微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)技术被广泛用来制作微传感器和微执行器等,将传统的器件尺寸带入到了微米纳米的时代;另外,MEMS集成制造技术将制造具有智能(集传感、操控执行和信号处理等多种功能于一体)的微智能系统变成了可能.与单一的MEMS器件相比,利用MEMS集成化制造技术得到的集成系统具有高可靠性、高性能、低成本、微小体积和使用更方便等优点.目前MEMS集成化制造方法大多以表面硅加工工艺为主,兼容标准的CMOS集成电路工艺进行制造,而采用体硅微加工方法进行制造和集成的方法较少.该文因此提出了一种基于体硅微加工、硅片键合技术和CMOS集成电路工艺的集成化方法.该MEMS集成工艺方案采用并行加工的思想,将电路硅片和器件工艺分开平行制造,直到最后才进行集成.该方案可以大幅减少设计和制造实现的周期,工艺实现也相对简单.该文以实现一个集成的纵向加速度计系统来验证了该集成化方案的可行性.主要器件工艺包括三次光刻和图形转移,一次浅刻蚀(RIE或者KOH腐蚀)、一次硅-玻璃阳极键合和一次干法深刻蚀(ICP DRIE);电路硅片在完成标准CMOSIC工艺以后,需要进行背腔深刻蚀以形成和器件结构相对应的封装结构,最后进行一次阳极键合后完成集成连接.随后文中对集成工艺实现过程中出现的主要工艺问题以及其对集成制造结果的影响进行了分析.对集成加速度计系统的工艺质量进行了评估,同时也考察了键合工艺对信号电路特性参数的影响,并对集成键合前后的各主要电参数进行了测试对比.对比测试的结果显示,集成键合前后,电路性能参数基本上没有发生大的变化.另外,从破坏测试的结果来看,第二次集成键合也获得了很好的键合强度,可以满足大在多数工作环境下对器件密封封装的要求.