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申请/专利权人：中北大学

摘要：本发明公开了一种硅基铌酸锂铁电单晶薄膜振动传感器的制备方法及应用，涉及半导体器件加工制造技术领域。具体为：采用PECVD法在Si‑LiNbO3键合片沉积一层SiO2薄膜层，采用磁控溅射、光刻和离子束刻蚀工艺对所需标记图案和金属电极进行制备，通过离子束刻蚀工艺和反应离子刻蚀工艺分别完成LiNbO3压电层和第二SiO2薄膜层的刻蚀；利用深硅刻蚀机完成正面Si基底的刻蚀。最后刻蚀背面空腔，利用深硅刻蚀机来完成器件释放。本发明设计合理，制造工艺简单，成品率高，产品能够在辐照环境下进行测试；该传感器有利于远距离信号传输，适用于高频微振动的测试环境；对于极端环境下的振动信息采集和设备异常检测提供了有力的帮助。

主权项：1.一种硅基铌酸锂铁电单晶薄膜振动传感器的制备方法，其特征在于：所制备的硅基铌酸锂铁电单晶薄膜振动传感器结构为：包括外围框架（1）、悬臂梁（2）及质量块（3），外围框架（1）俯视呈长方形，外围框架（1）的层结构由下向上依次为：第一SiO2薄膜层、Si基底、第二SiO2薄膜层、LiNbO3压电层，所述外围框架（1）的短边内侧连接悬臂梁（2）一端，所述悬臂梁（2）另一端连接质量块（3），所述质量块（3）俯视呈正方形，悬臂梁（2）俯视呈长方形，且质量块（3）的边长大于悬臂梁（2）的宽，所述质量块（3）与悬臂梁（2）的层结构相同，从下向上的层结构为：Si基底、第二SiO2薄膜层、LiNbO3压电层，所述悬臂梁（2）的顶面还设有金属电极Ⅰ（41）和金属电极Ⅱ（42），其中金属电极Ⅰ（41）一端位于外围框架（1）内边缘，另一端正对金属电极Ⅱ（42），金属电极Ⅱ（42）另一端延伸至质量块（3）顶部；制备方法包括以下步骤：步骤一：将Si-LiNbO3键合片进行清洗，在Si-LiNbO3键合片背面使用PECVD法沉积第一SiO2薄膜层，用于深硅工艺硬掩膜；步骤二：采用磁控溅射工艺在步骤一的产品上表面加工金属电极；步骤三：采用光刻工艺对步骤二的产品进行金属电极的图案标记，并采用离子束刻蚀工艺对金属电极进行刻蚀，刻蚀出上表面的金属电极Ⅰ（41）和金属电极Ⅱ（42）；步骤四：采用光刻工艺对步骤三的产品进行悬臂梁（2）、质量块（3）和外围框架（1）的图案标记，使用离子束刻蚀工艺完成LiNbO3压电层的刻蚀，并通过反应离子刻蚀工艺完成第二SiO2薄膜层的刻蚀；步骤五：根据步骤四所标记的图案，采用光刻工艺加深图案标记，并利用深硅刻蚀机采用深反应离子刻蚀工艺完成正面Si基底的刻蚀；步骤六：在步骤五的产品背面采用光刻工艺进行图案标记，并通过各向异性氧化刻蚀工艺刻蚀背面的第一SiO2薄膜层，形成空腔；利用深硅刻蚀机采用深反应离子刻蚀工艺来进行背面Si基底的刻蚀，完成器件释放，从而形成外部框架（1）、悬臂梁（2）及质量块（3），硅基铌酸锂铁电单晶薄膜振动传感器制备完成。

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