Ein Saphirwafer-Direktbondverfahren und -prozess für eine druckempfindliche Saphirstruktur

1. Die vorliegende Erfindung gehört zum technischen Gebiet der MEMS-Technologie, insbesondere zu einem Verfahren zum direkten Bonden von Saphirwafern einer druckempfindlichen Saphirstruktur.

Hintergrundtechnik:

2. Die Betriebstemperatur herkömmlicher Halbleiter-Drucksensoren liegt im Allgemeinen unter 600 Grad. Die maximale Betriebstemperatur des piezoresistiven Sic-Drucksensors beträgt 600 Grad, die maximale Betriebstemperatur des Soi-Drucksensors liegt unter 500 Grad und die maximale Betriebstemperatur des Silizium-Saphir-Drucksensors. Temperatur 350 Grad. Elektrische Drucksensoren sind in Umgebungen mit höheren Temperaturen schwierig anzuwenden.

3. Gegenwärtig sind im Ausland faseroptische Drucksensorprodukte auf der Basis von Saphirchips aufgetaucht, wie z 1000 Grad. Allerdings wurden die Forschungsergebnisse von faseroptischen Drucksensoren auf der Basis von Saphirchips in China nicht gemeldet. Das chinesische Patentdokument cn103234673 offenbart eine hochtemperaturbeständige Mikro-Nano-Drucksensorstruktur, die umfasst: eine Siliziumkarbid-Membran, einen reflektierenden Film, einen halbreflektierenden Film, eine Verbindungsschicht, ein Siliziumkarbid-Substrat, eine Einkapselungsschicht und einen Saphir Glasfaser; der reflektierende Film ist in der Mitte der Siliziumkarbid-Membran beschichtet, der halbreflektierende Film ist am Ende der Saphirfaser beschichtet, die Verbindungsschicht (Siliziumdioxid) befindet sich zwischen der Siliziumkarbid-Membran und dem Siliziumkarbid-Substrat, und die Saphirfaser wird durch die Einkapselungsschicht (Hochtemperatur-Keramikkleber) mit dem Siliziumkarbid-Substrat verbunden. Der Herstellungsprozess des obigen Drucksensors besteht darin, einen Fabry-Parot-Interferenzhohlraum zu bilden, indem ein reflektierender Film, der auf eine Siliziumkarbidmembran plattiert ist, und ein halbreflektierender Film, der auf das Ende einer optischen Saphirfaser plattiert ist, verwendet werden, um eine Druckerfassung in hoher Qualität zu realisieren Umgebungstemperatur.

4. Derzeit befindet sich der inländische Saphir-Wafer-Direktbondprozess (Wafer-Level) noch in der theoretischen Forschungsphase, und es gibt noch keine ausgereifte Saphir-Wafer-Direktbondprozesstechnologie (Wafer-Level). In China zielt das Bonden auf Waferebene normalerweise auf Materialien auf Siliziumbasis ab, und die Bondtemperatur liegt unter 500 Grad, wie z Methode für druckempfindliche Saphir-Chips, nur die Temperatur beträgt 1350 Grad, keine Druck- (Druck-) Steuerung während des Bonding-Prozesses und keine Kopplungssteuerung von Temperatur und Druck.

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