[发明专利]MEMS流量传感器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，特别涉及一种MEMS流量传感器的制造方法。

背景技术

与传统的热式质量传感器相比，微机电系统（Microelectromechanical Systems，MEMS）流量传感器具有成本低、功耗低、一致性高、可批量制造等优点。MEMS流量传感器通常需要采用支撑膜结构以降低加热功耗、提高灵敏度、避免与环境温度的交叉串扰。目前，通常采用化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）生长SiO₂层、Si₃N₄层或者其复合层作为支撑膜，受限于CVD生长物理化学机理，这种方法形成的支撑膜厚度通常不超过1微米，薄的支撑膜结构使得传感器结构强度减弱，容易破损。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种MEMS流量传感器的制造方法，以解决现有技术中MEMS流量传感器支撑膜薄的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种MEMS流量传感器的制造方法，包括以下步骤：

将SOI基底的表面硅层的厚度调整为预设厚度，所述预设厚度大于1微米；

通过热氧化在所述SOI基底的表面硅层的上表面形成第一氧化硅层，在所述SOI基底的硅衬底层的下表面形成第二氧化硅层，所述第一氧化硅层作为电绝缘层和应力匹配层；

在所述第一氧化硅层的上表面形成图形化导电金属层；

在所述图形化导电金属层的上表面形成钝化保护层；

在所述钝化保护层的引线焊盘位置形成引线焊盘窗口；

在所述SOI基底的硅衬底层和所述第二氧化硅层中形成背面空腔，所述背面空腔的位置与所述图形化导电金属层对应。

优选的，在所述钝化保护层的上表面形成抗油抗水涂层。

优选的，所述在所述第一氧化硅层的上表面形成图形化导电金属层，具体包括：

通过光刻工艺在所述第一氧化硅层的上表面形成第一图形化光刻胶层；

在所述第一氧化硅层的上表面和所述第一图形化光刻胶层的上表面形成导电金属层；

通过光刻剥离工艺去除所述第一图形化光刻胶层和所述第一图形化光刻胶层的上表面覆盖的所述导电金属层，形成图形化导电金属层。

优选的，所述在所述第一氧化硅层的上表面形成图形化导电金属层，具体包括：

在所述第一氧化硅层的上表面形成导电金属层；

通过光刻工艺在所述导电金属层的上表面形成第二图形化光刻胶层，露出导电金属层窗口；

通过刻蚀工艺透过所述导电金属层窗口对所述导电金属层进行刻蚀，形成图形化导电金属层。

优选的，所述在所述钝化保护层的引线焊盘位置形成引线焊盘窗口，具体包括：

通过光刻工艺在所述钝化保护层的引线焊盘位置形成第三图形化光刻胶层，露出钝化保护层窗口，通过刻蚀工艺透过所述钝化保护层窗口对所述钝化保护层进行刻蚀，形成引线焊盘窗口。

优选的，所述在所述SOI基底的硅衬底层和所述第二氧化硅层中形成背面空腔，所述背面空腔的位置与所述图形化导电金属层对应，具体包括：

通过光刻工艺在所述第二氧化硅层的下表面形成第四图形化光刻胶层，露出第二氧化硅层窗口，所述第二氧化硅层窗口的位置与所述图形化导电金属层的位置对应；

通过干法刻蚀工艺透过所述第二氧化硅层窗口对所述SOI基底中的硅衬底进行刻蚀，直至露出所述SOI基底的绝缘层。

优选的，所述在所述SOI基底的硅衬底层和所述第二氧化硅层中形成背面空腔，所述背面空腔的位置与所述图形化导电金属层对应，具体包括：

通过光刻工艺在所述第二氧化硅层的下表面形成第四图形化光刻胶层，露出第二氧化硅层窗口，所述第二氧化硅层窗口的位置与所述图形化导电金属层的位置对应；

通过湿法刻蚀工艺透过所述第二氧化硅层窗口对所述SOI基底中的硅基底进行刻蚀，直至露出所述SOI基底的绝缘层。

优选的，所述方法还包括：

通过所述背面空腔去除所述SOI基底的绝缘层。

优选的，所述方法还包括：

在所述SOI基底的表面硅层形成凹槽。

优选的，所述方法还包括：

将在所述SOI基底上制造的所述MEMS流量传感器切割，并将切割后的所述MEMS流量传感器封装。