钢格栅板厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
钢格栅板厂家
热门搜索:
技术资讯
当前位置:首页 > 技术资讯

MEMS惯性传感器THELMA制程和封装方法

发布时间:2020-07-21 17:52:58 阅读: 来源:钢格栅板厂家

意法半导体公司推出一系列惯性传感器,极具诱惑力的价格配合卓越的产品性能,让意法半导体迅速扩大了在消费电子MEMS传感器市场的份额。公司在MEMS技术特性上实现了两全其美:更小尺寸、更低价格、更高性能、更多功能(技术推动)与更具创新力的设计方法(设计推动的创新),使最终的MEMS器件更适合消费电子市场的需求[1]。这个战略已经取得巨大成功,意法半导体因此而迅速崛起,成为世界最大的MEMS器件制造商。目前意法半导体的MEMS产品被世界知名的消费电子产品选用,如任天堂的Wii游戏机、苹果的iPhone手机和iTouch播放器以及其它产品[2]。例如,任天堂的Wii游戏机的遥控器“魔棒”(图1a)使用意法半导体的惯性传感器检测玩家的动作,如打网球、高尔夫球或其它游戏,使玩家能够沉浸在游戏之中并参与屏幕上的人物运动。这个功能促使先进的计算机游戏取得巨大飞跃,从纯粹的被动活动转化为令人兴奋的主动的游戏参与者。同样地,苹果的iPhone采用意法半导体的MEMS传感器检测手持通信设备相对于用户视野的方向,然后相应地调整屏幕的显示方向(横向或纵向),从而为用户提供更多的使用灵活性和功能 (图1b)。

本文引用地址:

图 1:这两张图片中的产品采用意法半导体的惯性传感器技术,在消费电子产品中为客户提供全新的功能(来源:iSuppli市调公司)。

意法半导体的MEMS惯性传感器基于意法半导体的微致动器和加速计的厚外延层制程(THELMA),如图2 [3]所示。THELMA是一个非集成化的MEMS制造程,比多晶硅表面微加工制程略复杂,但是拥有独特的优点,准许实现较厚的结构,这对电容式惯性传感器极其有用。虽然THELMA制程用于实现电容式惯性传感器,但是这项技术非常灵活,还可以用于制造加速计、陀螺仪和其它的MEMS器件。

图 2:意法半导体用于制造惯性传感器的THELMA制程工艺。

这个制程的第一个步骤是在晶圆上生成一层2.5μm厚的热二氧化硅(图2a)。第二步是用LPCVD沉积一个多晶硅层(多晶硅层1)。在这个多晶硅层上做版图然后蚀刻,制成埋入式电连接结构,用于传感器向外部传递电位和电容信号(图2b)。根据器件的设计,这个多晶硅层还可用于制造薄多晶硅微加工器件的结构层。然后,用PECVD沉积一层1.6μm厚的二氧化硅层。这个PEVCD氧化层与2.5μm厚的热二氧化硅构成一个4.1μm厚的复合氧化层,用作THELMA制程中的牺牲层。然后,在PECVD沉积氧化物层上做版图和蚀刻,用作厚多晶硅器件的锚定区,稍后制成锚定组件(图 2c)。下一步,用外延沉积法沉积一层厚多晶硅 (图2d)。这个层的厚度可以根据器件设计做相应的调整,厚度范围是15μm到50μm。通过沉积、版图和蚀刻工艺,制作一个连接传感器的金属导电层(图2e)。随后,用深反应离子蚀刻方法(DRIE)在厚多晶硅层上做图和蚀刻,一直到底部的氧化层(图2f)。DRIE方法准许在厚多晶硅层上制作纵横比很大的结构。最后用氢氟酸蒸汽去除牺牲层,释放多晶硅结构层(图2f)。

图 3:意法半导体的两种惯性传感器封装结构:(左) 并列封装;(右)芯片堆叠封装。

福州热玛吉医院

哈尔滨吸脂医院

济南植发价格

长春隆鼻