MEMS传感器及MEMS传感器的制造方法与流程

本发明涉及一种mems传感器及mems传感器的制造方法。

背景技术：

1、众所周知的是使用半导体微细加工技术制造的mems(micro electro mechanicalsystem，微机电系统)传感器。专利文献1中揭示了一种mems传感器，其利用玻璃料来接合器件侧衬底与盖体侧衬底，而将设置在器件侧衬底的传感器元件的电极密封。

2、如下的金属接合作为可用于器件侧衬底与盖体侧衬底的接合的接合技术也被人所周知，该金属接合是使分别形成在器件侧衬底与盖体侧衬底的金属膜接合。金属接合相比于利用玻璃料进行的接合，可谋求mems传感器的小型化。

3、[背景技术文献]

4、[专利文献]

5、[专利文献1]美国专利第8319254号

技术实现思路

1、[发明要解决的问题]

2、在将传感器元件的电极可移动地配置的mems加速度传感器等mems传感器中，存在如下情况，即，通过金属接合将第2衬底与设置有电极的第1衬底接合，并且在第2衬底设置限制电极的移动的止动部以抑制电极向第2衬底侧过度挠曲而移位。

3、在第2衬底设置限制电极的移动的止动部的情况下，当设置在第1衬底的电极向第2衬底侧挠曲而接触第2衬底的止动部时，有电极贴附于止动部而使传感器元件的可靠性降低的担忧，因此理想的是抑制电极贴附于止动部。

4、此外，在通过金属接合将形成在第1衬底上的第1金属层与形成在第2衬底上的第2金属层接合的情况下，理想的是使第1衬底与第2衬底的接合强度提高。

5、本发明的课题在于，在将第2衬底与具有电极的第1衬底接合，并且在第2衬底设置限制电极的移动的止动部的mems传感器中，抑制电极贴附于止动部，并且使第1衬底与第2衬底的接合强度提高。

6、[解决问题的技术手段]

7、本发明提供一种mems传感器，具备：第1衬底，具有空腔的一部分露出于表面的空腔；及第2衬底，以覆盖所述空腔的方式与所述第1衬底接合；且在所述第1衬底设置有可移动地配置在所述空腔内的传感器元件的电极及与所述第2衬底接合的被密封部，在所述第2衬底设置有限制所述电极向第2衬底侧移动的止动部及与所述被密封部接合的密封部，所述被密封部由所述第1衬底上的第1金属层形成，所述密封部由所述第2衬底上的第2金属层形成，在所述止动部上形成有多晶层，并且在所述第2衬底与所述第2金属层之间形成有多晶层。

8、根据本发明，电极可移动地设置在第1衬底，且在与第1衬底接合的第2衬底设置有止动部，在止动部上形成有多晶层。由此，与止动部上未形成多晶层的情况相比，可使表面粗糙度变大而使电极接触止动部时的接触面积变小，从而可抑制电极贴附于止动部。即便在止动部无法使用具有非粘附性的氟树脂涂层等的情况下，也能抑制电极与止动部的贴附。

9、被密封部由第1衬底上的第1金属层形成，与被密封部接合的密封部由第2衬底上的第2金属层形成，在第2衬底与第2金属层之间形成有多晶层。由此，在将第1金属层与第2金属层进行金属接合的情况下，与在第2衬底与第2金属层之间未形成多晶层的情况相比，可使表面粗糙度变大而使密接性提高，从而可使第1衬底与第2衬底的接合强度提高。

10、因此，在将第2衬底与具有电极的第1衬底接合，并且在第2衬底设置有限制电极的移动的止动部的mems传感器中，可抑制电极贴附于止动部，并且可使第1衬底与第2衬底的接合强度提高。

11、此外，本发明提供一种mems传感器的制造方法，形成空腔的一部分露出于第1衬底的表面的空腔并且在所述第1衬底形成可移动地配置在所述空腔内的传感器元件的电极，在以覆盖所述空腔的方式与所述第1衬底接合的第2衬底形成限制所述电极向第2衬底侧移动的止动部，在所述第1衬底形成第1金属层，该第1金属层形成与所述第2衬底接合的被密封部，在所述第2衬底形成第2金属层，该第2金属层形成与所述被密封部接合的密封部，在所述止动部上形成多晶层并且在所述第2衬底与所述第2金属层之间形成多晶层，将所述密封部与所述被密封部接合而将所述第2衬底与所述第1衬底接合。

12、根据本发明，在第1衬底可移动地形成有电极，且在与第1衬底接合的第2衬底形成有止动部，在止动部上形成有多晶层。由此，与在止动部上未形成多晶层的情况相比，可使表面粗糙度变大而使电极接触止动部时的接触面积变小，从而抑制电极贴附于止动部。即便在止动部无法使用具有非粘附性的氟树脂涂层等的情况下，也能抑制电极与止动部的贴附。

13、在第1衬底上形成第1金属层，该第1金属层形成被密封部，且在第2衬底上形成第2金属层，该第2金属层形成与被密封部接合的密封部，在第2衬底与第2金属层之间形成有多晶层。由此，在将第1金属层与第2金属层进行金属接合的情况下，与在第2衬底与第2金属层之间未形成多晶层的情况相比，可使表面粗糙度变大而使密接性提高，从而可使第1衬底与第2衬底的接合强度提高。

14、因此，在将第2衬底与具有电极的第1衬底接合，并且在第2衬底设置有限制电极的移动的止动部的mems传感器中，可抑制电极贴附于止动部，并且可使第1衬底与第2衬底的接合强度提高。

技术特征：

1.一种mems传感器，具备：

2.根据权利要求1所述的mems传感器，其中

3.根据权利要求1所述的mems传感器，其中

4.根据权利要求1所述的mems传感器，其中

5.根据权利要求1所述的mems传感器，其中

6.根据权利要求1所述的mems传感器，其中

7.一种mems传感器的制造方法，形成空腔的一部分露出于第1衬底的表面的空腔，并且在所述第1衬底形成可移动地配置在所述空腔内的传感器元件的电极，

8.根据权利要求7所述的mems传感器的制造方法，其中

9.根据权利要求7所述的mems传感器的制造方法，其中

10.根据权利要求7所述的mems传感器的制造方法，其中

11.根据权利要求7所述的mems传感器的制造方法，其中

12.根据权利要求7所述的mems传感器的制造方法，其中

技术总结
本申请涉及一种MEMS传感器及MEMS传感器的制造方法。本发明的课题在于抑制电极贴附于止动部，并且使第1衬底与第2衬底的接合强度提高。本发明的MEMS传感器具备：第1衬底，具有空腔；及第2衬底，与第1衬底接合。在第1衬底设置有可移动地配置在空腔内的电极及与第2衬底接合的被密封部，在第2衬底设置有限制电极的移动的止动部及与被密封部接合的密封部。被密封部由第1衬底上的第1金属层形成，密封部由第2衬底上的第2金属层形成。在止动部上形成有多晶层，并且在第2衬底与第2金属层之间形成有多晶层。

技术研发人员：乾喜行,藤田有真
受保护的技术使用者：罗姆股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17