MEMS谐振器的制造工艺

2024-01-22 11:42:45 76 0 0


SiTime MEMS谐振器生产过程中采用了MEMS First™工艺,该工艺由德国博世公司(Sitime创始人来自该公司)首次研发SiTime已得到进一步的完善可生产极小尺寸的硅晶振,产品经过真空密封后具有极强的稳定性和抗震性。MEMS硅晶振生产过程中还采用了业界顶尖的CMOS工艺及原材料,在保证产品质量的同时,已实现批量生产。

  

1705651708181580.gif

1705652798632207.png


MEMS First 工艺


   在MEMS First工艺推出之前,封装是MEMS谐振器实现商业化应用最大的难点。通过在独立微型真空室内的硅片上封装谐振器,MEMS First工艺完美的解决了这个问题。

  首先在SOI(绝缘体硅)衬底上通过深反应离子蚀刻技术(DRIE)形成谐振器结构图案,完成蚀刻后沿沟槽沉淀一层氧化物,覆盖被选择的谐振器部分,并形成电气接触孔。然后在金属氧化物上再沉淀一层薄硅外延层,但要留出通孔以便清除谐振器结构自由空间上下的氧化物。最后用氢氟酸蒸汽溶解金属氧化物,谐振器结构实现完全独立,使谐振器能够振动起来。

  采用SiTime研发的Epi-Seal工艺将谐振器密封于外延环境,形成洁净的密封空间,这对谐振器的超高稳定性能至关重要。Epi-Seal密封工艺是业界唯一验证的成熟技术,采用该技术生产的MEMS谐振器稳定性已达到甚至超过石英晶振。在高温外延反应器中,用氢气和氯气将谐振器和真空腔进行彻底清洁。然后将谐振器密封在外延多晶密封层中,以便在超高压环境下保护谐振器芯片。

  用等离子蚀刻技术完成谐振器电极通孔开口,最后淀积形成绝缘氧化层、金属连接和氮化物掩膜。由此流程产生的晶圆厚度低于100μm,采用塑料、倒焊芯片及芯片堆叠等标准IC封装工艺进行封装。

  更多关于MEMS First工艺的介绍,请查询MEMS First工艺流程演示动画或MEMS First工艺操作说明(PDF)。


点赞
微信分享
链接分享
关注“晶圆电子”视频号
关注视频号查看产品培训视频
热门视频
热门文章
其他资源