[发明专利]一种单轴高冲击加速度传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种单轴高冲击加速度传感器，其特征在于：所述单轴高冲击加速度传感器包括有SOI晶圆衬底(1)、硅梁(2)和惯性质量块(3)，所述SOI晶圆衬底(1)设置有用于容纳惯性质量块(3)的方形槽(11)，所述硅梁(2)设置在方形槽(11)的内侧一边，所述SOI晶圆衬底(1)上设置有惠斯通电桥，所述惠斯通电桥的桥臂上设置有制作在硅梁(2)上的应变电阻(10)。

2.根据权利要求1所述的一种单轴高冲击加速度传感器，其特征在于：所述SOI晶圆衬底(1)包括有氧化层和贴合在氧化层两侧的硅层。

3.根据权利要求1所述的一种单轴高冲击加速度传感器，其特征在于：所述SOI晶圆衬底(1)的两侧均贴合有玻璃层(4)，SOI晶圆衬底(1)上浇筑有导电树脂(5)，所述玻璃层(4)设置有凹槽(41)，所述凹槽(41)和方形槽(11)封闭形成用于容纳惯性质量块(3)的空腔。

4.据权利要求1所述的一种单轴高冲击加速度传感器，其特征在于：所述SOI晶圆衬底(1)的侧边设置有若干个用于连接惠斯通电桥的引脚(9)，所述SOI晶圆衬底(1)表面氧化形成SiO2薄膜保护层。

5.根据权利要求1～4所述的一种单轴高冲击加速度传感器的制造方法，其特征在于：包括有以下步骤：

1)首选SOI晶圆衬底(1)，采用RCA清洗工艺，完成清洗备用；

2)将步骤1清洗过后的SOI晶圆衬底(1)放入氧化炉热氧化在衬底表面形成50～500nm厚的SiO₂薄膜保护层；

3)光刻，用反应离子刻蚀机去除SOI晶圆衬底(1)表面的SIO₂以及顶层硅，刻蚀至SOI晶圆中间氧化层，形成若干个用于容纳惠斯通电桥桥臂的压阻区(6)；

4)光刻，用反应离子刻蚀机去除压阻区(6)两端表面的SIO2层；

5)用电子束蒸发机在步骤4加工后的SOI晶圆衬底(1)表面沉积1～10μm厚的金属Al，光刻，用离子束刻蚀机将Al层(7)图形化，以使得所有压阻区(6)连接成惠斯通电桥；

6)将步骤5加工后的半成品放入高温退火炉中400℃～800℃高温退火0.5～3h，形成欧姆接触；

7)用等离子体增强化学的气相沉积法在步骤6样品表面生长0.1μm～1μm厚的Si3N4，光刻，用RIE去除Si3N4膜层中的部分区域，形成若干个与所有引脚(9)一一电性连接的引线区(8)；

8)将步骤7加工后的半成品光刻，ICP刻蚀出方形槽(11)，释放出惯性质量块(3)；

9)在玻璃上腐蚀出与方形槽(11)结构相同的凹槽(41)，与步骤8制的样品进行硅-玻璃阳极键合。