一种芯片结构及其制备方法与流程

本公开涉及微机电制造，尤其涉及一种芯片结构及其制备方法。

背景技术：

1、微机电系统(mems：micro-electro-mechanical system)是基于微电子技术和超精密机械加工技术而发展起来的，将传感器、执行器、机械机构、信息处理和控制电路等集成于一体的集成微型器件或系统，其内部结构一般在微米甚至纳米量级。与传统的器件相比，其具有可大批量生产、成本低、功耗少和集成化程度高等显著的特点。常用的mems器件包括加速度、压力、化学、流体传感器、微镜以及陀螺仪等，广泛地应用于消费电子、通信、航空、汽车、生物医疗、家电和环境等领域。

2、目前，为了保证mems器件的一些敏感结构工作，需要将其置于真空腔环境中，但是相关技术中的mems器件的真空腔还存在工艺难度大、加工成本高以及成品率低的问题。

技术实现思路

1、本公开实施例提供一种芯片结构及其制备方法，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

2、作为本公开实施例的第一方面，本公开实施例提供一种芯片结构，包括：

3、基底；

4、覆盖层，位于所述基底的一侧，所述覆盖层设置有感应部，所述基底靠近所述覆盖层的一侧或所述覆盖层靠近所述基底的一侧设有凹陷部，所述基底或所述覆盖层内部形成有流道，所述流道包括第一端口和第二端口，所述第一端口与所述凹陷部连通；

5、填充体，所述填充体位于所述流道内，所述填充体将所述流道分隔形成第一部分和第二部分，所述第一部分靠近所述第一端口，所述第一部分和所述凹陷部形成低压腔，所述感应部位于所述低压腔边缘或所述低压腔内。

6、在一些可能的实现方式中，所述覆盖层为器件结构层，所述基底靠近所述器件结构层的一侧设有所述凹陷部，所述流道形成在所述基底上，所述感应部位于所述凹陷部背离所述基底的一侧。

7、在一些可能的实现方式中，所述填充体的体积与所述凹陷部的体积相同。

8、在一些可能的实现方式中，所述覆盖层包括器件结构层和盖帽，所述器件结构层位于所述盖帽和所述基底之间，所述盖帽靠近所述基底的一侧设有所述凹陷部，所述流道形成在所述盖帽上，所述感应部设置在所述器件结构层且位于所述凹陷部的边缘。

9、在一些可能的实现方式中，所述盖帽设置有与器件结构层键合的键合空腔区，所述盖帽上的凹陷部位于所述键合空腔区的外周侧。

10、在一些可能的实现方式中，所述填充体为有机材料或者金属材料，所述填充体的熔点小于600℃。

11、在一些可能的实现方式中，所述流道的横截面为圆形或矩形；和/或，所述凹陷部的形状为圆形或者矩形；和/或，所述流道包括多条子流道，各所述子流道的第一端口均与所述凹陷部连通。

12、在一些可能的实现方式中，所述流道贯通所述基底或所述盖帽的相对表面，所述流道由所述第一端口至远离所述第一端口的一端的尺寸相等，或者，所述流道由所述第一端口至远离所述第一端口的一端的尺寸逐渐增大。

13、在一些可能的实现方式中，所述流道贯通所述基底或所述盖帽的相对表面，所述流道包括第一子部分和第二子部分，所述第一子部分沿所述基底的厚度方向延伸，所述第二子部分沿垂直于所述基底的厚度方向延伸，所述芯片结构还包括键合层，所述键合层位于所述盖帽的背离所述基底的一侧或位于所述基底背离器件结构层的一侧，所述键合层设置有键合层流道，所述键合层流道沿所述基底的厚度方向延伸，所述键合层流道与所述第二子部分连通。

14、作为本公开实施例的第二方面，本公开实施例提供一种芯片结构的制备方法，包括：

15、提供基底；

16、形成覆盖层，位于所述基底的一侧，所述覆盖层设置有感应部，所述基底靠近所述覆盖层的一侧或所述覆盖层靠近所述基底的一侧设有凹陷部，在所述凹陷部内填充涂层材料，在所述基底或所述覆盖层内部形成流道，所述流道包括第一端口，所述第一端口与所述凹陷部连通；按照预设方法处理所述涂层材料，使得所述涂层材料由所述凹陷部流动至所述流道内并形成填充体，所述填充体将所述流道分隔形成第一部分和第二部分，所述第一部分靠近所述第一端口，所述第一部分和所述凹陷部形成低压腔，所述感应部位于所述低压腔边缘或低压腔内。

17、在一些可能的实现方式中，所述覆盖层为器件结构层，所述形成覆盖层，包括：

18、在所述基底的一侧形成所述凹陷部；

19、在所述基底的一侧形成所述器件结构层，在所述基底上刻蚀形成所述流道；

20、在所述器件结构层上形成所述感应部，感应部位于所述凹陷部背离所述基底的一侧。

21、在一些可能的实现方式中，所述覆盖层包括器件结构层和盖帽，所述形成覆盖层，包括：

22、在所述盖帽一侧形成所述凹陷部和键合空腔区；

23、在所述基底的一侧形成器件结构层，在所述器件结构层上形成所述感应部，将所述基底的设置有器件结构层的一侧与所述盖帽的键合空腔区键合；

24、在所述盖帽上刻蚀形成所述流道。

25、本公开实施例的技术方案可以得到如下有益效果：此芯片结构可以降低芯片结构的低压腔的制备难度和加工成本，增加量产成品率。

26、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本公开进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

技术特征：

1.一种芯片结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的芯片结构，其特征在于，所述覆盖层为器件结构层，所述基底靠近所述器件结构层的一侧设有所述凹陷部，所述流道形成在所述基底上，所述感应部位于所述凹陷部背离所述基底的一侧。

3.根据权利要求2所述的芯片结构，其特征在于，所述填充体的体积与所述凹陷部的体积相同。

4.根据权利要求1所述的芯片结构，其特征在于，所述覆盖层包括器件结构层和盖帽，所述器件结构层位于所述盖帽和所述基底之间，所述盖帽靠近所述基底的一侧设有所述凹陷部，所述流道形成在所述盖帽上，所述感应部设置在所述器件结构层且位于所述凹陷部的边缘。

5.根据权利要求4所述的芯片结构，其特征在于，所述盖帽设置有与器件结构层键合的键合空腔区，所述盖帽上的凹陷部位于所述键合空腔区的外周侧。

6.根据权利要求1所述的芯片结构，其特征在于，所述填充体为有机材料或者金属材料，所述填充体的熔点小于600℃。

7.根据权利要求1所述的芯片结构，其特征在于，所述流道的横截面为圆形或矩形；和/或，所述凹陷部的形状为圆形或者矩形；和/或，所述流道包括多条子流道，各所述子流道的第一端口均与所述凹陷部连通。

8.根据权利要求2或4所述的芯片结构，其特征在于，所述流道贯通所述基底或盖帽的相对表面，所述流道由所述第一端口至远离所述第一端口的一端的尺寸相等，或者，所述流道由所述第一端口至远离所述第一端口的一端的尺寸逐渐增大。

9.根据权利要求2或4所述的芯片结构，其特征在于，所述流道贯通所述基底或盖帽的相对表面，所述流道包括第一子部分和第二子部分，所述第一子部分沿所述基底的厚度方向延伸，所述第二子部分沿垂直于所述基底的厚度方向延伸，所述芯片结构还包括键合层，所述键合层位于所述盖帽的背离所述基底一侧或位于所述基底背离器件结构层的一侧，所述键合层设置有键合层流道，所述键合层流道沿所述基底的厚度方向延伸，所述键合层流道与所述第二子部分连通。

10.一种芯片结构的制备方法，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述覆盖层为器件结构层，所述形成覆盖层，包括：

12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述覆盖层包括器件结构层和盖帽，所述形成覆盖层，包括：

技术总结本公开提供一种芯片结构及其制备方法，芯片结构包括基底、覆盖层以及填充体；覆盖层位于基底的一侧，覆盖层设置有感应部，基底靠近覆盖层的一侧或覆盖层靠近基底的一侧设有凹陷部，基底或覆盖层内部形成有流道，流道包括第一端口，第一端口与凹陷部连通，填充体位于流道内，填充体将流道分隔形成第一部分和第二部分，第一部分靠近第一端口，第一部分和凹陷部形成低压腔，感应部位于低压腔边缘或低压腔内。本公开实施例可以降低芯片结构的低压腔的制备难度和加工成本，增加量产成品率。技术研发人员：张韬楠,李月,魏秋旭,王立会,郭伟龙,常文博,孙杰,何娜娜,丁丁受保护的技术使用者：北京京东方传感技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4