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公开(公告)号：CN101968495B
公开(公告)日：2013-03-06
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：CN118258524A
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202410387844.X
申请日：2024-04-01
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种谐振式压力传感器及其制备方法，包括以下步骤：提供一衬底，于衬底上表层形成间隔设置的拾振电阻及驱动电阻；于衬底上表层形成至少一包括谐振梁及振动间隙的谐振结构，谐振梁包括相连接的第一梁、第二梁及中间梁，驱动电阻及谐振电阻分别位于第一梁、第二梁上表层，振动间隙包括环绕谐振梁的刻蚀槽及位于谐振梁下方并与刻蚀槽相连通的底部空腔；于衬底上表面形成覆盖振动间隙开口及谐振梁上表面且边缘与振动间隙开口间隔第一预设距离的牺牲层、覆盖牺牲层的密封壳；于谐振结构正下方形成自衬底底面开口的凹槽且底部与振动间隙底部间隔第二预设距离；密封壳与振动间隙合围形成密封腔。本发明的压力传感器的制备方法降低了生产成本。
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公开(公告)号：CN112461312B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202011332943.6
申请日：2020-11-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种热堆式气体质量流量传感器及其制造方法，包括：(111)单晶硅衬底；与衬底相连接的隔热薄膜，且共同围成隔热腔体；加热元件；一对呈“<>”状且对称分布于加热元件两侧的热电堆，每个热电堆尖端处两条轮廓线的夹角为120°，热电堆由至少一对悬挂于隔热薄膜下表面的单晶硅热偶臂和位于隔热薄膜上表面的多晶硅热偶臂组成的单晶硅‑多晶硅热偶对构成，两个热偶臂及热电堆与加热元件之间通过隔离槽隔离。本发明选择塞贝克系数较大的单晶硅及多晶硅，且可在有限的尺寸下将热偶臂的等效长度做的更长，提高传感器的灵敏度；另外还可增大单晶硅‑多晶硅热偶对热端与单晶硅加热元件之间的间距，调整传感器量程和测量精度，满足不同应用需求。
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公开(公告)号：CN113295224B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202110573330.X
申请日：2021-05-25
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种气液两用热式流量传感器及其制备方法。传感器包括单晶衬底、隔热介质膜、支撑柱、加热电阻、热敏电阻和环境测温电阻，单晶衬底内形成有隔热腔体，隔热介质膜覆盖隔热腔体，隔热介质膜包括氮化硅层；支撑柱位于隔热腔体内，且一端与单晶衬底相连接，另一端向上延伸至与隔热介质膜相连接；加热电阻和热敏电阻位于隔热介质膜的上表面，环境测温电阻位于隔热介质膜外侧的单晶衬底上。本发明经改善的结构和流程设计，利用具有低应力和高强度的氮化硅层作为隔热介质膜，在隔热腔体内部形成若干支撑柱，支撑柱一端固定在隔热腔体下表面的衬底内，另一端与隔热介质膜下表面相连接，提升了隔热介质膜的机械强度，使其能够抗液体流量冲击。
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公开(公告)号：CN113295224A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110573330.X
申请日：2021-05-25
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种气液两用热式流量传感器及其制备方法。传感器包括单晶衬底、隔热介质膜、支撑柱、加热电阻、热敏电阻和环境测温电阻，单晶衬底内形成有隔热腔体，隔热介质膜覆盖隔热腔体，隔热介质膜包括氮化硅层；支撑柱位于隔热腔体内，且一端与单晶衬底相连接，另一端向上延伸至与隔热介质膜相连接；加热电阻和热敏电阻位于隔热介质膜的上表面，环境测温电阻位于隔热介质膜外侧的单晶衬底上。本发明经改善的结构和流程设计，利用具有低应力和高强度的氮化硅层作为隔热介质膜，在隔热腔体内部形成若干支撑柱，支撑柱一端固定在隔热腔体下表面的衬底内，另一端与隔热介质膜下表面相连接，提升了隔热介质膜的机械强度，使其能够抗液体流量冲击。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110040682B
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN201910318111.X
申请日：2019-04-19
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种高灵敏度加速度传感器结构的制备方法,包括：提供衬底；于衬底正面进行硼离子注入；于衬底的正面及背面依次形成第一氧化硅层及低应力氮化硅层；于衬底的正面形成释放窗口；形成深槽；形成内部刻蚀缓冲腔体；于释放窗口的侧壁、内部刻蚀缓冲腔体的侧壁及内部刻蚀缓冲腔体的上下表面形成低应力多晶硅层；于低应力多晶硅层表面形成氧化硅钝化层；于衬底的背面形成沟槽；去除位于内部刻蚀缓冲腔体底部的氧化硅钝化层；于衬底的正面制备引线孔、金属引线及焊盘；提供键合衬底，将键合衬底键合于所述衬底的背面；释放悬臂梁及质量块。本发明可以避免对悬臂梁过刻蚀，从而可以确保任意尺寸悬臂梁的厚度的可控性及均匀性。
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公开(公告)号：CN112461312A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011332943.6
申请日：2020-11-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种热堆式气体质量流量传感器及其制造方法，包括：(111)单晶硅衬底；与衬底相连接的隔热薄膜，且共同围成隔热腔体；加热元件；一对呈“<>”状且对称分布于加热元件两侧的热电堆，每个热电堆尖端处两条轮廓线的夹角为120°，热电堆由至少一对悬挂于隔热薄膜下表面的单晶硅热偶臂和位于隔热薄膜上表面的多晶硅热偶臂组成的单晶硅‑多晶硅热偶对构成，两个热偶臂及热电堆与加热元件之间通过隔离槽隔离。本发明选择塞贝克系数较大的单晶硅及多晶硅，且可在有限的尺寸下将热偶臂的等效长度做的更长，提高传感器的灵敏度；另外还可增大单晶硅‑多晶硅热偶对热端与单晶硅加热元件之间的间距，调整传感器量程和测量精度，满足不同应用需求。
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公开(公告)号：CN104236766B
公开(公告)日：2016-09-14
申请号：CN201310234503.0
申请日：2013-06-13
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种封装应力与温漂自补偿的双悬浮式力敏传感器芯片及制备方法。所述芯片至少包括：形成在单晶硅基片一表面的两个同结构同尺寸的悬臂梁，每一悬臂梁表面开设有参考压力腔体，每一参考压力腔体表面覆盖有单晶硅压力敏感薄膜，且在每一单晶硅压力敏感薄膜表面形成有多个电阻，各电阻连接成惠斯顿全桥检测电路；此外，在临近每一悬臂梁与单晶硅基片的连接处形成有应力释放凹槽，以释放封装应力；再有，两参考压力腔体中的一者通过压力释放通道连通导压孔以便该个参考压力腔体与外界大气相通。本发明的传感器能实现对封装应力与零点温漂的自补偿，提高了传感器的检测稳定性和封装环境适应可靠性；具有芯片尺寸小、成本低、适于大批量生产等特点。
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公开(公告)号：CN105067471A
公开(公告)日：2015-11-18
申请号：CN201510443118.6
申请日：2015-07-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01N5/00
Abstract: 本发明提供一种微悬臂谐振结构传感器的制造方法，包括如下步骤：提供一衬底，所述衬底中形成有微悬臂结构；所述微悬臂结构的微悬臂梁表面形成有亲水层；在所述微悬臂梁的敏感区域表面形成一保护层；在所述衬底表面形成疏水分子层；去除所述保护层，露出其下的亲水层；在去除所述保护层的过程中，所述保护层表面的疏水分子层也被去除，其余部分的疏水分子层不受影响；在所述衬底表面涂覆敏感材料，由于所述疏水分子层的存在，所述敏感材料集中于所述敏感区域。本发明通过疏水或双疏的分子层将器件表面封闭，仅悬臂谐振结构敏感区域露出下方的亲水表面，从而使敏感材料固定在悬臂谐振结构的该区域上，使敏感材料的固定实现批量化。
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公开(公告)号：CN104445044A
公开(公告)日：2015-03-25
申请号：CN201410723421.7
申请日：2014-12-03
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种偏离（111）硅片解理晶向的高强度悬臂梁结构及制作方法，所述悬臂梁结构包括：（111）单晶硅片；至少一根悬臂梁，悬臂梁沿特定的晶向分布于（111）单晶硅片上，使得悬臂梁的横截面偏离（111）单晶硅片的解理面。本发明解决了以往单晶硅悬臂梁抗冲击强度难以进一步提高的瓶颈问题。可广泛应用于高量程的惯性传感器研制，具有工艺简单且兼容性强、制作成本低、适合大批量生产的特点，在工业自动化控制、生物医疗和军事领域具有很大的应用前景。
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