[发明专利]半导体压力传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体压力传感器及其制造方法，特别是涉及一种具有CMOS电路的半导体压力传感器和该半导体压力传感器的制造方法。

背景技术

近年来，在以汽车为首的各种领域中正使用着半导体压力传感器。作为半导体压力传感器，具有集成在CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）电路中的半导体压力传感器。作为这种半导体压力传感器，对在专利文献1（日本特表2004－526299号公报（日本专利第4267322号））中公开的半导体压力传感器进行说明。

在该半导体压力传感器中，在半导体衬底上规定出了形成CMOS电路的区域（CMOS区域）和形成压力传感器的区域（压力传感器区域）。在CMOS区域中形成有包含n沟道型的MOS晶体管和p沟道型的MOS晶体管在内的CMOS电路。在压力传感器区域中形成有电容式的压力传感器。在电容式的压力传感器中，形成固定电极和可动电极，并在固定电极和可动电极之间设置有真空室。真空室通过封装膜进行封装。通过将可动电极和固定电极之间的距离变化作为电容值的变化进行检测，从而对压力进行测定。

在现有的半导体压力传感器中，存在下述问题。在该半导体压力传感器中，将形成压力传感器的工序设为在形成CMOS电路的工序之外的另一个工序。即，形成用于形成真空室的牺牲膜的工序、形成可动电极的工序以及形成对真空室进行封装的封装膜的工序，被追加作为用于形成压力传感器的专用工序。

另外，在通过蚀刻去除牺牲膜时，必须在这之前形成保护CMOS区域的保护膜，并在去除牺牲膜后将该保护膜去除。并且，配置在可动电极的下方的真空室由于在CMOS区域的工艺结束前形成，因此，例如必须采取粘附对策以不会由于湿处理等而使得可动电极发生粘接固定。因此，对于现有的半导体压力传感器，存在制造工序变长，并且变得复杂的问题。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的之一在于提供一种能够容易地制造的半导体压力传感器，另一个目的在于提供一种实现追加的工序数量的削减的半导体压力传感器的制造方法。

本发明所涉及的半导体压力传感器具有：第1区域、第2区域及第3区域、压力传感器、存储器单元晶体管、场效应型晶体管、层间绝缘膜、孔、封装部、开口部。第1区域、第2区域及第3区域是通过元件分离绝缘膜而在半导体衬底的表面规定出的。压力传感器形成在第1区域，包含固定电极、空隙及可动电极，空隙配置在固定电极的上方，可动电极配置在空隙的上方。存储器单元晶体管形成在第2区域，包含第1电极以及配置在该第1电极上方的第2电极作为栅极电极。场效应型晶体管形成在第3区域，包含第3电极作为另一个栅极电极。层间绝缘膜以覆盖压力传感器、存储器单元晶体管以及场效应型晶体管的方式形成。孔形成在层间绝缘膜上，与空隙连通。封装部对空隙进行封装。开口部形成在层间绝缘膜上，向压力传感器开口。空隙是通过将由与成为第1电极的导电膜相同的膜构成的部分去除而形成的。可动电极由与成为第2电极及第3电极的其他导电膜相同的膜形成。

本发明所涉及的半导体压力传感器的制造方法具有以下工序。通过形成元件分离绝缘膜，从而在半导体衬底的表面规定出第1区域、第2区域及第3区域，其中，第1区域用于形成压力传感器，第2区域用于形成存储器单元晶体管，第3区域用于形成场效应型晶体管。在第1区域形成固定电极。以覆盖固定电极的方式形成第1导电膜。通过对第1导电膜进行图案化，从而在第1区域形成成为空隙的第1导电膜图案，在第2区域形成作为存储器单元晶体管的栅极电极的第1电极。以覆盖第1电极以及成为空隙的第1导电膜图案的方式形成第2导电膜。通过对第2导电膜进行图案化，从而在第1区域，在成为空隙的第1导电膜图案的上方形成可动电极，在第2区域，在第1电极的上方形成第2电极，在第3区域形成作为场效应型晶体管的栅极电极的第3电极。以覆盖可动电极、第1电极、第2电极及第3电极的方式形成层间绝缘膜。在位于第1区域的层间绝缘膜的部分上，形成到达成为空隙的第1导电膜图案的孔。通过将成为空隙的第1导电膜图案去除，从而形成空隙。闭塞与空隙连通的孔。在位于第1区域的层间绝缘膜的部分上，朝向可动电极形成开口部。

根据本发明所涉及的半导体压力传感器，能够容易地制造在第2区域及第3区域形成有半导体元件，在第1区域形成有压力传感器的形态的半导体压力传感器。

根据本发明所涉及的半导体压力传感器的制造方法，与在第2区域及第3区域形成的半导体元件等的制造工序相对应，能够容易地在第1区域制造压力传感器。