[发明专利]用于制造MEMS压力传感器的方法和相应的MEMS压力传感器

权利要求书

1.一种用于制造MEMS压力传感器的方法，所述方法包括：

在硅材料的衬底中形成腔；

形成被悬挂在所述腔处的薄膜；

形成被悬挂在所述薄膜上方的导电层，所述导电层包括板，所述板由空白空间与所述薄膜分隔开，所述板由多晶硅制成，其中形成所述板包括：

在所述衬底的顶表面处的牺牲层；

在所述牺牲层上生长所述导电层；

在所述导电层中形成多个通孔；以及

通过所述多个通孔部分地移除所述牺牲层，并且相对于所述衬底释放所述导电层的一部分，其中部分地移除所述牺牲层形成所述板和在所述薄膜上方的所述空白空间；

形成通路沟道，所述通路沟道提供所述薄膜与外部环境之间的流体连通；以及

形成电接触元件，所述电接触元件分别电耦合到所述薄膜和所述板，其中所述薄膜和所述板形成感测电容器，其中形成所述电接触元件包括：

形成第一接触沟槽，所述第一接触沟槽穿过所述导电层直至到达所述牺牲层；

形成第二接触沟槽，所述第二接触沟槽穿过所述导电层和所述牺牲层直至到达所述衬底的所述顶表面；

形成导电区域，所述导电区域在所述导电层上方、并且在所述第一接触沟槽和所述第二接触沟槽内；以及

通过蚀刻来限定所述导电区域，并且形成所述薄膜的用于来自外部的电连接的第一电接触元件、以及所述板的用于来自外部的电连接的第二电接触元件。

2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述腔包括：

在所述衬底内在顶表面处形成沟槽，所述沟槽由所述衬底的柱界定；

在所述柱处外延生长硅材料的封闭层，所述封闭层在所述沟槽的顶部部分处封闭所述沟槽；以及

执行热处理，所述热处理引起所述柱的硅材料朝向所述封闭层的迁移，以形成所述腔和悬挂在所述腔上方的所述薄膜。

3.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述薄膜包括：外延生长所述薄膜。

4.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述通路沟道包括：形成穿过所述导电层的所述多个孔，所述多个通孔具有与所述外部环境流体连通的第一端、以及与在所述薄膜上方的所述空白空间流体连通的第二端。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：利用填料层来填充所述多个通孔；并且其中形成流体连通通路沟道包括：

形成掩埋通路沟道，所述掩埋通路沟道在距所述顶表面的一定距离处被包含在所述衬底内，并且所述掩埋通路沟道具有与所述腔流体连通的第一开口；以及

其中所述衬底是晶片，并且其中在所述衬底中形成所述腔包括：在所述晶片中形成多个腔，所述多个腔形成悬挂在相应腔上方的薄膜，所述方法还包括：将所述晶片锯成多个裸片，每个裸片包括腔和薄膜。

6.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述通路沟道包括：形成掩埋通路沟道，所述掩埋通路沟道与形成所述腔同时地被形成。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述感测电容器是第一感测电容器，所述方法还包括：在所述衬底中形成参考感测电容器。

8.一种MEMS压力传感器，包括：

本体，包括半导体材料、并且具有顶表面；

完全封闭的掩埋腔，所述掩埋腔被包含在所述本体内，并且所述掩埋腔由薄膜与所述顶表面分隔开，其中所述薄膜被悬挂在所述腔上方；

多晶硅层，被悬挂在所述薄膜上方，并且电容性地耦合到所述薄膜，所述多晶硅层由空白空间与所述薄膜分隔开；

在所述多晶硅层中的多个通孔，所述多个通孔被配置为提供所述薄膜与外部环境之间的流体连通；

第一电接触元件，被耦合到所述薄膜；以及

第二电接触元件，被耦合到所述多晶硅层。

9.根据权利要求8所述的传感器，其中所述多个通孔具有在所述外部环境处的第一端、以及在所述薄膜上方的所述空白空间处的第二端。