The invention discloses a preparation method of a MEMS pressure sensor, using two pieces of SOI wafers, using dry etching of silicon SOI first layer silicon to the buried oxide layer preparation island structure, the top silicon wafer and second SOI prepared the island structure of the first SOI together on the top silicon wafer by silicon silicon bond open the window, suitable for SOI in the first silicon substrate with island structure, corroded by KOH solution to the buried oxide layer, the gaseous HF removal of buried oxide layer, forming the island structure gap and overload structure, the structure of the prepared silicon and double throw together on the Si Si bond, thinning substrate second SOI silicon wafer, and removing the buried oxide layer second SOI silicon wafer, forming sensitive film, making a varistor and electrode lead, the final completion of the MEMS pressure sensor preparation; this method can accurately control the thickness of the island structure, the first SOI The thickness of the silicon on the top of the silicon wafer is the thickness of the island structure layer, and the anti overload structure is achieved at the same time, which is suitable for mass production.
【技术实现步骤摘要】
一种MEMS压力传感器的制备方法
本专利技术涉及微机械电子
,具体是一种MEMS压力传感器的制备方法。
技术介绍
MEMS硅压力传感器是目前工业生产中最为重要的一类传感器,广泛应用于汽车工业、航天工业、军事、医疗卫生等领域。压阻式压力传感器是目前最为广泛的一类压力传感器,利用硅的良好的机械性能和电学性能,通过扩散或者离子注入的方法将力敏电阻注入到敏感薄膜中实现了感压元件和转换电路的集成。衡量压力传感器最重要的两个参数是灵敏度和线性度。对于传统C型硅杯结构,提高压力传感器灵敏度必须减薄敏感薄膜,使其压敏电阻区域应力增大,从而提高灵敏度,在减薄敏感薄膜厚度的同时,芯片受压时会导致敏感薄膜形变增大,从而导致传感器非线性增大。为了解决这一问题,岛膜结构在相同的膜厚下可以获得比平膜结构更高的灵敏度。岛膜结构的芯片受压时,应力会高度集中于岛与边缘之间的沟槽区域,从而使灵敏度获得显著提高,而且它还可实现过压保护和非线性内补偿。此外,为了保证压力测试的频率响应输出,避免环境因素对测试的干扰,硅岛高度受到了严格控制,一般小于100μm,岛膜结构大多采用各项异性体硅湿法腐蚀工艺制备岛膜结构,此工艺腐蚀后腔体侧壁与底部会形成大于90°的夹角,不利于缩小芯片面积,降低了硅片利用率,这也是岛膜结构压力传感器发展受到制约的一个重要原因。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种MEMS压力传感器的制备方法,该方法可以精确控制岛状结构厚度,同时实现抗过载结构,提高MEMS压力传感器片内,片间整体性能的一致性,重复性,适合批量生产。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种ME ...
【技术保护点】
一种MEMS压力传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、取第一SOI硅片,利用干法刻蚀,将第一SOI硅片的顶层硅刻蚀至埋氧层,形成岛状结构;S2、取第二SOI硅片,第二SOI硅片的顶层硅与第一SOI硅片进行硅硅键合;S3、在第一SOI硅片的衬底氧化层进行光刻,打开KOH腐蚀窗口,利用KOH腐蚀溶液通过KOH腐蚀窗口进行湿法腐蚀,腐蚀至第一SOI硅片的埋氧层,形成由下至上渐缩的空腔,空腔顶面对应于岛状结构下方,且空腔顶面小于岛状结构;S4、利用气态HF腐蚀,将空腔暴露出的埋氧层腐蚀干净,形成岛状结构活动间隙以及抗过载结构;S5、取一片双抛硅片,与第一SOI硅片的衬底进行硅硅键合;S6、对第二SOI硅片进行湿法腐蚀,去除衬底硅、衬底氧化层与埋氧层,其顶层硅形成敏感薄膜;S7、在敏感薄膜上制作压敏电阻及电极引线,最后完成MEMS压力传感器的制备。
【技术特征摘要】
1.一种MEMS压力传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、取第一SOI硅片,利用干法刻蚀,将第一SOI硅片的顶层硅刻蚀至埋氧层,形成岛状结构;S2、取第二SOI硅片,第二SOI硅片的顶层硅与第一SOI硅片进行硅硅键合;S3、在第一SOI硅片的衬底氧化层进行光刻,打开KOH腐蚀窗口,利用KOH腐蚀溶液通过KOH腐蚀窗口进行湿法腐蚀,腐蚀至第一SOI硅片的埋氧层,形成由下...
【专利技术属性】
技术研发人员:王鹏,陈丙根,陈博,陈璞,刘磊,王文婧,
申请(专利权)人:北方电子研究院安徽有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽,34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。