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公开(公告)号：CN103185612A
公开(公告)日：2013-07-03
申请号：CN201110443973.9
申请日：2011-12-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种适于表面贴装封装的单硅片微流量传感器及其制备方法，所述单硅片微流量传感器包括一单晶硅基片、二压力传感器和具有出/入通口的微流体沟道，本发明采用单硅片单面体硅微机械加工方法，在单晶硅基片内部制作所述微流体沟道、取压通道和压力传感器的参考压力腔体，并将所述二压力传感器和微流体沟道出/入通口巧妙地集成在同一单晶硅基片的同一面上，结构简单。本发明既避免了不同键合材料间热匹配失调所导致的残余应力和压力传感器的压力敏感薄膜厚度不均的问题，又适于利用表面贴装封装技术实现单硅片微流量传感器裸片与微流体系统的集成，具有制备成本低、封装方便、灵敏度高、稳定性好等特点，适合大批量生产。
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公开(公告)号：CN119001144A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202310563736.9
申请日：2023-05-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种双量程加速度传感器结构及制作方法，该方法包括：提供衬底；于衬底背面形成第一沟槽，于衬底正面形成多个压敏电阻；于衬底的正面形成介质层，介质层中设置有开口显露压敏电阻；于衬底内部选择性腐蚀出基于悬臂梁结构的高量程加速度传感器；于衬底正面形成金属层，金属层还延伸入开口中与压敏电阻电连接；于第一沟槽中形成预设深度的第五沟槽，于衬底的正面形成第六沟槽，第六沟槽与第五沟槽在垂直方向上相对应，且第六沟槽和第五沟槽连通。本发明的双量程加速度传感器结构及制作方法中，通过将低量程加速度传感器和高量程加速度传感器在单芯片上一体化集成，具有高灵敏、高频响、高抗过载、低成本、微型化的优点。
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公开(公告)号：CN115752818A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211429039.6
申请日：2022-11-15
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造方法，至少包括单晶硅片、腔体及通气孔、多晶硅敏感薄膜和扭转梁、摆动板、硅岛及H型谐振梁。采用多晶硅薄膜作为感压薄膜，厚度均匀可控至3μm以下，能够提高传感器的敏感度和性能的一致性；硅岛集中薄膜应力，扭转梁及摆动板放大应力后传递给H型谐振梁，增强H型谐振梁对外部应力的感知度，提升器件的灵敏度；硅岛对应于通气孔设置且尺寸大于通气孔尺寸，避免形成通气孔过程中对多晶硅敏感薄膜造成损伤，保证器件性能稳定性，提高产品良率。本发明的敏感结构采用单片单面体硅一体加工形成，无需键合，保证器件在宽温环境中性能稳定，具有尺寸小、低成本、工艺简单和可与集成电路工艺混线生产的优势。
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公开(公告)号：CN115265663A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210959385.9
申请日：2022-08-10
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种单芯片复合传感器结构及其制备方法，所述单芯片复合传感器结构包括：单晶硅衬底、单晶硅衬底上的绝缘层及集成在所述单晶硅衬底同一面上的角速度传感器、加速度传感器及压力传感器；其中，所述单晶硅衬底上插设有多个绝缘锚点，所述角速度传感器通过所述绝缘锚点集成在所述单晶硅衬底上；所述加速度传感器及所述压力传感器与所述角速度传感器之间绝缘。本发明的单芯片复合传感器结构中的角速度传感器采用面外(Z轴)静电梳齿驱动面内差分电容检测方式，实现对X轴(或Y轴)角速度检测；以外层绝缘的单晶硅柱子作为锚点分别支撑移动电极和固定电极悬浮在单晶硅衬底上，解决传感器单面加工中不同电极间的电学绝缘难题。
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公开(公告)号：CN112484800B
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202011332941.7
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备方法，包括：(111)单晶硅衬底；与衬底相连接的隔热薄膜，且共同围成一个隔热腔体；加热元件；一对呈“<>”状的热电堆，位于隔热薄膜下表面且对称分布于加热元件两侧，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沿 晶向的P+单晶硅热偶臂和N+单晶硅热偶臂组成的P+单晶硅‑N+单晶硅热偶对构成，两个热偶臂及热电堆与加热元件之间通过隔离槽隔离。本发明的结构选择塞贝克系数最大的单晶硅，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P+单晶硅‑N+单晶硅热偶对热端与单晶硅加热元件之间的间距，调整量程和测量精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112484800A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011332941.7
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备方法，包括：(111)单晶硅衬底；与衬底相连接的隔热薄膜，且共同围成一个隔热腔体；加热元件；一对呈“<>”状的热电堆，位于隔热薄膜下表面且对称分布于加热元件两侧，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沿 晶向的P+单晶硅热偶臂和N+单晶硅热偶臂组成的P+单晶硅‑N+单晶硅热偶对构成，两个热偶臂及热电堆与加热元件之间通过隔离槽隔离。本发明的结构选择塞贝克系数最大的单晶硅，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P+单晶硅‑N+单晶硅热偶对热端与单晶硅加热元件之间的间距，调整量程和测量精度。
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公开(公告)号：CN110182753A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910317690.6
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作方法,包括：提供衬底；于衬底的正面及背面形成钝化层；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；去除钝化层；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；于衬底正面进行硼离子注入；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，并将进行高温退火形成压敏电阻；于衬底的正面制作引线孔、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：CN106477513B
公开(公告)日：2017-12-05
申请号：CN201510539992.X
申请日：2015-08-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种单晶硅压力敏感膜片结构及其制作方法，所述的压力敏感膜片主要包括单晶硅敏感薄膜、单晶硅梁‑岛和微型柱。其中，微型柱位于微型释放孔正上方且由一单晶硅环形柱包裹一多晶硅实心柱组成，多晶硅实心柱下半部分紧密嵌入在微型释放孔内部，上半部分竖直悬在单晶硅敏感薄膜上方。所述微型柱既满足了单晶硅敏感膜片微型释放孔的气密性缝合要求，又避免了微型释放孔侧壁残留钝化层内应力及热不匹配所导致的残余应力对单晶硅敏感膜片力学性能影响，提高了敏感膜片在不同温度环境下力学性能稳定性。本发明的敏感膜片可广泛应用于高精度、高稳定性MEMS力学传感器研发，且制作工艺简单，成本低，适于大批量生产要求。
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公开(公告)号：CN104483511B
公开(公告)日：2017-10-27
申请号：CN201410637531.1
申请日：2014-11-13
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（111）单硅片集成的三轴微机械加速度传感器及制作方法。三轴加速度传感器采用单硅片单面体硅微机械工艺，通过在（111）单硅片的同一个面上一次成型制作而成。其中X轴和Y轴方向的加速度传感单元采用双悬臂梁结构，Z轴方向的加速度传感单元采用单悬臂梁结构，通过在单硅片基体内部选择性腐蚀来实现不同尺寸悬臂梁敏感结构的一次释放成型。Z轴方向的加速度传感单元敏感方向上的压膜阻尼和过载保护由埋在单晶硅衬底内部的可动间隙来调节，解决了传统多轴传感器多芯片键合所带来的残余应力、抗冲击强度差和制作成本高等问题。具有尺寸小、成本低、工艺兼容性强、适于高g值加速度测量等优点，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN106969874A
公开(公告)日：2017-07-21
申请号：CN201610023873.3
申请日：2016-01-14
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01L13/00
Abstract: 本发明提供一种力敏薄膜厚度精确可控的差压传感结构及其制备方法，包括：单晶硅基片；压力参考腔体；位于压力参考腔体上的多晶硅力敏感薄膜、位于多晶硅力敏感薄膜上表面的单晶硅应力集中结构、位于单晶硅应力集中结构上表面的压敏电阻；过孔，穿过单晶硅基片的背面与压力参考腔体相通。本发明采用体硅下薄膜工艺制作，多晶硅力敏感薄膜被沉积在体硅加工后的单晶硅层下表面且薄膜厚度精确可控，单晶硅层与多晶硅力敏感薄膜之间夹着一层氧化硅层；通过干法自停止刻蚀单晶硅层形成单晶硅应力集中结构，最后去除氧化硅层暴露出多晶硅力敏感薄膜。本发明大大提高了高灵敏度压力传感器敏感薄膜结构加工的一致性和高成品率，适合大批量生产。
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