[发明专利]基于二维电子气的MEMS高温压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于二维电子气的MEMS压力传感器，包括：衬底和玻璃板，其中所述衬底的背面有一背腔，所述衬底的背面与所述玻璃板键合，所述背腔与所述衬底的正面之间的部分构成感压薄膜，所述感压薄膜上设置有二维电子气层形成的压敏电阻条，所述感压薄膜和所述压敏电阻条上设置有绝缘层，所述压敏电阻条两端的绝缘层被刻蚀形成电学接触孔，所述压敏电阻条两端和所述电学接触孔上沉积有第一金属层，所述第一金属层上设置有第二金属层，所述第二金属层形成电学互联引线和压焊块。

2.如权利要求1所述的MEMS压力传感器，其特征在于，所述衬底选自硅片上镓氮铝镓氮，宝石衬底上镓氮铝镓氮。

3.如权利要求1所述的MEMS压力传感器，其特征在于，所述压敏电阻条的形状是直线、折线或多折曲线，构成惠斯通电桥或半桥、或单独使用。

4.如权利要求1所述的MEMS压力传感器，其特征在于，所述绝缘层的材料选自二氧化硅或氮化硅。

5.如权利要求1所述的MEMS压力传感器，其特征在于，所述第一金属层的材料选自Ti、Ni、Al、Au、Pt、Pd、Mo、W、Ta中的一种或几种、或其组合合金，优选地，所述第二金属层的材料为铝、铜、锡、金或者它们的合金。

6.如权利要求1所述的MEMS压力传感器，其特征在于，所述玻璃板无孔，背腔处于真空，形成绝压芯片；或者玻璃有通孔，构成差压芯片。

7.权利要求1-6中任一项所述MEMS压力传感器的制备方法，包括：

步骤1：在正面具有二维电子气层的衬底上进行光刻，定义压敏电阻条的形状和位置，通过刻蚀电学隔离二维电子气层，形成压敏电阻条；

步骤2：在所述衬底的正面生长绝缘层，用于钝化保护所述压敏电阻条；

步骤3：进行正面光刻，刻蚀所述绝缘层，在所述压敏电阻条的两端形成电学接触孔；

步骤4：淀积第一金属层，合金退火，使所述第一金属层与所述压敏电阻条形成欧姆接触，所述第一金属层为耐高温金属层；

步骤5：在所述第一金属层上形成第二金属层，用于形成电学互联引线及压焊块；

步骤6：背面衬底减薄，再生长一掩膜层；

步骤7：进行背面光刻，刻蚀所述掩膜层，再深刻蚀形成一背腔，获得感压薄膜；

步骤8：将玻璃板与衬底的背面对准键合。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤2中的所述绝缘层通过PECVD、LPCVD或APCVD来形成。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一金属层和第二金属层通过电子束蒸发或磁控溅射形成。

10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤6中采用研磨抛光工艺进行衬底减薄，所述掩模层是介质层或金属层。