[发明专利]压力传感器的制备方法

说明书

本发明的压力传感器的制备方法，包括：提供半导体基板；在半导体基板表面形成压力感应层，压力感应层与半导体基板间形成空腔，空腔上的压力感应层中有第一开口；形成非晶碳层，非晶碳层覆盖压力感应层，填充部分第一开口；形成第一介质层，第一介质层覆盖非晶碳层，完全覆盖第一开口；刻蚀第一介质层，保留空腔边缘上的第一介质层；以第一介质层为掩膜刻蚀非晶碳层；形成保护层，保护层覆盖压力感应层和第一介质层；刻蚀保护层，去除第一介质层上的保护层，在保护层中形成第二开口，第二开口为压力传感器的压力传感区；去除第二开口中的非晶碳层和第一介质层。本发明中，避免压力感应层受到刻蚀的损伤，防止杂质进入空腔，提高压力传感器性能。

技术领域

本发明涉及微机电系统技术领域，特别是涉及一种压力传感器的制备方法。

背景技术

微机电系统(Microelectro Mechanical Systems，简称MEMS)是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域，是一种采用半导体工艺制造微型机电器件的技术。与传统机电器件相比，MEMS器件在耐高温、小体积、低功耗方面具有十分明显的优势。经过几十年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一，它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。

压力传感器是一种将压力信号转换为电信号的微机电系统。根据工作原理的不同分为压阻式压力传感器和电容式压力传感器。电容式压力传感器的原理为通过压力改变顶部电极和底部接触电极之间的电容，以此来测量压力。

现有的压力传感器结构如图1a所示，包括：半导体基底10，半导体基底10上具有互连层11和底部接触电极12，在半导体基底10上具有压力感应层20，压力感应层20为导电材料，压力感应层20与半导体基底10围成一个空腔50，使得底部接触电极12和位于底部接触电极12上方的压力感应层20构成一对电容，当压力作用在压力感应层20上，则压力感应层20像底部接触电极12靠近，从而电容的电容值发生变化，通过测量电容值的变化可以测得压力。

如图1a所示，之后，需要在压力感应层20上形成刻蚀停止层50，并且，去除开口21上的刻蚀停止层50，以减小压力感应层20上的压力。之后，参考图1b所示，在压力感应层20上形成介质层40，介质层40中形成开口41，开口41作为压力传感器的感应区域。现有技术中的在去除刻蚀停止层50的步骤中通常会对空腔30内的器件造成损伤,从而严重影响形成的压力传感器的性能和成品率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种压力传感器的制备方法，解决现有技术中对刻蚀停止层的刻蚀过程中对空腔以及压力感应层的损伤。

为解决上述技术问题，本发明提供一种压力传感器的制备方法，包括：

提供一半导体基板；

在所述半导体基板表面形成一压力感应层，所述压力感应层与所述半导体基板之间形成一空腔，所述空腔上的所述压力感应层中具有至少一第一开口；

形成一非晶碳层，所述非晶碳层覆盖所述压力感应层，并填充部分所述第一开口；

形成一第一介质层，所述第一介质层覆盖所述非晶碳层，并完全覆盖所述第一开口；

刻蚀所述第一介质层，保留所述空腔边缘上的所述第一介质层；

以所述第一介质层为掩膜刻蚀所述非晶碳层；

形成一保护层，所述保护层覆盖所述压力感应层以及所述第一介质层；

刻蚀所述保护层，去除所述第一介质层上的所述保护层，在所述保护层中形成第二开口，所述第二开口作为压力传感器的压力传感区；

去除所述第二开口中的所述非晶碳层和所述第一介质层。