双层硅基加速度计及其制造方法与流程

本发明涉及传感器领域，更具体地，涉及一种双层硅基加速度计及其制造方法。

背景技术：

1、硅加速度计为采用mems加工工艺制作的可将输入加速度成比例的转化为输出（通常为电参数）的传感器。其中电容式mems加速度计的基础结构是质量块与固定电极组成电容，当加速度使质量块产生位移时，电容的极板面积或者间距会发生改变，从而通过测量电容实现对加速度的测量。电容式mems加速度计已经广泛应用于仪器测量、无线通信、能源环境、生物医学、军事国防、航空航天、汽车电子以及消费电子等多个领域。

2、基于不同的应用场景与需求，硅加速度计具有不同的结构与工艺流程，但多数存在全温性能差、加工流程复杂等问题，严重影响硅加速度计的产品性能与加工周期。

技术实现思路

1、为了解决以上问题，本发明提供了一种双层硅基加速度计及其制造方法。

2、根据本发明的一方面，提供了一种双层硅基加速度计的制造方法，包括第一步骤和第二步骤，其中，第一步骤包括：在第一衬底的固支层的表面形成二氧化硅键合层；将二氧化硅键合层进行图案化处理；将二氧化硅键合层形成的图案进行刻蚀处理，形成键合锚点，第二步骤包括：基于键合锚点，将第一衬底的二氧化硅键合层与第二衬底的功能层硅硅键合，形成双层结构； 将功能层进行减薄处理；将经过减薄处理的功能层进行图案化和刻蚀处理，获得双层硅基加速度计结构；将双层硅基加速度计结构进行表面处理，在双层硅基加速度计结构的表面形成电极层，其中，第一衬底和第二衬底为硅片，固支层和功能层为硅层。

3、进一步地，通过热氧化或pecvd工艺，在固支层的表面形成二氧化硅键合层。

4、进一步地，通过干法刻蚀或湿法刻蚀工艺，将二氧化硅键合层形成的图案进行刻蚀处理。

5、进一步地，表面处理包括溅射或蒸镀。

6、进一步地，通过完全覆盖或部分覆盖的方式，在双层硅基加速度计结构的表面形成电极层。

7、根据本发明的另一方面，提供了一种双层硅基加速度计的制造方法，包括第一步骤和第二步骤，其中，第一步骤包括：在第一衬底的固支层的表面形成二氧化硅键合层；将二氧化硅键合层进行图案化处理；将二氧化硅键合层形成的图案进行刻蚀处理，形成键合锚点，第二步骤包括：对第二衬底的功能层进行图案化和刻蚀处理，形成硅基加速度计结构；基于键合锚点，将第一衬底的二氧化硅键合层与第二衬底的硅基加速度计结构硅硅键合，形成双层结构；将第二衬底中包含的基底层硅和二氧化硅埋氧层去除，形成双层硅基加速度计结构；将双层硅基加速度计结构进行表面处理，在双层硅基加速度计结构的表面形成电极层，其中，第一衬底为硅片，第二衬底为soi片，固支层和功能层为硅层。

8、进一步地，通过热氧化或pecvd工艺，在固支层的表面形成二氧化硅键合层。

9、进一步地，通过干法刻蚀或湿法刻蚀工艺，将二氧化硅键合层形成的图案进行刻蚀处理。

10、进一步地，表面处理包括溅射或蒸镀。

11、根据本发明的另一方面，提供了一种根据以上双层硅基加速度计的制造方法制造的双层硅基加速度计。

12、根据本发明，通过形成带有空腔锚点的固支层、二氧化硅键合层、带有梳齿的低阻硅功能层以及用于电连接的电极层，在保证硅加速度计性能的基础上，简化了工艺流程，降低成本，缩短了制作周期。

技术特征：

1.一种双层硅基加速度计的制造方法，其特征在于，包括第一步骤和第二步骤，其中，

2.根据权利要求1所述的双层硅基加速度计的制造方法，其特征在于，通过热氧化或pecvd工艺，在所述固支层的表面形成所述二氧化硅键合层。

3.根据权利要求1所述的双层硅基加速度计的制造方法，其特征在于，通过干法刻蚀或湿法刻蚀工艺，将所述二氧化硅键合层形成的图案进行刻蚀处理。

4.根据权利要求1所述的双层硅基加速度计的制造方法，其特征在于，所述表面处理包括溅射或蒸镀。

5.根据权利要求4所述的双层硅基加速度计的制造方法，其特征在于，通过完全覆盖或部分覆盖的方式，在所述双层硅基加速度计结构的表面形成电极层。

6.一种双层硅基加速度计的制造方法，其特征在于，包括第一步骤和第二步骤，其中，

7.根据权利要求6所述的双层硅基加速度计的制造方法，其特征在于，通过热氧化或pecvd工艺，在所述固支层的表面形成所述二氧化硅键合层。

8.根据权利要求6所述的双层硅基加速度计的制造方法，其特征在于，通过干法刻蚀或湿法刻蚀工艺，将所述二氧化硅键合层形成的图案进行刻蚀处理。

9.根据权利要求6所述的双层硅基加速度计的制造方法，其特征在于，所述表面处理包括溅射或蒸镀。

10.一种双层硅基加速度计，其特征在于，所述双层硅基加速度计是根据权利要求1至9中任一项所述的双层硅基加速度计的制造方法而制造的。

技术总结
本发明提供了一种双层硅基加速度计及其制造方法，该双层硅基加速度计的制造方法包括：第一步骤和第二步骤，其中，第一步骤包括：在第一衬底的固支层的表面形成二氧化硅键合层；将二氧化硅键合层进行图案化处理；将二氧化硅键合层形成的图案进行刻蚀处理，形成键合锚点，第二步骤包括：基于键合锚点，将第一衬底的二氧化硅键合层与第二衬底的功能层硅硅键合，形成双层结构；将功能层进行减薄处理；将经过减薄处理的功能层进行图案化和刻蚀处理，获得双层硅基加速度计结构；将双层硅基加速度计结构进行表面处理，在双层硅基加速度计结构的表面形成电极层，其中，第一衬底和第二衬底为硅片，固支层和功能层为硅层。

技术研发人员：孙圣,原毅,廖兴才,尚帅,史玮婷,王天宇,马野,田志永,谷华锋,张琳琳
受保护的技术使用者：北京晨晶电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/6