版圖設(shè)計(jì)和制作工藝

保證加速度傳感器件構(gòu)造布線的需求制定了集成傳感器芯片的工藝規(guī)章。為保證構(gòu)造加工的成品率，加速度傳感器彈性支撐懸臂梁的厚度設(shè)計(jì)為30um?？紤]到整個(gè)器件的尺寸、加速度傳感器的量程等諸多因素，加速度傳感懸臂梁的寬度必需比較小但為保證在一條彈性懸臂梁的寬度范圍內(nèi)并排放下兩個(gè)壓阻和六條金屬導(dǎo)線同時(shí)又要將圖形尺寸設(shè)計(jì)的足夠大以盡可能削減加工偏差對圖形尺寸影響的比例以獲得較高的成品率和牢靠性綜合考慮以上因素布線的工藝規(guī)章以5um為最小圖形線寬和間隔壓阻圖形面引線孔掩蓋最小為2um雙面光刻和對準(zhǔn)鍵合的圖形掩蓋最小為4um其他還要求器件的焊盤最小間距大于100um、焊盤面積大于100um 100um、硅片劃片槽寬度為200um。MEMS光刻掩模版介紹的位置進(jìn)展選擇性刻蝕、注入或者淀積等。MEMS掩模版是一塊單面附有金屬鉻層的厚度為cMEMS器件加工流程的開頭。一般對掩黑白比照要深，圖形內(nèi)無針孔，圖形外無黑點(diǎn)；整套版中的各塊能一一套準(zhǔn)；底吸取極少。MEMS器件構(gòu)造，就可以MEMS掩模版的幅員設(shè)計(jì)。幅員是一組具有確定對應(yīng)關(guān)系的圖形，它在加工過程中，各層幅員利用十字對準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)展光刻對準(zhǔn)，以保證對準(zhǔn)精度。MEMS掩模版的制作是依據(jù)設(shè)計(jì)完成的幅員來進(jìn)展的。集成傳感器的幅員設(shè)計(jì)說明適應(yīng)器件進(jìn)一步工程化的需求。因此在芯片工藝的研發(fā)過程中，從工藝原理和器件工作原理和構(gòu)造特點(diǎn)出發(fā)，對器件工藝要求、指標(biāo)進(jìn)展了綜合分析，經(jīng)過工藝流程和幅員設(shè)計(jì)的優(yōu)化，8+歐姆接觸版〔1、敏感電阻版2〔3〔、引線孔版5、金屬引線版6、正面穿透版7〕和玻璃金屬電極版8+歐姆接觸版1〕實(shí)現(xiàn)集成傳感器中敏感電阻與金屬引線的歐姆接觸區(qū)，以及溫度傳感器溫敏電阻的硼離子摻雜；敏感電阻版〔M2〕是負(fù)版，實(shí)現(xiàn)集成傳感器中各個(gè)浮雕式敏感電阻；背腔1〔M3〕2〔M4〕用來實(shí)現(xiàn)加速度傳感器質(zhì)量塊和懸臂梁；引線孔版〔M5〕實(shí)現(xiàn)敏感電阻與金屬引線的接觸孔定義；金屬引線版〔M6〕用來完成器件間各個(gè)局部的電信號的互聯(lián)，以形成完整的電路；正面穿透版〔M7〕用來形成加速度傳感器的四個(gè)支撐懸臂梁；L-Edit設(shè)計(jì)軟件進(jìn)展幅員設(shè)計(jì)，幅員設(shè)計(jì)完成后，即可交付用于制作光刻掩模版。集成傳感器的工藝流程HF溶液，清洗硅片。行熱氧化工藝〔厚度500

〕以提高離子注入均勻性；SOI硅片的器件層進(jìn)展硼離子注入，獲得p80keV，注入劑量為31014cm2；注入雜質(zhì)再分布的阱推〔drive-in〕集中退火過程，退境。P+P+歐姆接觸版，光刻M11.51016cm2，阻區(qū)，集中退火的過程則利用下一步工藝步驟中的熱氧化制備SiO2SiO260分鐘。

1000℃，時(shí)間M2術(shù)〔ICP〕Si器件層至SiO2

絕緣層，以形成集成傳感器的浮雕式電阻，刻蝕厚度為1.65um。然后通過熱氧化工藝制備一

04000A

層，然后在這層SiOSi的Si的

膜上面，使用低壓化學(xué)氣相沉積〔LPCVD〕工藝穿插制備兩層SiN3 4

)SiO2

(2500A0)KOH濕法腐蝕形成加速度質(zhì)量塊運(yùn)動(dòng)間隙腐蝕的掩模層，其中的熱氧化工藝制作的SiO2

層還可以作為SiN3 4

薄膜的應(yīng)力緩沖層。SiO2

熱氧化工藝的條件：溫度100060分鐘，這步熱氧化工藝不但能利用硼離子雜質(zhì)分凝P+注入?yún)^(qū)。1，反面光刻，刻蝕反面第一層SiO2

和SiN3

M3〕KOH腐蝕的掩模層；然后2，再次反面光刻，刻蝕反面其次層SiO2

和SiN3

，形成3 4

和SiO2

復(fù)合薄膜刻蝕過程中，RIE刻蝕反面SiN3 4

溶液刻蝕反面SiO層。2的加速度傳感器活動(dòng)質(zhì)量塊，反面腐蝕的深度為420um。HPO3 4

腐蝕反面一層SiN3 4

0F腐蝕反面這層SiN3 4下面的SiO2

KOH各向異性腐蝕，形成質(zhì)量塊與鍵合玻璃之間的運(yùn)動(dòng)間隙為r 4.404um。M5區(qū)，刻蝕正面SiO2

和SiN膜。3 4在硅片正面物理氣相沉積(PVD)Ti/)層；利用金屬500℃條件下進(jìn)展合金化過程。以形成加速度傳感器四個(gè)單臂支撐懸臂梁構(gòu)造