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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：CN108645397B
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN201810291497.5
申请日：2018-04-03
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01C19/5769
Abstract: 本发明公开了一种石英盘式谐振微机械陀螺谐振子的制造方法，包括如下步骤：刻蚀碳化硅晶圆，制作与盘式谐振子微结构相对应的刻蚀槽；对刻蚀完成的碳化硅晶圆和石英玻璃进行键合；以高于石英玻璃软化点的温度对晶圆键合结构进行加热，直至石英玻璃均匀灌入碳化硅晶圆的刻蚀槽内，停止加热；对灌入石英玻璃的碳化硅晶圆进行减薄抛光，去除刻蚀槽以外石英玻璃；采用干法刻蚀工艺去除碳化硅，完成石英盘式谐振子结构释放。本发明解决了石英盘式微结构制造工艺难度大的问题，实现了石英盘式谐振微机械陀螺谐振子的高精度批量制造。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107299318B
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201710399984.9
申请日：2017-05-31
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明涉及一种耐BOE腐蚀的金属掩膜制备方法，特别是在石英晶体上镀制耐BOE腐蚀的金属掩膜层的制备方法。本发明具体包括清洗步骤和镀膜步骤。本发明的显著效果是：①实现了用单层Cr/Au掩膜层进行耐BOE腐蚀工艺；②解决了现有Cr/Au掩膜层腐蚀后出现表面钻蚀，鼓包，甚至脱落等问题；③单层Cr/Au掩膜层转移光刻图形精度高，可以控制在1um以内；④制备工艺过程简单，易于控制，制备成本低廉，适合批量生产。
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公开(公告)号：CN107311103B
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201710509651.7
申请日：2017-06-28
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明公开了一种微型石英玻璃原子气室的制造方法，包括如下步骤：将碱金属原子封装到玻璃微腔中，并充入惰性气体；制造下层封装块、中层封装块和上层封装块；组装下层封装块、中层封装块、上层封装块和玻璃微腔，并密封，形成一个密闭的腔体；以高于玻璃微腔软化点的温度加热多个密闭的腔体，直至玻璃微腔结构被破坏后，停止加热；以中层封装块为基准，切割停止加热后的多个密闭的腔体，形成微型石英玻璃原子气室。本发明通过设置玻璃微腔，确保了原子气室的纯净度，解决了传统微型原子气室制造工艺难度大且腔室纯净度差的问题；通过同步加热多个密闭腔体，实现了原子气室的量产，弥补了传统微型原子气室制造设备要求高且不易批量生产的缺陷。
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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：CN108281349A
公开(公告)日：2018-07-13
申请号：CN201810093853.2
申请日：2018-01-31
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: H01L21/027
Abstract: 一种实现高陡直度深硅刻蚀结构的光刻工艺方法，涉及硅微机械加工技术领域；包括如下步骤：步骤(一)、在待刻蚀晶圆上表面涂覆光刻胶；步骤(二)、采用热板对涂覆有光刻胶的晶圆进行烘烤；步骤(三)、在光刻胶的上表面进行曝光显影，形成预先设计图形的光刻胶掩膜；步骤(四)、采用氩等离子体对光刻胶掩膜的外表面进行轰击处理；步骤(五)、在光刻胶掩膜的上表面，采用氧等离子体对光刻胶掩膜进行边角削除；得到最终图形成型的光刻胶掩膜；步骤(六)、通过最终图形成型的光刻胶掩膜，对待刻蚀晶圆进行深硅刻蚀；本发明使光刻胶掩膜具有更强的抗刻蚀能力、更高的图形符合度，有利于实现高陡直度深硅刻蚀结构。
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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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