[发明专利]用于辐照试验的MEMS惯性器件精确定位结构制作方法

权利要求书

1.用于辐照试验的MEMS惯性器件精确定位结构制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(一)、将玻璃片(1)和第一硅片(2)阳极键合，并将玻璃片(1)减薄；

步骤(二)、在玻璃片(1)表面，采用磁控溅射工艺或电子束蒸发工艺制备复合金属层掩膜，通过光刻、腐蚀工艺对复合金属层掩膜图形化，通过湿法腐蚀对玻璃片(1)进行图形化，形成接触窗口(3)；

步骤(三)、在已图形化的玻璃片(1)上，制备图形化电极互联线，得到的结构C作为衬底；

步骤(四)、在第二硅片(5)上，通过光刻、深反应离子刻蚀工艺对第二硅片(5)图形化，形成锚点结构(6)；

步骤(五)、将已图形化的第二硅片(5)下表面和玻璃片(1)上表面阳极键合，得到第一键合片，采用化学机械抛光工艺，将第二硅片(5)减薄至器件层厚度；

步骤(六)、在上述第一键合片的上表面上，通过光刻、深反应离子刻蚀工艺，形成梳齿/梁结构(7)、质量块结构(8)、锚点结构(10)、密封环支撑结构(9)，得到结构B，即为MEMS敏感结构；

步骤(七)、在第三硅片(11)上表面和下表面，采用化学气相沉积工艺制备腐蚀掩膜氮化硅层(12)；

步骤(八)、腐蚀掩膜氮化硅层(12)表面，采用光刻、反应等离子体刻蚀工艺，将氮化硅层(12)图形化，得到图形化腐蚀掩膜(13)；

步骤(九)、采用氢氧化钾湿法腐蚀经过步骤(八)处理后的第三硅片(11)，形成辐照窗口，得到辐照屏蔽结构(14)，同时湿法腐蚀去除氮化硅层；

步骤(十)、采用物理气相沉积工艺在图形化后的第三硅片(11)上表面和下表面制备绝缘介质层，通过光刻、腐蚀工艺对绝缘介质层图形化，得到第一图形化绝缘介质层(15)和第二图形化绝缘介质层(16)；

步骤(十一)、在图形化绝缘介质层(15)表面，在硬掩膜遮蔽条件下，通过磁控溅射工艺制备键合用复合金属层(17)和(18)，得到的结构A作为盖板；

步骤(十二)、将结构A下表面和结构B上表面，通过金-硅共晶键合实现焊接，得到第二键合片，焊接到位后，辐照屏蔽结构(14)的位置正对要进行辐照试验的敏感结构；

步骤(十三)、在第二键合片下表面，通过光刻、深反应离子刻蚀工艺，制备垂直互连结构(19)；

步骤(十四)、在垂直互连结构(19)下表面，在硬掩膜遮蔽条件下，通过磁控溅射工艺制备电极焊盘(20)，完成MEMS惯性器件精确定位结构制作。

2.根据权利要求1所述的用于辐照试验的MEMS惯性器件精确定位结构制作方法，其特征在于：所述步骤(一)中，所述玻璃片(1)为硼硅玻璃或可光刻玻璃。

3.根据权利要求1所述的用于辐照试验的MEMS惯性器件精确定位结构制作方法，其特征在于：所述第一硅片和第二硅片的电阻率均≤0.1Ω·cm。

4.根据权利要求1所述的用于辐照试验的MEMS惯性器件精确定位结构制作方法，其特征在于：所述步骤(一)中，采用湿法腐蚀减薄抛光工艺对玻璃片减薄，减薄至10-30μm。

5.根据权利要求1所述的用于辐照试验的MEMS惯性器件精确定位结构制作方法，其特征在于：所述步骤(三)中，采用电子束蒸发的方法制备复合金属层，通过剥离工艺对复合金属层进行图形化刻蚀，形成图形化电极互联线。

6.根据权利要求5所述的用于辐照试验的MEMS惯性器件精确定位结构制作方法，其特征在于：所述复合金属层包括Cr金属层和Au金属层，Au金属层贴附在Cr金属层的外侧，所述Cr金属层厚度为20-50nm，Au金属层厚度为200-300nm。

7.根据权利要求1所述的用于辐照试验的MEMS惯性器件精确定位结构制作方法，其特征在于：所述步骤(十一)中，复合金属层包括Cr金属层和Au金属层，Au金属层贴附在Cr金属层的外侧，所述Cr金属层厚度为20-50nm；Au金属层厚度为100-1000nm。