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公开(公告)号：CN101968495A
公开(公告)日：2011-02-09
申请号：CN201010240609.8
申请日：2010-07-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种在单硅片上单面微加工制作的悬臂梁加速度传感器及制作方法。其特征在于所述加速度计由单硅片通过体微机械单面加工而成，避免了多个芯片键合工艺和不同材料带来的应力。为实现单面加工悬臂梁敏感结构，在结构深刻蚀后利用各向异性腐蚀方法，在悬臂梁底部横向刻蚀将悬臂梁结构释放。该结构除提供敏感方向上的空气压膜阻尼和机械过载保护外，还解决了以往结构在垂直敏感方向没有空气压膜阻尼的问题，避免了垂直方向因结构共振引起的寄生信号干扰。本发明特别适合高g值测量，具有结构简单，芯片尺寸小等特点。同时，单面工艺可使用廉价单抛硅片，适于低成本、大批量制造，结合更好的性能具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN101539588B
公开(公告)日：2010-11-17
申请号：CN200910049634.5
申请日：2009-04-21
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01P21/00
Abstract: 本发明涉及一种压阻加速度传感器的模态共振频率的测试方法。其特征在于在保持压阻加速度传感器原有全桥电路连接结构的基础上，利用金属碰撞冲击产生丰富的频谱作为激励源，通过适当的外接电路，采用半桥输出的形式，以获得加速度传感器模态的共振频率信息，利用获得的原始数据进行频谱分析，获得微结构的模态共振频率。加速度传感器模态的共振频率包括器件在敏感方向和非敏感方向的同一结构的不同共振频率。通过确定加速度传感器不同模态的一阶共振频率，还可以获取微结构加工制造的结构参数，验证结构尺寸设计的正确性，可用来分析器件工作状态。测试方法适合于具有全桥结构的高量程压阻、电容等类型的加速度传感器、压力传感器等。
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公开(公告)号：CN1866007B
公开(公告)日：2010-06-09
申请号：CN200610026523.9
申请日：2006-05-12
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种用于检测由特异性分子结合产生表面应力的集成压阻二氧化硅悬臂梁超微量检测传感器、制作方法及应用，其特征在于采用SOI硅片的氧化埋层作为悬臂梁的主体，在上面构建薄层单晶硅压阻敏感器，压阻上面氧化形成薄二氧化硅。在悬臂梁表面淀积薄的贵金属层，其上自组装生长选择特异性识别的单分子敏感膜。在敏感膜分子与检测分子特异性结合时产生表面应力，引起悬臂梁弯曲，进而产生弯曲应力，该应力由位于悬臂梁上表面附近的压阻检测，并通过集成的电桥以电压信号输出。本发明是采用单硅片体微工艺实现单晶硅压阻结构，本发明的特点是器件灵敏度高、分辨率高，结构简单、制作简便。
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公开(公告)号：CN101551403A
公开(公告)日：2009-10-07
申请号：CN200910051766.1
申请日：2009-05-22
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种测试加速度，压力和温度的集成硅芯片及制作方法，其特征是同一套微加工工艺将热电堆的加速度传感器、压力传感器和温度传感器制作在一个芯片上。采用热对流式的加速度传感器，是用多晶硅电阻作为加热器，用两对金属(铝、钛钨金等)和P型多晶硅或N型构成热电堆检测由加速度引起的密封空腔内的温度差，来检测加速度。用低应力的氮化硅薄膜作为压力传感器芯片的核心结构层，多晶硅薄膜形成力敏电阻条，在LPCVD炉中用TEOS栓形成真空参考腔，制作出高精度的绝对压力传感器。同时用多晶硅热敏电阻来检测温度变化，构成温度传感器。此集成芯片实现微型化和低成本化，具有精度高，可靠性好，稳定性佳等优点。
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公开(公告)号：CN100495038C
公开(公告)日：2009-06-03
申请号：CN200510111362.9
申请日：2005-12-09
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种三维集成的高量程加速度传感器。其特征在于所述的三维加速度传感器是由三个相互独立的加速度传感元件集成一体构成的；X、Y轴方向的加速度传感元件的结构相同，其敏感方向在硅平面方向，两个相同结构的传感元件相互垂直排布；Z轴方向的加速度传感元件为另一种结构，其敏感方向为硅片的垂直方向，平行排布于X、Y轴方向的加速度传感元件的一侧；是采用MEMS常规工艺制作，且考虑了两种不同传感元件的工艺兼容问题，使制作的的传感器三个方向的敏感元件没有窜扰现象，且可依要求设计出1-10万g的不同量程的三维高冲击加速度传感器。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN100422071C
公开(公告)日：2008-10-01
申请号：CN200510030805.1
申请日：2005-10-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种微机械加速度计圆片级封装工艺，其特征在于，采用粘接键合和深反应离子刻蚀微机械体加工工艺技术相结合，所述的圆片级封装工艺步骤是：使用各向异性腐蚀溶剂氢氧化钾双面同时腐蚀出保护腔体和未穿通的引线通孔；使用干刻蚀型苯丙环丁烯，涂覆于盖板的保护腔体一面的整个正面，即有保护腔体的这一面；使用键合机完成盖板硅片和微机械加速度器件的硅片的键合；利用深反应离子刻蚀技术将铝引线处通孔刻蚀穿通。本发明提供的圆片级封装工艺采用的设备和工艺均为微机械加工的常规工艺和设备，具有通用中性强特点，适用于从低量程微机械加速度计到高冲击微机械加速度计的制作。
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公开(公告)号：CN100397085C
公开(公告)日：2008-06-25
申请号：CN200510030947.8
申请日：2005-11-01
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01P15/02
Abstract: 本发明涉及一种悬臂梁-质量块结构的吸合时间式数字加速度传感器其特征在于(1)质量块由悬臂梁支撑，组成悬臂梁-质量块结构，通过锚点与衬底连接；在质量块两侧对称分布了一对左、右驱动电极和一对左、右敏感电极；所述传感器用纯数字电路制作接口电路；(2)所述的悬臂梁-质量块结构在X-Y平面内绕锚点运动；(3)质量块与敏感电极接触为状态A，质量块不与敏感电极接触为状态B。状态A与B可以用数字电路中的0和1(或者1和0)表示；本发明提供的是一种纯数字式传感器，接口电路易于制又可实现超微小型化而灵敏度和非线性与传流电容或传感器相当。
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公开(公告)号：CN101082523A
公开(公告)日：2007-12-05
申请号：CN200710042881.3
申请日：2007-06-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01K7/16
Abstract: 本发明公开了一种柔性温度传感器的制作方法。其特征在于首先在载体硅片上涂覆一层聚二甲基硅氧烷(PDMS)中间夹层，在室温固化后，用氧等离子体活化其表面；紧接着在上面重叠涂覆高粘度聚酰亚胺(PI)预聚体并用阶梯式工艺进行预固化，其后在上面重叠沉积所有金属层，并依次用剥离技术和湿法腐蚀图形化形成金属温敏电阻及电连接；再在最上层涂覆一薄层低粘度PI保护膜，用湿法刻蚀露出金属压焊块部分；然后将器件放在热板上并将柔性载体上的中间夹层剥下来，最后将分离后的柔性器件置于烘箱中以完全固化两PI膜层，这样实现了PDMS和PI与MEMS工艺兼容。所述的制作方法简单、成本低、成品率高，而且有望实现批量生产及高密度传感器的集成。
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公开(公告)号：CN1792764A
公开(公告)日：2006-06-28
申请号：CN200510030805.1
申请日：2005-10-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种微机械加速度计圆片级封装工艺，其特征在于，采用粘接键合和深反应离子刻蚀微机械体加工工艺技术相结合，所述的圆片级封装工艺步骤是：使用各向异性腐蚀溶剂氢氧化钾双面同时腐蚀出保护腔体和未穿通的引线通孔；使用干刻蚀型苯丙环丁烯，涂覆于盖板的保护腔体一面的整个正面，即有保护腔体的这一面；使用键合机完成盖板硅片和微机械加速度器件的硅片的键合；利用深反应离子刻蚀技术将铝引线处通孔刻蚀穿通。本发明提供的圆片级封装工艺采用的设备和工艺均为微机械加工的常规工艺和设备，具有通用中性强特点，适用于从低量程微机械加速度计到高冲击微机械加速度计的制作。
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公开(公告)号：CN1587024A
公开(公告)日：2005-03-02
申请号：CN200410066491.6
申请日：2004-09-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供了一种利用掩膜－无掩膜腐蚀技术实现AFM悬臂梁和探针一次成型的制作方法。其特征在于在腐蚀过程中，探针采用有掩膜腐蚀技术腐蚀，而梁采用无掩膜腐蚀技术腐蚀，当探针针尖的直径达到预定值时，梁的厚度达到设定值。本发明所涉及的各向异性湿法腐蚀工艺一次成型AFM探针和悬臂梁的制作方法具有以下优点。(1)制作工艺简单：仅采用了常规的光刻工艺和湿法各向异性腐蚀工艺，对工艺设备要求较低、简便易行，降低了产品成本，提高了成品率；(2)采用SOI硅片的顶层硅的下表面作为光反射面，与重掺杂自停止腐蚀形成的表面相比更平整，光反射率高；(3)以二氧化硅埋层为腐蚀自停止层，与重掺杂自停止方法相比，对梁厚度的控制更为精确。
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