[发明专利]一种压力传感器及其制造方法

说明书

本发明提供一种压力传感器及其制造方法，在压力敏感膜中形成了掺杂的压阻条，该压阻条的旁侧的压力敏感膜中形成有凹陷区，这样，使得压阻条与同一平面上的压力敏感膜分隔开，在纵向上仅形成压阻条与衬底之间的理想平行平面PN结，阻止压阻条与横向的压力敏感膜形成PN结，从而，降低或避免由该横向非理想的PN结导致的漏电，提高传感器的稳定性及长期可靠性。

技术领域

本发明涉及微机电系统及其制造领域，特别涉及一种压力传感器及其制造方法。

背景技术

微机电系统(MEMS，Micro Electromechanical System)是基于半导体制造技术，其融合了光刻、腐蚀、沉积、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的电子机械器件。

MEMS的压阻式压力传感器得到了广泛的应用，其具有工艺简单、应用广泛以及可靠性好等特性。压阻式压力传感器是通过离子注入的方法，在压力敏感膜上形成压敏电阻条，当外界压力发生变化时，使得压力敏感膜发生拉伸或者压缩应力，导致压敏电阻条的阻值发生变化，从而，可以通过检测到电阻条的阻值变化值，而获得外界压力的变化值。

然而，利用掺杂的压阻条的电学绝缘性能较低，尤其是在高温条件下，压阻条容易向硅衬底漏电，而产生漏电流，这会大大降低传感器的稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种压力传感器及其制造方法，减少压阻条的漏电，提高传感器的稳定性。

为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

一种压力传感器，包括：

支撑结构，所述支撑结构中设置有参考压力腔；

所述支撑结构上的半导体层，所述参考压力腔之上的半导体层为压力敏感膜；

位于所述压力敏感膜上的掺杂的压阻条；

位于所述压阻条旁侧的压力敏感膜中的凹陷区。

可选地，还包括：

覆盖所述压阻条表面的绝缘层；

覆盖所述绝缘层的导电层。

可选地，还包括：

与所述半导体层电连接的引出层。

可选地，所述引出层沿所述支撑结构的边缘延伸。

可选地，所述压阻条为多个，多个压阻条用于形成惠斯通电桥。

可选地，所述压阻条与所述压力敏感膜为一体的半导体结构且具有相反的掺杂类型，所述压阻条突出于所述压力敏感膜表面。

可选地，在压力敏感膜中还设置有减薄开口。

可选地，还包括分别与所述压阻条的两端连接的连线层，以及与所述连线层连接的焊垫，所述焊垫位于参考压力腔的外围区域之上。

可选地，所述参考压力腔为密闭真空腔；或者，所述参考压力腔为大气压力腔。

可选地，所述凹陷区的高度大于掺杂的压阻条的深度。

一种压力传感器的制造方法，包括：

提供衬底堆叠，所述衬底堆叠包括依次层叠的第一衬底以及第二半导体衬底，所述第一衬底中设置有空腔，所述第一衬底为支撑结构，所述空腔之上的第二半导体衬底为压力敏感膜；

在所述压力敏感膜的表层中形成掺杂的压阻条以及在压阻条旁侧的压力敏感膜中形成凹陷区。

可选地，还包括：

形成覆盖所述凹陷区表面以及压阻条表面的绝缘层；