[发明专利]一种压阻式加速度、压力集成传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种压阻式加速度、压力集成传感器，其特征在于所述的传感器同时集成了压阻式加速度传感器和压阻式压力传感器，并且具有第一键合玻璃-硅基-第二键合玻璃三明治结构；所述的硅基内部形成有压阻式加速度传感器悬臂梁和压阻式压力传感器膈膜，硅基的正面形成有两个压阻区域，分别是压阻式加速度传感器的压阻区域和压阻式压力传感器的压阻区域；所述压阻式加速度传感器的压阻区域位于压阻式加速度传感器悬臂梁的上表面根部，并且注入有淡硼形成4根淡硼扩散压阻，同时淡硼扩散压阻的内部注入有浓硼形成浓硼欧姆接触区；所述压阻式压力传感器的压阻区域位于压阻式压力传感器膈膜的上表面，也注入有淡硼形成4根淡硼扩散压阻，并且淡硼扩散压阻的内部注入有浓硼形成浓硼欧姆接触区；所述的两个压阻区域的上方沉积有二氧化硅层，二氧化硅层上方沉积有第一氮化硅层，所述的二氧化硅层和第一氮化硅层一起作为绝缘钝化层，所述的绝缘钝化层开有引线孔，利用金属导线连通两个压阻区域，并且压阻式加速度传感器压阻区域的4根淡硼扩散压阻通过金属导线构成惠斯顿全桥连接，压阻式压力传感器压阻区域的4根淡硼扩散压阻通过金属导线也构成惠斯顿全桥连接；所述金属导线的上方沉积有第二氮化硅层，所述第二氮化硅层的上方沉积有非晶硅层，所述的非晶硅与第一键合玻璃阳极键合，并且，利用非晶硅作为台阶，所述的非晶硅与第一键合玻璃键合后形成一个真空腔体，连通压阻式加速度传感器和压阻式压力传感器；所述硅基的背面与第二键合玻璃阳极键合，所述的第二键合玻璃带有通气孔，并且所述的通气孔位于压阻式压力传感器膈膜的下方；所述硅基的正面还形成有浓硼导线，所述浓硼导线的上方连接有金属管脚，浓硼导线将传感器工作区与金属管脚连通。

2.如权利要求1所述的压阻式加速度、压力集成传感器，其特征在于所述的压阻式加速度传感器压阻区域的淡硼扩散压阻和压阻式压力传感器压阻区域的淡硼扩散压阻的排布方式为：纵向沿硅基的(1,1,0)晶向方向、横向沿硅基的(1,-1,0)晶向方向分布，纵向压阻系数、横向压阻系数分别为71.8、-66.3。

3.如权利要求1所述的压阻式加速度、压力集成传感器，其特征在于所述的压阻式加速度传感器为双悬臂梁设计，压阻式加速度传感器压阻区域的淡硼扩散压阻为4组，每组由两个平行的淡硼扩散压阻组成，其中两组对桥臂淡硼扩散压阻对称分布在悬臂梁根部的应力集中区域，另外两组淡硼扩散压阻对称分布在零应力区。

4.如权利要求1所述的压阻式加速度、压力集成传感器，其特征在于所述的压阻式压力传感器采用长方膜设计，压阻式压力传感器压阻区域的4根淡硼扩散压阻平行排布。

5.如权利要求1所述的压阻式加速度、压力集成传感器，其特征在于所述的金属管脚有7个，第一管脚接压阻式压力传感器输出正、第二管脚接地、第三管脚接压阻式压力传感器输出负、第四管脚接电源正极、第五管脚接压阻式加速度传感器输出负、第六管脚接地、第七管脚接压阻式加速度传感器输出正，压阻式压力传感器和压阻式加速度传感器共用电源正极。

6.如权利要求1～5所述的压阻式加速度、压力集成传感器，其特征在于所述的硅基为n型(100)硅片。

7.如权利要求1～5所述的压阻式加速度、压力集成传感器，其特征在于所述的第二氮化硅层上方沉积的非晶硅的厚度为2～4μm。