[发明专利]MEMS压力传感器及其制作方法有效
申请号: | 201410117606.3 | 申请日: | 2014-03-27 |
公开(公告)号: | CN104949776B | 公开(公告)日: | 2017-09-29 |
发明(设计)人: | 郑超;许继辉;于佳 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
主分类号: | G01L1/14 | 分类号: | G01L1/14;G01L9/12;B81C1/00;B81B7/02 |
代理公司: | 上海光华专利事务所31219 | 代理人: | 李仪萍 |
地址: | 100176 北京市大兴*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | mems 压力传感器 及其 制作方法 | ||
1.一种MEMS压力传感器,所述MEMS压力传感器形成在衬底结构上,其特征在于,所述MEMS压力传感器至少包括:氧化物层、下极板、上极板和抑制桩;
所述下极板位于所述氧化物层内,所述上极板位于所述氧化物层的上表面,且所述上极板与所述氧化物层之间设有空腔,所述空腔位于所述下极板的上方处;
所述抑制桩位于所述空腔内,且所述抑制桩连接所述上极板和所述氧化物层,所述抑制桩适于抑制所述上极板的拱起,以缩短所述上极板拱起的最高位置和所述下极板之间的距离。
2.根据权利要求1所述的MEMS压力传感器,其特征在于,所述抑制桩为柱形结构。
3.根据权利要求1所述的MEMS压力传感器,其特征在于,所述上极板为SiGe。
4.根据权利要求1所述的MEMS压力传感器,其特征在于,所述抑制桩为与所述氧化物层材料相同的氧化物,所述抑制桩的下端与所述氧化物层连接为一体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的MEMS压力传感器,其特征在于,所述衬底结构包括晶片和设于所述晶片上的IC控制电路,所述IC控制电路至少包括CMOS器件,所述下极板位于所述CMOS器件的上方。
6.一种MEMS压力传感器的制作方法,所述MEMS压力传感器包括如权利要求1所述的MEMS压力传感器的全部结构,其特征在于,所述MEMS压力传感器的制作方法至少包括如下步骤:
提供一衬底结构;
于所述衬底结构上制作氧化物层和位于所述氧化物层内的下极板;
于所述氧化物层的上表面制作上极板,其中,所述上极板与所述氧化物层之间设有图形化后的第一牺牲层,且所述图形化后的第一牺牲层位于所述下极板的上方处;
形成第二牺牲层,覆盖所述上极板,图形化所述第二牺牲层,形成位于所述上极板中心位置上方处的开口;
以所述图形化后的第二牺牲层为掩膜由上至下依次刻蚀所述上极板和所述图形化后的第一牺牲层,形成贯通所述上极板和所述氧化物层的柱形槽,去除所述图形化后的第二牺牲层;
形成连接层,覆盖所述上极板及所述柱形槽的侧壁和底部,刻蚀所述连接层,形成连接所述上极板和所述氧化物层的抑制桩,去除所述图形化后的第一牺牲层,形成空腔。
7.根据权利要求6所述的MEMS压力传感器的制作方法,其特征在于,于所述衬底结构上制作氧化物层和位于所述氧化物层内的下极板,至少包括如下步骤:
于所述衬底结构上形成第一氧化物层;
形成金属层,覆盖所述第一氧化物层,刻蚀所述金属层,形成间隔分布的下极板;
形成第二氧化物层,覆盖所述第一氧化物层和所述下极板;
其中,所述第一氧化物层和所述第二氧化物层采用相同的材料,所述第一氧化物层和所述第二氧化物层形成所述氧化物层。
8.根据权利要求6所述的MEMS压力传感器的制作方法,其特征在于,于所述氧化物层的上表面制作上极板,至少包括如下步骤:
形成第一牺牲层,覆盖所述氧化物层,图形化所述第一牺牲层,其中,所述图形化后的第一牺牲层位于所述下极板的上方处;
形成薄膜层,覆盖所述氧化物层和所述图形化后的第一牺牲层,位于所述图形化后的第一牺牲层上方的薄膜层形成与所述下极板对应的上极板。
9.根据权利要求6所述的MEMS压力传感器的制作方法,其特征在于,所述氧化物层和所述连接层均为二氧化硅,所述第一牺牲层、第二牺牲层均为碳,所述下极板为铝,所述上极板为SiGe。
10.根据权利要求6-9任一项所述的MEMS压力传感器的制作方法,其特征在于,所述衬底结构包括晶片和设于所述晶片上的IC控制电路,所述IC控制电路至少包括CMOS器件,所述下极板位于所述CMOS器件的上方。
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