一种带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件的制作方法

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1.本实用新型涉及传感器领域，特别涉及一种带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件。

背景技术：

2.目前，mems晶圆吸气剂使用的薄膜吸气剂层，他的功能仅用于吸收气体，不提供任何其他功能。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的是取消了薄膜吸气剂层，用金属吸气层代替其功能，还有导电作用，也可作为垂直电极，使得工艺更加简单，特提供了一种带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件。
4.本实用新型提供了一种带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件，其特征在于：所述的带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件，包括cmos晶圆1，硅基底背部穿孔后金属填充部分2，钝化层3，金属层4，金属键合点5，mems晶圆6，mems晶圆腔体7，传感或致动部件8，有源区9，cmos芯片中的n井10，与孔连接的晶粒11，两层吸气金属12；
5.其中，传感器芯片由mems晶圆6与cmos晶圆1键合组成；两层吸气金属12，使得键合后腔体成为真空，cmos晶圆是由硅基底芯片和cmos芯片中的n井10在p型衬底上通过离子注入形成，有源区9为cmos器件的主要部分；
6.cmos晶圆1内纵向布置有硅基底背部穿孔后金属填充部分2，硅基底背部穿孔后金属填充部分2的底部设置有与孔连接的晶粒11和传感或致动部件8，钝化层3和金属层4依次设置在cmos晶圆1上方，金属键合点5设置在金属层4和mems晶圆6之间，mems晶圆6内设置有mems晶圆腔体7。
7.对于真空密封器件，晶圆上的金属层既能用作电子元件，又能用作吸气吸气剂原件；电子元件能是电导体，并且能是电感器或天线以及吸气吸气剂；
8.电子元件能是电容电极或静电电极以及吸气剂；电子元件能是接地层或emc屏蔽层，也能是吸气剂；
9.电子元件既能是压电电极又能是吸气剂；电子元件能是真空腔和外部结合垫之间的电气馈通，以及吸气剂；
10.对于真空密封器件，晶圆上的金属层既能充当光学反射器，也能充当ir反射器，并且能用作吸气剂。
11.具有化学吸收性的金属层能是多层金属和电介质堆叠中的任何金属层，能通过蚀刻来暴露一种或多种金属。
12.能通过蚀刻暴对金属层进行部分底切，以暴露顶面和底面以吸收气体。
13.这种部分悬浮的金属层能形成隔膜或桥，并打孔以增加其表面积电路晶圆能是cmos，mems晶圆或简单的多金属层互连晶圆。
14.真空中进行晶圆对晶圆的键合，或是使用cvd薄膜密封来形成真空外壳。
15.电路晶圆中的金属层之一是反应性金属，包括钛，铁，锆或合金，它们将在真空晶圆键合步骤中充当吸气剂并降低密封腔的压力；金属层既能是电导体层又能是电极，也能是用于吸收气体的吸气剂。
16.吸气剂金属能是晶圆上的最后一个图案化膜，或者电介质钝化蚀刻能将反应性金属暴露在表面或晶圆上。
17.本实用新型的优点：
18.本实用新型所述的带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件，取消了薄膜吸气剂层，用金属吸气层代替其功能，还有导电作用，也可作为垂直电极，使得工艺更加简单。
附图说明
19.下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
20.图1为带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件结构图。
具体实施方式
21.实施例1
22.本实用新型提供了一种带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件，其特征在于：所述的带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件，包括cmos晶圆1，硅基底背部穿孔后金属填充部分2，钝化层3，金属层4，金属键合点5，mems晶圆6，mems晶圆腔体7，传感或致动部件8，有源区9，cmos芯片中的n井10，与孔连接的晶粒11，两层吸气金属12；
23.其中，传感器芯片由mems晶圆6与cmos晶圆1键合组成；两层吸气金属12，使得键合后腔体成为真空，cmos晶圆是由硅基底芯片和cmos芯片中的n井10在p型衬底上通过离子注入形成，有源区9为cmos器件的主要部分；
24.cmos晶圆1内纵向布置有硅基底背部穿孔后金属填充部分2，硅基底背部穿孔后金属填充部分2的底部设置有与孔连接的晶粒11和传感或致动部件8，钝化层3和金属层4依次设置在cmos晶圆1上方，金属键合点5设置在金属层4和mems晶圆6之间，mems晶圆6内设置有mems晶圆腔体7。
25.对于真空密封器件，晶圆上的金属层既能用作电子元件，又能用作吸气吸气剂原件；电子元件能是电导体，并且能是电感器或天线以及吸气吸气剂；
26.电子元件能是电容电极或静电电极以及吸气剂；电子元件能是接地层或emc屏蔽层，也能是吸气剂；
27.电子元件既能是压电电极又能是吸气剂；电子元件能是真空腔和外部结合垫之间的电气馈通，以及吸气剂；
28.对于真空密封器件，晶圆上的金属层既能充当光学反射器，也能充当ir反射器，并且能用作吸气剂。
29.具有化学吸收性的金属层能是多层金属和电介质堆叠中的任何金属层，能通过蚀刻来暴露一种或多种金属。
30.能通过蚀刻暴对金属层进行部分底切，以暴露顶面和底面以吸收气体。
31.这种部分悬浮的金属层能形成隔膜或桥，并打孔以增加其表面积电路晶圆能是
cmos，mems晶圆或简单的多金属层互连晶圆。
32.真空中进行晶圆对晶圆的键合，或是使用cvd薄膜密封来形成真空外壳。
33.电路晶圆中的金属层之一是反应性金属，包括钛，铁，锆或合金，它们将在真空晶圆键合步骤中充当吸气剂并降低密封腔的压力；金属层既能是电导体层又能是电极，也能是用于吸收气体的吸气剂。
34.吸气剂金属能是晶圆上的最后一个图案化膜，或者电介质钝化蚀刻能将反应性金属暴露在表面或晶圆上。
35.实施例2
36.本实用新型提供了一种带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件，其特征在于：所述的带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件，包括cmos晶圆1，硅基底背部穿孔后金属填充部分2，钝化层3，金属层4，金属键合点5，mems晶圆6，mems晶圆腔体7，传感或致动部件8，有源区9，cmos芯片中的n井10，与孔连接的晶粒11，两层吸气金属12；
37.其中，传感器芯片由mems晶圆6与cmos晶圆1键合组成；两层吸气金属12，使得键合后腔体成为真空，cmos晶圆是由硅基底芯片和cmos芯片中的n井10在p型衬底上通过离子注入形成，有源区9为cmos器件的主要部分；
38.cmos晶圆1内纵向布置有硅基底背部穿孔后金属填充部分2，硅基底背部穿孔后金属填充部分2的底部设置有与孔连接的晶粒11和传感或致动部件8，钝化层3和金属层4依次设置在cmos晶圆1上方，金属键合点5设置在金属层4和mems晶圆6之间，mems晶圆6内设置有mems晶圆腔体7。
39.对于真空密封器件，晶圆上的金属层既能用作电子元件，又能用作吸气吸气剂原件；电子元件能是电导体，并且能是电感器或天线以及吸气吸气剂；
40.真空中进行晶圆对晶圆的键合，或是使用cvd薄膜密封来形成真空外壳。
41.电路晶圆中的金属层之一是反应性金属，包括钛，铁，锆或合金，它们将在真空晶圆键合步骤中充当吸气剂并降低密封腔的压力；金属层既能是电导体层又能是电极，也能是用于吸收气体的吸气剂。
42.吸气剂金属能是晶圆上的最后一个图案化膜，或者电介质钝化蚀刻能将反应性金属暴露在表面或晶圆上。
43.本实用新型未尽事宜为公知技术。
44.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件，其特征在于：所述的带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件，包括cmos晶圆(1)，硅基底背部穿孔后金属填充部分(2)，钝化层(3)，金属层(4)，金属键合点(5)，mems晶圆(6)，mems晶圆腔体(7)，传感或致动部件(8)，有源区(9)，cmos芯片中的n井(10)，与孔连接的晶粒(11)，两层吸气金属(12)；其中，传感器芯片由mems晶圆(6)与cmos晶圆(1)键合组成；两层吸气金属(12)，使得键合后腔体成为真空，cmos晶圆是由硅基底芯片和cmos芯片中的n井(10)在p型衬底上通过离子注入形成，有源区(9)为cmos器件的主要部分；cmos晶圆(1)内纵向布置有硅基底背部穿孔后金属填充部分(2)，硅基底背部穿孔后金属填充部分(2)的底部设置有与孔连接的晶粒(11)和传感或致动部件(8)，钝化层(3)和金属层(4)依次设置在cmos晶圆(1)上方，金属键合点(5)设置在金属层(4)和mems晶圆(6)之间，mems晶圆(6)内设置有mems晶圆腔体(7)。2.根据权利要求1所述的带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件，其特征在于：对于真空密封器件，晶圆上的金属层既能用作电子元件，又能用作吸气剂元件，电子元件是电导体。3.根据权利要求1所述的带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件，其特征在于：真空中进行晶圆对晶圆的键合作为外壳，或是使用cvd薄膜密封来形成真空外壳。4.根据权利要求1所述的带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件，其特征在于：吸气金属(12)是晶圆上的最后一个图案化膜，或者电介质钝化蚀刻，将反应性金属暴露在表面或晶圆上。

技术总结

一种带有电性/化学性活跃金属层的真空封装器件，传感器芯片由MEMS晶圆与CMOS晶圆键合组成；两层吸气金属，使得键合后腔体成为真空，CMOS晶圆是由硅基底芯片和CMOS芯片中的N井在P型衬底上通过离子注入形成，有源区为CMOS器件的主要部分；CMOS晶圆内纵向布置有硅基底背部穿孔后金属填充部分，硅基底背部穿孔后金属填充部分的底部设置有与孔连接的晶粒和传感或致动部件，钝化层和金属层依次设置在CMOS晶圆上方，金属键合点设置在金属层和MEMS晶圆之间，MEMS晶圆内设置有MEMS晶圆腔体。本实用新型的优点：取消了薄膜吸气剂层，用金属吸气层代替其功能，还有导电作用，也可作为垂直电极，使得工艺更加简单。使得工艺更加简单。使得工艺更加简单。