[发明专利]单片集成压力传感器的制造方法

权利要求书

1.一种单片集成压力传感器的制造方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)在P型硅衬底片上，制作双极模拟集成电路和压敏电阻用的P型硅衬底；

(2)在所述双极模拟集成电路和压敏电阻用的P型硅衬底上进行N-外延工艺，在所述N-外延层上制作双极集成电路与传感器的压敏电阻；

(3)采用专用的腐蚀夹具，对所述已经做出了双极集成电路与传感器的压敏电阻的硅片的背面进行腐蚀、再进行硅玻璃键合，实现单片集成的压力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种单片集成压力传感器的制造方法，其特征在于：所述制作双极模拟集成电路和压敏电阻用的P型硅衬底的步骤包括：

(1)P型硅衬底片，为<100>晶向、双面抛光、厚度400±10μm、电阻率7-13Ω·cm，氧化，氧化层厚度为0.6±0.05μm；

(2)光刻N+埋层区；

(3)带胶砷注入，剂量6E15/cm²，能量100keV，去胶；

(4)光刻P+埋层区；

(5)带胶硼注入，剂量1E15/cm²，能量60keV，去胶；

(6)双面曝光，光刻出传感器电阻区的背面区域；干法腐蚀硅，腐蚀深度为1±0.1μm；

(7)双面淀积二氧化硅，其厚度为0.5±0.1μm；

(8)高温推结，温度1200℃，8h，去掉所有氧化层，形成P+埋层、N+埋层及背面区域标记。

3.根据权利要求1所述的一种单片集成压力传感器的制造方法，其特征在于：在所述N-外延层上制作双极集成电路与传感器的压敏电阻的步骤包括：

(1)用所述P型硅衬底材料进行N-外延工艺，外延层厚度8±1μm，电阻率2±0.3Ω·cm；

(2)将所述进行了N-外延工艺的P型硅衬底硅片的表面进行氧化，形成二氧化硅氧化层，厚度为1±0.1μm；

(3)光刻NPN管的穿透区；

(4)磷穿透扩散，结深2±0.3μm，R□＝15±5Ω，形成穿透区；

(5)光刻晶体管的隔离区；

(6)硼隔离扩散，结深8±0.5μm，R□＝8±3Ω，形成隔离区8；

(7)去掉所有氧化层，再次氧化，厚度0.6±0.05μm；

(8)光刻NPN管的基区、传感器敏感电阻的接触区和横向PNP管的集电区-发射区；

(9)硼基区扩散，结深2±0.3μm，R□＝130±20Ω，形成NPN管的基区、传感器敏感电阻的接触区、横向PNP管的集电区和发射区；

(10)光刻NPN管的发射区和横向PNP管的基区、压敏电阻的嵌位区、MOS电容区；

(11)磷扩散调β，β＝60-100，形成NPN管的发射区、横向PNP管的基区、压敏电阻的嵌位区和MOS电容区；

(12)光刻传感器敏感电阻区；

(13)带胶硼注入，剂量3E13/cm²，能量60keV，去胶；

(14)LPCVD淀积二氧化硅，厚度为0.3±0.05μm；

(15)光刻电容区；

(16)薄氧化，厚度为0.1±0.02μm；

(17)双面淀积氮化硅，双面的氮化硅厚度为0.13±0.02μm，形成传感器敏感电阻，MOS电容；

(18)光刻引线孔；

(19)溅射铬硅薄膜电阻，R□＝1000±200Ω；

(20)光刻铬硅薄膜电阻；

(21)溅射硅铝层，硅铝层厚度1.2±0.2μm；

(22)光刻引线，形成硅铝引线；

(23)合金，温度440℃，30min；

(24)PECVD淀积二氧化硅，厚度1.2±0.2μm，光刻钝化孔。

4.根据权利要求1所述的一种单片集成压力传感器的制造方法，其特征在于：对所述已经做出了双极集成电路与传感器的压敏电阻的硅片的背面进行腐蚀、再进行硅玻璃键合的步骤包括：

(1)将已经做好集成电路和传感器电阻的硅片，进行背面光刻，光刻出其背面正对传感器压敏电阻区域下面的硅区域；

(2)用专用的腐蚀夹具(已申请发明专利，专利名称为：硅片腐蚀单面保护夹具，专利号为2008102330392)，让KOH腐蚀液只腐蚀背面正对传感器的压敏电阻区域下面的硅，而正面的集成电路和压敏电阻都不会被腐蚀，腐蚀深度350±10μm；

(3)干法腐蚀掉背面的氮化硅和二氧化硅；

(4)将所述硅片的背面与玻璃片进行硅玻璃阳极键合。