【技术实现步骤摘要】
单硅片上集成制造四种电化学敏感电极的MEMS芯片及制造方法
[0001]本专利技术涉及MEMS传感器和低频振动信号检测领域，尤其涉及MEMS工艺制作领域，具体涉及一种单硅片上集成制造四种电化学敏感电极的MEMS芯片及制造方法。
技术介绍
[0002]电化学式地震检波器是以液体为惯性质量块的振动传感器，具有灵敏度高、噪声低和低频信号检测性能好等特点。与传统的电容或电磁式的地震检波器相比，电化学式地震检波器的工作倾角较大。一般能达到10
°
～15
°
以上。
[0003]电化学振动传感器的核心单元由敏感电极、电解液等组成。敏感电极主要采用阳极阴极阴极阳极的排列方式。电解液由含有KI和I2的水溶液组成，其中的I
‑
在阳极失去电子生成I3‑
，而I3‑
在阴极得到电子生成I
‑
。当外界振动时，电解液相对于电极位置发生相对运动，导致两阴阳电极间I3‑
浓度发生变化形成浓度差，反映在两对阴极输出电流的差分信号增强。通过检测差分电流就可以...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单硅片上集成制造四种电化学敏感电极的MEMS芯片，其特征在于：包含硅基底、贯通硅基底的流孔、绝缘层、第一阳极、第一阴极、第二阳极、第二阴极；所述硅基底厚度均匀，表面洁净；所述流孔贯通硅基底的上下表面；所述绝缘层形成于硅基底上下表面，分为上表面绝缘层和下表面绝缘层；所述绝缘层还形成于流孔内壁，可以分为上内壁绝缘层和下内壁绝缘层；所述第一阳极形成于所述的上表面绝缘层；第一阳极包括多个第一阳极引线和第一阳极焊盘；所有的第一阳极引线等间隔排列，末端都汇聚于第一阳极焊盘；所述第一阴极形成于所述的上表面绝缘层和上内壁绝缘层；第一阴极包括第一阴极引线、第一侧壁阴极和第一阴极焊盘；所述第一侧壁阴极通过第一阴极引线引出与第一阴极焊盘连接；所述第二阳极形成于所述的下表面绝缘层，第二阳极包括多个第二阳极引线和第二阳极焊盘；所有的第二阳极引线等间隔排列，末端都汇聚于第二阳极焊盘；第二阴极形成于所述的下表面绝缘层和下内壁绝缘层，所述第二阴极包括第二阴极引线、第二侧壁阴极和第二阴极焊盘；所述第二侧壁阴极通过第二阴极引线引出与第二阴极焊盘连接；通过调整溅射过程中金属靶材和圆片的相对角度，在流孔侧壁上的第一阴极和第二阴极之间的制作绝缘区域，实现电极绝缘。2.根据权利要求1所述的一种单硅片上集成制造四种电化学敏感电极的MEMS芯片，其特征在于，硅基底的材料是硅片，选择晶向为<100>的N型硅或者P型硅，厚度在400um
‑
500um范围内。3.根据权利要求1所述的一种单硅片上集成制造四种电化学敏感电极的MEMS芯片，其特征在于，所述流孔采用BOSCH工艺在硅基底的硅片上进行双面刻蚀，流孔分布是圆形或者六边形。4.根据权利要求1所述的一种单硅片上集成制造四种电化学敏感电极的MEMS芯片，其特征在于，所述绝缘层的材料采用氧化硅或者氮化硅。5.根据权利要求1所述的一种单硅片上集成制造四种电化学敏感电极的MEMS芯片，其特征在于，所述四种电极的材料为金属铂。6.根据权利要求1所述的一种单硅片上集成制造四种电化学敏感电极的MEMS芯片，其特征在于，流孔以单元的形式存在，一单元包括一个或多个流孔；每一个单元被第一阴极或者第二阴极完全覆盖，单元与单元间通过阴极引线串联。7.根据权利要求6所述的一种单硅片上集成制造四种电化学敏感电极的MEMS芯片，其特征在于，相邻的第一阳极引线、第二阳极引线均包裹一组单元和它们之间起串联作用的阴极引线。8.一种如权利要求1
‑
7任一项所述的一种单硅片上集成制造四种电化学敏感电极的MEMS芯片的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：选择并清洗硅基底；步骤(2)：使用正性光刻胶在硅基底上表面进行匀胶、前烘、曝光、显影，暴露通孔位置，形成流孔刻蚀光刻胶掩膜；步骤(3)：利用深硅刻蚀设备进行通孔的刻蚀，刻蚀深度略超过硅基底的一半厚度；刻蚀过后去除光刻胶掩膜，清洗硅基底；
步骤(4)：使用正性光刻胶在硅基底下表面进行匀胶，、前烘、曝光...
【专利技术属性】
技术研发人员：王军波，孙振宇，齐文杰，陈德勇，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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。