版图设计和制作工艺

保证加速度传感器件构造布线的需求制定了集成传感器芯片的工艺规章。为保证构造加工的成品率，加速度传感器弹性支撑悬臂梁的厚度设计为30um。考虑到整个器件的尺寸、加速度传感器的量程等诸多因素，加速度传感悬臂梁的宽度必需比较小但为保证在一条弹性悬臂梁的宽度范围内并排放下两个压阻和六条金属导线同时又要将图形尺寸设计的足够大以尽可能削减加工偏差对图形尺寸影响的比例以获得较高的成品率和牢靠性综合考虑以上因素布线的工艺规章以5um为最小图形线宽和间隔压阻图形面引线孔掩盖最小为2um双面光刻和对准键合的图形掩盖最小为4um其他还要求器件的焊盘最小间距大于100um、焊盘面积大于100um 100um、硅片划片槽宽度为200um。MEMS光刻掩模版介绍的位置进展选择性刻蚀、注入或者淀积等。MEMS掩模版是一块单面附有金属铬层的厚度为cMEMS器件加工流程的开头。一般对掩黑白比照要深，图形内无针孔，图形外无黑点；整套版中的各块能一一套准；底吸取极少。MEMS器件构造，就可以MEMS掩模版的幅员设计。幅员是一组具有确定对应关系的图形，它在加工过程中，各层幅员利用十字对准标记进展光刻对准，以保证对准精度。MEMS掩模版的制作是依据设计完成的幅员来进展的。集成传感器的幅员设计说明适应器件进一步工程化的需求。因此在芯片工艺的研发过程中，从工艺原理和器件工作原理和构造特点出发，对器件工艺要求、指标进展了综合分析，经过工艺流程和幅员设计的优化，8+欧姆接触版〔1、敏感电阻版2〔3〔、引线孔版5、金属引线版6、正面穿透版7〕和玻璃金属电极版8+欧姆接触版1〕实现集成传感器中敏感电阻与金属引线的欧姆接触区，以及温度传感器温敏电阻的硼离子掺杂；敏感电阻版〔M2〕是负版，实现集成传感器中各个浮雕式敏感电阻；背腔1〔M3〕2〔M4〕用来实现加速度传感器质量块和悬臂梁；引线孔版〔M5〕实现敏感电阻与金属引线的接触孔定义；金属引线版〔M6〕用来完成器件间各个局部的电信号的互联，以形成完整的电路；正面穿透版〔M7〕用来形成加速度传感器的四个支撑悬臂梁；L-Edit设计软件进展幅员设计，幅员设计完成后，即可交付用于制作光刻掩模版。集成传感器的工艺流程HF溶液，清洗硅片。行热氧化工艺〔厚度500

〕以提高离子注入均匀性；SOI硅片的器件层进展硼离子注入，获得p80keV，注入剂量为31014cm2；注入杂质再分布的阱推〔drive-in〕集中退火过程，退境。P+P+欧姆接触版，光刻M11.51016cm2，阻区，集中退火的过程则利用下一步工艺步骤中的热氧化制备SiO2SiO260分钟。

1000℃，时间M2术〔ICP〕Si器件层至SiO2

绝缘层，以形成集成传感器的浮雕式电阻，刻蚀厚度为1.65um。然后通过热氧化工艺制备一

04000A

层，然后在这层SiOSi的Si的

膜上面，使用低压化学气相沉积〔LPCVD〕工艺穿插制备两层SiN3 4

)SiO2

(2500A0)KOH湿法腐蚀形成加速度质量块运动间隙腐蚀的掩模层，其中的热氧化工艺制作的SiO2

层还可以作为SiN3 4

薄膜的应力缓冲层。SiO2

热氧化工艺的条件：温度100060分钟，这步热氧化工艺不但能利用硼离子杂质分凝P+注入区。1，反面光刻，刻蚀反面第一层SiO2

和SiN3

M3〕KOH腐蚀的掩模层；然后2，再次反面光刻，刻蚀反面其次层SiO2

和SiN3

，形成3 4

和SiO2

复合薄膜刻蚀过程中，RIE刻蚀反面SiN3 4

溶液刻蚀反面SiO层。2的加速度传感器活动质量块，反面腐蚀的深度为420um。HPO3 4

腐蚀反面一层SiN3 4

0F腐蚀反面这层SiN3 4下面的SiO2

KOH各向异性腐蚀，形成质量块与键合玻璃之间的运动间隙为r 4.404um。M5区，刻蚀正面SiO2

和SiN膜。3 4在硅片正面物理气相沉积(PVD)Ti/)层；利用金属500℃条件下进展合金化过程。以形成加速度传感器四个单臂支撑悬臂梁构造