材 料:
· PYREX7740玻璃
· 酒精
· 丙酮
· 氦气
· 压缩空气
· 氮气
· 氩气
· 硅片
设备和工具
· KARL SUSS键合机
· SRO 704—065回流炉
· Discovery—24溅射仪
· AIT 喷挂电镀系统
· STS ASE ICP
· WEST BOND线焊机
· 镊子
工艺过程
盖板制作工艺:
1)首先,在硅基板上热生长一层1微米左右的二氧化硅层;
2)在二氧化硅层上用Discovery—24溅射仪和AIT 喷挂电镀系统TiW/Au/Ni/Au;
3)在二氧化硅层用光刻法形成TiW/Au/Ni/Au密封环图形,线条宽度可为100到500微米不等;
4)以光刻胶作掩模,用湿法刻蚀出电极引出框,该电极引出框恰好于下面的MEMS芯片的铝电极相对应;
5)去掉光刻胶,用丝网印刷和回流的方法在TiW/Au/Ni/Au的表面上形成10微米的共晶铅锡焊料,形成含有引出框和封环的盖板。
阳极键合工艺:
1)首先将含MEMS芯片的硅片和玻璃片置于去离子水中,用兆声清洗机进行清洗,甩干机含MEMS芯片的硅片和玻璃甩干,备用;
2)用光刻机将含MEMS芯片的硅片的背部与玻璃片对准;
3)用KARL SUSS键合机将MEMS芯片的背部与玻璃基板进行阳极键合:加电电压为1200V,键合温度为400℃。
封环和电极制作工艺:
1)在MEMS芯片上,用溅射和光刻的方法做出铝电极,铝电极位于封环的外边,并与上盖板的电极引出框相对应。
2)在硅片和铝线的表面上,用CVD沉积一层1.5微米左右的二氧化硅膜,二氧化硅膜用封环与铝电极的绝缘;
3)在二氧化硅膜上光刻出引线孔,露出MEMS芯片的铝电极。
4)在二氧化硅膜上用Discovery—24溅射仪和图形电镀形成TiW/Au/Ni/Au封环,封环尺寸与上盖板相同。
密封工艺:
1)将上盖板封环,与下基板的封环对准;
2)将之转移至SRO 704—065回流炉,并在两端施加均匀压力;
3)升温至250℃,保温30分钟,完成焊料键合,形成气密腔体。
划片工艺:
用划片机沿电极引出框的外边线进行划片,切成单个的MEMS芯片,铝电极恰好裸露出来,便于封装时的电连接。