[发明专利]一种多晶硅应力传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种多晶硅应力传感器，其特征在于，至少包括：

硅衬底；

硅孔结构，形成于所述硅衬底中；

第一阻挡层，覆盖于所述硅衬底正表面及所述硅孔结构的上部侧壁；

多晶硅层，形成于所述第一阻挡层表面、及所述硅孔结构的下部侧壁及底部；

第二阻挡层，覆盖于所述多晶硅层表面；

电极结构，包括用于引出所述多晶硅层的第一电极以及用于引出所述硅衬底的第二电极。

2.根据权利要求1所述的多晶硅应力传感器，其特征在于：所述硅衬底为P型掺杂或N型掺杂，掺杂浓度为10¹⁸～10²⁰/cm³，且所述多晶硅层的掺杂类型与所述硅衬底的掺杂类型相同。

3.根据权利要求1所述的多晶硅应力传感器，其特征在于：所述硅孔结构的孔径为5～50微米，深度为35～50微米。

4.根据权利要求1所述的多晶硅应力传感器，其特征在于：所述第一阻挡层为氧化硅或氮化硅，厚度为0.3～0.5微米。

5.根据权利要求1所述的多晶硅应力传感器，其特征在于：所述多晶硅层的厚度为0.5～2微米。

6.根据权利要求1多晶硅应力传感器，其特征在于：所述第一电极及第二电极均制作于所述硅衬底的正表面上。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的多晶硅应力传感器，其特征在于：通过所述硅孔结构内的多晶硅层测量所得的应力为所述硅孔结构的轴向内部应力。

8.一种多晶硅应力传感器的制作方法，其特征在于：包括步骤：

1）提供一硅衬底，于所述硅衬底中刻蚀出具有第一深度的硅孔结构；

2）于所述硅衬底表面及硅孔结构表面形成第一阻挡层；

3）去除所述硅孔结构底部的第一阻挡层，将所述硅孔结构刻蚀至第二深度；

4）于所述第一阻挡层表面、及所述硅孔结构的下部侧壁及底部形成多晶硅层；

5）于所述多晶硅层表面形成第二阻挡层；

6）制作用于引出所述多晶硅层的第一电极以及用于引出所述硅衬底的第二电极。

9.根据权利要求8所述的多晶硅应力传感器的制作方法，其特征在于：所述硅衬底为P型掺杂或N型掺杂，掺杂浓度为10¹⁸～10²⁰/cm³，且所述多晶硅的掺杂类型与所述硅衬底的掺杂类型相同。

10.根据权利要求8所述的多晶硅应力传感器的制作方法，其特征在于：步骤4）包括以下步骤：

4-1）采用低压化学气相沉积工艺于所述第一阻挡层表面、及所述硅孔结构的下部侧壁及底部形成多晶硅层，所述多晶硅层的厚度为0.5～2微米；

4-2）采用高温扩散工艺实现所述多晶硅层掺杂，掺杂扩散温度为800～1100℃，时间20～60分钟。

11.根据权利要求8所述的多晶硅应力传感器的制作方法，其特征在于：所述第一深度为30～40微米，第二深度为35～50微米，所述硅孔结构的孔径为5～50微米。

12.根据权利要求8所述的多晶硅应力传感器的制作方法，其特征在于：所述第一电极及第二电极均制作于所述硅衬底的正表面上。