為了保證傳感器的使用壽命和可靠性,通常將傳感器中的敏感部分與電學(xué)部分隔離開。
而隔離的最好材料就是SOI晶片,通過它可將傳感器的敏感部分放在二氧化硅介質(zhì)的一邊，有源部分放在其另一邊 ,從而將傳感器中的有源部分與敏感部分隔開,同時(shí)也與傳感器所使用的惡劣環(huán)境隔開,所以SOI晶片在制作集成智能傳感器中具有極大的優(yōu)勢(shì),另外,SOI晶片中的二氧化硅埋層可作為微加工中的腐蝕終止層,從而簡化微機(jī)械加工的工藝步驟。
最初的SOI工藝是在非晶襯底(如SiO2)上沉積硅膜,襯底上沉積的硅膜只能是非晶硅或多晶硅,要想獲得單曲硅還需要再結(jié)晶。這種方法的主要缺點(diǎn)是不能用來制作大面積的SOI晶片。SIMOX(SeparationbyImplantedofOxygen)是目前工業(yè)上制造SOI晶片的主要技術(shù),也是最成熟的技術(shù)。利用SIMOX可制作10~20cm的晶片,而且晶片上部的0.2μm硅層能夠滿足LSI電路要求,SiO2埋層在整個(gè)晶片中都具有很高的質(zhì)量。其主要的制作過程是在硅襯底中注入氧離子,然后進(jìn)行高溫退火。氧離子的注入劑量為1.8×1018c㎡,遠(yuǎn)高于普通的注入劑量。在離子注入時(shí),需要溫度在500℃左右,以防襯底非晶化,同時(shí)嚴(yán)格控制注入劑量,離子束方向和離子能量。
目前除了SIMOX技術(shù)之外,工業(yè)上還廣泛使用SDB技術(shù)來制作大面積SOI晶片的方法。
