[发明专利]一种差分电容微加速度传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种差分电容微加速度传感器的制作方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

1）提供一衬底，在所述衬底的正面制备金属层，并在所述金属层上进行光刻、以及腐蚀工艺制作出一对叉指形固定电极以及两个固定电极触点；

2）提供一结构基片，并在所述结构基片背面进行光刻和腐蚀工艺制备出用来释放可动结构的预置空腔、以及两个电极引出通孔；

3）将步骤1）中所述衬底的正面与步骤2）中所述结构基片的背面键合在一起；

4）从所述结构基片正面将其减薄到目标厚度后，在其正面沉积金属层，并在所述金属层上进行光刻以及腐蚀工艺形成可动电极、可动质量块、弹性梁、以及固定电极引出通孔结构的图形；

5）依据所述骤4）中的光刻图形，通过对所述结构基片进行干法刻蚀以得到可动质量块、弹性梁以及两个电极引出通孔；

6）提供一盖板基片，在所述盖板基片背面进行光刻以及腐蚀工艺制作出与所述可动质量块相对应的盖板空腔；

7）将所述步骤6）中的盖板基片背面和所述步骤5）中结构基片的正面键合在一起；

8）通过光刻以及硅的深腐蚀工艺在所述步骤7）中的盖板基片上形成电极引出通孔；

9）通过打线方式从所述电极引出通孔中引出固定电极和可动电极。

2.根据权利要求1所述的差分电容微加速度传感器的制作方法，其特征在于：所述步骤4）中在所述结构基片正面沉积的金属层的材质为Au、Al、Cu、或Ag。

3.根据权利要求1所述的差分电容微加速度传感器的制作方法，其特征在于：所述步骤7）中的键合工艺为圆片级低温真空键合，采用的键合材料为玻璃浆料、聚合物或金属粘合剂。

4.根据权利要求1所述的差分电容微加速度传感器的制作方法，其特征在于：所述步骤2）中结构基片上的电极引出通孔与所述步骤5）中盖板基片上的电极引出通孔相对准，用于将所述固定电极和可动电极引出。

5.根据权利要求1所述的差分电容微加速度传感器的制作方法，其特征在于：所述步骤1）中的衬底为玻璃片时，该步骤1）中在所述玻璃片上沉积的金属层的材质为Au、Al、Cu、或Ag；所述步骤3）中采用阳极键合工艺将衬底正面与所述结构基片的背面键合在一起。

6.根据权利要求1所述的差分电容微加速度传感器的制作方法，其特征在于，所述步骤1）中的衬底为硅片时，所述步骤1）还包括：

1-1）提供一衬底，在所述衬底的正面热氧化生长一层氧化硅；

1-2）在所述步骤1-1）衬底的正面制备Au层，并在所述Au层上进行光刻、以及腐蚀工艺制作出一对叉指形固定电极；

所述步骤2）还包括：

2-1）提供一结构基片，并在所述结构基片背面热氧化生长一层氧化硅；

2-2）在所述步骤2-1）的氧化硅上进行光刻和腐蚀工艺制作出用来释放可动结构的预置空腔、以及电极引出通孔；

2-3）在所述结构基片背面制作键合接触环。

7.根据权利要求6所述的差分电容微加速度传感器的制作方法，其特征在于：所述步骤2-3）中键合接触环的材料为玻璃浆料、聚合物或金属粘合剂。

8.根据权利要求1所述的差分电容微加速度传感器的制作方法，其特征在于：所述结构基片为硅基片或SOI基片；所述盖板基片为硅基片。

9.根据权利要求8所述的差分电容微加速度传感器的制作方法，其特征在于：所述结构基片为SOI基片时，所述步骤2）还包括：

2-1）提供一结构基片，在所述结构基片背面的顶层硅表面热氧化生长一层氧化硅；

2-2）在所述结构基片背面的氧化硅层上进行光刻及刻蚀，开出所述顶层硅的腐蚀窗口，然后以氧化硅为掩膜，对所述腐蚀窗口的顶层硅进行刻蚀直至达到埋层氧化硅层，以形成用来释放可动结构的预置空腔、以及电极引出通孔；

2-3）利用干法刻蚀将所述步骤2-2）中结构基片背面露出的所述埋层氧化硅刻蚀掉。