[发明专利]一种MEMS压力敏感芯片及其制作方法

权利要求书

1. 一种MEMS压力敏感芯片，其包括硅片、基底、敏感电阻排布区、敏感电阻排布区外部电气连接件，其特征在于：所述基底具体为衬底硅片，所述衬底硅片的上表面和下表面的中心部分均开有浅槽，所述衬底硅片的上表面为二氧化硅（SiO₂）的氧化层，所述硅片的底面键合于所述衬底硅片的上表面；所述硅片的正面排布有敏感电阻排布区、敏感电阻排布区外部电气连接件；所述MEMS压力敏感芯片为MEMS相对压力敏感芯片，所述相对压力敏感芯片其通气孔贯穿所述衬底硅片；所述通气孔位于所述浅槽的中心位置；所述敏感电阻排布区内包括压敏电阻、P⁺连接、金属引线。

2. MEMS压力敏感芯片的制作方法，其包括硅片、敏感电阻、P⁺连接和金属引线，其特征在于：在衬底硅片双面光刻腐蚀出浅槽后，将硅片的底面和衬底硅片上表面键合在一起，通过对硅片进行减薄、抛光后得到由理论分析确定的薄膜，之后通过离子注入工艺形成敏感电阻、P⁺连接，进而完成所述硅片的正面的金属引线、电气连接；

MEMS压力敏感芯片为MEMS绝对压力敏感芯片，其具体工艺步骤如下：

（1）根据压力传感器量程及芯片尺寸的要求进行理论分析，在硅片上确定压力敏感膜的尺寸及压力敏感膜上最大的线性应力区，布置敏感电阻排布区，制作光刻版；

（2）在衬底硅片双面生长二氧化硅（SiO₂）的氧化层；

（3）利用双面光刻在衬底硅片双面腐蚀出浅槽，浅槽深度为5μm ~10μm，其中一面的浅槽作为压力传感器背腔，另一面的浅槽作为后续光刻工艺对准的标记；

（4）在衬底硅片上表面生长二氧化硅（SiO₂）的氧化层，将硅片的底面和衬底硅片上表面键合在一起；

（5）对硅片进行减薄、抛光后得到由理论分析确定的薄膜厚度；

（6）在硅片的正面生长二氧化硅（SiO₂）的氧化层，采用离子注入工艺分别在敏感电阻排布区注入形成敏感电阻、P⁺连接；

（7）采用低压化学气相淀积（LPCVD）工艺在硅片的正面淀积氮化硅层，在硅片的正面光刻引线孔；

（8）淀积金属并反刻，然后进行合金化，生成金属引线，进而完成芯片的电气连接；

MEMS压力敏感芯片为MEMS相对压力敏感芯片，其具体工艺步骤如下：

（1）根据压力传感器量程及芯片尺寸的要求进行理论分析，在硅片上确定压力敏感膜的尺寸及压力敏感膜上最大的线性应力区，布置敏感电阻排布区，制作光刻版；

（2）在衬底硅片双面生长二氧化硅（SiO₂）的氧化层；

（3）利用双面光刻在衬底硅片双面腐蚀出浅槽，浅槽深度为5~10μm，其中一面的浅槽作为压力传感器背腔，另一面的浅槽作为后续光刻工艺对准的标记；

（4）利用各向异性腐蚀在衬底硅片上表面腐蚀出通气孔的上半部分；

（5）在衬底硅片上表面生长二氧化硅（SiO₂）的氧化层，将硅片的底面和衬底硅片上表面键合在一起；

（6）对硅片进行减薄、抛光后得到由理论分析确定的薄膜厚度；

（7）在衬底硅片的下表面、硅片的正面生长二氧化硅（SiO₂）的氧化层，采用离子注入工艺分别在敏感电阻排布区注入形成敏感电阻、P⁺连接；

（8）采用低压化学气相淀积（LPCVD）工艺在衬底硅片的下表面和硅片的正面淀积氮化硅层，在硅片的正面光刻引线孔；

（9）淀积金属并反刻，然后进行合金化，生成金属引线，进而完成芯片的电气连接；

（10）对硅片的正面保护，衬底硅片的下表面进行通气孔下半部分的腐蚀，最后利用干法刻蚀将衬底硅片的下表面的氮化硅层、二氧化硅（SiO₂）的氧化层去除。