典型的微机械加工技术--SOI晶片技术

为了保证传感器的使用寿命和可靠性,通常将传感器中的敏感部分与电学部分隔离开。而隔离的最好材料就是SOI晶片,通过它可将传感器的敏感部分放在二氧化硅介质的一边，有源部分放在其另一边 ,从而将传感器中的有源部分与敏感部分隔开,同时也与传感器所使用的恶劣环境隔开,所以SOI晶片在制作集成智能传感器中具有极大的优势,另外,SOI晶片中的二氧化硅埋层可作为微加工中的腐蚀终止层,从而简化微机械加工的工艺步骤。

最初的SOI工艺是在非晶衬底(如SiO₂)上沉积硅膜,衬底上沉积的硅膜只能是非晶硅或多晶硅,要想获得单曲硅还需要再结晶。这种方法的主要缺点是不能用来制作大面积的SOI晶片。SIMOX(Separation by Implanted of Oxygen)是目前工业上制造 SOI晶片的主要技术,也是最成熟的技术。利用SIMOX可制作10一20 cm的晶片,而且唱片上部的0.2 μm硅层能够满足 LSI电路要求,SiO₂埋层在整个晶片中都具有很高的质量。其主要的制作过程是在硅衬底中注和人氧离子,然后进行高温退火。氧离子的注和人剂量为1. 8× 10¹⁸cm^-2, 远高于普通的注入剂量。在离子注入时,需要温度在500℃左右,以防衬底非晶化,同时严格控制注入剂量 ,离子束方向和离子能量。

目前除了SIMOX技术之外,工业上还广泛使用SDB技术来制作大面积SOI晶片的方法。