[发明专利]一种基于注氧隔离技术的黏度传感器芯片的制备方法

摘要

本发明提供了一种基于注氧隔离技术的黏度传感器芯片的制备方法，本发明所述芯片的硅微悬臂梁厚度具有易控制以及均匀一致性的特点，并且解决了拾振电阻压阻效应较低的问题，同时，由该芯片封装而成的传感器可以应用在高温场合下；该MEMS黏度传感器黏度测量范围为1mPa·s～100mPa·s、精度优于±10％FS，可以实现在静压值小于100MPa、环境温度-20℃～200℃下在线和小样品量的测量。

主权项

1.一种基于注氧隔离技术的黏度传感器芯片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)清洗双面抛光的(100)晶面SOI硅片，所述SOI硅片由上层单晶硅(1)、二氧化硅埋层(2)和下层单晶硅(3)组成，其中，二氧化硅埋层(2)将上层单晶硅(1)和下层单晶硅(3)隔离开；(2)在距离上层单晶硅(1)上表面0.1μm～0.3μm下的位置，采用注氧隔离技术形成二氧化硅绝缘隔离层(5)，然后通过退火修复注氧隔离过程中对硅片的损坏并使二氧化硅绝缘隔离层(5)的均匀性保持一致，其中，二氧化硅绝缘隔离层(5)将上层单晶硅(1)分割成上下两部分；(3)采用气相淀积技术在步骤(2)得到的器件正面外延其厚度至1μm～3μm，之后采用离子注入技术对其进行硼掺杂，获得P型掺杂硅(7)，然后沿[011]晶向和晶向采用等离子刻蚀技术刻蚀P型掺杂硅(7)，获得构成惠斯通电桥的四个拾振电阻R₁、R₂、R₃和R₄；(4)采用低压气相淀积技术在步骤(3)得到的器件正面淀积氮化硅应力匹配层(8)，再利用引线孔掩膜版，刻蚀氮化硅应力匹配层(8)；(5)采用溅射工艺在氮化硅应力匹配层(8)上淀积金层，然后经过剥离工艺后形成焊盘(9)、内引线(10)和线圈(11)；(6)采用低压气相淀积技术在步骤(5)得到的器件正面淀积氮化硅电气绝缘层(12)；(7)利用掩膜版在电气绝缘层(12)上刻蚀出跳线孔，并再次采用溅射工艺在电气绝缘层(12)上淀积金层，经过剥离工艺后形成跳线(13)；(8)采用低压气相淀积技术在步骤(7)得到的器件正面和背面分别淀积氮化硅保护层(14、15)；(9)采用等离子刻蚀技术刻蚀位于背面的氮化硅保护层(15)，再采用湿法刻蚀技术进行背腔腐蚀至二氧化硅埋层(2)；(10)采用感应耦合等离子刻蚀技术释放硅微悬臂梁，再采用等离子刻蚀技术刻蚀出焊盘(9)，最后经过划片得到所设计的黏度传感器芯片的单个芯片。