RU2012146872A - Способ изготовления герметизированной конструкции - Google Patents

Способ изготовления герметизированной конструкции Download PDF

Info

Publication number
RU2012146872A
RU2012146872A RU2012146872/28A RU2012146872A RU2012146872A RU 2012146872 A RU2012146872 A RU 2012146872A RU 2012146872/28 A RU2012146872/28 A RU 2012146872/28A RU 2012146872 A RU2012146872 A RU 2012146872A RU 2012146872 A RU2012146872 A RU 2012146872A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silicon
contact surface
wafer
composite plate
composite
Prior art date
Application number
RU2012146872/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2568947C2 (ru
Inventor
Ермунн КИТТИСЛАНН
Даниэль ЛАПАДАТУ
Сиссель ЯКОБСЕН
Тронн ВЕСТГААРД
Original Assignee
Сенсонор Ас
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сенсонор Ас filed Critical Сенсонор Ас
Publication of RU2012146872A publication Critical patent/RU2012146872A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2568947C2 publication Critical patent/RU2568947C2/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00261—Processes for packaging MEMS devices
    • B81C1/00269—Bonding of solid lids or wafers to the substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems ; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0032—Packages or encapsulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0228—Inertial sensors
    • B81B2201/0235—Accelerometers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0228—Inertial sensors
    • B81B2201/0242—Gyroscopes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0174—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate for making multi-layered devices, film deposition or growing
    • B81C2201/019—Bonding or gluing multiple substrate layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0174—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate for making multi-layered devices, film deposition or growing
    • B81C2201/0191—Transfer of a layer from a carrier wafer to a device wafer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2203/00—Forming microstructural systems
    • B81C2203/01—Packaging MEMS
    • B81C2203/0118—Bonding a wafer on the substrate, i.e. where the cap consists of another wafer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2203/00—Forming microstructural systems
    • B81C2203/03—Bonding two components
    • B81C2203/031—Anodic bondings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2203/00—Forming microstructural systems
    • B81C2203/05—Aligning components to be assembled
    • B81C2203/058—Aligning components using methods not provided for in B81C2203/051 - B81C2203/052

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

1. Способ создания герметичного уплотнения внутри композитной пластины типа кремний-изолятор, используемой для изготовления герметичной конструкции, включающий следующие операции:структурирование первой кремниевой пластины для формирования одного или более углублений, проходящих по меньшей мере на часть толщины первой кремниевой пластины;заполнение единственного или каждого углубления материалом-изолятором, пригодным для прикрепления к кремнию посредством анодного соединения с формированием первой композитной пластины, имеющей множество интерфейсов кремний-изолятор и первую контактную поверхность, состоящую из материала-изолятора, иприменение к первой и второй контактным поверхностям технологии анодного соединения для создания герметичного уплотнения в интерфейсах кремний-изолятор первой композитной пластины, причем вторая контактная поверхность состоит из кремния.2. Способ по п.1, в котором первую контактную поверхность формируют путем частичного удаления одной или более частей кремниевой пластины, расположенных между заполненными углублениями, с открыванием одной или более частей заполнившего углубления материала-изолятора, образующих в результате первую контактную поверхность.3. Способ по п.1, в котором вторую контактную поверхность формируют на первой кремниевой пластине.4. Способ по п.3, дополнительно включающий операцию удаления первой и второй контактных поверхностей по завершении использования технологии анодного соединения.5. Способ по п.1, дополнительно включающий, перед использованием технологии анодного соединения, следующие операции:удаление имеющегося на второй соединяемо

Claims (23)

1. Способ создания герметичного уплотнения внутри композитной пластины типа кремний-изолятор, используемой для изготовления герметичной конструкции, включающий следующие операции:
структурирование первой кремниевой пластины для формирования одного или более углублений, проходящих по меньшей мере на часть толщины первой кремниевой пластины;
заполнение единственного или каждого углубления материалом-изолятором, пригодным для прикрепления к кремнию посредством анодного соединения с формированием первой композитной пластины, имеющей множество интерфейсов кремний-изолятор и первую контактную поверхность, состоящую из материала-изолятора, и
применение к первой и второй контактным поверхностям технологии анодного соединения для создания герметичного уплотнения в интерфейсах кремний-изолятор первой композитной пластины, причем вторая контактная поверхность состоит из кремния.
2. Способ по п.1, в котором первую контактную поверхность формируют путем частичного удаления одной или более частей кремниевой пластины, расположенных между заполненными углублениями, с открыванием одной или более частей заполнившего углубления материала-изолятора, образующих в результате первую контактную поверхность.
3. Способ по п.1, в котором вторую контактную поверхность формируют на первой кремниевой пластине.
4. Способ по п.3, дополнительно включающий операцию удаления первой и второй контактных поверхностей по завершении использования технологии анодного соединения.
5. Способ по п.1, дополнительно включающий, перед использованием технологии анодного соединения, следующие операции:
удаление имеющегося на второй соединяемой поверхности первой композитной пластины, противолежащей первой контактной поверхности, любого избытка кремния таким образом, что углубления, заполненные материалом-изолятором, проходят через первую композитную пластину насквозь;
структурирование второй кремниевой пластины для формирования первой внутренней соединяемой поверхности и
приведение первой внутренней соединяемой поверхности второй кремниевой пластины в контакт со второй соединяемой поверхностью первой композитной пластины для формирования интерфейса первого внутреннего соединения,
при этом на второй кремниевой пластине сформирована вторая контактная поверхность для использования технологии анодного соединения.
6. Способ по п.5, в котором конструкция и топология первой композитной пластины по отношению ко второй кремниевой пластине выбраны такими, что посредством анодного соединения обеспечивается герметичное уплотнение по меньшей мере одного из интерфейсов кремний-изолятор.
7. Способ по п.5, дополнительно включающий операцию удаления первой контактной поверхности с первой композитной пластины после использования технологии анодного соединения.
8. Способ по п.5, дополнительно включающий операцию формирования металлического слоя на поверхности первой композитной пластины.
9. Способ по п.5, дополнительно включающий операции
структурирования нижней поверхности второй кремниевой пластины для формирования второй внутренней соединяемой поверхности и
травления второй кремниевой пластины для получения структурированной кремниевой подложки.
10. Способ по п.9, дополнительно включающий операции:
использования третьей кремниевой пластины для подготовки второй композитной пластины, схожей с первой композитной пластиной, изготовленной с использованием операций согласно п.1 или 2;
удаления имеющегося на второй соединяемой поверхности второй композитной пластины, противолежащей первой контактной поверхности второй композитной пластины, любого избытка кремния таким образом, что одно или более указанных углублений, выполненных во второй композитной пластине и заполненных материалом-изолятором, проходят через вторую композитную пластину насквозь;
приведения второй внутренней соединяемой поверхности второй кремниевой пластины в контакт со второй соединяемой поверхностью второй композитной пластины для формирования интерфейса второго внутреннего соединения и
применения к первой контактной поверхности второй композитной пластины и ко второй контактной поверхности технологии анодного соединения для создания герметичного уплотнения в интерфейсах кремний-изолятор второй композитной пластины.
11. Способ по п.10, в котором вторая контактная поверхность является первой контактной поверхностью первой композитной пластины.
12. Способ по п.10, дополнительно включающий операцию удаления первой контактной поверхности с первой и/или второй композитных пластин по завершении использования технологии анодного соединения.
13. Способ по п.5, дополнительно включающий, перед использованием технологии анодного соединения в отношении первой или второй композитной пластины, операцию обеспечения наличия соответствующих частей металлического слоя на второй поверхности (вторых поверхностях) первой и/или второй пластин для формирования внутренних электрических контактов.
14. Способ по п.13, в котором части металлического слоя выполняют с возможностью функционирования в качестве геттера.
15. Способ по п.5, дополнительно включающий операцию обеспечения наличия геттерного материала на второй поверхности (вторых поверхностях) первой и/или второй композитных пластин и/или на поверхности второй кремниевой пластины.
16. Способ по п.1, дополнительно включающий операции:
обеспечения наличия частей металлических слоев на наружных поверхностях единственной или каждой композитной пластины для формирования соединительных контактных площадок, при этом части металлических слоев выполнены с возможностью обеспечения прямого электрического соединения с кремниевыми элементами композитных пластин, изолированными посредством углублений, заполненных материалом-диэлектриком.
17. Способ по п.5, в котором:
вторая кремниевая пластина является пластиной типа кремний на изоляторе (КНИ) или ее функциональным слоем, а
несущий слой пластины КНИ служит второй контактной поверхностью на операции применения технологии анодного соединения, в ходе которой первая внутренняя соединяемая поверхность второй кремниевой пластины приводится в контакт со второй соединяемой поверхностью первой композитной пластины.
18. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором материал-диэлектрик является стеклом или диоксидом кремния.
19. Устройство на основе микроэлектромеханической системы, содержащее множество вертикальных интерфейсов кремний-диэлектрик и изготовленное с использованием способа согласно любому из предыдущих пунктов.
20. Устройство по п.19, в котором средства возбуждения и детектирования на верхней и нижней сторонах второй кремниевой подложки расположены симметрично относительно перпендикулярных осей.
21. Устройство по п.19 или 20, которое является гироскопом.
22. Устройство по п.19 или 20, которое является акселерометром.
23. Массив устройств, выполненных в соответствии с любым из пп.19-22, в котором на каждой пластине структурировано множество конструкций, соединенных перед их разделением, посредством сингулирования, на индивидуальные компоненты или устройства.
RU2012146872/28A 2010-04-16 2011-04-15 Способ изготовления герметизированной конструкции RU2568947C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10160200A EP2377809A1 (en) 2010-04-16 2010-04-16 Method for Manufacturing a Hermetically Sealed Structure
EP10160200.1 2010-04-16
PCT/EP2011/056054 WO2011128446A2 (en) 2010-04-16 2011-04-15 Method for manufacturing a hermetically sealed structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012146872A true RU2012146872A (ru) 2014-05-27
RU2568947C2 RU2568947C2 (ru) 2015-11-20

Family

ID=42983685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012146872/28A RU2568947C2 (ru) 2010-04-16 2011-04-15 Способ изготовления герметизированной конструкции

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9051172B2 (ru)
EP (2) EP2377809A1 (ru)
CN (1) CN102947217A (ru)
CA (1) CA2796552A1 (ru)
RU (1) RU2568947C2 (ru)
WO (1) WO2011128446A2 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10273147B2 (en) 2013-07-08 2019-04-30 Motion Engine Inc. MEMS components and method of wafer-level manufacturing thereof
JP6339669B2 (ja) 2013-07-08 2018-06-06 モーション・エンジン・インコーポレーテッド Ｍｅｍｓデバイスおよび製造する方法
WO2015013827A1 (en) 2013-08-02 2015-02-05 Motion Engine Inc. Mems motion sensor for sub-resonance angular rate sensing
WO2015103688A1 (en) 2014-01-09 2015-07-16 Motion Engine Inc. Integrated mems system
US20170030788A1 (en) 2014-04-10 2017-02-02 Motion Engine Inc. Mems pressure sensor
US11674803B2 (en) 2014-06-02 2023-06-13 Motion Engine, Inc. Multi-mass MEMS motion sensor
US11287486B2 (en) 2014-12-09 2022-03-29 Motion Engine, Inc. 3D MEMS magnetometer and associated methods
US10407299B2 (en) 2015-01-15 2019-09-10 Motion Engine Inc. 3D MEMS device with hermetic cavity
GB2624843A (en) 2022-07-08 2024-06-05 Autorient Tech As Micromechanical devices and methods of manufacturing thereof

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI842307L (fi) * 1984-06-07 1985-12-08 Vaisala Oy Foerfarande foer aostadkommande av genomfoering i en mikromekanisk konstruktion.
FI78784C (fi) * 1988-01-18 1989-09-11 Vaisala Oy Tryckgivarkonstruktion och foerfarande foer framstaellning daerav.
RU2193256C2 (ru) * 2000-11-13 2002-11-20 Научно-исследовательский институт измерительных систем Способ изготовления структур "кремний на изоляторе"
JP4480939B2 (ja) 2001-03-14 2010-06-16 フラウンホファー ゲセルシャフトツール フェールデルンク ダー アンゲヴァンテン フォルシュンク エー．ファオ． ガラス系材料からなるフラット基板を構造化する方法
DE10132683A1 (de) * 2001-07-05 2003-01-16 Bosch Gmbh Robert Mikromechanische Kappenstruktur und entsprechendes Herstellungsverfahren
SE0103471D0 (sv) 2001-10-15 2001-10-15 Silex Microsystems Ab Electrum Pressure sensor
US6902656B2 (en) * 2002-05-24 2005-06-07 Dalsa Semiconductor Inc. Fabrication of microstructures with vacuum-sealed cavity
EP1535315B1 (de) * 2002-09-06 2010-11-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Glasartiges flächensubstrat, seine verwendung und verfahren zu seiner herstellung
JP2006170893A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Alps Electric Co Ltd 静電容量型圧力センサ
JP2007064919A (ja) * 2005-09-02 2007-03-15 Alps Electric Co Ltd 静電容量型力学量センサ
US20070180916A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-09 General Electric Company Capacitive micromachined ultrasound transducer and methods of making the same

Also Published As

Publication number Publication date
CA2796552A1 (en) 2011-10-20
RU2568947C2 (ru) 2015-11-20
WO2011128446A3 (en) 2012-02-16
EP2558407A2 (en) 2013-02-20
EP2558407B1 (en) 2019-06-12
CN102947217A (zh) 2013-02-27
WO2011128446A2 (en) 2011-10-20
EP2377809A1 (en) 2011-10-19
US9051172B2 (en) 2015-06-09
US20130146994A1 (en) 2013-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012146872A (ru) Способ изготовления герметизированной конструкции
CN110467148B (zh) 一种圆片级封装mems芯片结构及其加工方法
KR101892776B1 (ko) 면외 이격체로 형성된 전극
JP4793496B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
CN103818874B (zh) Mems结构与处理电路集成系统的封装方法
US9425119B2 (en) Package structure and fabrication method thereof
CN105293420A (zh) 一种mems圆片级真空封装结构及其制作方法
US20160075553A1 (en) Sensor Protective Coating
CN105174195A (zh) 一种腔体mems器件的晶圆级封装结构及封装方法
CN103879950B (zh) Mems器件真空封装结构
US10173887B2 (en) Epi-poly etch stop for out of plane spacer defined electrode
US9302906B2 (en) Capacitive pressure sensor and method
CN108217579A (zh) 基于硅玻璃阳极键合的圆片级高真空无引线封装方法
JP5392296B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
Torunbalci et al. The advanced MEMS (aMEMS) process for fabricating wafer level vacuum packaged SOI-MEMS devices with embedded vertical feedthroughs
CN104401930A (zh) 采用晶圆级封装的mems器件
AU2015222513B2 (en) Method for producing a component
Torunbalci et al. Die size reduction by optimizing the dimensions of the vertical feedthrough pitch and sealing area in the advanced MEMS (aMEMS) process
CN107986229B (zh) 一种微机电器件的开孔装置及其制备的复用方法
JP4977850B2 (ja) 微小電気機械システムおよび微小電気機械システム製造方法
JP2013116831A (ja) シリコン−ガラス複合体の製造方法
JP2014052248A (ja) 物理量センサ

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170416

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20171207