[發明專利]一種硅微橋壓阻式MEMS溫度傳感器及其制作方法

在審

• 申請號: 201811428835.1
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109399554A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 余占清;王曉蕊;牟亞;曾嶸;莊池杰
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司惠州供電局;清華大學
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張陸軍;張迎新

1.一種硅微橋壓阻式MEMS溫度傳感器，所述傳感器采用硅微橋雙層膜結構，且制作在SOI器件上，其特征在于，

下層為SOI器件的頂層硅，所述頂層硅上通過離子注入工藝形成壓敏電阻；

上層為通過濺射工藝形成的金屬鋁層；

所述硅微橋下方懸空，且不與所述SOI器件的襯底硅相連接。

2.根據權利要求1所述的溫度傳感器，其特征在于，所述金屬鋁層與頂層硅的兩端均固定。

3.根據權利要求1所述的溫度傳感器，其特征在于，所述壓敏電阻在所述硅微橋上的寬度范圍為10～20μm。

4.根據權利要求3所述的溫度傳感器，其特征在于，所述硅微橋為可動結構，且所述硅微橋的長度為500μm，寬度為50μm，金屬鋁層厚度為1.5μm，頂層硅厚度為8μm。

5.根據權利要求1-4任一所述的溫度傳感器，其特征在于，所述傳感器還包括三個定值電阻，其中，

所述三個定值電阻位于所述SOI器件上，且下方不懸空。

6.根據權利要求5所述的溫度傳感器，其特征在于，所述三個定值電阻與所述壓敏電阻通過電引線連接構成惠斯通橋。

7.一種硅微橋壓阻式MEMS溫度傳感器的制作方法，其特征在于，在P型單拋SOI器件的表面形成硅微橋雙層膜結構，具體包括以下步驟：

(1)采用PECVD工藝積淀SiO₂，積淀的SiO₂的厚度為20nm；

(2)采用離子注入工藝將P-離子注入在P型SOI器件的頂層硅中形成壓敏電阻；

(3)采用離子注入工藝將P+離子注入壓敏電阻，形成歐姆接觸區；

(4)采用濕法刻蝕工藝刻蝕SiO₂在所述歐姆接觸區的基礎上形成接觸孔，并濺射1μm鋁層；

(5)采用PECVD工藝積淀SiO₂形成200nm鈍化層；

(7)采用RIE工藝刻蝕SiO₂在所述接觸孔上刻蝕介質層；

(8)依次采用各向異性刻蝕、各向同性刻蝕工藝刻蝕所述SOI器件的襯底硅層形成硅微橋。

8.根據權利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述步驟(1)-(8)中均采用掩膜版，且所述步驟(2)-步驟(8)采用的掩膜版均以所述步驟(1)中的掩膜版為參考進行放置。

9.根據權利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述各向異性刻蝕包括采用RIE工藝刻蝕SiO₂與采用DRIE工藝刻蝕頂層硅。

10.根據權利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述各向同性刻蝕為對SOI器件的襯底硅進行刻蝕。