[发明专利]定量测试力电性能与显微结构的传感器及制作方法

权利要求书

1.定量测试力电性能与显微结构的传感器，其特征在于：一个中空的结构，该结构自下而上由阻挡层、硅衬底、外延层α和绝缘层组成；该结构中间部分的阻挡层和部分硅衬底被刻蚀，剩余的周边部分包括阻挡层、硅衬底、外延层α和绝缘层四层，称为基础部分；

中间部分继续被刻蚀穿形成压敏电阻悬臂梁和悬空结构；传感器的基础部分上表面向下刻蚀出一个用于放置双金属片的凹槽，凹槽内放置双金属片后，双金属片的上表面与压敏电阻悬臂梁和悬空结构的上表面处于同一水平面上；

所述的悬空结构，位于两个压敏电阻悬臂梁之间，悬空结构与其中一个压敏电阻悬臂梁不接触，悬空结构的一条边与这个悬臂梁的边缘平行，且悬空结构的这条边上有一个突出来的部分，突出部分与双金属片不接触；悬空结构的另一条边与压敏电阻悬臂梁接触；悬空结构通过两侧的支撑梁连接在基础部分上；

所述的悬臂梁和基础部分的上方有一个惠斯通电桥电路；

所述的惠斯通电桥电路，由四个完全相同的压敏电阻组成，位于外延层α和绝缘层之间；其中两个压敏电阻位于基础部分，作为固定电阻；另外两个压敏电阻位于悬臂梁上方，作为可变电阻。

2.根据权利要求1所述的定量测试力电性能与显微结构的传感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、采用双面抛光硅片作为硅衬底，在硅衬底上方淀积外延层α，再在外延层α上方淀积外延层β；

(2)、对外延层β进行掺杂，形成压敏电阻层，用掩膜板对压敏电阻层进行第一次光刻，形成压敏电阻；

(3)、在压敏电阻上淀积绝缘层，同时在硅衬底下方淀积阻挡层；

(4)、对绝缘层进行第二次光刻，刻蚀形成导出压敏电阻的接触孔；

(5)、对绝缘层进行第三次光刻，蒸发或溅射金属形成电极和金属导线；

(6)、对阻挡层进行第四次光刻，将阻挡层刻蚀出窗口，从窗口开始进行深刻蚀，深刻蚀完成后，还残留部分硅衬底；

(7)、对绝缘层进行第五次光刻，刻蚀中间部分还残留的部分硅衬底、外延层α和绝缘层，形成压敏电阻悬臂梁、悬空结构和支撑梁，同时刻蚀形成凹槽；

(8)、将硅衬底裂片，形成大小能置于透射电镜的单元；

(9)、制作双金属片，使双金属片的大小成与凹槽尺寸相匹配，将双金属片的一端固定在凹槽中，另一端悬空在传感器中间部分。