本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種真空器件的制備方法、真空器件及電子設備。

背景技術：

1、隨著科技的發展，真空器件成為了微電機系統(mems，micro?electro?mechanicalsystems)主流產品之一，例如慣性測量單元(imu，inertial?measurement?unit)是其中一種典型的真空器件。imu作為一種測量和表征三維空間中角速度和加速度器件，其基于慣性原理，集成了陀螺儀與加速度計兩類器件。其中，陀螺儀用于測量物體的角速度，即物體繞各坐標軸旋轉的速度。加速度計用于測量物體在各坐標軸上的加速度。

2、其中，真空器件的結構包括器件空腔，器件空腔的真空度對真空器件的功能性會帶來影響。提高空腔真空度通常有助于減少空氣對傳感器零件的摩擦和阻尼效應，從而提高傳感器的精度和穩定性。然而，現有技術制備的真空器件的空腔真空度通常無法滿足實際器件的性能需求。

3、因此提供一種能提高器件空腔真空度的真空器件制備方法已成為業界亟需解決的技術問題。

技術實現思路

1、本發明解決的技術問題是，提供一種真空器件的制備方法及真空器件及電子設備，以提高真空器件的空腔真空度。

2、為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種真空器件的制備方法，包括：

3、提供第一襯底，并在所述第一襯底的第一面形成器件層；

4、在所述器件層的芯片區域形成鍵合凹槽和載盤電極，所述載盤電極位于所述鍵合凹槽的外側，并在所述器件層的非芯片區域形成對位標記；

5、在所述鍵合凹槽圍設區域內對應的器件層中形成多個空腔結構，并在所述芯片區域和所述非芯片區域的交界處形成劃片道凹槽；

6、提供第二襯底，并在所述第二襯底的第一面分別形成空腔凹槽、載盤裸露凹槽和對位凹槽；其中，所述載盤裸露凹槽與所述載盤電極相對應，所述空腔凹槽和所述空腔結構相對應，所述對位凹槽與所述對位標記相對應；

7、在所述空腔凹槽內形成吸氣劑結構，并在所述空腔凹槽兩側的第二襯底的第一面上形成焊料凸塊，所述焊料凸塊和所述鍵合凹槽能彼此嵌合；

8、以所述對位標記和所述對位凹槽之間的圖形擬合為對準基準，將所述鍵合凹槽與所述焊料凸塊相嵌合，以將所述第二襯底的第一面與所述第一襯底的第一面進行鍵合，其中，所述空腔凹槽與所述空腔結構相對應形成密閉空腔；

9、對所述第二襯底的第二面進行研磨處理，以露出所述載盤電極和所述對位標記。

10、可選的，所述第一襯底包括若干個第一曝光單元，所述第一曝光單元內的非芯片區域均設置有至少一個所述對位標記，所述對位標記為十字形的刻度線結構；所述第二襯底包括若干個第二曝光單元，所述第二曝光單元內的非芯片區域均設置有至少一個所述對位凹槽，所述對位凹槽為十字形凹槽；所述對位凹槽的尺寸等于所述對位標記的尺寸。

11、可選的，該方法還包括：

12、測量所述第一襯底和所述第二襯底形成的鍵合晶圓上的不同曝光單元內的所述對位標記的刻度線相對于所述對位凹槽的偏移量，所述偏移量為所述鍵合晶圓的鍵合偏差；

13、若所述曝光單元的所述偏移量超過第一閾值，則判斷所述曝光單元上的所述真空器件失效。

14、可選的，在所述第一襯底的第一面形成器件層，具體包括：

15、在所述第一襯底的第一面上依次沉積氧化層和氮化硅層；

16、在所述氮化硅層中形成第一多晶硅結構作為所述真空器件的下電極；

17、在每個所述第一多晶硅結構的兩側的氮化硅層上均形成多層氧化物隔離結構；

18、在所述第一多晶硅結構與所述多層氧化物隔離結構上形成圖形化犧牲層；

19、在所述第一襯底上形成結構層，所述結構層覆蓋所述圖形化犧牲層；

20、對所述結構層的表面進行摻雜，以形成器件的上電極。

21、可選的，在所述鍵合凹槽圍設區域內對應的器件層中形成多個空腔結構，并在所述芯片區域和所述非芯片區域交界處形成劃片道凹槽，具體包括：

22、在所述結構層上形成圖形化的第一掩膜層，所述圖形化的第一掩膜層包括多個犧牲孔窗口圖形、劃片道凹槽窗口圖形和阻擋層；

23、以所述圖形化的第一掩膜層為掩膜，對所述多個犧牲孔窗口圖形和所述劃片道凹槽窗口圖形內的所述結構層與所述犧牲層進行刻蝕，以形成所述多個空腔結構和所述劃片道凹槽。

24、可選的，在所述器件層的芯片區域形成鍵合凹槽和載盤電極，所述載盤電極位于所述鍵合凹槽的外側，并在所述器件層的非芯片區域形成對位標記，具體包括：

25、在所述器件層表面形成圖形化的第二掩膜層；

26、在所述器件層的第一芯片區域形成深度相同的鍵合凹槽和載盤凹槽，所述載盤凹槽位于所述鍵合凹槽的外側；

27、對所述圖形化的第二掩膜層再次圖形化，再次圖形化的所述第二掩膜層包括載盤凹槽圖形和對位標記圖形；

28、沉積金屬層，所述金屬層覆蓋所述再次圖形化的第二掩膜層、所述載盤凹槽、所述對位標記圖形；

29、去除所述再次圖形化的第二掩膜層及形成在其上的金屬層，在所述載盤凹槽內形成載盤電極，并在所述器件層的非芯片區域形成對位標記。

30、可選的，在所述第二襯底的第一面分別形成空腔結構凹槽、載盤裸露凹槽和對位凹槽，具體包括：

31、在所述第二襯底的第一面形成圖形化的第三掩膜層，所述圖形化的第三掩膜層包括空腔結構凹槽窗口圖形、載盤裸露凹槽窗口圖形、對位凹槽窗口圖形和阻擋層；

32、以所述圖形化的第三掩膜層為掩膜，對所述空腔結構凹槽窗口圖形、所述載盤裸露凹槽窗口圖形及所述對位凹槽窗口圖形各自對應的所述第二襯底進行刻蝕，以形成所述空腔結構凹槽，所述載盤裸露凹槽及所述對位凹槽；

33、其中，所述空腔結構凹槽的深度分別大于所述載盤裸露凹槽的深度和所述對位凹槽的深度。

34、可選的，在所述空腔結構凹槽內形成吸氣劑結構，并在所述空腔結構凹槽的兩側形成焊料凸塊，具體包括：

35、在所述第二襯底的第一面形成圖形化的第四掩膜層，所述圖形化的第四掩膜層包括吸氣劑結構窗口圖形和阻擋層，所述吸氣劑結構窗口圖形位于所述空腔結構凹槽內；

36、以所述圖形化的第四掩膜層為掩膜，在所述吸氣劑結構窗口圖形內沉積吸氣劑材料，以形成所述吸氣劑結構；

37、在所述吸氣劑材料上形成圖形化的第五掩膜層，所述圖形化的第五掩膜層包括焊料凸塊窗口圖形和阻擋層，所述焊料凸塊窗口圖形位于所述空腔結構凹槽的兩側；

38、沉積焊料，所述焊料形成于所述焊料凸塊窗口圖形內，并覆蓋所述圖形化的第五掩膜層；

39、去除所述第五掩膜層及形成其上方的多余焊料、所述第四掩膜層及形成其上方的多余吸氣劑材料。

40、可選的，所述第二襯底為高阻襯底。

41、本發明實施例還提供了一種真空器件，由所述真空器件的制備方法制備而成，該結構包括：

42、第一襯底，所述第一襯底的第一面上形成有器件層；

43、鍵合凹槽和載盤電極，所述鍵合凹槽和所述載盤電極均形成于所述器件層的芯片區域內，且所述載盤電極形成于所述鍵合凹槽的外側；

44、多個空腔結構，所述多個空腔結構形成于所述鍵合凹槽圍設區域內對應的器件層中；

45、第二襯底，所述第二襯底的第一面分別形成有空腔凹槽；所述空腔凹槽內形成有吸氣劑結構，且所述空腔凹槽兩側的第二襯底的第一面上形成有焊料凸塊；

46、其中，所述第一襯底和所述第二襯底通過所述焊料凸塊嵌合至所述鍵合凹槽中，所述空腔凹槽與所述空腔結構相對應形成密閉空腔，且所述載盤電極和所述對位標記露出于所述第二襯底的第二面。

47、本發明實施例還提供了一種電子設備，包括所述真空器件。

48、與現有技術相比，本發明實施例的技術方案具有以下有益效果：

49、本發明技術方案的真空器件的制備方法中，通過將所述載盤電極設置在所述鍵合凹槽的外側，使所述載盤電極設置在所述空腔結構外，同時在所述第二襯底上形成所述載盤裸露凹槽，可直接對鍵合后形成的真空器件進行研磨處理，以露出所述載盤電極和所述對位標記，避免了對所述空腔結構造成破壞的可能，從而提高了所述空腔結構的真空效果。在另一方面，在第一襯底設置所述鍵合凹槽，在后續鍵合工藝中與第二襯底的焊料凸塊相嵌合，避免了焊料凸塊向周圍外溢，提高了鍵合效果，從而進一步提高了所述空腔結構的真空效果。

50、進一步地，設置所述對位標記和所述對位凹槽不僅能用于襯底鍵合時的對準基準，還能用于鍵合后襯底偏移的量測，從而提高了單張晶圓有效區域的利用率，從而降低了器件制作的工藝成本。