芯片制备方法及芯片与流程

本发明涉及半导体，特别是涉及一种芯片制备方法及芯片。

背景技术：

1、mems(micro-electro mechanical system，微机电系统)技术是将传感器结构和相应的电子线路集成在一个小的壳体内。相比于传统加工方法制造的传感器，mems传感器以集成电路工艺和微机械加工工艺为基础进行制作，具有体积小，重量轻、成本低、功耗低、可靠性好、易集成、过载能力强和可批量生产等优点，在军民两用方面有着广泛的应用前景。

2、mems传感器中的盖板除了起到气密性封装腔体的作用，还应起到掩蔽外部电磁干扰的作用，故需要将盖板进行接地。目前常用的盖板接地方法是在封装后，通过额外的顶部/外部打线将盖板与接地电极连接，但该方法引出的打线由于上拉弧线部分有一定高度，封装厚度会增加，且可能在此过程中会产生额外的应力问题，最终影响mems传感器的性能。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有的mems传感器中盖板通过打线接地导致封装厚度增加，以及产生额外应力的问题，提供一种实现盖板接地且不会增加封装厚度，产生额外应力，避免影响传感器的性能的芯片制备方法及芯片。

2、一种芯片制备方法，包括步骤：

3、s110，提供盖板层、器件层及衬底层，所述盖板层包括盖板晶圆及形成于所述盖板晶圆一侧的第一绝缘层；

4、s120，将所述盖板层与所述器件层键合，且所述第一绝缘层位于所述盖板晶圆和所述器件层之间；

5、s130，对所述器件层进行刻蚀，以在所述器件层上形成弹性结构和功能结构；

6、s140，对所述第一绝缘层进行刻蚀，以将部分所述第一绝缘层去除，使得所述盖板晶圆朝向所述器件层的一侧部分暴露；

7、s150，将所述器件层背离所述盖板层的一侧与所述衬底层键合，所述器件层能够通过所述衬底层接地，且所述弹性结构能够在所述衬底层的作用下朝所述盖板层移动，直至所述弹性结构与暴露的所述盖板晶圆相抵接。

8、在其中一个实施例中，所述芯片制备方法还包括步骤：

9、s210，对所述盖板晶圆进行刻蚀，以在所述盖板晶圆的一侧形成间隔排布的第一空腔和第二空腔；

10、s220，对所述盖板晶圆进行镀膜，以在所述盖板晶圆开设有所述第一空腔和所述第二空腔的一侧表面形成所述第一绝缘层；

11、在所述步骤s130中，对所述器件层进行刻蚀形成的所述弹性结构的位置及数量与所述第一空腔的位置及数量相对应，对所述器件层进行刻蚀形成的所述功能结构的位置及数量与所述第二空腔的位置及数量相对应。

12、在其中一个实施例中，在所述步骤s130中，对所述器件层进行刻蚀形成的所述弹性结构具有第一通槽，所述第一通槽贯穿所述器件层，且所述第一通槽与所述第一空腔相对应；

13、在步骤s140中，气态氢氟酸通过所述第一通槽和所述第一空腔对所述第一绝缘层进行刻蚀。

14、在其中一个实施例中，所述芯片制备方法还包括步骤：

15、s310，对器件晶圆进行刻蚀，以在所述器件晶圆的一侧形成第一凸台及多个第二凸台；

16、s320，对所述器件晶圆进行镀膜，以在所述第二凸台表面形成第一金属层，所述器件晶圆和所述第一金属层构成所述器件层；

17、在步骤s120中，所述第一绝缘层与所述器件晶圆背离所述第一凸台和所述第二凸台的一侧键合；

18、在步骤s130中，对所述器件晶圆进行刻蚀，以在所述器件晶圆上形成所述弹性结构和所述功能结构，所述第一凸台位于所述弹性结构上，所述功能结构位于所述第二凸台之间；

19、在步骤s150中，所述第一金属层与所述衬底层键合，且所述第一凸台能够与所述衬底层相抵接。

20、在其中一个实施例中，所述芯片制备方法还包括步骤：

21、s410，对衬底晶圆的一侧进行镀膜，以形成第二金属层；

22、s420，对所述第二金属层进行刻蚀，以将所述第二金属层分割成多个电极；

23、s430，对部分所述电极进行镀膜，以在其表面形成抵接层，所述衬底晶圆、多个所述电极及所述抵接层构成所述衬底层；

24、在步骤s150中，所述第一金属层与部分暴露的所述电极键合，且所述弹性结构通过所述第一凸台与所述抵接层相抵接，以在所述抵接层的作用下朝所述盖板晶圆移动。

25、在其中一个实施例中，多个所述电极包括接地电极；

26、在步骤s430中，对所述衬底晶圆上与所述弹性结构相对应的所述接地电极进行镀膜，以在所述接地电极表面形成所述抵接层；

27、所述第一绝缘层和所述第一金属层的厚度之和小于或等于所述抵接层的厚度；

28、在步骤s150中，所述第一金属层与暴露的所述接地电极键合。

29、在其中一个实施例中，

30、在步骤s320中，对所述器件晶圆进行镀膜，以在所述第二凸台表面形成第一金属层的同时，在所述第一凸台表面也形成第一金属层；

31、多个所述电极包括接地电极；

32、在步骤s430中，对所述衬底晶圆上与所述弹性结构相对应的所述接地电极进行镀膜，以在所述接地电极表面形成所述抵接层；

33、所述第一绝缘层的厚度小于或等于所述抵接层的厚度；

34、在步骤s150中，所述第一金属层与暴露的所述接地电极键合。

35、一种芯片，包括：

36、盖板层，包括盖板晶圆及第一绝缘层，所述盖板晶圆的一侧表面包括第一区域及第二区域，所述第一绝缘层覆设于所述第一区域；

37、器件层，与所述盖板层固定连接，且所述第一绝缘层位于所述盖板晶圆和所述器件层之间，所述器件层上形成有弹性结构和功能结构；及

38、衬底层，与所述器件层背离所述盖板层的一侧固定连接，以使所述器件层通过所述衬底层接地，且所述弹性结构能够在所述衬底层的作用下与所述第二区域相抵接。

39、在其中一个实施例中，所述第二区域间隔开设有第一空腔及第二空腔，所述弹性结构抵接于所述第二区域的所述第一空腔处，所述功能结构与所述第二空腔对应设置，所述弹性结构上开设有第一通槽，所述第一通槽与所述盖板晶圆上的所述第二区域的所述第一空腔相对应。

40、在其中一个实施例中，所述器件层包括器件晶圆及第一金属层，所述弹性结构和所述器件结构形成于所述器件晶圆，所述器件晶圆的一侧间隔形成有第一凸台和多个第二凸台，所述第一凸台位于所述弹性结构上，所述第一金属层形成于所述第二凸台的表面，所述第一绝缘层与所述器件晶圆背离所述第一凸台和所述第二凸台的一侧固定连接，所述第一金属层与所述衬底层固定连接，所述第一凸台与所述衬底层相抵接，以使所述弹性结构在所述衬底层的作用下与所述第二区域相抵接，所述功能结构位于相邻的两个所述第二凸台之间。

41、在其中一个实施例中，所述衬底层包括衬底晶圆、抵接层以及多个电极，多个所述电极间隔布设于所述衬底晶圆的一侧，所述抵接层设置于部分所述电极的表面，所述第一金属层与部分暴露的所述电极固定连接，所述第一凸台与所述抵接层相抵接，所述第一绝缘层和所述第一金属层的厚度之和小于或等于所述抵接层的厚度。

42、在其中一个实施例中，所述衬底层包括衬底晶圆、抵接层以及多个电极，多个所述电极间隔布设于所述衬底晶圆的一侧，所述抵接层设置于部分所述电极的表面，所述第二凸台上的第一金属层与部分暴露的所述电极固定连接，所述第一凸台上也设置有所述第一金属层并与所述抵接层相抵接，所述第一绝缘层的厚度小于或等于所述抵接层的厚度。

43、采用上述的芯片制备方法及芯片，通过对器件晶圆进行刻蚀在器件层上形成弹性结构，对第一绝缘层进行部分刻蚀去除，使得盖板晶圆朝向器件层的一侧部分暴露出来，从而可以使得弹性结构在衬底层的作用下与暴露的盖板晶圆相抵接，实现盖板晶圆通过器件层和衬底层接地。如此，无需在盖板晶圆上额外打线，从而避免增加封装厚度，也不会产生额外的应力问题，保证芯片的性能。