压阻式恒温控制振荡器及其制备方法与流程

文档序号:12489474阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种压阻式恒温控制振荡器,其特征在于,所述压阻式恒温控制振荡器包括:谐振结构、加热梁、多晶硅高阻层、第一绝缘层及加热电阻;

所述谐振结构包括纵向振动梁及第一电极;所述纵向振动梁的数量为两根,所述两根纵向振动梁平行间隔排布;所述第一电极位于所述两根纵向振动梁的两端,并将所述两根纵向振动梁相连接;所述纵向振动梁及所述第一电极均沿单晶硅<100>晶向族方向分布;

所述加热梁贯穿所述两根纵向振动梁;

所述多晶硅高阻层位于所述两根纵向振动梁之间,且将所述加热梁隔断为两部分;

所述第一绝缘层及所述加热电阻由下至上依次覆盖于所述加热梁的上表面。

2.根据权利要求1所述的压阻式恒温控制振荡器,其特征在于:所述加热梁的中点与所述谐振结构的中点相重合。

3.根据权利要求1所述的压阻式恒温控制振荡器,其特征在于:所述压阻式恒温控制振荡器还包括锚点、温度传感器及第二电极;

所述锚点位于所述谐振结构的两侧,且所述加热梁的两端分别与所述锚点相连接,所述第一绝缘层及所述加热电阻的两端均位于所述锚点的上表面;

所述温度传感器位于所述锚点的上表面;

所述第二电极位于所述加热电阻两端的表面。

4.根据权利要求3所述的压阻式恒温控制振荡器,其特征在于:所述谐振结构、所述加热梁及所述锚点的材料均为N型重掺杂单晶硅,且所述谐振结构、所述加热梁及所述锚点为一体化结构;所述多晶硅高阻层的材料为未掺杂的低应力多晶硅。

5.根据权利要求4所述的压阻式恒温控制振荡器,其特征在于:所述N型重掺杂单晶硅中N型重掺杂的浓度大于1019/cm3

6.根据权利要求3所述的压阻式恒温控制振荡器,其特征在于:所述压阻式恒温控制振荡器还包括第三电极,所述第三电极位于所述锚点的上表面,所述谐振结构通过所述第三电极实现电学引出。

7.根据权利要求3所述的压阻式恒温控制振荡器,其特征在于:所述温度传感器包括温度敏感电阻、第四电极及第二绝缘层;所述温度敏感电阻通过所述第二绝缘层与所述锚点固连, 且通过所述第四电极实现电学引出。

8.根据权利要求3所述的压阻式恒温控制振荡器,其特征在于:所述温度传感器包括温敏二极管。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的压阻式恒温控制振荡器,其特征在于:所述压阻式恒温控制振荡器还包括衬底及第三绝缘层,所述第三绝缘层位于所述锚点的下表面,所述锚点通过所述第三绝缘层固连于所述衬底的表面上;所述衬底的表面与所述谐振结构及所述加热梁的下表面具有一定的间距。

10.根据权利要求1所述的压阻式恒温控制振荡器,其特征在于:所述压阻式恒温控制振荡器封装于真空环境中。

11.一种压阻式恒温控制振荡器的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

1)提供SOI硅片,所述SOI硅片由下至上依次包括硅衬底、埋氧层及顶层硅;

2)在所述顶层硅表面形成第一绝缘隔离层;

3)刻蚀所述第一绝缘隔离层及所述顶层硅,形成贯穿所述第一绝缘隔离层及所述顶层硅的深槽;

4)在所述第一绝缘隔离层表面及所述深槽内形成未掺杂的低应力多晶硅层,所述未掺杂的低应力多晶硅层覆盖所述第一绝缘隔离层表面并填满所述深槽;

5)依次去除所述深槽外围的未掺杂的低应力多晶硅层及所述第一绝缘隔离层;

6)在所述顶层硅表面依次形成第二绝缘隔离层及电阻层,定义加热电阻图形及温度传感器图形,刻蚀去除所述加热电阻图形及所述温度传感器图形区域外的所述第二绝缘隔离层及所述电阻层,以形成温度敏感电阻、加热电阻、位于所述温度敏感电阻及所述加热电阻下方的绝缘层;

7)在所述温度敏感电阻的两端、所述加热电阻的两端及后续要形成锚点的所述顶层硅表面形成金属电极;

8)光刻、深反应离子刻蚀所述顶层硅,形成锚点、加热梁及谐振结构,所述谐振结构包括两根纵向振动梁及位于所述纵向振动梁两端且与所述纵向振动梁垂直连接的第一电极;

9)去除所述锚点对应区域之外的所述埋氧层。

12.根据权利要求11所述的压阻式恒温控制振荡器的制备方法,其特征在于:所述深槽的宽度小于或等于所述低应力多晶硅层厚度的两倍;所述深槽的长度大于所述加热梁的宽度与两倍的光刻对准偏差之和。

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