[发明专利]悬臂梁结构的微型电场传感器的制备工艺流程

权利要求书

1.一种悬臂梁结构的微型电场传感器的制备工艺流程，其特征在于，依次进行下述步骤：

蚀硅衬底材料形成对准标记，

加热硅片以形成硅晶格保护层，

在掺杂后的硅片表面通过溶胶凝胶法沉积压电薄膜PZT，

对PZT薄膜及种子层Pt进行图形化刻蚀，

利用ICP/RIE刻蚀工艺释放硅片欧姆接触区域的表面二氧化硅层，

蒸发金属电极，

利用ICP刻蚀工艺图形化刻蚀表面二氧化硅及一定深度的硅，使晶片上表面呈现悬臂梁形状的凸起，

对硅片底部实施减薄工艺，

图形化刻蚀减薄后的硅片底部，

键合底座，

对加工后的晶片进行划片。

2.根据权利要求1中所述的悬臂梁结构的微型电场传感器的制备工艺流程，其特征在于，所述蚀硅衬底材料形成对准标记步骤中，衬底为半导体硅片，表面电阻率为1Ω.cm-100Ω.cm。

3.根据权利要求1中所述的悬臂梁结构的微型电场传感器的制备工艺流程，其特征在于，加热硅片以形成硅晶格保护层后，进行掺杂与激活，所述掺杂与激活所采用的离子为N型离子、P型离子中的一种，使其构成惠斯通桥结构所需要的压阻区域，

所述激活过程为高温加热及退火，在硅片表面形成副产物二氧化硅。

4.根据权利要求1中所述的悬臂梁结构的微型电场传感器的制备工艺流程，其特征在于，加热硅片以形成硅晶格保护层步骤的副产品为二氧化硅，用于作为PZT的衬底层，金属铂Pt为PZT薄膜沉积的种子层。

5.根据权利要求1中所述的悬臂梁结构的微型电场传感器的制备工艺流程，其特征在于，对PZT薄膜及种子层Pt进行图形化刻蚀，暴露硅片离子掺杂的欧姆接触区及惠斯通桥金属电极走线区，图形化悬臂梁结构。

6.根据权利要求1中所述的悬臂梁结构的微型电场传感器的制备工艺流程，其特征在于，蒸发金属电极步骤中，连接离子掺杂压阻区，构成惠斯通桥电路结构，所述金属电极材料包括金属铝。

7.根据权利要求1中所述的悬臂梁结构的微型电场传感器的制备工艺流程，其特征在于，对硅片底部实施减薄步骤中，减薄后厚度为100um-250um。

8.根据权利要求1中所述的悬臂梁结构的微型电场传感器的制备工艺流程，其特征在于，图形化刻蚀减薄后的硅片底部步骤中，释放悬臂梁以实现自由振动，该步骤可使用干法刻蚀、湿法刻蚀工艺。

9.根据权利要求1中所述的悬臂梁结构的微型电场传感器的制备工艺流程，其特征在于，键合底座步骤中，悬臂梁结构器件的底面与玻璃键合，该步骤的工艺包括用紫外胶键合、阳极键合或低温直接键合。

10.根据权利要求1中所述的悬臂梁结构的微型电场传感器的制备工艺流程，其特征在于，对加工后的晶片进行划片步骤中，得到一系列传感单元，传感单元上惠斯通桥电极打线引出至电路板。