[发明专利]基于阳极键合工艺的热式风速风向传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于阳极键合工艺的热式风速风向传感器，包括减薄硅芯片(15)，所述减薄硅芯片(15)的背面通过导热胶(16)连接有陶瓷传感基板(17)，在减薄硅芯片(15)的正面设有氧化层(6)，在氧化层(6)的中部设有4个多晶硅加热元件(4)及4个热传感测温元件(7)，在氧化层(6)的边缘区域设有电引出焊盘(10)，4个多晶硅加热元件(4)及4个热传感测温元件(7)分别通过金属引线与电引出焊盘(10)连接，其特征在于，在氧化层(6)上设有能够露出减薄硅芯片(15)的键合用空腔(11)，在键合用空腔(11)中露出的减薄硅芯片(15)上键合有封装玻璃基板(12)且由设在封装玻璃基板(12)的键合用凸台(13)与所露出的减薄硅芯片(15)键合，在封装玻璃基板(12)设有能使电引出焊盘(10)露出的电引出用通孔(14)。

2.一种权利要求1所述的基于阳极键合工艺的热式风速风向传感器的制备方法，其特征在于：

第一步，硅芯片的制备

步骤1，在硅芯片(1)表面热生长第一热氧化层(2)；

步骤2，在第一热氧化层(2)上制备作为热传感测温元件(7)一个端的第一多晶硅(3)，以及作为多晶硅加热元件(4)的第二多晶硅；

步骤3，在第一热氧化层(2)、第一多晶硅(3)及第二多晶硅上化学气相淀积第二氧化层，并由第一热氧化层(2)与第二氧化层形成氧化层(6)，并利用刻蚀工艺制备在第一多晶硅(3)以及多晶硅加热元件(4)上方氧化层上刻蚀出通孔(5)；

步骤4，溅射并图形化金属铝，其中金属铝(8)作为热传感测温元件(7)的另一端以及电引出端，金属铝(9)作为多晶硅加热元件(4)的电引出端，金属铝(10)作为电引出焊盘；

步骤5，干法刻蚀氧化层(6)直至露出硅衬底，制得键合用空腔(11)；

第二步，封装玻璃基板的制备

步骤1，准备与硅芯片(1)尺寸外形相同的封装玻璃基板(12)；

步骤2，在封装玻璃基板(12)的上表面利用光刻工艺和湿法腐蚀工艺对封装玻璃基板(12)正表面进行选择性腐蚀，制备出键合用凸台(13)；

步骤3，在封装玻璃基板(12)上表面利用激光刻蚀工艺制备电引出用通孔(14)；

第三步，后处理

步骤1，阳极键合封装：利用硅-玻璃阳极键合技术，将硅芯片(1)的正表面和封装玻璃基板(12)的键合用凸台(13)表面进行阳极键合；

步骤2，硅芯片(1)减薄：利用减薄工艺对键合后的芯片中的硅芯片(1)进行减薄，完成减薄硅芯片(15)的制备；

步骤3，陶瓷片贴封：将陶瓷传感基板(17)通过导热胶(16)贴封于减薄硅芯片(15)的背面；

第四步，划片，完成传感器的制作。