[发明专利]一种陶瓷基耐高温流体壁面剪应力微传感器芯片及其制造工艺

权利要求书

1.一种陶瓷基耐高温流体壁面剪应力微传感器芯片，其特征在于：剪应力微传感器芯片结构的制造采用两片SOI晶片，陶瓷基压敏电阻(3)的制造采用聚合物转化陶瓷材料；剪应力微传感器芯片的加工步骤如下：

步骤一：在SOI晶片①器件层上制备聚合物转化陶瓷基压敏电阻；

子步骤1.1：在清洗后的SOI晶片①的器件层生成绝缘层；

子步骤1.2：在子步骤1.1中的绝缘层上溅射并图形化金属引线；

子步骤1.3：在PDC前驱体溶液中添加光固化剂并充分混合，使其能够适应光刻工艺；

子步骤1.4：将子步骤1.3配好的PDC前驱体溶液旋涂在子步骤1.2中的SOI晶片①的器件层上，光刻并图形化后得到PDC压敏电阻；

步骤二：在SOI晶片②的基底层刻蚀剪应力微传感器芯片支撑梁结构；

子步骤2.1：在SOI晶片②的基底层上光刻并图形化支撑梁；

子步骤2.2：利用电感耦合等离子体(ICP)刻蚀工艺，将子步骤2.1中SOI晶片②的基底层完全刻透，形成支撑梁结构；

步骤三：将步骤一和步骤二中的SOI晶片①和SOI晶片②键合；

子步骤3.1：分别对两片SOI晶片做活化处理，使得其表面形成亲水基团，并利用去离子水喷淋，使晶片的器件层表面布满一层水膜；

子步骤3.2：将子步骤3.1中的两片SOI晶片的器件层对准，随后在键合机上进行预键合处理；

子步骤3.3：将子步骤3.2中的键合晶片在高纯氮气中进行高温热处理，一方面提高键合强度，另一方面对聚合物转化陶瓷前驱体进行热解；

步骤四：刻蚀释放剪应力微传感器芯片，完成芯片加工；

子步骤4.1：在SOI晶片①的基底层上光刻并图形化弹性膜片结构；

子步骤4.2：利用ICP刻蚀工艺将子步骤4.1中基底层完全刻透，形成弹性膜片；

子步骤4.3：在SOI晶片②的器件层上光刻并图形化敏感单元结构；

子步骤4.4：利用ICP刻蚀工艺将子步骤4.3中器件层完全刻透，形成敏感单元。