[发明专利]带有微腔的图形硅片真空键合方法

摘要

本发明公开了一种带有微腔的图形硅片真空键合方法。本发明方法的主要工艺步骤：(1)将所述带有微腔的图形硅片放入简易予键合装置中的承片架和对位台上，再将普通硅片轻轻放下，其一部分边缘与带有微腔的图形硅片接触，另一部分边缘搭在活动杆上；(2)打开简易予键合装置的真空阀，进行抽真空；(3)打开氧气进气阀，充入氧气；(4)重复步骤(2)和(3)的过程4－8次；(5)向外位动活动杆，使所述普通硅片与所述带有微腔的图形硅片贴合在一起，实现真空状态下的予键合；(6)将予键合在一起的硅片进行高温退火处理。本发明方法操作简单，简单易行，实现了带有微腔的硅片键合的高真空度，达10^－1－10^－3Pa，且无需使用昂贵的进口设备，大大降低了加工成本。它适用于微机电系统中的键合工艺。

主权项

1.一种带有微腔的图形硅片真空键合方法，其包括以下工艺步骤：(1)准备一个4英寸带有微腔的图形硅片，以及一个4英寸普通硅片，其导电类型可以是N型或P型，其晶向可以是(100)或(111)或(110)；(2)对所述带有微腔的图形硅片进行干法刻蚀，温度为20℃，SF6气体流量为200-500sccm，时间为3-6秒；C4F8气体流量为200-500sccm，时间为1-3秒，两种气体交替使用，直至其微腔的内壁表面粗糙，使表面粗糙度达到0.5-1.5μm；(3)将所述带有微腔的图形硅片放入简易予键合装置中的承片架和对位台上，将活动杆伸入带有微腔的图形硅片的上方2mm左右，再将普通硅片轻轻放下，其一部分边缘与带有微腔的图形硅片接触，另一部分边缘搭在活动杆上，其与带有微腔的图形硅片之间形成一定空隙，关上简易予键合装置的真空室上盖；(4)打开简易予键合装置的真空阀，进行抽真空，时间15秒，使其内部真空度达20000Pa；(5)关闭简易予键合装置的真空阀，打开氧气进气阀，充入纯度达99.9999％的氧气，时间为3秒，关闭氧气进气阀；(5)重复步骤(4)和(5)的过程4-8次；(6)向外位动活动杆，使所述普通硅片靠自身重力自然下落，与所述带有微腔的图形硅片贴合在一起，实现真空状态下的予键合；(7)打开简易予键合装置的真空室上盖，取出已经予键合在一起的硅片；(8)将已予键合在一起的硅片放入高温扩散炉，进行高温退火处理，温度为1000-1200℃，时间为8-15小时，气氛为氧气一氢氧合成气-氧气，最终实现带有微腔的图形硅片的真空键合。