CN1866007A - 一种集成压阻二氧化硅悬臂梁超微量检测传感器、制作方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检测由特异性分子结合产生表面应力的集成压阻二氧化硅悬臂梁超微量检测传感器、制作方法及应用，其特征在于采用SOI硅片的氧化埋层作为悬臂梁的主体，在上面构建薄层单晶硅压阻敏感器，压阻上面氧化形成薄二氧化硅。在悬臂梁表面淀积薄的贵金属层，其上自组装生长选择特异性识别的单分子敏感膜。在敏感膜分子与检测分子特异性结合时产生表面应力，引起悬臂梁弯曲，进而产生弯曲应力，该应力由位于悬臂梁上表面附近的压阻检测，并通过集成的电桥以电压信号输出。本发明是采用单硅片体微工艺实现单晶硅压阻结构，本发明的特点是器件灵敏度高、分辨率高，结构简单、制作简便。

Description

一种集成压阻二氧化硅悬臂梁超微量检测传感器、制作方法及应用

技术领域

本发明涉及一种超微量检测的传感器及制作方法，尤其是集成压阻二氧化硅悬臂梁超微梁传感器及制作方法。属于微纳机电传感器技术领域。

背景技术

微机械悬臂梁传感器由于具有高分辨率、高灵敏度、快速响应、微小化和可集成制作等特点，而被广泛应用于生化检测、压力敏感、惯性测量等传感技术领域。其中作为应力敏感的静态微悬臂梁传感器，由于其结构简单、功耗低、灵敏度高、在线检测性优良等优点在环境监测、生化合成、医疗诊断、防范恐怖侵害等方面具有广阔的应用前景。该传感器的核心部件是硅或氮化硅悬臂梁及对应力变化敏感的压阻敏感元件。当通过生化特异性吸附将待测物吸附在悬臂梁表面时，吸附产生的表面应力变化将导致悬臂梁弯曲，由此导致悬臂梁内产生弯曲应力，集成在接近悬臂梁表面上的压阻元件的阻值也相应变化，进而形成传感器的电压信号输出。其应力检测分辨率主要取决于悬臂梁的组成材料特性、悬臂梁的几何尺寸设计、压阻敏感电阻的压阻系数大小以及器件的内在噪声大小等因素。有关悬臂梁敏感结构和压阻敏感技术的介绍，请参见参考文献[M.Bao，“Micro mechanical transducer，”Handbook of Sensors and Actuators，vol.8，Elsevier，2000.]。对于用悬臂梁及其上自组装敏感单分子膜进行分子检测的技术请参见文献[R.Berger，E.Delamarche，H.Lang，C.Gerber，J.Gimzewski，E.Mayer，H.Guntherodt，Surface stress in the self-assembly of alkanethiols on gold，Science，276(1997)2021-2023.][J.Fritz，M.Baller，H.Lang，H.Rothuizen，P. Vettiger，E.Mayer，H.Guntherodt，C.Gerber，J.Gimzewski，Translating biomolecular recognition intonanomechanics，Science，288(2000)316-318.]。对于常见的单晶硅或氮化硅压阻悬臂梁传感器的技术，请参见参考文献[J.Thaysen，A.Boisen，O.Hansen，S.Bouwstra，Atomic force microscopy probe with piezoresistive read-out and ahighly symmetrical Wheatstone bridge arrangement，Sensors and Actuators，A 83(2000)47-53.][A.Boisen，J.Thaysen，H.Jensenius，O.Hansen，Environmentalsensors based on micromachined cantilevers with integrated read-out，Ultramicroscopy，82(2000)11-16.]。

在相同尺寸下采用具有较小杨氏模量弹性材料制作的悬臂梁，在同等大小的特异性反应或吸附产生的表面应力下将产生较大的弯曲。通常，压阻式微悬臂梁都由杨氏模量相对较大的单晶硅或氮化硅制成，不利于产生较大的弯曲[M.Bao，“Micro mechanical transducer，”Handbook of Sensors andActuators，vol.8，Elsevier，2000][J.Thaysen，A.Boisen，O.Hansen，S.Bouwstra，Atomic force microscopy probe with piezoresistive read-out and a highlysymmetrical Wheatstone bridge arrangement，Sensors and Actuators，A 83(2000)47-53.][A.Boisen，J.Thaysen，H.Jensenius，O.Hansen，Environmental sensorsbased on micromachined cantilevers with integrated read-out，Ultramicroscopy，82(2000)11-16.]。另外，在靠近悬臂梁上表面制作的硅压阻元件越薄，则感应的弯曲应力越大，因此灵敏度也越高[M.Bao，“Micro mechanicaltransducer，”Handbook of Sensors and Actuators，vol.8，Elsevier，2000.]。在单晶硅悬臂梁上用p-n结隔离形成掺杂压阻敏感电阻确实不容易做得很薄。另外与p-n结漏电相关的噪声也会降低传感器的分辨率。如使用多晶硅制作压阻，则其压阻系数和灵敏度则比单晶硅压阻低很多。因此，这样一些传统的悬臂梁传感器在灵敏度和噪声限制的分辨率方面需要提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种集成压阻二氧化硅悬臂梁超微量检测传感器、制作方法及应用提供的压阻式微机械悬臂梁结构，以提高压阻式微悬臂梁传感器的灵敏度和分辨率，并解决超薄单晶硅压阻元件制作困难的问题。其基本思想如下：根据二氧化硅有较小的杨氏模量的特点，将微悬臂梁的主体设计为二氧化硅材料，以使梁对生化特异性反应产生的表面应力有较大的弯曲响应，从而形成较大的弯曲应力和压阻灵敏度。利用SOI(绝缘体上的硅)硅片的结构特点(从上至下依次为顶层单晶硅、中间氧化硅埋层、衬底单晶硅)，将SOI硅片的中间二氧化硅埋层作为微悬臂梁的主体结构，而将埋层上面的薄层单晶硅作为悬臂梁上的压阻敏感电阻材料，并通过氧化工艺将单晶硅压阻敏感电阻四周完全用氧化硅绝缘层包覆，消除了p-n结电隔离漏电相关的噪声机制，从而也提高了传感器的分辨率。由于对硅和氧化硅的刻蚀工艺之间有很高的刻蚀速率比，因此氧化硅悬臂梁及其上面的单晶硅压阻敏感电阻的尺寸都可以得到很好的控制，工艺也比较容易实现。集成了单晶硅压阻元件的二氧化硅微悬臂梁的结构示意图如图1所示。如图1所示，单晶硅压阻元件成“几字”形位于二氧化硅悬臂梁主体的表面，并覆盖了悬臂梁表面的绝大部分以增加压阻元件的敏感面积。压阻元件的两个引出段分别位于微悬臂梁根部以外的衬底处，并由金属导线引出。压阻元件的四周均由二氧化硅包覆，以形成很好的电绝缘层。如图1所示的两根集成了同样特性的单晶硅压阻元件的二氧化硅微悬臂梁，和两只与其在同一衬底上的具有同样特性的单晶硅压阻元件共同构成集成在衬底上的惠斯通检测电桥，而且两微悬臂梁上的压阻元件互为邻边，两衬底上的压阻元件也互为邻边，四个压阻元件通过金属导线(如铝)连接成惠斯通电桥回路，如图2所示。互为邻边的两根微悬臂梁，一根为敏感悬臂梁，另一根为参考悬臂梁，由于两根梁处在同一环境中，环境变化引起的干扰通过两根梁的差分输出可被大大减小。通常参考悬臂梁长度略大于敏感悬臂梁，以避免两悬臂梁长度相同引起传感器共振。电桥的供电电压由两个微悬臂上的压阻元件/衬底上的压阻元件的节点施加，而电桥的输出则由桥路的另两个节点引出。在敏感悬臂梁表面淀积薄的贵金属层，其上自组装生长特异性识别的单分子膜。最常用的贵金属薄层为金或铂，在贵金属薄膜上自组装选择性单分子层敏感膜依检测需求分别为4-巯基苯甲酸，6-疏基尼古丁酸(6-MNA)或疏基十一酸中一种。当生化反应产生的特异性吸附在一根悬臂梁表面(该悬臂梁表面沉积有金属薄膜并有特异性识别的单分子膜)产生表面应力而使其弯曲时，集成在其上的压阻元件的阻值将由于弯曲应力的变化而产生变化，而集成的惠斯通电桥的其它三个压阻元件的阻值并无变化，于是特异性吸附引起的微悬臂梁表面表面应力变化将转变为集成的惠斯通电桥输出的电压信号，由此便可形成对生化物的检测。

本发明的压阻二氧化硅微悬臂梁传感器，工艺过程简单，对压阻元件和氧化硅悬臂梁的尺寸控制也较容易。本发明采用单硅片体微工艺实现单晶硅压阻结构的制作该压阻二氧化硅微悬臂梁传感器的工艺步骤如下：

(1)采用(100)晶面的p型(或n型)SOI硅片，将顶层硅减薄至稍厚于压阻敏感电阻厚度。通过热氧化形成表面二氧化硅电绝缘层。该氧化步骤消耗掉一部分厚度硅层，同时使压阻元件厚度达到设计的厚度。

(2)用杂质扩散或离子注入形成具有通常压阻敏感电阻所具有的杂质浓度。对于p型掺杂，要求悬臂梁的取向为<110>晶向，相反对于n型杂质掺杂的压阻元件，要求悬臂梁取向为<100>晶向。

(3)依次进行光刻和腐蚀形成压阻元件的掩模图形。去胶后腐蚀掉上面薄二氧化硅层下的顶层硅直至暴露出SOI硅片的氧埋二氧化硅层，形成压阻敏感电阻的图形。

(4)进行热氧化使硅压阻元件完全被生长的薄二氧化硅膜所包覆。

(5)或可将上面的步骤(2)移到此处来进行。此时进行掺杂要透过薄二氧化硅层进行，因此只能采用离子注入工艺而不能采用杂质扩散工艺。

(6)依次光刻、腐蚀表面的二氧化硅层、去胶，在压阻敏感电阻两端形成导线引出孔，淀积金属(如铝等)薄膜。再依次光刻、腐蚀和去胶形成引线图案。通过合金化工艺形成欧姆接触，从而形成了金属引出导线。

(7)在硅片正面光刻形成氧化硅悬臂梁掩模图形(光刻时确保硅压阻敏感电阻的敏感部分在梁的图形中)。

(8)硅片正面用缓冲氢氟酸腐蚀或干法刻蚀二氧化硅至SOI硅片的衬底硅层为止，形成二氧化硅悬臂梁的形状。

(9)从硅片背面进行硅的深刻蚀，刻蚀进行至暴露出SOI硅片中间氧埋氧化层停止，释放悬臂梁结构以形成集成单晶硅压阻敏感元件的二氧化硅悬臂梁。

(10)或者将步骤(9)以步骤(11)和(12)代替。

(11)正面光刻后进行选择性二氧化硅腐蚀，在悬臂梁自由端的前部形成正面硅刻蚀的窗口。

(12)用二氟化氙气体进行气相的硅各向同性刻蚀，利用横向的刻蚀挖空悬臂梁下面的硅，横向刻蚀进行到悬臂梁根部，去除光刻胶后二氧化硅悬臂梁整体自由释放。

在集成压阻敏感电阻的微悬臂梁传感器的敏感悬臂梁表明用电子束蒸发沉积50-100纳米厚的金薄膜，然后在贵金属薄膜上自组装形成选择性吸附的单分子层敏感膜。

由此可制得本发明提供的超微量检测传感器，所述传感器的特征在于单晶硅压阻元件由SOI(绝缘层上的硅)硅片顶层单晶硅形成且压阻取消了p-n结电隔离，该压阻元件四周完全被SOI硅片的埋层二氧化硅和压阻硅结构上氧化形成的二氧化硅所包覆。采用SOI(绝缘体上的硅)硅片的氧化埋层作为悬臂梁的主体，在上面构建薄层单晶硅压阻敏感器，压阻上面氧化形成薄二氧化硅。在敏感悬臂梁表面淀积薄的贵金属层(如金、铂等)，其上自组装生长特异性识别的单分子层敏感膜。在敏感膜分子与检测分子特异性即选择性结合时产生表面应力，引起悬臂梁弯曲，进而产生弯曲应力，该应力由位于悬臂梁上表面附近的压阻检测，并通过集成的电桥以电压信号输出。

本发明的主要优点是：

(1)采用杨氏模量较低的二氧化硅作为悬臂梁的主体，可获得较大的弯曲应力响应灵敏度；

(2)压阻敏感电阻取消了PN结，将电阻完全用氧化层包覆，消除了与结漏电流相关的噪声，由此可提高敏感信号分辨率。例如由于灵敏度和噪声的改善，该传感器对TNT的检测分辨率可以到几十ppt的水平；

(3)由于对硅和氧化硅的刻蚀工艺之间有很高的刻蚀速率比，因此氧化硅悬臂梁及其上面的单晶硅压阻敏感电阻的尺寸都可以得到很好的控制，并且采用SOI硅片，器件结构简单，因此传感器制作工艺简便，批量制造工艺控制容易。

附图说明

图1集成了单晶硅压阻敏感电阻的二氧化硅微悬臂梁的结构示意图。

图2微悬臂梁上的压阻敏感电阻和衬底上的压阻敏感电阻构成的集成检测电桥。

图3制作的集成压阻二氧化硅悬臂梁传感器芯片(a)及放大的悬臂梁扫描电镜照片(b)。

图4本发明的集成压阻二氧化硅悬臂梁传感器的制作工艺流程图。

图中(a)SOI顶层硅氧化并减薄，(b)光刻形成压阻电阻掩膜图形，(c)离子注入，形成敏感电阻，(d)光刻、腐蚀、去胶形成铬保护层，(e)形成敏感悬臂梁，(f)形成集成单晶硅压阻二氧化硅悬臂梁。

图5采用本发明传感器进行TNT爆炸物痕量检测的实验结果。

图6采用本发明传感器进行氨气浓度检测的实验结果。

具体实施方式

下面通过具体实施的两种压阻二氧化硅悬臂梁传感器为例，进一步阐明本发明的实施过程和效果，但本发明并非仅限于此两例应用。

实施实例1，针对TNT爆炸物痕量检测的传感器

以一个在空气中痕量检测爆炸物TNT(三硝基甲苯)的实施为例，详细说明本发明的微机械集成压阻二氧化硅微悬臂梁传感器。

传感器芯片的扫描电镜照片见图3。该传感器工作原理如下：在集成了压阻敏感电阻的微悬臂梁传感器的敏感悬臂梁表面用电子束蒸发形成50-100纳米厚的金薄膜。在金表面分子自组装形成对TNT分子选择性化学吸附的4-巯基苯甲酸敏感层。与此同时，在图3中位于敏感悬臂梁旁边的参考悬臂梁上则没有金层和敏感层。敏感悬臂梁和参考悬臂梁上的压阻元件具有相同的特性，它们互为邻边并和两个在同一衬底上的同样特性的压阻元件，共同构成集成在衬底上的惠斯通电桥回路(如图2所示)，四个压阻之间由金属导线(如铝)相连。当传感器暴露在TNT分子气氛中时，TNT分子将在敏感悬臂梁表面吸附，而这种吸附作用将在敏感悬臂梁的表面处产生表面应力的变化，由此引起敏感悬臂梁的弯曲，该弯曲产生的弯曲应力被集成于该悬臂梁上的压阻元件的电阻的变化所敏感。而参考悬臂梁上则没有金层和敏感层，因此该梁上的电阻值和衬底上的两个压阻元件一样保持不变。而环境变化产生的噪声干扰，可通过两悬臂梁的差分输出减小。敏感微悬臂梁上的压阻元件的阻值的变化通过惠斯通电桥最终以电压信号的形式输出，进而得到了与TNT分子浓度相关的传感器的输出信号。采用本发明的传感器，可以有效提高传感器的灵敏度，并降低信号噪声，大大提高传感器对痕量TNT的检测能力。这为保障公共社会安全、防范恐怖袭击提供了更加有效、可靠的技术检测手段，具有重要的社会和现实意义。

在器件中，表面应力的检测分辨率、被检测物的浓度检测分辨率是该悬臂梁传感器的重要性能指标。采用本发明的传感器可得到较高的性能。采用本发明的传感器的氧化硅悬臂梁长度为90微米，宽度为15微米，厚度为1.2微米，集成于其上的压阻敏感电阻厚度为0.1微米，并且在压阻敏感电阻上面有0.1微米的氧化层。在悬臂梁上有50-60纳米厚的铬/金薄膜，用来固定特异性敏感材料。参考悬臂梁上则无金属层和敏感材料，而且参考悬臂梁在长度上要比敏感悬臂梁长10微米，以避免两悬臂梁谐振频率相同引起传感器共振。此处介绍的各个工艺尺寸得到了很好的保证，在悬臂梁横向尺寸上可以保证的精度误差是1微米，在悬臂梁厚度方向上尺寸的工艺控制精度误差为0.01微米。

器件的制作工艺如图4所示，并叙述如下：

(a)采用P型SOI(绝缘体上的硅)硅片，该硅片的中间氧埋层的厚度为1微米。将顶层硅氧化并腐蚀减薄至0.15微米厚。

(b)光刻形成压阻电阻掩模图形。反应离子刻蚀掉未被掩模阻挡的顶层硅直至SOI硅片的中间氧埋层，形成敏感电阻图形。用热氧化工艺使硅压阻敏感电阻完全被氧化层所包覆，该次生长的氧化层厚度为0.1微米。

(c)离子注入硼离子到敏感电阻硅层中，在1000℃下退火30分钟以活化注入的硼离子形成具有压阻效应的敏感电阻。

(d)用光刻胶做掩模，光刻出压阻引线孔图形，用缓冲氢氟酸腐蚀掉氧化硅形成引线孔。溅射厚度在7000埃以上的铝薄膜，依次光刻、腐蚀、去胶，同时形成压阻引线，连接各个压阻元件形成惠斯通电桥回路。在480℃下合金30分钟，形成金属与硅电阻间的欧姆接触。溅射厚度在300纳米以上的铬薄膜，依次光刻、腐蚀、去胶，形成完全覆盖铝线表面和侧壁的铬保护层，当器件完成进行固定特异性敏感层时使用硫酸双氧水溶液清洗时，以用来保护铝线不受腐蚀。

(e)在硅片正面需要形成集成于悬臂梁上的压阻敏感电阻的部位光刻形成氧化硅悬臂梁掩模图形(光刻时确保硅压阻敏感电阻的敏感部分在梁的图形中)。正面用缓冲氢氟酸腐蚀氧化硅至SOI硅片的底层硅为止，形成氧化硅悬臂梁图形。正面光刻在敏感悬臂梁上表面露出淀积窗口形成敏感梁上的金属图形，依次电子束蒸发5纳米铬、55纳米金薄膜将窗口覆盖，然后采用lift-off(搬移)工艺去除光刻胶，形成梁上有金属层的敏感悬臂梁，参考悬臂梁上则无铬和金。

(f)背面用深度反应等离子体刻蚀硅至SOI硅片中间氧埋层，释放悬臂梁结构以形成集成单晶硅压阻二氧化硅悬臂梁，完成制作。

制作完成的TNT传感器的灵敏度可以用发生的某个TNT浓度下的传感器电桥敏感输出电压值来表示。图5是对TNT在25摄氏度下对饱和挥发浓度7.6ppb浓度的TNT进行检测的传感器响应曲线。传感器除体现了较高的灵敏度之外，噪声幅度只有0.3微伏，由此可以得出传感器的检测分辨率在数十ppt浓度水平，比室温饱和浓度低两个量级，达到了现场痕量检测的水平。

实施实例2，针对低浓度氨气检测的传感器

该传感器的各个设计与前一例相同，所不同的是在薄金层上自组装形成的对氨气敏感的敏感膜与前一例不同。该传感器的敏感膜是巯基十一酸，用来进行氨气特异性分子吸附。器件的制作工艺叙述如下：

(a)采用N型SOI(绝缘体上的硅)硅片，该硅片的中间氧埋层的厚度为1微米。将顶层硅氧化并腐蚀减薄至0.15微米厚。

(b)离子注入磷离子到敏感电阻硅层中，在1000℃下退火30分钟以活化注入的磷离子形成具有压阻效应的敏感电阻。

(c)依次进行光刻和腐蚀形成压阻元件的掩模图形。去胶后腐蚀掉上面薄二氧化硅层下的顶层硅直至暴露出SOI硅片的氧埋二氧化硅层，形成压阻敏感电阻的图形。

(d)进行热氧化使硅压阻元件完全被生长的薄二氧化硅膜所包覆。

(e)同实施实例1中步骤(d)。

(f)同实施实例1中步骤(e)。

(g)正面光刻后进行选择性二氧化硅腐蚀，在悬臂梁自由端的前部形成正面硅刻蚀的窗口。

(h)用二氟化氙气体进行气相的硅各向同性刻蚀，利用横向的刻蚀挖空悬臂梁下面的硅，横向刻蚀进行到悬臂梁根部，去除光刻胶后二氧化硅悬臂梁整体自由释放，完成制作。

图6示出了其检测结果。传感器顺序对1ppm、5ppm和25ppm浓度的氨气各进行了三次连续检测，每次检测时间为5分钟。检测结果表明传感器具有较高的灵敏度，对氨气检测的分辨率达到了亚ppm浓度。

Claims (10)

1、一种集成压阻二氧化硅悬臂梁检测传感器，其特征在于采用绝缘体上的硅片的中间二氧化硅埋层作为微悬臂梁的主体结构，埋成上面的单晶硅作为微悬臂梁上的压敏电阻元件，并通过氧化工艺将单晶硅压阻敏感电阻四周用氧化硅绝缘层包覆；在敏感悬臂梁表面淀积贵金属层，其上自组装生长选择性识别的单分子层敏感膜；压阻元件的两个引出段分别位于微悬臂梁根部以外的衬底处，敏感悬臂梁和参考悬臂梁上的压阻元件具有相同特性，它们互为邻边和两个在同一衬底上的压阻元件，构成集成在衬底上的惠斯通电桥回路

2、按权利要求1所述的一种集成压阻二氧化硅悬臂梁检测传感器，其特征在于在悬臂梁表面淀积贵金属层为金或铂层。

3、按权利要求1所述的一种集成压阻二氧化硅悬臂梁检测传感器，其特征在于构成惠斯通电路的四个压阻元件是由金属铝线连接的，参考悬臂梁的长度略大于敏感悬臂梁的长度。

4、按权利要求1所述的一种集成压阻二氧化硅悬臂梁检测传感器，其特征在于单晶硅压阻元件呈“几字”形位于二氧化硅悬臂梁主体的表面。

5、一种制备如权利要求1所述的集成压阻二氧化硅悬臂梁超微量检测传感器的方法，其特征是采用单硅片体微工艺实现单晶硅压阻结构，具体工艺步骤是：

(1)采用(100)晶面的SOI硅片，将顶层硅减薄至稍厚于压阻敏感电阻厚度，通过热氧化形成表面二氧化硅电绝缘层，该氧化步骤消耗掉一部分厚度硅层，同时使压阻元件厚度达到设计的厚度；

(2)用杂质扩散或离子注入形成具有压阻敏感电阻所具有的杂质浓度，对于p型掺杂，悬臂梁的取向为<110>晶向，对于n型杂质掺杂的压阻元件，悬臂梁取向为<100>晶向；

(3)依次进行光刻和腐蚀形成压阻元件的掩模图形，去胶后腐蚀掉上面薄二氧化硅层下的顶层硅直至暴露出SOI硅片的氧埋二氧化硅层，形成压阻敏感电阻的图形；

(4)进行热氧化使硅压阻元件完全被生长的薄二氧化硅膜所包覆；

(5)或可将上面的步骤(2)移到此处来进行，进行掺杂，并透过薄二氧化硅层；因此采用离子注入工艺。

(6)依次光刻、腐蚀表面的二氧化硅层、去胶，在压阻敏感电阻两端形成导线引出孔，淀积金属薄膜。再依次光刻、腐蚀和去胶形成引线图案。通过合金化工艺形成欧姆接触，从而形成了金属引出导线；

(7)在硅片正面光刻形成氧化硅悬臂梁掩模图形；

(8)硅片正面用缓冲氢氟酸腐蚀或干法刻蚀二氧化硅至SOI硅片的衬底硅层为止，形成二氧化硅悬臂梁的形状；

(9)从硅片背面进行硅的深刻蚀，刻蚀进行至暴露出SOI硅片中间氧埋氧化层停止，释放悬臂梁结构以形成集成单晶硅压阻敏感元件的二氧化硅悬臂梁；

或者将步骤(9)以步骤(a)和(b)代替：

(a)正面光刻后进行选择性二氧化硅腐蚀，在悬臂梁自由端的前部形成正面硅刻蚀的窗口；

(b)用二氟化氙气体进行气相的硅各向同性刻蚀，利用横向的刻蚀挖空悬臂梁下面的硅；

(10)在集成压阻敏感电阻的微臂梁传感器的敏感悬臂梁表面用电子束蒸发形成贵金属薄膜，然后在贵金属薄膜上自组装形成选择性吸附的单分子层敏感膜。

6、按权利要求5所述的集成压阻二氧化硅悬臂梁检测传感器的制备方法，其特征在于(100)晶面的硅片为p型或n型。

7、按权利要求5所述的集成压阻二氧化硅悬臂梁检测传感器的制备方法，其特征在于在敏感悬臂梁表面形成贵金属薄膜厚度为50-100纳米。

8、按权利要求5或7所述的集成压阻二氧化硅悬臂梁检测传感器的制备方法，其特征在于所述的贵金属薄膜上自组装选择性吸附单分子层敏感膜为4-巯基苯甲酸，6-疏基尼古丁酸或疏基十一酸中一种。

9、按权利要求1所述的集成压阻二氧化硅悬臂梁检测传感器的应用，其特征在于依敏感悬臂梁表面淀积贵金属层上自组装选择性吸附单分子层敏感膜，检测出TNT爆炸物痕量检测和低浓度氨气检测。

10、按权利要求9所述的集成压阻二氧化硅悬臂梁检测传感器的应用，其特征在于自组装4-疏基笨甲酸单分子层敏感膜时对TNT检测分辨在数+ppt浓度水平。

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