[发明专利]集成硅微电阻式加速度传感器及其制造加工方法

权利要求书

1、一种集成硅微电阻式加速度传感器，包括基座(1)，装在基座上起保护作用的壳体(2)，由应力敏感部分，质量块体部分，压敏电阻及电桥电路所构成的检测芯片(3)；其特征是所述的检测芯片在其中心是微动的质量块(4)，在质量块周围对称分布着二、四或者八根梁，用于支承质量块，所述敏感部分为梁(5)。

2、根据权利要求1所述的一种集成硅微压阻式加速度传感器，其特征是所述质量块与应变梁为采用微机械加工成型的一整片单晶硅片所构成。

3、根据权利要求2所述的一种集成硅微电阻式加速度传感器，其特征是所述的质量块为一个正菱台体，其四个侧面与底面均有为α的夹角，而支承应变梁的外围边为梯形，内侧面与底面有为β的夹角。

4、根据权利要求3所述的一种集成硅微电阻式加速度传感器，其特征是所述的压敏电阻(6)为采用磷离子注入至硅片上的电阻结构，其位置在每根梁上的最大应力点处。

5、根据权利要求1至4所述的一种集成硅微电阻式加速度传感器，其特征是所述的压敏电阻分别组成测量X、Y、Z三个方向加速度的电桥电路，其：R1=R2=R3=R4=R5=R6=R7=R8=R12=R13=R，R9=R10=R11=4R且R9，R10，R11，R12，R13为在芯片外边缘上的固定电阻。

6、根据权利要求1所述的一种集成硅微电阻式加速度传感器的芯片的制造加工方法，其特征在于：(1)选料，取微机械专用双抛硅晶片；(2)采用SiO2保护层；(3)光刻，导线、电阻、质量块与菱形台；(4)磷扩散法制作低阻导线；(5)磷离子注入形成N型压敏电阻；(6)退火(硅片)；(7)EPW各向异性腐蚀出质量块和菱形台状；(8)RIE腐蚀，干法腐蚀出应变梁。

7、根据权利要求6所述的一种集成硅微电阻式加速度传感器的芯片的制造加工方法，其特征是所述的具体工艺步骤为：(1)、备片，选用P型(100)微机械专用双抛片；(2)、一次氧化，生成SiO2保护层(3)、光刻，低阻导线图形；(4)、磷扩散，低阻导线；(5)、二次氧化，生成SiO2保护层；(6)、正面光刻，形成电阻图形；(7)、磷离子注入，形成N型压敏电阻；(8)、退火，消除缺陷，使晶体获得导电性；(9)、三次氧化，生成SiO2保护层；(10)、背面光刻，形成背面质量块活动余量图形；(11)、EPW各向异性腐蚀，腐蚀出质量块；(12)、正面光刻，形成梁的图形；(13)、正面RIE腐蚀，干法腐蚀出梁，游离基垂直入射的反应离子刻蚀；(14)、四次氧化，生成SiO2保护层；(15)、正面光刻，形成低阻硅与金属层的连接窗口；(16)、正面光刻，形成金属导线层图形；(17)、蒸发TiPtAu，形成金属导线层，可抗EPW腐蚀剂；(18)、背面光刻，刻出质量块的图形，包括凸角补偿；(19)、EPW各向异性腐蚀，腐蚀出质量块的形状。