一种基于铝牺牲层工艺的悬浮微敏感结构制备方法技术

一种基于铝牺牲层工艺的悬浮微敏感结构制备工艺，通过在加工过程中对三层式的悬浮微敏感结构引入牺牲层对微敏感悬浮质量块加以约束，采用铝质薄膜将悬浮微敏感结构和体硅连接在一起，以避免后续加工对悬浮结构的影响；在完成后再用湿法刻蚀将牺牲层去除，最后用清水和乙醇将刻蚀溶剂置换出，将其烘干；本发明专利技术在不改变原有工艺流程的基础上有效保证了悬浮微敏感结构的完整性和可动性，无须加大机械约束就不会引起微机械传感器性能的降低，同时降低了工艺难度、提高了成品率，可广泛使用于各种带有悬浮可动敏感结构的硅微器件加工。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于铝牺牲层工艺的悬浮微敏感结构制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤１：用缓冲氟氢酸ＢＨＦ湿法分别在顶层玻璃（１）和底层玻璃（２）的表面上刻蚀出一个以上的１２０～１６０ｎｍ深的电极凹槽（３），每个电极凹槽（３）的外侧带有向外延伸的引线槽（６０），且按照从左到右的顺序，顶层玻璃（１）和底层玻璃（２）依次对应的每对电极凹槽（３）的大小和纵向位置一致，这样的每对电极凹槽（３）构成了差动电动凹槽，然后在每个电极凹槽（３）内溅射１７０～２１０ｎｍ厚的钛金合金，形成一个以上的电极（４）清洗３－５分钟以去除硅片（５）上的金属玷污；然后进行底层玻璃－硅静电键合，即将带有铝膜（７）的硅片（５）和带有电极（４１）的底层玻璃（２）接触在一起，且按照从左到右的顺序，该硅片（５）的底表面的电极引线浅槽（６）依次逐一和该底层玻璃（２）中对应的电极凹槽（３）相对，随后在３５０～４５０摄氏度下施加８００～１５００Ｖ的直流电压，硅片（５）连接直流电源正极，底层玻璃（２）连接直流电源的负极，接通该直流电压２５～３０分钟后键合完毕；步骤５：底层玻璃－硅静电键合后，采用质量浓度为２５％的四甲基氢氧化氨ＴＭＡＨ腐蚀液将该硅片（５）的厚度从其上端均匀腐蚀减薄至１００～１５０μｍ，再使用质量浓度为２５％的磷化液对该硅片（５）进行抛光，抛光时间为３－６分钟；步骤６：采用反应离子刻蚀（ＲＩＥ）或感应耦合等离子体（ＩＣＰ）干法在该硅片（５）的上表面进行刻蚀以形成一个以上的电极引线浅槽（６），其深度为５～１０μｍ，且按照从左到右的顺序，硅片（５）上表面的电极引线浅槽（６）能依次逐一容纳顶层玻璃（１）中对应的电极凹槽（３）内的引线（４２），而各个相邻的电极引线浅槽（６）之间的突起平面构成了键合台面（５２）；其中标准清洗是先采用质量为８０％的纯硫酸和２０％双氧水相混合的溶液将硅片（５）清洗３－５分钟以去除硅片（５）上的有机物，接着对质量浓度６０％的氨水、双氧水以及纯水按照质量比例１∶１∶５相混合，用该混合后的溶液将硅片（５）清洗３－５分钟以去除硅片５上的非金属玷污，最后用对质量浓度３０％的盐酸、双氧水以及纯水按照质量比例１∶１∶５相混合，用该混合后的溶液将硅片（５）清洗３－５分钟以去除硅片（５）上的金属玷污；步骤７：接着采用感应耦合等离子体ＩＣＰ干法，分别沿着预设的悬浮敏感结构（５１）的边缘及底层玻璃（２）的外侧带有向外延伸的引线槽（６０）的电极凹槽（３）的边缘将...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董景新，王嫘，韩丰田，刘云峰，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]