專利名稱：一種感測(cè)器及其制造方法
一種感測(cè)器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種感測(cè)器及其制造方法，特別是關(guān)于一種微機(jī)電感測(cè)器及其制造方法。
背景技術(shù)：
感測(cè)器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)和生活中，例如壓力計(jì)、加速度計(jì)及陀螺儀等都屬于感測(cè)器的一種。就原理分類，感測(cè)器可分為電容式、電阻式或是熱感應(yīng)式等很多種。隨著微機(jī)電制造技術(shù)的發(fā)展，很多感測(cè)器采用微機(jī)電制造，大大縮小了體積。但同時(shí)，如何對(duì)這類微機(jī)電感測(cè)器進(jìn)行封裝保護(hù)，成為需要解決的問題。如果保護(hù)過于脆弱，則難以抵御外界環(huán)境等原因造成的沖擊；如果保護(hù)過于厚重，又可能影響感測(cè)靈敏度，以及增大體積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供了一種微機(jī)電感測(cè)器，其在沒有明顯增大體積的狀況下，使感測(cè)器本身具有足夠的應(yīng)對(duì)外界環(huán)境沖擊的能力。 為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種感測(cè)器，所述感測(cè)器包括集成電路基材；感測(cè)單元，形成在所述基材上；支撐墻，環(huán)繞該感測(cè)元件設(shè)置于所述基材上，所述支撐墻通過沉積和蝕刻的方法形成；干膜材料，覆蓋所述支撐墻環(huán)繞形成的空間。 作為可選的技術(shù)方案，所述支撐墻包括厚膜材料層。作為進(jìn)一步的方案，所述支撐墻還可以包括感測(cè)元件結(jié)構(gòu)層或犧牲層。 作為可選的技術(shù)方案，所述厚膜材料層的厚度大于所述感測(cè)單元的厚度。
作為可選的技術(shù)方案，所述厚膜材料層為氧化硅、金屬或聚合物。
作為可選的技術(shù)方案，所述干膜材料為聚酰亞胺。 本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種感測(cè)器制造方法，所述感測(cè)器制造方法包括提供集成電路基材；通過沉積和蝕刻的方式形成感測(cè)元件和支撐墻，所述支撐墻環(huán)繞所述感測(cè)元件；覆蓋干膜材料在所述支撐墻環(huán)繞形成的空間上。 作為可選的技術(shù)方案，所述形成感測(cè)元件和支撐墻的步驟可以是包括在集體電路基材上沉積厚膜材料并蝕刻，以形成一層支撐墻體；在集體電路基材上沉積犧牲層并蝕刻，以構(gòu)建形成感測(cè)元件所需犧牲層結(jié)構(gòu)；在集體電路基材上沉積感測(cè)元件結(jié)構(gòu)層并蝕刻，以形成感測(cè)元件結(jié)構(gòu)，并在支撐墻上形成另一層支撐墻體；移除犧牲層結(jié)構(gòu)。
作為可選的技術(shù)方案，所述形成感測(cè)元件和支撐墻的步驟也可以是包括在集體電路基材上沉積犧牲層并蝕刻，以構(gòu)建形成感測(cè)元件所需犧牲層結(jié)構(gòu)，并形成一層支撐墻體；在集體電路基材上沉積感測(cè)元件結(jié)構(gòu)層并蝕刻，以形成感測(cè)元件結(jié)構(gòu)；在集體電路基材上沉積厚膜材料并蝕刻，以形成另一層支撐墻體；在集體電路基材上沉積氮化層并蝕刻，以在支撐墻體上形成氮化層；移除犧牲層結(jié)構(gòu)。 作為可選的技術(shù)方案，所述厚膜材料層為氧化硅、金屬或聚合物。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在制造感測(cè)器元件的同時(shí)生成支撐墻，再通過干膜覆蓋的方式形成保護(hù)殼，簡(jiǎn)化了制造過程，節(jié)約成本，在沒有明顯增大體積的狀況下，使感測(cè)器本身具有足夠的應(yīng)對(duì)外界環(huán)境沖擊的能力。


附圖1所示為本發(fā)明的第一種實(shí)施方式的感測(cè)器側(cè)視剖面示意圖； 附圖2至附圖6所示為本發(fā)明第一種實(shí)施方式的感測(cè)器的制造過程分步側(cè)視剖面
示意圖； 附圖7所示為本發(fā)明的第二種實(shí)施方式的感測(cè)器側(cè)視剖面示意圖； 附圖8至附圖13所示為本發(fā)明第二種實(shí)施方式的感測(cè)器的制造過程分步側(cè)視剖
面示意圖； 附圖14所示為本發(fā)明的支撐墻呈方形環(huán)繞的感測(cè)器的俯視示意圖；以及附圖15所示為本發(fā)明的支撐墻呈圓形環(huán)繞的感測(cè)器的俯視示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明提供的感測(cè)器及其制造方法的具體實(shí)施方式
。
附圖1所示為本發(fā)明的第一種實(shí)施方式感測(cè)器的側(cè)視剖面示意圖。所述傳感器包括集成電路基材101 ;感測(cè)單元104，形成在所述基材101上；支撐墻IIO，環(huán)繞該感測(cè)元件設(shè)置于基材101上，所述支撐墻110通過沉積和蝕刻的方法形成；干膜材料105，覆蓋所述支撐墻環(huán)繞形成的空間106。 所述的集成電路基材101可以是硅、砷化鎵等多種材料，這些材料已被廣泛的研發(fā)和使用。在基材101上可以預(yù)先制造集成電路(未繪示)，與感測(cè)單元共同實(shí)現(xiàn)感測(cè)功能。 所述支撐墻110包括厚膜材料層102和感測(cè)元件結(jié)構(gòu)層107。 所述厚膜材料層的厚度102大于所述感測(cè)單元的厚度，以使干膜材料105與感測(cè)
單元保持距離。 所述厚膜材料層102可以為氧化硅、金屬或聚合物。感測(cè)元件結(jié)構(gòu)層可以是多晶硅、金屬或?qū)щ娦跃酆衔铩?所述干膜材料105可以為感光材料，也可以為非感光材料，較好的為使用聚酰亞胺。 下面結(jié)合附圖2至6說本發(fā)明第一種實(shí)施方式的感測(cè)器的制造過程。首先如圖2，提供集成電路基材101 ;下一步，如圖3在集體電路基材101上沉積一層厚膜材料并蝕刻，以形成一層支撐墻體102 ;下一步，如圖4在集體電路基材上沉積一層犧牲層并蝕刻，以構(gòu)建形成感測(cè)元件所需犧牲層結(jié)構(gòu)103;下一步，如圖5在集體電路基材上沉積感測(cè)元件結(jié)構(gòu)層并蝕刻，以形成感測(cè)元件結(jié)構(gòu)104，并在支撐墻上形成另一層支撐墻體107 ;下一步，如圖6移除犧牲層結(jié)構(gòu)103 ;再覆蓋干膜材料105在所述支撐墻環(huán)繞形成的空間上，就形成了如圖l所示的感測(cè)器。需要說明的是，上述圖示是示意圖，感測(cè)元件104本身的構(gòu)造并不是本發(fā)明要討論的重點(diǎn)，其可以根據(jù)所要制造的感測(cè)器種類進(jìn)行調(diào)整。 所述厚膜材料層可以為氧化硅、金屬或聚合物。附圖7所示為本發(fā)明的第二種實(shí)施方式感測(cè)器的側(cè)視剖面示意圖。所述傳感器包括集成電路基材201 ;感測(cè)單元204，形成
4在所述基材201上；支撐墻110，環(huán)繞該感測(cè)元件設(shè)置于基材201上，所述支撐墻210通過沉積和蝕刻的方法形成；干膜材料205，覆蓋所述支撐墻環(huán)繞形成的空間206。
所述支撐墻110包括厚膜材料層202和犧牲層208，以及氮化層209。
下面結(jié)合附圖8至13說本發(fā)明第二種實(shí)施方式的感測(cè)器的制造過程。首先如圖8，提供集成電路基材201 ;下一步，如圖9在集體電路基材201上沉積一層沉積犧牲層并蝕刻，以構(gòu)建形成感測(cè)元件所需犧牲層結(jié)構(gòu)203，并形成一層支撐墻體208 ;下一步，如圖IO在集體電路基材201上沉積感測(cè)元件結(jié)構(gòu)層并蝕刻，以形成感測(cè)元件結(jié)構(gòu)204 ;下一步，如圖11在集體電路基材201上沉積厚膜材料并蝕刻，以形成另一層支撐墻體202 ;下一步，如圖12在集體電路基材上沉積氮化層并蝕刻，以在支撐墻體上形成氮化層209 ;下一步，如圖13移除犧牲層結(jié)構(gòu)；再覆蓋干膜材料205在所述支撐墻環(huán)繞形成的空間上，就形成了如圖7所示的感測(cè)器。 所述厚膜材料層可以為氧化硅、金屬或聚合物。 附圖14所示為本發(fā)明支撐墻呈方形環(huán)繞的感測(cè)器的俯視示意圖，前述圖1或圖7例如可以是沿圖14中A-A線的剖面?zhèn)纫晥D。 附圖15所示為本發(fā)明支撐墻呈圓形環(huán)繞的感測(cè)器的俯視示意圖。需要說明的是支撐墻環(huán)繞的形狀視感測(cè)元件的形狀等原因可以適當(dāng)設(shè)計(jì)，并不限于方形或圓形。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在制造感測(cè)器元件的同時(shí)生成支撐墻，再通過干膜覆蓋的方式形成保護(hù)殼，簡(jiǎn)化了制造過程，節(jié)約成本，在沒有明顯增大體積的狀況下，使感測(cè)器本身具有足夠的應(yīng)對(duì)外界環(huán)境沖擊的能力。
權(quán)利要求
一種感測(cè)器，其特征在于包括集成電路基材；感測(cè)單元，形成在所述基材上；支撐墻，環(huán)繞該感測(cè)元件設(shè)置于所述基材上，所述支撐墻通過沉積和蝕刻的方法形成；干膜材料，覆蓋所述支撐墻環(huán)繞形成的空間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感測(cè)器，其特征在于所述支撐墻包括厚膜材料層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的感測(cè)器，其特征在于所述厚膜材料層的厚度大于所述感測(cè)單 元的厚度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的感測(cè)器，其特征在于所述厚膜材料層為氧化硅、金屬或聚合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的感測(cè)器，其特征在于所述支撐墻包括感測(cè)元件結(jié)構(gòu)層或犧牲層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感測(cè)器，其特征在于所述干膜材料為聚酰亞胺。
7. —種感測(cè)器制造方法，其特征在于包括 提供集成電路基材；通過沉積和蝕刻的方式形成感測(cè)元件和支撐墻，所述支撐墻環(huán)繞所述感測(cè)元件； 覆蓋干膜材料在所述支撐墻環(huán)繞形成的空間上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的感測(cè)器制造方法，其特征在于所述形成感測(cè)元件和支撐墻的 步驟包括在集體電路基材上沉積厚膜材料并蝕刻，以形成一層支撐墻體； 在集體電路基材上沉積犧牲層并蝕刻，以構(gòu)建形成感測(cè)元件所需犧牲層結(jié)構(gòu)； 在集體電路基材上沉積感測(cè)元件結(jié)構(gòu)層并蝕刻，以形成感測(cè)元件結(jié)構(gòu)，并 在支撐墻上形成另一層支撐墻體； 去除該犧牲層結(jié)構(gòu)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的感測(cè)器制造方法，其特征在于所述形成感測(cè)元件和支撐墻的 步驟包括在集體電路基材上沉積一犧牲層并蝕刻，以構(gòu)建形成感測(cè)元件所需犧牲層結(jié)構(gòu)，并形 成一層支撐墻體；在集體電路基材上沉積一感測(cè)元件結(jié)構(gòu)層并蝕刻，以形成感測(cè)元件結(jié)構(gòu)； 在集體電路基材上沉積厚膜材料并蝕刻，以形成另一層支撐墻體； 在集體電路基材上沉積氮化層并蝕刻，以在支撐墻體上形成氮化層； 去除該犧牲層結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的感測(cè)器制造方法，其特征在于所述厚膜材料層為氧化 硅、金屬或聚合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種微機(jī)電感測(cè)器及其制造方法，涉及感測(cè)器領(lǐng)域，所要解決的技術(shù)問題是提供了一種微機(jī)電感測(cè)器，其在沒有明顯增大體積的狀況下，使感測(cè)器本身具有足夠的應(yīng)對(duì)外界環(huán)境沖擊的能力。本發(fā)明提供的感測(cè)器包括集成電路基材；感測(cè)單元，形成在所述基材上；支撐墻，環(huán)繞該感測(cè)元件設(shè)置于所述基材上，所述支撐墻通過沉積和蝕刻的方法形成；干膜材料，覆蓋所述支撐墻環(huán)繞形成的空間。
文檔編號(hào)B81B7/00GK101759135SQ20081018128
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者劉法均, 林國鼎, 沈光仁 申請(qǐng)人:蘇州佳世達(dá)電通有限公司