利用“明膠封裝”制作50μm×50μm壓力傳感器

 
      日經(jīng)BP社2006年1月26日?qǐng)?bào)道　臺(tái)灣淡江大學(xué)機(jī)械與電機(jī)工程系開(kāi)發(fā)成功了尺寸為50μm×50μm的小型壓力傳感器芯片，在日前召開(kāi)的“MEMS2006”會(huì)議上進(jìn)行了發(fā)表（論文編號(hào)：MP28）。通過(guò)對(duì)壓力傳感器部分的薄膜形成手法進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了小型化。同時(shí)還使用明膠對(duì)傳感器部分進(jìn)行了封裝。這種壓力傳感器可用于生物相關(guān)領(lǐng)域。

　　此次開(kāi)發(fā)的工藝在傳感器部分的薄膜中使用了SiO2層，在生產(chǎn)過(guò)程中支撐薄膜的犧牲層中使用了金屬層，在檢測(cè)壓力的傳感器壓電電阻中使用了多晶硅。全部均可采用臺(tái)積電雙層多晶硅四層金屬的CMOS工藝形成。在SiO2層的一部分中切出孔，并形成過(guò)孔，然后就能利用后續(xù)的蝕刻工藝去除犧牲層和過(guò)孔金屬。犧牲層去除后，位于犧牲層下方的硅底板也需進(jìn)行蝕刻處理，以使壓電電阻部分能除壓力而變化。金屬和硅底板的蝕刻采用的是普通蝕刻材料。

　　封閉帶孔薄膜的工藝使用的是不同于CMOS的其他工藝。具體來(lái)說(shuō)，就是從切孔中填入蛋白質(zhì)明膠，將薄膜的下部空間填充上。只需利用旋涂法涂布液態(tài)明膠就行了。通過(guò)填充明膠，能夠排除外部環(huán)境的干擾。壓力靈敏度為8.56±0.13mv/V/psi，高于過(guò)去的壓電電阻型壓力傳感器。