[发明专利]SOI压力传感器压敏电阻及其制作方法、SOI压力传感器

权利要求书

1.一种SOI压力传感器压敏电阻的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在SOI片上顶层硅表面制备缓冲保护层；

S2、在缓冲保护层表面制备注入阻挡层，采用注入的方式对未覆盖注入阻挡层的顶层硅进行P型掺杂，退火，形成P型重掺杂区；

S3、去除注入阻挡层和缓冲保护层；

S4、采用湿法刻蚀去除非P型重掺杂区，得到SOI压力传感器压敏电阻；

所述步骤S4中，采用浸泡或者旋转喷淋腐蚀的方式去除非P型重掺杂区；所述湿法刻蚀采用的刻蚀溶液为碱性溶液；所述碱性溶液为氢氧化钾溶液和/或氢氧化钠溶液；所述刻蚀溶液的质量浓度为30%～60%；所述湿法刻蚀过程中控制刻蚀溶液的温度为80℃；

所述SOI压力传感器压敏电阻中侧面与底面之间的夹角范围54.7°。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用热氧化或化学气相沉积在顶层硅表面生长缓冲保护层；所述缓冲保护层为二氧化硅薄膜；所述缓冲保护层的厚度为50A～500A；

所述步骤S2中，所述注入阻挡层为光刻胶；所述P型重掺杂区中掺杂浓度为3×10¹⁸ cm^-3～2×10²⁰ cm^-3；

所述步骤S3中，采用丙酮或浓硫酸溶液去除光刻胶；采用HF溶液去除缓冲保护层。

3.一种SOI压力传感器压敏电阻的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在SOI片上顶层硅表面制备缓冲保护层；

（2）采用扩散的方式对顶层硅进行P型掺杂，退火，形成P型重掺杂区；

（3）在步骤（2）中缓冲保护层上沉积氮化硅薄膜层；

（4）去除步骤（3）中非压敏电阻区域和互连线焊盘区域上的氮化硅薄膜层和缓冲保护层，直至顶层硅层露出来；

（5）采用湿法刻蚀去除非压阻、焊盘和互连线区域；

（6）去除剩余的氮化硅薄膜层和缓冲保护层，得到SOI压力传感器压敏电阻；

所述步骤（5）中，采用浸泡或者旋转喷淋腐蚀的方式去除非压阻、焊盘和互连线区域；所述湿法刻蚀采用的刻蚀溶液为碱性溶液；所述碱性溶液为氢氧化钾和/或氢氧化钠溶液；所述刻蚀溶液的质量浓度为30%～60%；所述湿法刻蚀过程中控制刻蚀溶液的温度为80℃；

所述SOI压力传感器压敏电阻中侧面与底面之间的夹角范围54.7°。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述步骤（1）中，采用热氧化或化学气相沉积方式在顶层硅表面生长缓冲保护层；所述缓冲保护层为二氧化硅薄膜；所述缓冲保护层的厚度为50A～500A；

所述步骤（3）中，所述氮化硅薄膜层的厚度≤200nm；

所述步骤（4）中，采用匀胶光刻显影，利用光刻胶作阻挡层采用离子束刻蚀的方法去除氮化硅薄膜层和缓冲保护层；

所述步骤（6）中，采用H₃PO₄溶液去除氮化硅薄膜层；采用HF溶液去除缓冲保护层。

5.一种SOI压力传感器压敏电阻，其特征在于，所述SOI压力传感器压敏电阻由权利要求1～4中任一项所述的制作方法制备得到。

6.一种SOI压力传感器，其特征在于，所述SOI压力传感器包括衬底片（1）以及由下至上依次设置在衬底片上的功能芯片（3）、BOX层（4）和P型重掺杂压阻（5）；所述衬底片与功能芯片之间还包括应力参考腔体（2）；所述P型重掺杂压阻（5）为权利要求5所述的SOI压力传感器压敏电阻。

7.根据权利要求6所述的SOI压力传感器，其特征在于，所述衬底片（1）为键合玻璃片或键合硅片；所述功能芯片（3）为N型硅片或P型高阻片；所述P型高阻片的掺杂浓度小于1×10¹⁸ cm^-3；所述应力参考腔体（2）为真空压力传感器腔体或差压压力传感器腔体；所述应力参考腔体（2）的腔体结构为C型应变腔体结构、腔体中间含应力集中岛的E型应变腔体结构、圆形应变腔体结构、正方形应变腔体结构或长方形应变腔体结构。