微电容式加速度传感器中梁的加工方法与流程

本发明涉及传感器领域，具体涉及微电容式加速度传感器中梁的加工方法。

背景技术：

随着微机械系统和微加工技术的发展，微型传感器也随之迅速发展。微传感器因其尺寸微小，测量准确度和灵敏度高而广泛应用于工程、医学、生物等各个领域。微电容式传感器因其结构简单，是微传感器技术领域中发展最快的一种传感器。

微电容式加速度传感器的工作原理是：当传感器的质量块受到加速度作用的时候，会产生惯性力，这个惯性力会使梁发生变形。把梁作为电容器的一个电极，当梁发生形变时，电容器两极板之间的距离将会发生变化，把传感器的质量块的尺寸作为变量，相应地4根梁的尺寸随着变化，假设梁的质量忽略不计，而质量块的质量平均分布到4根梁上，而梁的制造往往不能满足要求。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种操作简单，方便加工，且能保证加工质量，满足工况要求的微电容式加速度传感器中梁的加工方法。

本发明微电容式加速度传感器中梁的加工方法，包括以下步骤：

第一步，选取P型单晶硅片生长二氧化硅掩模，硅晶片主要是为了制作重掺杂的硼硅膜，用做电容的一个电极，先在硅片的两面氧化出5～6um的氧化层，光刻相应的沟槽形状，然后用四甲基氢氧化氨水溶液腐蚀得到2um的真空腔；

第二步，选用固态硼源硼扩，然后用BHF液除去硅片另一面用作保护的氧化层，浓硼扩散其实首先是在上步骤所刻出的槽中采用套刻出二氧化硅的掩模来；

第三步，玻璃是传感器的衬底，也是电容的另一个电极，选用7740号玻璃，玻璃上面的电极采用磁控溅射的方法实现，为了加强金属电极与玻璃之间的结合效果，采用两种金属，先溅射50nm的钛，然后再溅射200nm的铝；

第四步，把经浓硼扩散的硅片和做好电极的玻璃用静电法键合；

第五步，打薄硅片使得其厚度为200um，生长二氧化硅保护层；

第六步，再次光刻腐蚀氧化掩模。

优选地，硅片的两面的氧化层厚度为5.5um。

本发明操作简单，方便加工，且能保证加工质量，满足工况要求。

具体实施方式

实施例一：本发明微电容式加速度传感器中梁的加工方法，包括以下步骤：

第一步，选取P型单晶硅片生长二氧化硅掩模，硅晶片主要是为了制作重掺杂的硼硅膜，用做电容的一个电极，先在硅片的两面氧化出5～6um的氧化层，光刻相应的沟槽形状，然后用四甲基氢氧化氨水溶液腐蚀得到2um的真空腔；

第二步，选用固态硼源硼扩，然后用BHF液除去硅片另一面用作保护的氧化层，浓硼扩散其实首先是在上步骤所刻出的槽中采用套刻出二氧化硅的掩模来；

第三步，玻璃是传感器的衬底，也是电容的另一个电极，选用7740号玻璃，玻璃上面的电极采用磁控溅射的方法实现，为了加强金属电极与玻璃之间的结合效果，采用两种金属，先溅射50nm的钛，然后再溅射200nm的铝；

第四步，把经浓硼扩散的硅片和做好电极的玻璃用静电法键合；

第五步，打薄硅片使得其厚度为200um，生长二氧化硅保护层；

第六步，再次光刻腐蚀氧化掩模。

实施例二：本发明微电容式加速度传感器中梁的加工方法，包括以下步骤：

第一步，选取P型单晶硅片生长二氧化硅掩模，硅晶片主要是为了制作重掺杂的硼硅膜，用做电容的一个电极，先在硅片的两面氧化出5～6um的氧化层，光刻相应的沟槽形状，然后用四甲基氢氧化氨水溶液腐蚀得到2um的真空腔；

第二步，选用固态硼源硼扩，然后用BHF液除去硅片另一面用作保护的氧化层，浓硼扩散其实首先是在上步骤所刻出的槽中采用套刻出二氧化硅的掩模来；

第三步，玻璃是传感器的衬底，也是电容的另一个电极，选用7740号玻璃，玻璃上面的电极采用磁控溅射的方法实现，为了加强金属电极与玻璃之间的结合效果，采用两种金属，先溅射50nm的钛，然后再溅射200nm的铝；

第四步，把经浓硼扩散的硅片和做好电极的玻璃用静电法键合；

第五步，打薄硅片使得其厚度为200um，生长二氧化硅保护层；

第六步，再次光刻腐蚀氧化掩模。

硅片的两面的氧化层厚度为5.5um。

本发明操作简单，方便加工，且能保证加工质量，满足工况要求。

技术特征：

1.一种微电容式加速度传感器中梁的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，选取P型单晶硅片生长二氧化硅掩模，硅晶片主要是为了制作重掺杂的硼硅膜，用做电容的一个电极，先在硅片的两面氧化出5～6um的氧化层，光刻相应的沟槽形状，然后用四甲基氢氧化氨水溶液腐蚀得到2um的真空腔；

第二步，选用固态硼源硼扩，然后用BHF液除去硅片另一面用作保护的氧化层，浓硼扩散其实首先是在上步骤所刻出的槽中采用套刻出二氧化硅的掩模来；

第三步，玻璃是传感器的衬底，也是电容的另一个电极，选用7740号玻璃，玻璃上面的电极采用磁控溅射的方法实现，为了加强金属电极与玻璃之间的结合效果，采用两种金属，先溅射50nm的钛，然后再溅射200nm的铝；

第四步，把经浓硼扩散的硅片和做好电极的玻璃用静电法键合；

第五步，打薄硅片使得其厚度为200um，生长二氧化硅保护层；

第六步，再次光刻腐蚀氧化掩模。

2.如权利要求1所述微电容式加速度传感器中梁的加工方法，其特征在于，硅片的两面的氧化层厚度为5.5um。

技术总结

本发明微电容式加速度传感器中梁的加工方法涉及传感器领域，具体涉及微电容式加速度传感器中梁的加工方法，包括以下步骤：选取P型单晶硅片生长二氧化硅掩模，硅晶片主要是为了制作重掺杂的硼硅膜，用做电容的一个电极，先在硅片的两面氧化出5～6um的氧化层，光刻相应的沟槽形状，然后用四甲基氢氧化氨水溶液腐蚀得到2um的真空腔；选用固态硼源硼扩，然后用BHF液除去硅片另一面用作保护的氧化层，浓硼扩散其实首先是在上步骤所刻出的槽中采用套刻出二氧化硅的掩模来；玻璃是传感器的衬底，也是电容的另一个电极，本发明操作简单，方便加工，且能保证加工质量，满足工况要求。

技术研发人员：

张淑芬

受保护的技术使用者：

陕西启源科技发展有限责任公司

文档号码：

201611138872

技术研发日：

2016.12.12

技术公布日：

2017.05.31