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公开(公告)号:CN112551474B
公开(公告)日:2022-05-24
申请号:CN202011449368.8
申请日:2020-12-09
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明涉及一种具有面内止挡的MEMS可动结构,包括固定锚区、可动结构弹性梁、质量块框架、质量块、止挡弹性梁、止挡块、质量块梳齿、驱动梳齿以及驱动梳齿锚点。采用弹性梁支撑止挡块,当质量块位移过大与弹性梁碰撞时,弹性梁形变提供缓冲,避免结构损伤。止挡块与质量块连接在相同的固定锚区上,具有相同的电位,不会发生电学短路。在弹性梁不同位置设计不同尺寸的止挡块,质量块位移过大时首先与伸长量最大的止挡块接触,位移继续增大时,质量块才与其他止挡块接触,使大冲击下止挡块弹性梁刚度提高,降低冲击位移,满足不同大小冲击止挡需求,避免结构损伤。降低止挡结构与质量块间接触面积,避免结构在清洗过程中由于液体表面张力造成吸附粘连。
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公开(公告)号:CN112758888A
公开(公告)日:2021-05-07
申请号:CN202110193837.2
申请日:2021-02-20
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明提供了一种带有硅通孔的硅MEMS微结构的加工工艺,用于在硅结构内加工形成硅槽和硅通孔,包括在硅结构晶圆一侧制作光刻胶和第一铝或钛金属膜,加工后分别作为硅通孔和硅槽的刻蚀工艺图形掩模,同时在硅结构晶圆另一侧淀积第二铝或钛金属膜作为刻蚀阻挡层。本发明中,采用的铝或钛金属膜与硅具有良好的黏附性,且在硅刻蚀过程中具有很高的刻蚀选择比;在硅硅结构晶圆单侧制作刻蚀图形掩模,并在另一侧制备刻蚀阻挡层,从单侧进行硅刻蚀能够避免通孔刻蚀穿通后晶圆背面气体漏率增大,造成由于刻蚀均匀性需继续刻蚀时,刻蚀速率异常和图形陡直度变差问题;采用金属膜作为刻蚀阻挡层,能够避免通孔底部电荷积累造成的刻蚀结构底部损伤问题。
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公开(公告)号:CN112591705A
公开(公告)日:2021-04-02
申请号:CN202011507448.4
申请日:2020-12-18
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明提供了一种SOI型MEMS结构及其加工方法,包括上层器件层底层衬底层和中间的锚区层,通过衬底层和器件层晶圆键合与刻蚀技术,形成由锚区支撑的可动质量块结构。首先在器件层晶圆上加工形成锚区,在衬底层晶圆上加工形成电极焊盘和电极引线,通过硅‑硅直接键合的方式形成键合片,减薄键合片至所需厚度,刻蚀形成带电极引出的可动质量块结构。与传统SOG结构的带电极引出的可动质量块结构相比,本发明采用薄顶层硅的SOI晶圆作为衬底层,电极引线采用低阻硅材料,通过硅‑硅直接键合形成键合片,具有更高的键合强度和更好的机械可靠性;结构主要材料为硅材料,具有相同的热膨胀系数,避免了材料间的热失配,从而使所加工的产品具有更好的温度稳定性。
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公开(公告)号:CN111908419A
公开(公告)日:2020-11-10
申请号:CN202010676881.4
申请日:2020-07-14
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明涉及一种三明治式MEMS器件结构,包括衬底电极层、结构层、盖板层。衬底电极层通过第一键合层与结构层键合,结构层通过第二键合层与盖帽层键合;衬底电极层上加工若干衬底电极,盖帽层上加工若干盖板电极,结构层上加工质量块、锚区及弹簧梁、激励电极、拾振电极;衬底电极层包括绝缘层等,质量块通过锚区及弹簧梁和质量块电极引线引出,激励电极、拾振电极分别通过衬底电极层上的对应的激励电极引线和拾振电极引线引出;本发明中质量块上下双侧电极结构即三明治式结构的设计,能避免质量块在其与衬底电极间的静电力以及应力的作用下,偏离平衡位置,从而使器件具有更好的一致性和温度稳定性。
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公开(公告)号:CN111115567A
公开(公告)日:2020-05-08
申请号:CN201911358919.7
申请日:2019-12-25
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明公开了一种用于MEMS晶圆级封装的应力补偿方法,利用台阶仪测量已完成器件层加工的SOI片的挠曲程度,并根据SOI片挠曲程度在其背面生长相应的应力薄膜,将挠曲程度控制在-5μm≤h2≤5μm;利用台阶仪测量已完成正面结构加工的衬底层硅片的挠曲程度,并根据衬底层硅片的挠曲程度在其背面生长相应的应力薄膜,将挠曲程度控制在-5μm≤r2≤5μm;最后将平衡好两侧应力的SOI片和衬底层硅片键合在一起。本发明利用介质或金属薄膜的残余应力,对待键合片进行应力补偿,解决MEMS晶圆级键合封装工艺过程中晶圆挠曲过大导致的键合对准偏差大和键合强度低的问题。
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公开(公告)号:CN111099555A
公开(公告)日:2020-05-05
申请号:CN201911303875.8
申请日:2019-12-17
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明涉及一种适用于圆片级真空封装的玻璃腔体制造方法,对玻璃片进行一次清洗;在玻璃表面刻蚀形成第一图形;对玻璃片进行二次清洗;在玻璃表面淀积金属钨薄膜;将钨薄膜在第二步中的第一图形形成的浅槽内形成第二图形;在玻璃表面淀积复合金膜;在复合金膜上涂覆光刻胶,在金膜上进行光刻,形成腔体图案;用蓝膜将玻璃片无金膜面及有金膜面的边缘进行保护;将带有镂空图形的硅片与带有玻璃片腔体的玻璃片按照第二图形进行对准,形成用于圆片级真空封装的腔体内带有吸气剂薄膜的玻璃片。本发明采用厚光刻胶和金属膜组成复合掩膜,能够消除单层掩膜表面的缺陷和针孔对腐蚀的影响,减少玻璃腐蚀过程中的表面钻蚀。
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公开(公告)号:CN108529550A
公开(公告)日:2018-09-14
申请号:CN201810401013.8
申请日:2018-04-28
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于晶圆键合工艺的圆片级封装MEMS芯片结构及其制造方法,MEMS芯片包括衬底层、器件层、盖帽层三层结构,三层结构键合在一起,形成一个可供器件层上的梳齿微结构移动的空腔结构;衬底层上布有电极图形,并采用共面电极实现空腔结构内的器件层结构与空腔外电极焊盘的互联;在器件层与衬底的键合面上,具有阵列凹坑结构。并且在器件层的键合密封环上有贯通于密封腔内外的凹槽结构,凹槽结构在晶圆键合后将被键合介质与硅的共晶体所填充。该结构有助于提高金-硅键合强度,并能够有助于提高真空密封的真空度。在该结构的制造工艺中,使用气态HF对键合表面进行处理,去除表面的二氧化硅,保障金-硅键合强度的同时避免微结构的粘连。
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公开(公告)号:CN108100991A
公开(公告)日:2018-06-01
申请号:CN201711220668.7
申请日:2017-11-29
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: B81C99/00
Abstract: 本发明提供了一种MEMS空气流量计晶圆上芯片质量检测方法、装置及系统,涉及芯片设计领域。所述芯片质量检测方法,包括:发送测试控制指令以使电阻测试装置对待测晶圆上的一个芯片进行扫描测试;获取并存储扫描测试信息,所述扫描测试信息包括所述芯片上各电阻的电阻值;根据所述扫描测试信息与预设电阻范围进行比对,判断所述芯片质量是否合格;发送移动控制指令以使所述待测晶圆按预设路径运动,从而对所述待测晶圆上的下一个芯片进行扫描测试并根据扫描信息判断所述下一个芯片是否合格。本发明可全自动完成整个晶圆上所有芯片的连续测试,极大地提高了测试效率。
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