[发明专利]键合结构及其形成方法与MEMS传感器、可穿戴设备

权利要求书

1.一种键合结构，其特征在于，所述键合结构包括：

第一晶圆和第二晶圆；

所述第一晶圆、第二晶圆之间设有至少一组键合区域与至少两组错位结构，所述错位结构位于所述键合区域两侧；

所述键合区域包括形成于所述第一晶圆表面的铝键合层、形成于所述第二晶圆表面的锗键合层，所述锗键合层与所述铝键合层键合接触；

所述错位结构包括位于所述铝键合层两侧的凸起，及位于所述锗键合层两侧的沟槽，所述凸起伸入所述沟槽形成错位结构。

2.根据权利要求1所述键合结构，其特征在于，所述键合结构还包含布置于所述第一晶圆与所述铝键合层之间的第一氧化物膜层和/或所述第二晶圆与所述锗键合层之间的第二氧化物膜层；

其中，所述第一氧化物膜层和/或第二氧化物膜层表面形成有用于降低氧化物膜层表面能的单分子修饰膜；

优选地，所述第一氧化物膜层、第二氧化物膜层的材质包含掺杂的二氧化硅、未掺杂的二氧化硅或硅酸乙酯中的任意一种或两种或多种，所述未掺杂的二氧化硅为USG，所述掺杂的二氧化硅为PSG、BPSG中的任意一种，所述硅酸乙酯为PETEOS；

优选地，所述单分子修饰膜为氧化物膜层与表面活性剂形成的单分子层，所述表面活性剂为有机硅烷。

3.根据权利要求1或2所述键合结构，其特征在于，所述锗键合层的键合表面的面积小于所述铝键合层的键合表面的面积；

优选地，所述锗键合层的键合表面的面积与所述铝键合层的键合表面的面积之间比值为1:5～1:1；

且所述锗键合层的高度小于铝键合层的高度；

优选地，所述锗键合层的高度与所述铝键合层高度之间比值为0.2:1～0.8:1。

4.根据权利要求3所述键合结构，其特征在于，所述第一氧化物膜层与所述铝键合层之间设有阻挡层和/或所述第二氧化物膜层与所述锗键合层之间设有阻挡层；

优选地，所述阻挡层的材质包括氮化钛和/或钛；

优选地，所述阻挡层的厚度为

5.根据权利要求2或4所述键合结构，其特征在于，所述第二氧化物膜层包含氧化物基底，与形成于所述氧化物基底表面的至少两组氧化物立柱，所述氧化物立柱围合形成所述沟槽。

6.根据权利要求5所述键合结构，其特征在于，所述凸起为柱状凸起，优选地，所述柱状凸起的材质为铝。

7.一种权利要求1～6中任一项所述键合结构的形成方法，其特征在于，所述方法包括：

提供第一晶圆和第二晶圆；

在所述第一晶圆、第二晶圆之间形成至少一组键合区域与至少两组错位结构，所述错位结构位于所述键合区域两侧；

在所述第一晶圆表面形成铝键合层，在所述第二晶圆表面形成锗键合层，所述锗键合层与所述铝键合层键合接触并构成所述键合区域；

在所述铝键合层两侧形成凸起，在所述锗键合层两侧形成沟槽，所述凸起伸入所述沟槽形成所述错位结构。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述方法还包括在第一晶圆与所述铝键合层之间形成第一氧化物膜层和/或在所述第二晶圆与所述锗键合层之间形成第二氧化物膜层；

所述第一氧化物膜层和/或第二氧化物膜层表面自组装形成单分子修饰膜。

9.一种MEMS传感器，其特征在于，所述传感器包含权利要求1～6中任一项所述键合结构或权利要求7～8中任一项所述方法制得的键合结构；

优选地，所述MEMS传感器为压电MEMS传感器。

10.一种可穿戴设备，其特征在于，所述设备包含权利要求9所述传感器。