[发明专利]MEMS谐振式压力传感器及制造工艺

权利要求书

1.一种MEMS谐振式压力传感器制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S100：提供一上极板，所述上极板中形成有第一沟槽，所述第一沟槽底部设置有若干对通孔，每对所述通孔均贯穿所述上极板的正面至反面，且该上极板的正反两面均设置有若干间隔断开的金属电极，任意一对通孔均设置于上极板正反两面的一组在竖直方向上重叠的两个金属电极之间；

步骤S200：提供一具有谐振腔的硅敏感结构；

步骤S300：提供一下极板，所述下极板形成有第二沟槽，所述第二沟槽底部设置有一导压孔，所述导压孔贯穿所述下极板的正面至反面；

步骤S400：将所述上极板和下极板分别键合在所述硅敏感结构的正反两面，所述第一沟槽和所述第二沟槽均朝向所述硅敏感结构，且所述第一沟槽和第二沟槽夹持在谐振腔的上下两侧。

2.如权利要求1所述的MEMS谐振式压力传感器制造工艺，其特征在于，制备形成所述上极板包括如下步骤：

步骤S110：提供第一晶圆，制备第一氧化层覆盖在所述第一晶圆的正面和反面，进行图案化工艺，在第一晶圆的正面形成若干凸台，相邻凸台之间形成所述第一沟槽，移除剩余的第一氧化层；

步骤S120：于所述第一沟槽底部制备若干对通孔，并在各所述通孔内填充多晶硅层；

步骤S130：对第一晶圆的反面进行减薄至各所述通孔的底部；

步骤S140：在第一晶圆的正面制备第一金属电极，并在第一晶圆的反面制备第二金属电极；

步骤S150：于所述凸台的顶部沉积键合金属层。

3.如权利要求2所述的MEMS谐振式压力传感器制造工艺，其特征在于，所述步骤S120具体包括：

步骤S121：沉积第二氧化层覆盖在第一晶圆的正反两面，进行图案化工艺，在相邻凸台之间的第二氧化层中形成若干对开口，并利用所述开口向下进行刻蚀至所述第一晶圆中，在第一沟槽底部形成若干对通孔，移除剩余的第二氧化层；

步骤S122：沉积低压氧化层将第一晶圆的正反两面进行覆盖，且该低压氧化层同时覆盖在各所述通孔表面；

步骤S123：沉积多晶硅层覆盖在所述低压氧化层的表面，并将各所述通孔进行填充；

步骤S124：移除部分所述多晶硅层及低压氧化层，保留位于各所述通孔内的多晶硅层及低压氧化层。

4.如权利要求3所述的MEMS谐振式压力传感器制造工艺，其特征在于，所述低压氧化层为TEOS。

5.如权利要求2所述的MEMS谐振式压力传感器制造工艺，其特征在于，所述步骤S140包括：

步骤S141：沉积第三氧化层将减薄后的第一晶圆的正反两面予以覆盖，进行图案化工艺，移除部分第三氧化层，以将每对所述通孔的顶部和底部均予以暴露；

步骤S142：在第一晶圆正面沉积金属层并进行图案化工艺，在第一晶圆正面形成第一金属电极，以及

在第一晶圆反面沉积金属层并进行图案化工艺，在第一晶圆反面形成第二金属电极。

6.如权利要求1所述的MEMS谐振式压力传感器制造工艺，其特征在于，制备所述硅敏感结构包括如下步骤：

步骤S210：提供第二晶圆，制备第四氧化层覆盖在所述第二晶圆的正反两面，进行图案化工艺，于所述第二晶圆中形成若干应力隔离槽以及一谐振腔图形，所述谐振腔图形贯穿所述第二晶圆的正面至反面，移除剩余的第四氧化层，剩余的第二晶圆作为谐振子；

步骤S220：提供第四晶圆和第五晶圆，在所述第四晶圆正面制备有谐振叶片，在所述第五晶圆正面制备有压力敏感膜；

步骤S230：将所述第四晶圆的正面键合在所述谐振子的正面，并将所述第五晶圆的正面键合在所述谐振子的反面，剥离所述第四晶圆和所述第五晶圆，以将所述第四晶圆正面的谐振叶片以及所述第五晶圆正面的压力敏感膜分别转移至所述谐振子的正面和反面。

7.如权利要求6所述的MEMS谐振式压力传感器制造工艺，其特征在于，采用KOH溶剂或TMAH溶剂刻蚀所述第二晶圆以形成所述应力隔离槽和谐振腔图形。