[发明专利]多传感器层的制作方法、多传感器芯片及其制作方法

说明书

本发明涉及一种多传感器层的制作方法，包括如下步骤：S1，于硅衬底的上表面制作第一电阻、第二电阻以及第三电阻，第一电阻用于检测外界温度；S2，再处理硅衬底，得到硅膜，硅膜配合第二电阻检测外界压力；S3，在硅衬底的上表面和下表面均制作质量块和悬臂，质量块和悬臂配合第三电阻检测外界加速度。还提供一种多传感器芯片的制作方法，具有上述的多传感器层的制作方法制作的多传感器层。还提供一种多传感器芯片，包括第一玻璃层、多传感器层、多晶硅阳极键合层以及第二玻璃层，多传感器层由上述的多传感器层的制作方法制得。本发明通过制作的多类电阻再配合制作的结构，实现了温度检测、压力检测以及加速度检测的多功能集成方案。

技术领域

本发明涉及MEMS传感器技术领域，具体为一种多传感器层的制作方法、多传感器芯片及其制作方法。

背景技术

随着硅基微加工技术的发展，硅基压力传感器、加速度计和温度传感器在工业和商业应用中得到了很好的发展和广泛的应用。

现有技术中，存在着具有多种传感器功能的芯片，但只是将各种功能简单地集成，无法保证重复性和一致性，不利于批量化生产，而且性能不佳，无法适应要求更高的测量环境；另外集成的功能不齐全，不能满足技术发展的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多传感器层的制作方法、多传感器芯片及其制作方法，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种多传感器层的制作方法，包括如下步骤：

S1，于硅衬底的上表面制作第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一电阻用于检测外界温度；

S2，再处理所述硅衬底，得到硅膜，所述硅膜配合所述第二电阻检测外界压力；

S3，在所述硅衬底的上表面和下表面均制作质量块和悬臂，所述质量块和所述悬臂配合所述第三电阻检测外界加速度。

进一步，在所述S1步骤中，所述第一电阻的制备方法具体为：在所述硅衬底的上表面旋涂负性光刻胶并进行光刻图形化，暴露金属铂沉积区域；接着在所述金属铂沉积区域溅射沉积一层金属铂作为所述第一电阻。

进一步，在所述S1步骤中，所述第二电阻和所述第三电阻的制备方法均为：在所述硅衬底的上表面旋涂一层正性光刻胶并进行光刻图形化，以形成硼离子注入窗口；从所述硼离子注入窗口注入浓度为4×10¹⁴cm^-2的硼离子，形成轻掺杂的压阻。

进一步，在所述S1步骤中，还在所述硅衬底的上表面制作连线、焊盘、多晶硅以及导线。

进一步，在所述S2步骤中，采用双面对准光刻，对所述硅衬底进行深硅刻蚀以及RIE刻蚀埋氧层，得到所述硅膜。

进一步，在所述S3步骤中，采用光刻，对所述硅衬底进行深硅刻蚀，得到所述悬臂和所述质量块。

进一步，在所述S1步骤前，将硅衬底依次在丙酮、乙醇以及去离子水中超声清洗，然后吹干后在热板上烘烤至干燥。

本发明实施例提供另一种技术方案：一种多传感器芯片的制作方法，具有上述的多传感器层的制作方法制作的多传感器层，包括如下制作步骤：

SA，在所述多传感器层的上表面和下表面均通过键合工艺键合玻璃层；

SB，第一次切割，去除所述多传感器层的上表面上的部分的玻璃层至露出所述多传感器层；

SC，再进行第二次切割将所述多传感器层切开，释放出所述硅衬底上的第一电阻、第二电阻、第三电阻、硅膜、质量块以及悬臂。

进一步，在所述SB步骤和所述SC步骤中，第一次切割为激光切割，第二次切割为机械切割。