电容-悬臂梁式电场测量传感器件的制备工艺流程制造技术

一种基于逆压电效应的电容‑悬臂梁式电场测量传感器件的制备工艺流程，包括硅晶片加工步骤、SOI晶片加工步骤、组合步骤，所述硅晶片加工步骤、SOI晶片加工步骤、组合步骤依次进行。其有益效果是：采用微加工技术制备传感器，实现传感器的小体积和低成本，有利于工业批量生产；制备流程保证了传感器的可靠性；制备过程将压电材料制备技术与硅微加工技术相结合，保证了工艺的兼容性；流程设计保证了工艺步骤的最简化和生产周期的最小化。

Fabrication process of capacitance cantilever electric field sensor

【技术实现步骤摘要】
电容-悬臂梁式电场测量传感器件的制备工艺流程
本专利技术涉及半导体微加工工艺传感器加工领域，特别是一种电容-悬臂梁式微型电场测量传感器件的制备工艺流程。
技术介绍
构建泛在能源物联网是目前能源领域发展的重要目标。为满足泛在能源物联网对于信息测量的需求，需要构建与之配套的无线传感网络。电压/电场测量是能源特别是电力行业重要的测量对象，通过对设备或网络电压/电场的监测和分析，可以为网络运行状况的监测提供有效支持，同时为设备故障预测与诊断提供帮助。当前对电场传感器的需求包括：小体积、低成本，以便在广域范围内安装大量传感器，增加数据采集点的数量；频带宽、幅值高，以适应电网中不同电场环境；灵敏度高、分辨率高；稳定性高，以满足不同外界环境的电场测量。目前，集成化微型电场传感器主要原理包括基于光学原理的电场传感器、基于MEMS工艺的电场传感器、基于静电感应的电场传感器、基于逆压电效应的电场传感器等。其中，基于逆压电效应的电场传感器主要是应用压电材料在电场下会发生形变的机理，通过测量压电材料的微小形变来反推电场。压电材料具有温度稳定性高、工作频带宽等特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于逆压电效应的电容-悬臂梁式电场测量传感器件的制备工艺流程，包括硅晶片加工步骤、SOI晶片加工步骤、组合步骤，所述硅晶片加工步骤、SOI晶片加工步骤、组合步骤依次进行，其特征在于：/n所述硅晶片加工步骤为对硅晶片(1)的加工步骤，包括刻蚀对准标记步骤、刻蚀空腔步骤、第一热氧化步骤、制备电容下电极步骤；/n所述SOI晶片加工步骤为对SOI镜片(6)的加工步骤；/n所述组合工艺步骤包括焊料键合步骤、ICP刻蚀硅及氧化硅步骤、制备电容上电极步骤、制备压电材料步骤、极化压电材料步骤、暴露电容上电极步骤、激光切割制备悬臂梁步骤、打线步骤。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于逆压电效应的电容-悬臂梁式电场测量传感器件的制备工艺流程，包括硅晶片加工步骤、SOI晶片加工步骤、组合步骤，所述硅晶片加工步骤、SOI晶片加工步骤、组合步骤依次进行，其特征在于：
所述硅晶片加工步骤为对硅晶片(1)的加工步骤，包括刻蚀对准标记步骤、刻蚀空腔步骤、第一热氧化步骤、制备电容下电极步骤；
所述SOI晶片加工步骤为对SOI镜片(6)的加工步骤；
所述组合工艺步骤包括焊料键合步骤、ICP刻蚀硅及氧化硅步骤、制备电容上电极步骤、制备压电材料步骤、极化压电材料步骤、暴露电容上电极步骤、激光切割制备悬臂梁步骤、打线步骤。


2.根据权利要求1中所述的基于逆压电效应的电容-悬臂梁式电场测量传感器件的制备工艺流程，其特征在于，所述硅晶片加工步骤中，
刻蚀对准标记步骤中：利用光刻及ICP刻蚀技术在硅晶片(1)表面刻蚀对准标记(2)；
刻蚀空腔步骤中：利用光刻及ICP刻蚀技术在硅晶片(1)表面基于对准标记(2)刻蚀加工形成空腔(3)；
热氧化硅片步骤中：在1000℃温度下通氧气在硅晶片(1)表面生长第一氧化硅层(4)；
制备电容下电极步骤中：在硅晶片(1)表面蒸发一层金属，再利用光刻胶剥离金属，完成下电极(5)的制备，。


3.根据权利要求1中所述的基于逆压电效应的电容-悬臂梁式电场测...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡军，何金良，韩志飞，薛芬，余占清，曾嵘，张波，李琦，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11