基于减薄工艺的热式风速风向传感器及其制备方法

摘要

本发明提供了一种采用硅衬底减薄工艺技术实现的圆片级封装的热式风速风向传感器及其制备方法，该传感器芯片采用标准CMOS工艺制作加热元件和热传感测温元件；利用干法刻蚀工艺在加热元件和热传感测温元件之间制备50微米深的热隔离槽，减小他们之间的横向热传导效应；利用减薄工艺对传感芯片的硅衬底进行减薄直至厚度在80微米到100微米的范围内，降低芯片衬底的热传导和热容；利用陶瓷基板贴敷于减薄硅芯片背面对硅芯片进行保护并感应外界环境风速风向的变化。本发明提出的风速风向传感器在实现圆片级封装的同时，大大降低了硅衬底上的热传导损失和传感器芯片的热容，能够在较低功耗下获得较大的输出信号以及较快的响应时间。

主权项

一种基于减薄工艺的热式风速风向传感器，其特征在于，包括减薄硅芯片（21），所述减薄硅芯片（21）的背面通过导热胶（22）连接有陶瓷基板（23），在减薄硅芯片（21）的正面设有N阱（7），在N阱（7）上设有氧化层（11），在N阱（7）的中部设有4个扩散电阻加热元件（9）及4个热传感测温元件（15），4个热传感测温元件（15）为热电偶测温元件且分布于4个扩散电阻加热元件（9）的四周，在氧化层（11）的边缘区域设有电引出焊盘（14），4个扩散电阻加热元件（9）的电引出焊盘（18）及4个热传感测温元件（15）的电引出焊盘（13）分别通过金属引线与电引出焊盘（14）连接，在4个扩散电阻加热元件（9）和4个热传感测温元件（15）之间设置有热隔离槽（16），所述热隔离槽（16）深及减薄硅芯片（21）衬底中。