悬臂结构制作方法、传感器制作方法及传感器与流程

本发明涉及传感器领域，特别涉及一种悬臂结构制作方法、传感器制作方法及传感器。

背景技术：

1、mems（全称micro-electro-mechanical system，微机电系统）也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等，其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。微机电系统主要包括传感器、作动器和微能源三大部分。微机电系统是将微电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术，是一项关系到国家的科技发展、经济繁荣和国防安全的关键技术，它是以半导体制造技术为基础发展起来的。

2、目前，mems技术主要是在硅晶圆上采半导体技术中的光刻、腐蚀、薄膜等一系列的现有半导体工艺技术，其内部结构一般在微米级别，大部分的mems器件核心是悬臂结构，为mems提供一个独立的工作区间。由于目前的mems制造主要在硅晶圆上制备，而目前硅晶圆的尺寸最大为12寸，受限于硅晶圆的尺寸限制，难以实现微机电系统大规模、大面积制备，同时硅晶圆上的半导体制备成本普遍偏高。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中硅晶圆难以实现大面积制备微机电系统的上述缺陷，提供一种悬臂结构制作方法、传感器制作方法及传感器。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种悬臂结构制作方法，所述悬臂结构制作方法包括：

4、s10：对玻璃基板的预设区域进行改性，形成改性区；

5、s20：在所述改性区上沉积金属层，随后对金属层进行刻蚀，制作出电极；

6、s30：对所述改性区进行刻蚀，形成所述悬臂结构。

7、在本方案中，通过采用以上方法，通过在玻璃基板制作改性区，从而电极制作完成后，可以刻蚀掉改性区，进而电极形成悬臂结构。利用玻璃基板取代硅晶圆，可以破除硅晶圆尺寸的限制，能够制作更大面积、更大规模的悬臂结构，还能降低制造成本。

8、可选的，所述改性区包括盲孔区，所述盲孔区位于所述电极的下方，所述盲孔区用于形成空腔；

9、和/或，所述改性区包括通孔区，所述通孔区设于所述电极的下方，所述通孔区贯穿所述玻璃基板。

10、在本方案中，通过采用以上方法，盲孔区经刻蚀后形成空腔，可以为悬臂结构提供独立的工作空间，能够提高悬臂结构工作的稳定性及可靠性。

11、通孔区经刻蚀后形成贯通孔，便于自玻璃基板的下侧面设置延伸线，实现电极与外部电路的连通。

12、可选的，所述盲孔区与所述通孔区之间具有支撑壁，所述电极搭设于所述支撑壁，所述电极的两端均露出于所述支撑臂。

13、在本方案中，通过采用以上方法，支撑壁可以为电极提供稳定的支撑，可以提高电极的稳定性。

14、可选的，一个所述盲孔区对应两个所述通孔区，两个所述通孔区相对于所述盲孔区对称设置。

15、在本方案中，通过采用以上方法，两个所述通孔区相对于盲孔区对称设置，从而可以设置两个在通孔区上分别设置电极，两个电极之间可以设置感受材料，便于制作传感器。

16、可选的，对刻蚀后的所述通孔区沉积金属层，随后对金属层进行刻蚀，制作出延伸线，所述延伸线的一端与所述电极相连通，所述延伸线的另一端露出刻蚀后的所述通孔区。

17、在本方案中，通过采用以上方法，延伸线便于经玻璃基板的下侧面连通电极，便于悬臂结构的封装。

18、可选的，所述悬臂结构制作方法还包括：在所述玻璃基板上制作容置槽，所述容置槽用于放置所述悬臂结构，在所述容置槽的底部设置所述改性区。

19、在本方案中，通过采用以上方法，容置槽便于后期的框胶、盖板的方式进行封装，也可以进一步为悬臂结构提供独立的工作空间，能够提高悬臂结构工作的稳定性及可靠性。

20、可选的，所述悬臂结构制作方法还包括：在所述玻璃基板上沉积第一介质层，所述第一介质层位于所述金属层的下方。

21、在本方案中，通过采用以上方法，第一介质层可以为电极提供更好的支撑及附着，也可以保护电极，避免电极氧化，能够提高悬臂结构工作的稳定性及可靠性。

22、可选的，所述悬臂结构制作方法还包括：在所述玻璃基板上沉积第二介质层，所述第二介质层位于所述金属层的上方。

23、在本方案中，通过采用以上方法，第二介质层可以保护电极，避免电极氧化，能够提高悬臂结构工作的稳定性及可靠性。

24、一种传感器制作方法，所述传感器制作方法包括如上所述的悬臂结构制作方法，所述传感器制作方法还包括：在所述电极的上方沉积感受材料，所述感受材料与所述电极相导通。

25、在本方案中，通过采用以上方法，传感器制作方法利用玻璃基板取代硅晶圆，可以破除硅晶圆尺寸的限制，能够制作更大面积、更大规模的传感器，还能降低制造成本。

26、一种传感器，所述传感器采用如上所述的传感器制作方法制备。

27、在本方案中，通过采用以上方法，玻璃基板取代硅晶圆，可以破除硅晶圆尺寸的限制，能够制作更大面积、更大规模的传感器，还能降低制造成本。

28、在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

29、本发明的积极进步效果在于：

30、本发明通过在玻璃基板制作改性区，从而电极制作完成后，可以刻蚀掉改性区，进而电极形成悬臂结构。利用玻璃基板取代硅晶圆，可以破除硅晶圆尺寸的限制，能够制作更大面积、更大规模的悬臂结构，还能降低制造成本。

技术特征：

1.一种悬臂结构制作方法，其特征在于，所述悬臂结构制作方法包括：

2.如权利要求1所述的悬臂结构制作方法，其特征在于，所述改性区包括盲孔区，所述盲孔区位于所述电极的下方，所述盲孔区用于形成空腔；

3.如权利要求2所述的悬臂结构制作方法，其特征在于，所述盲孔区与所述通孔区之间具有支撑壁，所述电极搭设于所述支撑壁，所述电极的两端均露出于所述支撑臂。

4.如权利要求2所述的悬臂结构制作方法，其特征在于，一个所述盲孔区对应两个所述通孔区，两个所述通孔区相对于所述盲孔区对称设置。

5.如权利要求2所述的悬臂结构制作方法，其特征在于，对刻蚀后的所述通孔区沉积金属层，随后对金属层进行刻蚀，制作出延伸线，所述延伸线的一端与所述电极相连通，所述延伸线的另一端露出刻蚀后的所述通孔区。

6.如权利要求1所述的悬臂结构制作方法，其特征在于，所述悬臂结构制作方法还包括：在所述玻璃基板上制作容置槽，所述容置槽用于放置所述悬臂结构，在所述容置槽的底部设置所述改性区。

7.如权利要求1所述的悬臂结构制作方法，其特征在于，所述悬臂结构制作方法还包括：在所述玻璃基板上沉积第一介质层，所述第一介质层位于所述金属层的下方。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的悬臂结构制作方法，其特征在于，所述悬臂结构制作方法还包括：在所述玻璃基板上沉积第二介质层，所述第二介质层位于所述金属层的上方。

9.一种传感器制作方法，其特征在于，所述传感器制作方法包括如权利要求1-8中任意一项所述的悬臂结构制作方法，所述传感器制作方法还包括：在所述电极的上方沉积感受材料，所述感受材料与所述电极相导通。

10.一种传感器，其特征在于，所述传感器采用如权利要求1-9中任意一项所述的传感器制作方法制备。

技术总结
本发明公开了一种悬臂结构制作方法、传感器制作方法及传感器。所述悬臂结构制作方法包括：S10：对玻璃基板的预设区域进行改性，形成改性区；S20：在所述改性区上沉积金属层，随后对金属层进行刻蚀，制作出电极；S30：对所述改性区进行刻蚀，形成所述悬臂结构。通过在玻璃基板制作改性区，从而电极制作完成后，可以刻蚀掉改性区，进而电极形成悬臂结构。利用玻璃基板取代硅晶圆，可以破除硅晶圆尺寸的限制，能够制作更大面积、更大规模的悬臂结构，还能降低制造成本。

技术研发人员：鲜济遥,李志强,欧阳纯方,金贤敏,魏志猛
受保护的技术使用者：无锡光子芯片联合研究中心
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17