[發明專利]一種微機械傳感器及其制作方法

有效

• 申請號: 201210170049.2
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN102674240A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 徐德輝;熊斌;姚邵康;徐銘;吳國強;王躍林
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81C3/00;B81B3/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種微機械傳感器的制作方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

1）提供第一硅襯底，制作光刻圖形并采用濕法各向異性硅腐蝕技術從所述第一硅襯底上表面開始刻蝕，以在所述第一硅襯底中形成間隔且橫截面為倒置梯形結構的兩深腔結構以及所述兩深腔結構之間的橫截面為正置梯形結構的硅塊結構；

2）提供表面結合有敏感膜第二襯底，并將所述敏感膜與所述第一硅襯底的上表面進行鍵合；或提供表面結合有敏感膜且敏感膜表面結合有氧化層的第二襯底，并將所述氧化層與所述第一硅襯底的上表面進行鍵合；

3）減薄所述第二襯底以露出所述敏感膜；

4）于所述敏感膜上制備敏感結構及金屬引線；刻蝕所述第一硅襯底的下表面直至露出所述深腔結構及硅塊結構，并繼續刻蝕所述硅塊結構至一預設深度。

2.根據權利要求1所述的微機械傳感器的制作方法，其特征在于：所述敏感膜與硅塊結構通過鍵合的方式進行粘結。

3.根據權利要求1所述的微機械傳感器的制作方法，其特征在于：所述正置梯形結構為上底位于下底上方的梯形結構，所述倒置梯形結構為上底位于下底下方的梯形結構。

4.根據權利要求1所述的微機械傳感器的制作方法，其特征在于：所述正置梯形結構為正置的等腰梯形結構。

5.根據權利要求1所述的微機械傳感器的制作方法，其特征在于：所述步驟4）包括以下步驟：

4-1）首先于所述敏感膜上制備敏感結構及金屬引線；

4-2）然后刻蝕所述第一硅襯底的下表面直至露出所述深腔結構及硅塊結構，并繼續刻蝕所述硅塊結構至一預設深度。

6.根據權利要求5所述的微機械傳感器的制作方法，其特征在于：所述步驟4）還包括：

4-3）提供一支撐片，并將所述支撐片與所述第一硅襯底的下表面進行真空鍵合。

7.根據權利要求1所述的微機械傳感器的制作方法，其特征在于：所述步驟4）還包括提供一支撐片，并將所述支撐片與所述第一硅襯底的下表面進行真空鍵合的步驟，具體地，所述步驟4）包括以下步驟：

4-1）首先刻蝕所述第一硅襯底的下表面直至露出所述深腔結構及硅塊結構，并繼續刻蝕所述硅塊結構至一預設深度；

4-2）然后提供一支撐片，并將所述支撐片與所述第一硅襯底的下表面進行真空鍵合；

4-3）最后于所述敏感膜上制備敏感結構及金屬引線。

8.根據權利要求1~7任意一項所述的微機械傳感器的制作方法，其特征在于：所述制作方法還包括將覆蓋于所述深腔結構的敏感膜刻蝕成連接所述硅塊結構及第一硅襯底的微梁結構的步驟。

9.根據權利要求1~7任意一項所述的微機械傳感器的制作方法，其特征在于：所述步驟3）還包括對所述敏感膜進行拋光的步驟。

10.根據權利要求1~7任意一項所述的微機械傳感器的制作方法，其特征在于：所述第二襯底為硅襯底或表面帶有二氧化硅層的硅襯底，所述敏感膜為硅薄膜或壓電薄膜。

11.一種依據權利要求1~10任意一項所述的微機械傳感器的制作方法所制作的微機械傳感器。