[发明专利]硅压力芯片结构设计及工艺

权利要求书

1.一种多层硅结构，其特征在于，它包括三层硅材料，每层硅材料之间有一层绝缘层；第一层硅为器件层，用于制作压力敏感元件、硅连接点和硅密封条；第二层硅用作压力膜；上述两层硅之间有第一层绝缘层，用于上述两层硅之间的电隔离；第三层硅用作压力芯片的支撑结构和压力膜的岛型结构。

2.如权利要求1所述的多层硅结构，其特征在于，所述压力膜的厚度由多层硅结构的第二层硅材料的厚度决定。

3.如权利要求1所述的多层硅结构，其特征在于，还包括第二层绝缘层；所述第二层绝缘层用于保护第二层硅上的压力膜结构。

4.如权利要求1所述的多层硅结构，其特征在于，所述第一层硅上的硅密封条和常规SOI片第一层硅上硅密封结构气密性结合形成密闭的压力腔，所述压力腔的密封采用硅-硅健合，由于采用同种材料进行密封，消除了材料不同造成的热不匹配的影响。

5.压力芯片的电连接采用硅-硅连接，在权利要求1所述的多层硅结构压力芯片的制造过程中无金属材料的工艺，消除了金属污染的隐患。

6.一种多层硅结构加工为压力芯片的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

（1）在上述多层（三层）硅结构的第一层硅上设置全桥压阻元件、连接点和硅密封条；采用离子刻蚀或者腐蚀的方法在压阻元件和连接点的周围形成沟槽，该沟槽贯穿第一层硅，沟槽的底部位于第一层硅内；

（2）多层（三层）硅结构的第三层硅上设置支撑结构和岛型结构；采用等离子干法刻蚀，刻蚀工艺自动停止于第二绝缘层；

（3）选择一片常规SOI，包括两层硅和位于两层硅之间的绝缘层，并在第一层硅上设置硅密封条和硅连接柱；

（4）采用硅-硅健合技术将多层（三层）硅结构和常规SOI应变片健合在一起，以形成多层（5层）硅结构；

（5）将常规SOI片的第二层硅材料层机械减薄；

（6）在常规SOI片的第二层硅上开通孔，该孔贯穿第二层硅和绝缘层，停止于第一层硅材料层；

（7）在常规SOI片的第二层硅材料层的表面和通孔内壁上淀积绝缘层；

（8）在上述通孔处淀积导电材料，形成电连接点。