传感器制备方法及传感器与流程

本申请涉及传感，特别是涉及一种传感器制备方法及传感器。

背景技术：

1、随着科技的发展和社会的不断进步，惯性类传感器的种类也越来越多，例如mems(micro electro mechanical system，微机电系统)加速计、陀螺仪或者imu(inertialmeasurement unit，惯性测量单元)等。惯性类传感器包括有敏感结构层、衬底以及密封盖，敏感结构层位于衬底和密封盖之间。其中敏感结构层要兼顾强壮性、稳定性、可靠性，所以敏感结构层的锚点要稳定的与衬底连接。

2、传统的传感器制备方法，是采用多晶硅外延(epitaxy，epi)工艺在氧化层上形成多晶硅层，然后再用深硅刻蚀技术(deep reactive ion etching，drie)形成敏感结构，接着用氧化硅刻蚀对敏感结构进行释放使其可动，从而形成敏感结构层。敏感结构层由于传感器灵敏度、质量块的重量还有器件粗糙度上的要求，通常需要沉积较厚的多晶硅来构建敏感结构层。但是epi工艺在沉积较厚的多晶硅时，工艺难度大，较难实现，成本较高。传统的传感器制备方法存在制备成本高的缺点。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种可降低制备成本的传感器制备方法及传感器。

2、一种传感器制备方法，包括：

3、对第一晶圆进行氧化物沉积，并对所述第一晶圆的第一侧沉积的氧化物进行图形化刻蚀；

4、在所述第一晶圆的第一侧进行硅沉积、掺杂构成第一多晶硅层，以作为第一导电层；所述第一多晶硅层用于电连接；

5、在所述第一导电层进行氧化物沉积，并对沉积的氧化物进行图形化刻蚀，得到绝缘层；

6、在所述绝缘层进行硅沉积、掺杂构成第二多晶硅层，以作为第二导电层；所述第二多晶硅层用于电连接；

7、将第二晶圆与所述第二导电层进行键合；所述第二晶圆用于电连接；

8、对所述第一晶圆的第二侧进行金属沉积，得到金属层；所述金属层包括焊点和键合点；

9、对所述第一晶圆的第二侧进行刻蚀，生成敏感结构，并至少释放部分敏感结构；

10、将密封盖层与所述第一晶圆的第二侧的键合点进行键合，并露出所述焊点。

11、在其中一个实施例中，所述将第二晶圆与所述第二导电层进行键合，包括：对所述第二导电层进行研磨，将第二晶圆与研磨后的第二导电层进行键合。

12、在其中一个实施例中，研磨前的第二导电层的厚度大于或等于0.5微米。

13、在其中一个实施例中，研磨后的第二导电层的粗糙度小于或等于4纳米。

14、在其中一个实施例中，所述将第二晶圆与所述第二导电层进行键合，包括：在所述第二导电层上生成媒介导电层，将所述第二晶圆通过所述媒介导电层与所述第二导电层进行键合。

15、在其中一个实施例中，所述对所述第一晶圆的第二侧进行金属沉积，得到金属层，包括：对所述第一晶圆的第二侧进行表面减薄，然后金属沉积得到金属层。

16、在其中一个实施例中，所述对所述第一晶圆的第二侧进行刻蚀，生成敏感结构，并至少释放部分敏感结构，包括：对所述第一晶圆的第二侧进行刻蚀，生成梳齿电极结构作为敏感结构，并腐蚀所述第一晶圆的第一侧暴露在外的氧化物，释放所述梳齿电极结构中的可动电极。

17、在其中一个实施例中，所述绝缘层的厚度大于或等于0.3微米。

18、在其中一个实施例中，所述金属层为铝层或铝锗层。

19、在其中一个实施例中，所述第二多晶硅层用于接地，以及所述第二晶圆用于接地。

20、一种传感器，包括第一晶圆、第一导电层、绝缘层、第二导电层、第二晶圆、金属层和密封盖层，所述传感器通过上述的方法进行制备得到。

21、上述传感器制备方法及传感器，对第一晶圆进行氧化物沉积，并对所述第一晶圆的第一侧沉积的氧化物进行图形化刻蚀后，在第一晶圆的第一侧进行硅沉积、掺杂构成第一多晶硅层，以作为第一导电层。在第一导电层进行氧化物沉积，并对沉积的氧化物进行图形化刻蚀，得到绝缘层，在绝缘层进行硅沉积、掺杂构成第二多晶硅层，以作为第二导电层。将第二晶圆与第二导电层进行键合之后，对第一晶圆的第二侧进行金属沉积得到金属层，然后对第一晶圆的第二侧进行刻蚀，生成敏感结构，并至少释放部分敏感结构，将密封盖层与第一晶圆的第二侧的键合点进行键合，并露出焊点，完成传感器制备。在将第二晶圆与第二导电层进行键合之后，可以通过翻转晶圆后，在第一晶圆上制作金属层，以及生成敏感结构，无需采用多晶硅外延工艺，工艺简化，降低了制备成本。

技术特征：

1.一种传感器制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将第二晶圆与所述第二导电层进行键合，包括：对所述第二导电层进行研磨，将第二晶圆与研磨后的第二导电层进行键合。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，研磨前的第二导电层的厚度大于或等于0.5微米。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，研磨后的第二导电层的粗糙度小于或等于4纳米。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将第二晶圆与所述第二导电层进行键合，包括：在所述第二导电层上生成媒介导电层，将所述第二晶圆通过所述媒介导电层与所述第二导电层进行键合。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一晶圆的第二侧进行金属沉积，得到金属层，包括：对所述第一晶圆的第二侧进行表面减薄，然后金属沉积得到金属层。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一晶圆的第二侧进行刻蚀，生成敏感结构，并至少释放部分敏感结构，包括：对所述第一晶圆的第二侧进行刻蚀，生成梳齿电极结构作为敏感结构，并腐蚀所述第一晶圆的第一侧暴露在外的氧化物，释放所述梳齿电极结构中的可动电极。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述绝缘层的厚度大于或等于0.3微米。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述第二多晶硅层用于接地，以及所述第二晶圆用于接地。

10.一种传感器，其特征在于，包括第一晶圆、第一导电层、绝缘层、第二导电层、第二晶圆、金属层和密封盖层，所述传感器通过权利要求1-9任意一项所述的方法进行制备得到。

技术总结本申请涉及一种传感器制备方法及传感器，该方法包括：对第一晶圆进行氧化物沉积，并对第一晶圆的第一侧沉积的氧化物进行图形化刻蚀；在第一晶圆的第一侧进行硅沉积、掺杂构成第一多晶硅层，以作为第一导电层；在第一导电层进行氧化物沉积，并对沉积的氧化物进行图形化刻蚀，得到绝缘层；在绝缘层进行硅沉积、掺杂构成第二多晶硅层，以作为第二导电层；将第二晶圆与第二导电层进行键合；对第一晶圆的第二侧进行金属沉积，得到金属层；对第一晶圆的第二侧进行刻蚀，生成敏感结构，并至少释放部分敏感结构；将密封盖层与第一晶圆的第二侧的键合点进行键合，并露出焊点。无需采用多晶硅外延工艺，工艺简化，降低了制备成本。技术研发人员：安兴,颜培力,张永平,李嗣晗受保护的技术使用者：上海矽睿科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/16