[发明专利]一种压力传感器制作方法及其结构

权利要求书

1.一种压力传感器制备方法，其特征在于，所述压力传感器制备方法至少包括以下步骤：

1）提供一硅衬底，自其正面向下形成压力腔定位环，所述压力腔定位环包括内圈和外圈；所述外圈围成压力腔区域；

2）提供另一硅片结构；其包括顶层硅以及位于所述顶层硅上的氧化硅层；

3）采用键合方法，将该硅片结构封在压力腔定位环上；该氧化硅层与硅衬底接触；

4）通过化学机械减薄方法将该顶层硅减薄抛光至所需厚度，形成硅弹性膜；

5）在所述顶层硅上、压力腔区域内制作压阻；

6）继续形成与压阻接触的金属引线；

7）在所述硅衬底背面形成与压力腔定位环横截面的形状相同或相似的压力导入开口图形；该压力导入开口图形边缘位于压力腔区域内；

8）用深反应离子刻蚀方法，利用压力导入开口图形形成通道，并使得该通道与压力腔区域贯通，从而释放悬浮薄膜。

2.根据权利要求1所述的压力传感器制备方法，其特征在于，所述步骤5）形成压阻的具体步骤如下：在顶层硅上、压力腔定位环围成的区域内通过光刻刻蚀出压阻图形，然后通过离子注入将掺杂离子注入到压阻图形区域的硅材料中，然后对该区域进行选择性的掺杂；接着进行高温退火后在压力腔定位环区域上方形成压阻。

3.根据权利要求1所述的压力传感器制备方法，其特征在于，所述步骤8）中形成的通道深度等于硅衬底的厚度或者等于硅衬底的厚度减去压力腔定位环的深度。

4.根据权利要求1所述的压力传感器制备方法，其特征在于，所述步骤6）形成金属引线的的具体步骤如下：在步骤5）之后形成的器件上表面沉积一层绝缘层，然后通过光刻和刻蚀在该绝缘层上制作引线孔，该引线孔与所述压阻贯通；再通过金属沉积的方法将金属薄膜沉积在器件表面，然后通过光刻和金属腐蚀将金属薄膜选择性的去除，形成金属引线。

5.根据权利要求1所述的压力传感器制备方法，其特征在于，所述步骤1）在形成压力腔定位环之前还包括以下步骤：先对该硅衬底进行标准清洗，接着用去离子水冲洗，并用甩干机脱水、烘干，然后将处理好的硅衬底放在氧化炉中热氧化，在其上表面形成氧化层作为介质层。

6.根据权利要求1所述的压力传感器制备方法，其特征在于，所述步骤7）中压力腔定位环横截面形状为矩形环或圆形环；所述压力导入开口图形为矩形或圆形。

7.一种压力传感器结构，其特征在于：该压力传感器包括

一衬底，所述衬底正面设有压力腔定位环，所述压力腔定位环包括内圈和外圈；所述外圈围成压力腔区域；

所述衬底背面设有与该压力腔区域贯通的通道；

位于该衬底上封闭所述压力腔定位环的氧化硅层；

位于氧化硅层上的顶层硅；

设置于该顶层硅内的压阻；

位于该顶层硅和压阻上的绝缘层以及位于该绝缘层上与压阻接触的金属引线；所述压阻以及通道在水平面上的投影位于所述压力腔区域内；所述压力腔定位环与所述通道的横截面为T形。

8.根据权利要求7所述的压力传感器结构，其特征在于：所述通道的深度等于硅衬底的厚度或者等于硅衬底的厚度减去压力腔定位环的深度。

9.根据权利要求7所述的压力传感器结构，其特征在于：所述压力腔定位环的横截面为矩形或圆形。

10.根据权利要求7所述的压力传感器结构，其特征在于：所述衬底的厚度为200微米以上。

11.根据权利要求7所述的压力传感器结构，其特征在于：所述压力腔定位环的深度大于0.5微米。

12.根据权利要求7所述的压力传感器结构，其特征在于：所述氧化硅层的厚度大于0.5微米。