一种一体化法布里珀罗MEMS加速度敏感芯片加工方法

技术特征：
1.一种一体化法布里珀罗mems加速度敏感芯片加工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)硅晶圆清洗，去除氧化膜和表面杂质；(2)利用硅的各向异性湿法腐蚀技术腐蚀经步骤(1)清洗的硅晶圆，制作腔体深度参考槽；(3)利用低气压化学气相沉积方法在经步骤(2)制作的深度参考槽表面沉积氮化硅薄膜，并利用反应离子刻蚀技术图形化该氮化硅薄膜；(4)以步骤(3)图形化后的氮化硅薄膜为掩蔽，利用深反应离子刻蚀技术进行硅腔体刻蚀，当刻蚀深度达到深度参考槽的底部时停止刻蚀；(5)利用低气压化学气相沉积方法在经由步骤(4)制作的硅腔体表面沉积多层增反膜；(6)利用反应离子刻蚀技术和湿法腐蚀技术分步图形化经由步骤(5)沉积的多层增反膜；(7)玻璃晶圆清洗，去除表面杂质；(8)利用低气压化学气相沉积方法在经由步骤(7)清洗的玻璃晶圆表面沉积多层增反膜；(9)利用反应离子刻蚀技术图形化经由步骤(8)沉积的多层增反膜；(10)利用硅-玻璃阳极键合技术将经过步骤(1)-(6)制作的硅腔体和经过步骤(7)-(9)制作的玻璃晶圆键合在一起，形成法布里珀罗干涉腔；(11)利用减薄工艺将经由步骤(10)键合的硅晶圆减薄至目标厚度；(12)利用深反应离子刻蚀技术刻蚀经由步骤(11)减薄后的硅晶圆以图形化弹簧质量结构，完成法布里珀罗mems加速度敏感芯片的一体化加工。2.根据权利要求1所述的一种一体化法布里珀罗mems加速度敏感芯片加工方法，其特征在于，所述步骤(3)中在深度参考槽表面沉积氮化硅薄膜的厚度为200nm。3.根据权利要求1所述的一种一体化法布里珀罗mems加速度敏感芯片加工方法，其特征在于，所述步骤(5)和步骤(8)中多层增反膜采用电介质膜或金属膜，当采用电介质膜时，沉积工艺采用交替重复沉积的方式。4.根据权利要求3所述的一种一体化法布里珀罗mems加速度敏感芯片加工方法，其特征在于，所述电介质膜采用二氧化硅、氮化硅、一氧化硅和氟化镁中的两种。5.根据权利要求3所述的一种一体化法布里珀罗mems加速度敏感芯片加工方法，其特征在于，所述金属膜采用铝或锗。6.根据权利要求1所述的一种一体化法布里珀罗mems加速度敏感芯片加工方法，其特征在于，所述步骤(5)和步骤(8)中多层增反膜沉积工艺具体为：交替重复沉积二氧化硅薄膜和氮化硅薄膜，步骤(5)共沉积4层，步骤(8)共沉积6层，且每层二氧化硅薄膜厚度为162nm，每层氮化硅薄膜厚度为117nm。7.根据权利要求6所述的一种一体化法布里珀罗mems加速度敏感芯片加工方法，其特征在于，所述步骤(6)多层增反膜的图形化过程为：从上至下前三层氮化硅/二氧化硅/氮化硅采用反应离子刻蚀技术，而最后一层二氧化硅采用湿法腐蚀技术。8.根据权利要求1所述的一种一体化法布里珀罗mems加速度敏感芯片加工方法，其特征在于，所述步骤(11)中利用减薄工艺将经由步骤(10)键合的硅晶圆减薄至80μm-100μm。

技术总结
本发明公开了一种一体化法布里珀罗MEMS加速度敏感芯片加工方法，包括以下步骤：首先湿法腐蚀制作腔体深度参考槽，以该槽为参考在硅晶圆刻蚀腔体，并在腔体表面重复交替沉积氧化硅和氮化硅薄膜制作光学增反膜；然后在玻璃晶圆表面重复交替沉积氧化硅和氮化硅薄膜，并图形化形成光学增反膜；之后将硅和玻璃晶圆进行阳极键合，并将硅片减薄至目标厚度；最后采用深反应离子刻蚀技术释放弹簧质量结构。本发明可以避免现有技术先刻蚀后键合存在残余应力导致敏感芯片变形或损坏的问题，具有工艺简单、成品率高的优势；此外，得益于腔体深度参考槽步骤，可以保证制作的敏感芯片工作在高灵敏度状态。度状态。度状态。


技术研发人员：韦学勇 赵明辉 齐永宏 李博 蒋庄德
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2022/5/17