下兩端的檢測部分可W為不同結(jié)構(gòu),設(shè)計人員完全可 w根據(jù)其加速度計的應(yīng)用領(lǐng)域來對其檢測部分進(jìn)行設(shè)計,從而增加了制造的靈活性和自由 度。
[0103] 本加速度敏感芯片有多種制造方法,接下來參照圖5至圖24對每一種方法進(jìn)行進(jìn) 一步的描述。
[0104] 圖5至圖10展示了本加速度敏感芯片的第一種制造方法,該方法中采用了兩塊娃 片來制作本加速度敏感芯片,其中包括第一娃片51和第二娃片61。該制作方法包括W下步 驟:
[0105] 第一步,在第一娃片51的底面上涂覆光阻劑,之后按照特定圖案對第一娃片51的 底面進(jìn)行曝光,并用顯影液進(jìn)行顯影。送樣被曝光的圖案就會顯現(xiàn)出來。再用娃的深度反 應(yīng)離子刻蝕對第一娃片51的底面刻蝕至一定深度,從而形成彈性梁3、第一連接部21、第二 連接部12W及梳齒結(jié)構(gòu)4。之后將光阻劑層去除。
[0106] 第二步,在第二娃片61的頂面上涂覆光阻劑,之后按照特定圖案對第二娃片61的 頂面進(jìn)行曝光,并用顯影液進(jìn)行顯影。送樣被曝光的圖案就會顯現(xiàn)出來。再用娃的深度反 應(yīng)離子刻蝕對第二娃片61的頂面刻蝕至一定深度,從而形成多個凹陷部22。之后將光阻劑 層去除。
[0107] 第Η步,對第二娃片61的頂面和底面進(jìn)行高溫氧化處理,在其表面形成一層二氧 化娃層7 ;或者利用化學(xué)氣相淀積法(CVD)淀積一層二氧化娃層7。
[010引第四步,將第一娃片51的底面與第二娃片61的頂面進(jìn)行鍵合。
[0109] 第五步,利用化學(xué)氣相淀積法(CVD)在第二娃片61的底面淀積一層氮化娃8,之后 在第二娃片61的底面上涂覆光阻劑,之后按照特定圖案對第二娃片61的底面進(jìn)行曝光,并 用顯影液進(jìn)行顯影。送樣被曝光的圖案就會顯現(xiàn)出來。之后利用反應(yīng)離子干法刻蝕或緩沖 氨氣酸將被曝光的氮化娃層8、二氧化娃層7去除。
[0110] 第六步,利用氨氧化鐘、或四甲基氨氧化倭、或己二胺鄰苯二酪腐蝕液、或深度反 應(yīng)離子刻蝕,將暴露在外的第二娃片61的底面進(jìn)行深度刻蝕至所述第二娃片61頂面的二 氧化娃層7,同時第一娃片被刻蝕減薄一定厚度。
[0111] 第走步,利用反應(yīng)離子干法刻蝕或熱濃磯酸將所述氮化娃層8去除,并利用緩沖 氨氣酸或氣態(tài)氣化氨將暴露在外的所述二氧化娃層7去除,形成自由的加速度敏感芯片的 一個質(zhì)量塊半部。
[0112] 第八步,將兩塊經(jīng)前述步驟加工的加速度敏感芯片的半部沿其底端進(jìn)行娃-娃鍵 合,從而形成完整的加速度敏感芯片。
[0113] 第九步,通過深娃刻蝕形成自由的加速度敏感芯片。
[0114] 第十步,制作加速度計下蓋板,挖空活動區(qū)域?qū)?yīng)位置,并淀積金屬電極。
[0115] 第^^一步,將加速度計與下蓋板鍵合。
[0116] 第十二步,在所述第一娃片上淀積金屬,并引出電極。
[0117] 圖11至圖18展示了本加速度敏感芯片的第二種制造方法,該方法中采用了一塊 絕緣體上外延娃娃片,該娃片包括上娃層52,下娃層62,W及設(shè)置在上娃層52和下娃層62 之間的二氧化娃層7,也稱為氧化埋層。該制作方法包括W下步驟:
[0118] 第一步,對絕緣體上外延娃娃片的頂面和底面進(jìn)行高溫氧化處理,在其表面形成 一層二氧化娃層7,或者利用化學(xué)氣相淀積法(CVD)在其表面淀積一層二氧化娃層7。
[0119] 第二步,在絕緣體上外延娃娃片的頂面和底面上涂覆光阻劑,之后按照不同的圖 案對絕緣體上外延娃娃片的頂面和底面分別進(jìn)行曝光,并用顯影液進(jìn)行顯影。送樣被曝光 的圖案就會顯現(xiàn)出來。再利用反應(yīng)離子干法刻蝕或緩沖氨氣酸對被曝光的二氧化娃層7進(jìn) 行刻蝕,從而在頂面形成多個深至上娃層52的孔,底面上形成深至下娃層62的凹坑。
[0120] 第Η步,利用化學(xué)氣相淀積法(CVD)在所述絕緣體上外延娃娃片的頂面和底面上 淀積氮化娃8。
[0121] 第四步,在絕緣體上外延娃娃片的底面上涂覆光阻劑,之后按照特定圖案對絕緣 體上外延娃娃片的底面進(jìn)行曝光,并用顯影液進(jìn)行顯影。送樣被曝光的圖案就會顯現(xiàn)出來。 之后利用反應(yīng)離子干法刻蝕或熱濃磯酸將所述底面上的部分氮化娃層8去除,露出部分下 娃層62。
[0122] 第五步,利用氨氧化鐘、或四甲基氨氧化倭、或己二胺鄰苯二酪腐蝕液、或深度反 應(yīng)離子刻蝕,將暴露在外的下娃層62深度刻蝕至氧化埋層7。
[0123] 第六步,利用反應(yīng)離子干法刻蝕或熱濃磯酸將淀積在所述絕緣體上外延娃娃片的 底面的氮化娃8去除,并利用反應(yīng)離子干法刻蝕或緩沖氨氣酸將所述絕緣體上外延娃娃片 底面的二氧化娃7去除。
[0124] 第走步,將兩片經(jīng)過前述步驟加工的加速度敏感芯片的半部沿其底端進(jìn)行娃-娃 鍵合。
[0125] 第八步,利用反應(yīng)離子干法刻蝕或熱濃磯酸將淀積在所述絕緣體上外延娃娃片的 兩面的氮化娃8去除,并利用深度反應(yīng)離子刻蝕對暴露在外的上娃層52深度刻蝕至氧化埋 層7,從而形成第一連接部12、第二連接部21、彈性梁3W及梳齒結(jié)構(gòu)4。
[0126] 第九步,對所述絕緣體上外延娃娃片進(jìn)行高溫氧化或化學(xué)氣相淀積(CVD),在其表 面形成一層二氧化娃層7。
[0127] 第十步,利用反應(yīng)離子干法刻蝕將所述上娃層52的孔內(nèi)的氧化埋層7去除。
[012引第十一步,利用深度反應(yīng)離子刻蝕將暴露在外的下娃層62刻蝕一定深度。
[0129] 第十二步,利用氨氧化鐘、四甲基氨氧化倭、己二胺鄰苯二酪腐蝕液或氣態(tài)的二氣 化債對所述孔進(jìn)行橫向腐蝕,形成凹陷部22W及自由的彈性梁3。
[0130] 第十Η步,利用反應(yīng)離子干法刻蝕或緩沖氨氣酸將所述絕緣體上外延娃娃片表面 的二氧化娃7去除,形成加速度敏感芯片。
[0131] 第十四步,制作加速度計下蓋板,挖空活動區(qū)域?qū)?yīng)位置,并淀積金屬電極。
[0132] 第十五步,將加速度計與下蓋板鍵合。
[0133] 第十六步,在所述第一娃片上淀積金屬,并引出電極。
[0134] 圖19至圖25展示了本加速度敏感芯片的第Η種制造方法,該方法中采用了一塊 絕緣體上外延娃娃片和一塊娃片64,所述絕緣體上外延娃娃片包括上娃層53、下娃層63W 及設(shè)置在上娃層53和下娃層63之間的二氧化娃層7,也稱為氧化埋層。該制作方法包括W 下步驟:
[0135] 第一步,在下娃層63的表面上涂覆光阻劑,之后按照特定圖案對其進(jìn)行曝光,并 用顯影液進(jìn)行顯影,送樣被曝光的圖案就會顯現(xiàn)出來。再用娃的深度反應(yīng)離子刻蝕對下娃 層63進(jìn)行深度刻蝕,形成多個深至氧化埋層7的孔,形成第一連接部21,第二連接部12,彈 性梁3W及梳齒結(jié)構(gòu)4。
[0136] 第二步,在娃片64的頂面上涂覆光阻劑,之后按照特定圖案對其進(jìn)行曝光,并用 顯影液進(jìn)行顯影,送樣被曝光的圖案就會顯現(xiàn)出來。再用娃的深度反應(yīng)離子刻蝕對娃片64 的頂面進(jìn)行深度刻蝕,形成多個凹陷部22。
[0137] 第Η步,對所述娃片64的頂面及底面進(jìn)行高溫氧化處理,在其表面形成一層二氧 化娃層7 ;或者利用化學(xué)氣相淀積法(CVD)淀積一層二氧化娃層7。
[013引第四步,將所述娃片64的頂面和所述絕緣體上外延娃娃片的底面進(jìn)行鍵合。
[0139] 第五步,在所述娃片的底面上淀積氮化娃8,在氮化娃8上涂覆光阻劑,之后按照 特定圖案對其進(jìn)行曝光,并用顯影液進(jìn)行顯影。送樣被曝光的圖案就會顯現(xiàn)出來。利用反 應(yīng)離子干法刻蝕或熱濃磯酸,將所述娃片64底面的部分氮化娃8去除,并利用反應(yīng)離子干 法刻蝕或緩沖氨氣酸將露出的二氧化娃層7去除,露出部分娃片64的底面。
[0140] 第六步,利用氨氧化鐘、或四甲基氨氧化倭、或己二胺鄰苯二酪腐蝕液,將暴露在 外的所述娃片64的底面深度刻蝕至二氧化娃層7,同時將絕緣體上外延娃娃片的上娃層53 減薄一定厚度。
[0141] 第走步,利用反應(yīng)離子干法刻蝕或熱濃磯酸,將所述娃片64底面的氮化娃8去除, 并利用反應(yīng)離子干法刻蝕或緩沖氨氣酸將二氧化娃層7去除,形成加速度敏感芯片的一個 豐部。
[0142] 第八步,將兩片經(jīng)過前述步驟加工的加速度敏感芯片的半部沿其底端進(jìn)行娃-娃 鍵合,從而形成完整的加速度敏感芯片。
[0143] 第九步,通過深娃刻蝕去除兩個上娃層53,利用反應(yīng)離子干法刻蝕或緩沖氨氣酸 或氣態(tài)氣化氨,將暴露在外的二氧化娃層7去除,形成自由的加速度敏感芯片。
[0144] 第十步,制作加速度計下蓋板,挖空活動區(qū)域?qū)?yīng)位置,并淀積金屬電極。
[0145] 第十一步,將加速度計與下蓋板鍵合。
[0146] 第十二步,在所述下娃層63頂面上淀積金屬,并引出電極。
[0147] 本發(fā)明中所述的深度刻蝕及所述刻蝕的方法為W下方法中的一種或多種方法:干 法刻蝕或濕法刻蝕,所述干法刻蝕包括:娃的深度反應(yīng)離子刻蝕及反應(yīng)離子刻蝕W及氮化 娃或二氧化娃的反應(yīng)離子刻蝕。
[014引此外,參照圖4,制造帶有本加速度敏感芯片的加速度計的制造方法還包括將上述 加速度敏感芯片與上蓋板及下蓋板進(jìn)行封裝。技術(shù)人員可W根據(jù)其加速度計的性能要求及 成本等因素,自主選擇蓋板的材料。而對蓋板的預(yù)處理W及封裝均為本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù),在 此則不再賞述。
[0149]本發(fā)明采用了梳齒結(jié)構(gòu)來檢測加速度。因而對檢測部分的制造過程是通過光刻和 深度反應(yīng)離子刻蝕刻蝕,其精度要比平板式電容的鍵合精度要高。而且,本加速度敏感芯片 的壓膜阻尼較小,可W在非真空的環(huán)境下進(jìn)行封裝,降低了封裝和制造成本。而且由于本加 速度敏感芯片的檢測部分在于質(zhì)量塊上下兩端上形成的梳齒結(jié)構(gòu),因此,對于制造過程中 將兩個半部進(jìn)行垂直鍵合時的鍵合精度要求也相對較低。此外,本加速度敏感芯片的自由 度比較