本发明专利技术涉及微机电技术领域，公开了一种基于二氧化硅特性制作热剪切应力传感器的方法，该方法包括：Ａ、在硅片的正面和背面淀积二氧化硅薄膜；Ｂ、保护正面，对背面进行光刻，刻蚀形成二氧化硅薄膜窗口以及划片槽；Ｃ、在正面淀积多晶硅薄膜，进行磷重掺杂，光刻，打底胶，表面淀积铬薄膜，剥离，刻蚀形成多晶硅薄膜电阻条；Ｄ、在正面淀积一层氮化硅薄膜，钝化多晶硅；Ｅ、腐蚀背面体硅，形成腔体；Ｆ、正面光刻，打底胶，表面淀积铬薄膜，剥离，刻蚀形成接触孔；Ｇ、正面光刻，电子束蒸发金属铝Ａｌ，剥离，形成电极；Ｈ、背面与硼硅玻璃进行阳极键合。利用本发明专利技术，减少了热量散失，简化了工艺过程，大大提高了器件灵敏度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微机电(MEMS)
，尤其涉及一种基于二氧化硅 特性以及真空阳极键合工艺制作热剪切应力传感器的方法，采用二氧化硅 薄膜作为结构层，用重掺杂的多晶硅作为热敏电阻，用体硅各向异性腐蚀 和真空阳极键合方法在氮化硅薄膜和玻璃之间形成绝热真空腔。本专利技术不 仅简化工艺过程，而且大大提高了热剪切应力传感器灵敏度。
技术介绍
利用微机电(MEMS)技术来制作热剪切应力传感器国外己经做了很 多研究，要制作出灵敏度高的热剪切应力传感器的关键有两点 一是提高 热敏电阻条发热量，二是减少热量从衬底流失。传统的牺牲层工艺形成绝热空腔工艺过程复杂，尤其是腐蚀分离时， 由于液体的烘干会使可变形的微结构在表面张力作用下与衬底粘接，使空 腔无法形成。由于氮化硅的热导率比较高，利用氮化硅作为横隔膜在一定 程度上加快了热敏电阻条上热量的散失。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种基于二氧化硅特性制作热 剪切应力传感器的方法，以减少热量散失，简化工艺过程，提高器件灵敏 度。(二)技术方案 为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的 一种，该方法包括A、 在硅片的正面和背面淀积二氧化硅薄膜；B、 保护正面，对背面进行光刻，刻蚀形成二氧化硅薄膜窗口以及划 片槽；C、 在正面淀积多晶硅薄膜，进行磷重掺杂，光刻，打底胶，表面淀 积铬薄膜，剥离，刻蚀形成多晶硅薄膜电阻条；D、 在正面淀积一层氮化硅薄膜，钝化多晶硅；E、 腐蚀背面体硅，形成腔体；F、 正面光刻，打底胶，表面淀积铬薄膜，剥离，刻蚀形成接触孔；G、 正面光刻，电子束蒸发金属铝(Al)，剥离，形成电极；H、 背面与硼硅玻璃进行阳极键合。步骤A中所述硅片为双表面抛光的晶向为(100)的n型硅片； 步骤A中所述淀积采用低压化学气相沉积(LPCVD)方法进行； 步骤A中所述二氧化硅薄膜的厚度为1.5pm。所述步骤B包括正面用光刻胶保护，背面光学光刻后，光刻胶作掩蔽，用ICP干法刻蚀掉二氧化硅，形成900|imx90(^m的腐蚀窗口以及划片槽。所述步骤C包括在正面用LPCVD淀积多晶硅薄膜，用离子注入机进行磷重掺杂，剂量为lxl016cm2,注入能量为40KeV，光学光刻，打底胶，表面电子束蒸发厚度为200义的铬薄膜，剥离，刻蚀形成 100pmx2^mx0.5|Lim的多晶硅薄膜电阻条。步骤D中所述淀积氮化硅薄膜采用LPCVD方法进行。步骤E中所述腐蚀背面体硅，在质量比为30%的KOH溶液中采用各 向异性腐蚀方法进行。所述步骤F包括正面光学光刻，ICP打底胶，电子束蒸发厚度为200义 的铬薄膜，超声剥离，ICP刻蚀形成接触孔。所述步骤G包括正面光学光刻，电子束蒸发一层厚度为300nm的 金属A1，超声剥离，形成电极。所述步骤H包括在真空环境下硅晶片背面与硼硅玻璃Corning7740 进行阳极键合，相对于玻璃，硅保持正极，电压1200V，温度40(TC。(三)有益效果 从上述技术方案可以看出，本专利技术具有以下有益效果1、 本专利技术提供的这种基于二氧化硅特性制作热剪切应力传感器的方 法，通过利用二氧化硅薄膜作为结构层，用重掺杂的多晶硅作为热敏电阻， 用体硅各向异性腐蚀和真空阳极键合方法在氮化硅薄膜和玻璃之间形成 绝热真空腔，以此完成热剪切应力传感器器件制作的方法。2、 本专利技术提供的这种，利用二氧化硅薄膜作为结构层，在其上形成多晶硅电阻条，利用二氧 化硅热导率低，能减少热量流失的特性，以及利用真空阳极键合工艺在衬 底上形成绝热空腔，减少热量从衬底传导，从而极大的提高了器件的灵敏 度。3、 本专利技术提供的这种基于二氧化硅特性制作热剪切应力传感器的方 法，通过利用电导率低的二氧化硅作为结构层，减少了热量散失，而真空 阳极键合工艺避免了传统的复杂牺牲层工艺，不仅简化了工艺过程，并大大提高了器件灵敏度4、 本专利技术提供的这种基于二氧化硅特性制作热剪切应力传感器的方 法，成本低廉，生产周期短，工艺稳定，具有一定的实用价值。附图说明图1为本专利技术提供的 流程图；图2为依照本专利技术实施例在双抛光n-type (100)硅晶片双表面上淀积 二氧化硅薄膜的工艺流程图；图3为依照本专利技术实施例迸行背面光刻形成二氧化硅薄膜窗口以及划 片槽的工艺流程图；图4为依照本专利技术实施例在正面淀积多晶硅薄膜，进行磷重掺杂的工 艺流程图；图5为依照本专利技术实施例进行正面光刻，打底胶，表面淀积铬薄膜， 剥离，刻蚀形成多晶硅薄膜电阻条的工艺流程图；图6为依照本专利技术实施例在正面淀积一层氮化硅薄膜，钝化多晶硅的 工艺流程图；图7为依照本专利技术实施例进行腐蚀背面体硅，形成腔体的工艺流程图；图8为依照本专利技术实施例进行正面光刻，打底胶，表面淀积铬薄膜， 剥离，刻蚀形成接触孔的工艺流程图；图9为依照本专利技术实施例进行正面光刻，电子束蒸发A1，剥离，形成 电极的工艺流程图；图10为依照本专利技术实施例背面与硼硅玻璃进行阳极键合的工艺流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实 施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。如图1所示，图1为本专利技术提供的流程图，该方法包括以下步骤步骤101:在硅片的正面和背面淀积二氧化硅薄膜；步骤102:保护正面，对背面进行光刻，刻蚀形成二氧化硅薄膜窗口 以及划片槽；步骤103:在正面淀积多晶硅薄膜，进行磷重掺杂，光刻，打底胶， 表面淀积铬薄膜，剥离，刻蚀形成多晶硅薄膜电阻条；步骤104:在正面淀积一层氮化硅薄膜，钝化多晶硅； 步骤105:腐蚀背面体硅，形成腔体；步骤106:正面光刻，打底胶，表面淀积铬薄膜，剥离，刻蚀形成接 触孔；步骤107:正面光刻，电子束蒸发金属铝(Al)，剥离，形成电极； 步骤108:背面与硼硅玻璃进行阳极键合。上述步骤IOI中所述硅片为双表面抛光的晶向为(100)的n型硅片， 所述淀积采用低压化学气相沉积LPCVD方法进行，所述二氧化硅薄膜的 厚度为1.5jim。上述步骤102包括正面用光刻胶保护，背面光学光刻后，光刻胶作掩蔽，用ICP干法刻蚀掉二氧化硅，形成900iimx卯0iim的腐蚀窗口以及 划片槽。上述步骤103包括在正面用LPCVD淀积多晶硅薄膜，用离子注入 机进行磷重掺杂，剂量为lxl016cm2，注入能量为40KeV，光学光刻，打底胶，表面电子束蒸发厚度为200义的铬薄膜，剥离，刻蚀形成100)nmx2|imx0.5)Lmi的多晶硅薄膜电阻条。上述步骤104中所述淀积氮化硅薄膜采用LPCVD方法进行。 上述步骤105中所述腐蚀背面体硅，在质量比为30。X的KOH溶液中采用各向异性腐蚀方法进行。上述步骤106包括正面光学光刻，ICP打底胶，电子束蒸发厚度为200义的铬薄膜，超声剥离，ICP刻蚀形成接触孔。上述步骤107包括正面光学光刻，电子束蒸发一层厚度为300nm的 金属A1，超声剥离，形成电极。上述步骤108包括在真空环境下硅晶片背面与硼硅玻璃Coming7740 进行阳极键合，相对于玻璃，硅保持正极，电压1200V，温度40(TC。基于图1所述的流程 图，以下结合具体的实施例对本专利技术基于二氧化硅特性制作热剪切应力传 感器的方法进一步详细说明。 实施例如图2所示，图2为依照本专利技术实施例在双抛光n-type ( 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于二氧化硅特性制作热剪切应力传感器的方法，其特征在于，该方法包括： Ａ、在硅片的正面和背面淀积二氧化硅薄膜； Ｂ、保护正面，对背面进行光刻，刻蚀形成二氧化硅薄膜窗口以及划片槽； Ｃ、在正面淀积多晶硅薄膜，进行磷重掺杂，光刻，打底胶，表面淀积铬薄膜，剥离，刻蚀形成多晶硅薄膜电阻条； Ｄ、在正面淀积一层氮化硅薄膜，钝化多晶硅； Ｅ、腐蚀背面体硅，形成腔体； Ｆ、正面光刻，打底胶，表面淀积铬薄膜，剥离，刻蚀形成接触孔； Ｇ、正面光刻，电子束蒸发金属铝Ａｌ，剥离，形成电极； Ｈ、背面与硼硅玻璃进行阳极键合。
【技术特征摘要】
1. 一种基于二氧化硅特性制作热剪切应力传感器的方法，其特征在于，该方法包括A、在硅片的正面和背面淀积二氧化硅薄膜；B、保护正面，对背面进行光刻，刻蚀形成二氧化硅薄膜窗口以及划片槽；C、在正面淀积多晶硅薄膜，进行磷重掺杂，光刻，打底胶，表面淀积铬薄膜，剥离，刻蚀形成多晶硅薄膜电阻条；D、在正面淀积一层氮化硅薄膜，钝化多晶硅；E、腐蚀背面体硅，形成腔体；F、正面光刻，打底胶，表面淀积铬薄膜，剥离，刻蚀形成接触孔；G、正面光刻，电子束蒸发金属铝Al，剥离，形成电极；H、背面与硼硅玻璃进行阳极键合。2、 根据权利要求1所述的基于二氧化硅特性制作热剪切应力传感器 的方法，其特征在于，步骤A中所述硅片为双表面抛光的晶向为(100)的n型硅片； 步骤A中所述淀积采用低压化学气相沉积LPCVD方法进行； 步骤A中所述二氧化硅薄膜的厚度为1.5pm。3、 根据权利要求1所述的基于二氧化硅特性制作热剪切应力传感器 的方法，其特征在于，所述步骤B包括正面用光刻胶保护，背面光学光刻后，光刻胶作掩蔽，用ICP干法刻蚀掉二氧化硅，形成900^imx900(am的腐蚀窗口以及划片槽。4、 根据权利要求1所述的基于二氧化硅特性制作热剪切应力传感器 的方法，其特征在于，所述步骤C包括在正面用LPCVD淀积多晶硅薄...
【专利技术属性】
技术研发人员：易亮，欧毅，陈大鹏，景玉鹏，叶甜春，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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