專利名稱：一種測試加速度,壓力和溫度的集成硅芯片及制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片及制作方法，更 確切地說，提供一種用同一套微加工工藝將基于熱電堆加速度傳感器(加速 度計)、壓力傳感器和溫度傳感器制作在一個芯片上，屬于硅微機械傳感器技 術領域。
背景技術：
在航空航天、工業(yè)自動化控制、汽車電子、航海以及消費電子等領域中， 需同時測量加速度、壓力、溫度等參數(shù)。如在汽車輪胎壓力檢測系統(tǒng)中，利 用安裝在每一個輪胎里的壓力傳感器來直接測量輪胎的氣壓，并對各輪胎氣 壓進行顯示及監(jiān)視，當輪胎氣壓太低或有滲漏時，系統(tǒng)會自動報警。同時增 加加速度傳感器，加速度傳感器檢測汽車是否正在行駛，傳感器模塊中增加 了加速度傳感器，利用其對運動的敏感性，實現(xiàn)汽車移動即時開機，進入系 統(tǒng)自檢、自動喚醒。汽車高速行駛時按運動速度自動智能確定檢測時間周期， 用軟件設定安全期、敏感期和危險期，以逐漸縮短巡回檢測周期和提高預警 能力、大大地降低系統(tǒng)功耗。利用芯片上的溫度傳感器來檢測輪胎中溫度變 化，從而在溫度過高時，提供預警信號，防止爆胎等事故的發(fā)生。
傳統(tǒng)的壓阻式壓力傳感器采用擴散或離子注入的方法，摻雜獲得4個硅 應變電阻，在單晶硅片正面上構成惠斯頓電橋的應力敏感檢測模式，電阻和 襯底之間一般形成pn結隔離。為了滿足測試量程的需要，背面一般采用氫氧 化鉀腐蝕減薄，也就是常稱為體微機械加工。為制作絕對壓力傳感器，必須 先采用兩塊硅片預加工后，高溫鍵合形成真空腔，然后拋光減薄到所需要的 厚度，再在鍵合體的正面通過體微機械加工，形成所需要的圖形，以構成檢 測電路[徐敬波，趙玉龍，蔣莊德，孫劍.一種集成三軸加速度計、壓力、溫 度的硅傳感器，儀器儀表學報，2007， 28 (8) : 1294-1297。
基于體微機械加工的絕對壓力傳感器芯片制作上有如下的缺點首先
通電后的電阻和硅襯底之間是pn結隔離，當器件溫度在100。C以上時，pn結漏電流很大，使器件無法工作，因此無法滿足中高溫度環(huán)境下壓力測試的 使用。其二為獲得絕對壓力測試的真空參考腔，必須兩塊硅片預加工后， 在真空環(huán)境下高溫鍵合，并必須再拋光減薄，因此初始成本高，工序繁多。 其三體微機械加工的壓力傳感器，必須對硅片背部進行各向異性濕法深腐 蝕，減薄后滿足低量程測試的需求，這樣浪費了硅片上大量的面積，使得硅 片的利用面積遠遠小于表面微機械加工。例如對一片厚度為450pm的標準 四英寸的硅片，為獲得100xlOO^m的壓力傳感器的敏感薄膜，對體微機械加 工而言需要占用800x800(im硅片面積；而對表面微機械而言僅僅需要 100x謂nm的區(qū)域就夠了。 [Lin LW, Yun W J. Design, optimization and fabrication of surface micromachined pressure sensors, Mechatronics, 1998， 8:505 — 519， 1998]。其四體微機械加工的壓力傳感器芯片為滿足封裝的需 要，還必須和專用的玻璃(型號Pyrex 7740)進行靜電鍵合以增加封裝強 度，才能滿足實際測試需要；而表面微機械加工的壓力傳感器芯片面積可以 很小，更兼容于現(xiàn)有的微電子封裝技術，如倒裝焊接(Flip chip)等貼片封 裝，使得無論是芯片制作成本，還是后期的封裝成本都遠遠小于體微機械加 工的壓力傳感器芯片。最為重要的是體微機械加工的壓力傳感器的工藝與 現(xiàn)有的集成電路(IC)工藝不兼容，因此芯片無法與信號調(diào)節(jié)電路，微處理 器等集成在一起，而表面微機械加工的壓力傳感器芯片工藝與IC工藝相兼 容，可以將信號調(diào)節(jié)電路，微處理器等集成在一起，而且可以將其他測試功 能用同樣的工藝集成在一起，如加速度測試，溫度測試等，使得芯片多功能 化，更符合目前測試系統(tǒng)集成化，小型化和低成本化的發(fā)展要求。
硅微機械加速度計常用的有壓阻式和電容式兩種，壓阻式加速度計一般 由懸臂梁和質(zhì)量塊構成，將力敏電阻制作在懸臂梁上，有加速度時質(zhì)量塊運 動，使得懸臂梁變形，從而引起電阻變化，來檢測加速度。同樣電容式加速 度計也有質(zhì)量塊，在加速度作用時，引起質(zhì)量塊運動，與電容器的另外一個 電極間距離發(fā)生變化，從而通過檢測電容的變化來獲得輸入的加速度值。二 者都通過體微機械加工，為提高靈敏度，需具有較大的質(zhì)量塊。因此不易微 型化，以及不能與IC工藝兼容。壓阻式加速度計有溫度漂移的缺點，而電容 式加速度計極板間存在粘附等失效問題。采用基于熱電堆的加速度計，取消 了質(zhì)量塊，代之是熱對流的小氣團，使得體積大為縮小，同時能抵抗50000g以上的沖擊，而且微加工工藝與IC兼容，使得可以大批量制作，成本低廉。
發(fā)明內(nèi)容
基于上面所述的基于體微機械加工的集成硅芯片制作上的缺點，本發(fā)明 的目的在于提供一種測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片及制作方法。
本發(fā)明特征在于所述的集成硅芯片上包括基于熱電堆加速度傳感器、絕
對壓力傳感器和溫度傳感器，采用LPCVD沉積的低應力氮化硅薄膜同時作為 壓力傳感器的結構層、熱電堆加速度傳感器和溫度傳感器的支撐層，其中所 述的熱電堆的加速度傳感器，采用熱對流式，是用多晶硅電阻作為加熱器的， 懸于密封腔的中間，通電后電阻自身發(fā)熱，在加速度為零時，在腔內(nèi)形成等 溫的對流場；在有加速度計時，弓l起小氣流團自由對流，在腔體內(nèi)形成溫度 梯度場。兩對金屬(鋁或鈦鎢金等)和P型多晶硅和N型多晶硅組成的熱電堆 等距離對稱地放置在加熱器的兩側(cè)，由于兩側(cè)熱電堆的溫度不同，使得熱電 堆有電壓輸出，從而可以檢測兩側(cè)的溫度差。由于溫度差和加速度成正比， 因此通過檢測兩點的溫度差，就可以測量加速度。
所述的絕對壓力傳感器的設計由低應力的氮化硅(LSSiN)薄膜作為壓 力傳感器芯片的核心結構層，多晶硅薄膜淀積在LSSiN薄膜上，通過結構和 位置的優(yōu)化設計，干法腐蝕制作形成力敏電阻條。用氫氟酸腐蝕犧牲層，后 在低壓化學汽相淀積(LPCVD)爐中密封腔，形成真空參考腔。
所述的溫度傳感器采用摻雜的多晶硅電阻自身的熱敏效應，即受溫度變 化的影響，在一定的溫度范圍內(nèi)，電阻線性的變化值來檢測溫度變化值。
此三種傳感器集成在一個芯片上，用同一套微加工工藝在一個硅片上， 通過8次光刻工藝完成的，工藝步驟是首先構建犧牲層，定義多晶硅力敏電阻、 熱電堆加速度傳感器的熱電偶和溫度傳感器熱敏電阻，如圖2 (a)所示，考 慮在高溫氧化和氮化后的硅片上，相繼采用低壓化學汽相淀積(LPCVD)方 法淀積低溫氧化硅(LTO)和摻磷的低溫氧化硅(PSG)，腐蝕后兩層薄膜作 為犧牲層，其中PSG的厚度遠小于LTO的厚度，且在氫氟酸中腐蝕速率快， 被用作腐蝕通道，而且由于PSG厚度薄有利于薄膜封住腐蝕孔。
用LPCVD淀積低應力的氮化硅(LS SiN)薄膜作為壓力傳感器芯片的核 心結構層、加速度計的熱電堆和溫度傳感器熱敏電阻的支撐層，在其上用LPCVD淀積多晶硅薄膜，通過硼擴散或硼離子注入使得多晶硅摻雜，高溫退 火使得雜質(zhì)激活后，腐蝕形成四個突出的壓力傳感器多晶硅的力敏電阻，精 確地布置在LSSiN結構層的壓力敏感位置。同時形成加速度計的熱電偶、加 熱器和溫度傳感器熱敏電阻。
再形成絕對壓力傳感器測試的真空參考腔和金屬引線，如圖l (b)所示， 在LSSiN結構層上用反應離子刻蝕(RIE)的方法，腐蝕出釋放犧牲層的腐 蝕孔，將硅片浸泡在濃氫氟酸溶液中，精確地控制時間，完全腐蝕掉LTO和 PSG的犧牲層，使其位置變成空腔。再用LPCVD淀積由四乙氧基硅垸
(Si(OC2H5)4)為硅源分解生成的氧化硅(TEOS)封住腐蝕孔，由于LPCVD 生長TEOS時爐管中的氣壓很低，沉積時溫度為72(TC，爐管中的氣壓為 53.2Pa。這樣常溫如25'C時，密閉的腔體內(nèi)氣壓小于15Pa，接近于絕對壓力 傳感器的真空參考腔。再金屬(可以是鋁或鈦鎢金等)布線，在多晶硅力敏 電阻上用LPCVD中淀積薄的LSSiN作為絕緣層，開接觸孔后，濺射金屬層， 腐蝕后完成金屬引線。
再深腐蝕加速度計空腔，如圖2 (c)所示，通過干法或濕法深腐蝕，形 成熱電堆加速度加速度傳感器的深腔。最后BCB鍵合，形成封閉的腔，如圖 2 (d)所示預先制作蓋板硅片，腐蝕有深坑，同時腐蝕有通孔選用有機BCB 膠(5^1^cjc/M股"e)將蓋板硅片與器件硅片粘結起來，從而形成所需要的 密閉空腔。將鍵合后的雙層硅片在劃片機上分成每個單元，蓋板硅上的通孔 將器件硅片上的焊盤暴露出來，壓焊后實現(xiàn)電路的互連。
綜上所述，本發(fā)明提供的一種基于熱電堆的加速度計，壓力傳感器和溫 度傳感器集成芯片及制作方法，用同一套工藝將加速度計、絕對壓力傳感器 和溫度傳感器集成在一個微小的芯片上，可以同時檢測加速度、壓力和溫度 三個參數(shù)，而且靈敏度高，穩(wěn)定性好，精度佳。其制作方法與IC工藝兼容， 可以和信號調(diào)節(jié)電路，微處理器，以及其他測試功能集成在一起，大批量低 成本、微型化制作。
圖1為本發(fā)明提供的是一種測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片及制 作方法未鍵合前圖形面的掃描電鏡照片，左上角插入的是用于加速度計部分的加熱電阻和溫度差檢測的熱電堆的放大圖，右上角是壓力傳感器的放大圖。 圖2所示的是一種測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片及制作方法制 作工藝流程圖。
圖中1代表加速度計部分用于溫度差檢測的熱電偶；2代表加速度計部 分的加熱電阻；3代表基于熱電堆的加速度計；4代表基于熱電堆的加速度計 深腔；5代表壓力傳感器部分；6代表壓力傳感器部分的力敏電阻；7代表電 阻的打折彎角，用金屬導通；8代表為腐蝕犧牲層而開的腐蝕孔，后由TEOS 堵塞；9代表低應力氮化硅薄膜；IO代表溫度傳感器的熱敏電阻；ll代表襯 底硅片；12代表高溫氧化層；13代表第一層低應力氮化硅；14代表低溫氧 化硅；15代表摻磷的低溫氧化硅；16代表第二層低應力氮化硅；17代表壓 力傳感器的多晶硅電阻條；18代表加速度計的熱電堆；19代表加速度計的加 熱電阻；20代表壓力傳感器的真空腔；21代表TiW/Au金屬引線；22代表 四乙氧基硅烷(Si(OC2H5)4)為硅源分解生成的氧化硅(TEOS)栓；23代 表第三層低應力氮化硅；24代表加速度計襯底硅片的深腔；25代表加速度計 蓋板硅片的深腔；26代表加速度計蓋板硅片；27代表金外引線。
具體實施例方式
下面通過具體實施進一步說明本發(fā)明的實質(zhì)性特點和顯著的進步，但本 發(fā)明決非僅僅限于所述的實施例。
如圖1所示的是一種測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片及制作方法， 未鍵合前圖形面的掃描電鏡照片，左上角插入的是用于加速度計部分的加熱 電阻和溫度檢測的熱電堆的放大圖，右上角是壓力傳感器的放大圖。所設計 LS SiN結構層厚度h為1.2^im，多晶硅薄膜形成力敏電阻，其厚度為 0.3-0.6pm，犧牲層厚度為2pm。 具體工藝實施步驟如下
l.構建犧牲層，定義多晶硅力敏電阻、熱電堆加速度傳感器的熱電偶和 溫度傳感器熱敏電阻
如圖2 (a)所示，由于表面微機機械加工僅僅在單面加工，初始硅片是 雙拋面或單拋面的硅片都可以，對厚度和晶向沒有要求，首先對所選用的硅 片進行標準清洗，后用去離子水沖洗10 20分鐘并用甩干機中脫水，烘干。在氧化爐中熱氧化(Oxide)形成高溫氧化層12，厚度為0.1~lpm;后 迸入低壓汽相化學沉積(LPCVD)爐淀積低應力氮化硅13 ( LSSiN)，厚度 為0.1 1.5(am，再在LPCVD爐中淀積低溫氧化硅(LTO)14,厚度為1.0 2.0|im。 第一次光刻LTO ，后在38匸緩沖的氫氟酸(BOE，氨水NH4F與氫氟酸 HF體積比為7:1)腐蝕LTO ，后在12(TC的濃硫酸中去膠，去離子水沖洗后， 再標準清洗，用去離子水沖洗10~20分鐘，烘干后進入LPCVD爐中生長摻 磷的低溫氧化硅(PSG) 15，厚度為0.1~0.5pm。再第二次光刻定義PSG的 形狀，在38"CBOE腐蝕PSG，后在12(TC的濃硫酸中去膠，去離子水沖洗后， 再標準清洗，用去離子水沖洗10 20分鐘，。
將清洗烘干后的硅片進入LPCVD爐中生長第二層LS SiN 16，厚度為 1.2pm，然后再在LPCVD爐中淀積多晶硅薄膜(Poly) 17，厚度為0.4nm， 通過硼擴散或硼離子注入使多晶硅薄膜摻雜，為激活雜質(zhì)和消除擴散或注入 引起的缺陷，并使雜質(zhì)均勻分布，將硅片在高溫95(TC 120(TC氮氣保護下， 退火40分鐘 60分鐘。第三次光刻Poly電阻條的形狀，采用干法電感耦合 的等離子體刻蝕ICP在LS SiN上所需要位置留下Poly壓力傳感器電阻、加 速度計熱電偶18、加熱器19和溫度傳感器熱敏電阻。后在12(TC的濃硫酸中 去膠，去離子水沖洗后，再標準清洗后，用去離子水沖洗10 20分鐘。
2. 形成絕對壓力測試的真空參考腔20和金屬引線21
如圖2 (b)所示，將烘干后的硅片第四次光刻定義腐蝕孔，采用反應離 子腐蝕RIE刻蝕LSSiN ，再在40% (體積百分濃度)HF犧牲層腐蝕5分 鐘 30分鐘，用去離子水沖洗10~20分鐘，并在去離子水中浸泡10小時 20小時，再標準清洗后，用去離子水沖洗10 20分鐘。烘干后進入LPCVD 爐中生長由四乙氧基硅烷(Si(OC2H5)4)為硅源分解的TEOS 22封住腐蝕孔。 第五次光刻定義TEOS栓，在38rBOE腐蝕TEOS，后用去離子水沖洗10~20 分鐘，再標準清洗后，用去離子水沖洗10 20分鐘。烘干。
將烘干后的片子進入LPCVD爐中生長LS SiN 23，厚度為0.i(im 0.2pm絕緣層。第六次光刻定義接觸孔，用RIE刻LSSiN ，后濺射TiW/Au 雙層薄膜0.3夂im 0.5pm，第七次光刻TiW/Au,在Au腐蝕液中腐蝕Au，在 雙氧水中腐蝕TiW。后用去離子水沖洗10~20分鐘。烘干。
3. 深腐蝕出熱電堆加速度傳感器的空腔24如圖2 (c)所示，第8次光刻腐蝕空腔的位置，涂4620厚膠7um。再 次進入STS公司的電感耦合等離子體反應器中深腐蝕，與刻蝕多晶硅不同的 是先用Wafer Though的程序垂直向下腐蝕200 y m，再改用SF6 etch的程序 各向同性腐蝕100ixm釋放懸臂梁，最終腔體深度為200 400"m左右。然
后直接在腔中等離子體去除厚膠。 4.BCB鍵合，形成封閉的腔
如圖2 (d)所示預先制作蓋板硅片26，腐蝕有深坑25，同時腐蝕有通 孔，通過兩次光刻直接在40。C氫氧化鉀(KOH)溶液中各向異性腐蝕形成。 選用有機BCB膠(fie"^o;c/^"e"e)將蓋板硅片與器件硅片粘結起來，從 而形成所需要的密閉空腔。
將鍵合后的雙層硅片在劃片機上分成每個單元，蓋板硅上的通孔將器件 硅片上的焊盤暴露出來，壓焊后通過金外引線27實現(xiàn)電路的互連。
本實施例中所述的三種傳感器集成在一個芯片上的位置，可以不如圖1 的排列方式，但本發(fā)明提供的制作方法具有普遍性。
權利要求
1、一種測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片，其特征在于所述的集成硅芯片上包括基于熱電堆的加速度傳感器、絕對壓力傳感器和溫度傳感器；采用LPCVD在硅片上淀積的低應力氮化硅薄膜同時作為絕對壓力傳感器的結構層、熱電堆加速度傳感器和溫度傳感器的支撐層；其中，所述的熱電堆的加速度傳感器中，加熱器由多晶硅電阻構成，懸于密封腔的中間，兩對金屬和P型多晶硅或N型多晶硅組成的熱電堆等距離對稱地放置在加熱器的兩側(cè)；所述的絕對壓力傳感器中，多晶硅薄膜淀積在低應力的氧化硅薄膜上，干法腐蝕制作形成力敏電阻條；犧牲層是由低溫氧化硅和摻磷的氧化硅兩層薄膜組成；所述的溫度傳感器采用摻雜的多晶硅電阻自身的熱敏效應，電阻線性的變化值來檢測溫度變化值。
2、 按權利要求l所述的測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片，其特征 在于所述的兩對金屬為鋁或鈦鎢金。
3、 按權利要求l所述的測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片，其特征 在于所述的硅片為雙拋面或單拋面的硅片。
4、 按權利要求l所述的測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片，其特征 在于采用LPCVD方法淀積的低應力氮化硅厚度為0.1-1.5(am。
5、 按權利要求l所述的測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片，其特征 在于所述的力敏電阻條為多晶硅薄膜。
6、 按權利要求5所述的測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片，其特征 在于多晶硅薄膜的厚度為0.3-0.6)im。
7、 制作由權利要求l-6中任一項所述的測試加速度，壓力和溫度的集成 硅芯片的方法，其特征在于用同一套微加工工藝在硅片上通過8次光刻工藝完 成的，工藝步驟包括(a) 構建犧牲層，定義多晶硅力敏電阻，熱電堆加速度傳感器的熱電偶 和溫度傳感器熱敏電阻；(b) 在步驟l的基礎上形成絕對壓力傳感器的真空參考腔和金屬引線；(c) 在步驟2的基礎上，深腐蝕出熱電堆加速度傳感器的空腔；(d)鍵合形成封閉的腔。
8、按權利要求7所述的測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片的制作方法，其特征在于具體步驟是(a) 構建犧牲層，定義多晶硅力敏電阻，熱電堆加速度傳感器的熱電偶 和溫度傳感器熱敏電阻(i )首先對所選用的硅片進行標準清洗，后用去離子水沖洗并用甩干 機中脫水，烘干；(ii) 在氧化爐中熱氧化形成高溫氧化層，然后進入低壓化學氣相沉積 爐淀積低應力氮化硅，再在低壓化學氣相爐中淀積低溫氧化硅；(iii) 第一次光刻淀積的低溫氧化硅，再在緩沖的氫氟酸溶液中腐蝕淀 積的低溫氧化硅，后在濃硫酸中去膠，去離子水沖洗后，再標準清洗，用去 離子水沖洗、烘干后進入LPCVD爐中生長PSG薄膜，所述的緩沖氫氟酸是 由體積比為7:1的NH4F與HF組成，所述的PSG為摻磷的低溫氧化硅；(iv) 再第二次光刻定義PSG的形狀，在緩沖的氫氟酸中腐蝕PSG，后 在濃硫酸中去膠，去離子水沖洗后，再標準清洗，用去離子水沖洗兩層薄膜 作為犧牲層；(v )將清洗烘干后的硅片進入LPCVD爐中生長第二層低應力氮化硅， 然后再在LPCVD爐中淀積多晶硅薄膜，通過硼擴散或硼離子注入使多晶硅 薄膜摻雜，將硅片在高溫95(TC 1200'C氮氣保護下，退火40分鐘 60分鐘；(vi)第三次光刻多晶電阻條的形狀，采用干法電感耦合的等離子體刻 蝕，在低應力氮化硅上刻蝕出壓力傳感器的力敏電阻、熱電堆加速度傳感器 的熱電偶、加熱器和溫度傳感器熱敏電阻；后在濃硫酸中去膠，去離子水沖 洗后，再標準清洗后，用去離子水沖洗；(b) 形成絕對壓力測試的真空參考腔和金屬引線(i )烘干后的硅片第四次光刻定義腐蝕孔，采用反應離子刻蝕低應力 氮化硅，再在40%HF腐蝕形成犧牲層，用去離子水沖洗，并在去離子水中 浸泡后再標準清洗，用去離子水沖洗，烘干后進入LPCVD爐中生長由四乙 氧基硅垸為硅源分解的TEOS封住腐蝕孔；第五次光刻定義TEOS栓，腐蝕 TEOS，后用去離子水沖洗，再標準清洗后，用去離子水沖洗、烘干；(ii )將烘干后的硅片進入LPCVD爐中生長絕緣層，第六次光刻定義接觸孔，用RIE刻LS SiN ，后濺射TiW/Au雙層薄膜，第七次光刻TiW/Au， 在Au腐蝕液中腐蝕Au，在雙氧水中腐蝕TiW，后用去離子水沖洗并烘干；(c) 深腐蝕出熱電堆加速度傳感器的空腔 第8次光刻腐蝕空腔的位置，先涂4620膠，再次進入電感耦合等離子體反應器中深腐蝕，深腐蝕工藝是先用Wafer Though的程序垂直向下腐蝕，再 改用SF6刻蝕的程序各向同性腐蝕釋放懸臂梁，最終形成深腐蝕的空腔，最 后直接在腔中等離子體去除厚膠；(d) BCB鍵合，形成封閉的腔(i )預先制作蓋板硅片，腐蝕有深坑，同時腐蝕有通孔，通過兩次光 刻直接在4(TC氫氧化鉀溶液中各向異性腐蝕形成。選用有機BCB膠將蓋板 硅片與器件硅片粘結起來，從而形成所需要的密閉空腔；(ii)將鍵合后的雙層硅片在劃片機上分成每個單元，蓋板硅上的通孔 將器件硅片上的焊盤暴露出來，壓焊后實現(xiàn)電路的互連。
9、 按權利要求7或8所述的測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片的制作 方法，其特征在于步驟(a)生長的PSG作為腐蝕通道，PSG的厚度為0.1-0.5pm， 低溫氧化硅厚度為1.0-2.0pm。
10、 按權利要求7或8所述的測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片的制 作方法，其特征在于深腐蝕出熱電堆加速度傳感器的空腔深度為200-40(Him。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測試加速度，壓力和溫度的集成硅芯片及制作方法，其特征是同一套微加工工藝將熱電堆的加速度傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器制作在一個芯片上。采用熱對流式的加速度傳感器，是用多晶硅電阻作為加熱器，用兩對金屬(鋁、鈦鎢金等)和P型多晶硅或N型構成熱電堆檢測由加速度引起的密封空腔內(nèi)的溫度差，來檢測加速度。用低應力的氮化硅薄膜作為壓力傳感器芯片的核心結構層，多晶硅薄膜形成力敏電阻條，在LPCVD爐中用TEOS栓形成真空參考腔，制作出高精度的絕對壓力傳感器。同時用多晶硅熱敏電阻來檢測溫度變化，構成溫度傳感器。此集成芯片實現(xiàn)微型化和低成本化，具有精度高，可靠性好，穩(wěn)定性佳等優(yōu)點。
文檔編號B81C1/00GK101551403SQ20091005176
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月22日 優(yōu)先權日2009年5月22日
發(fā)明者李昕欣, 權 王 申請人:中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所