[发明专利]一种微压MEMS压力传感器芯片及制备方法在审
申请号: | 202210097212.0 | 申请日: | 2022-01-27 |
公开(公告)号: | CN114414110A | 公开(公告)日: | 2022-04-29 |
发明(设计)人: | 毕勤;刘晓宇 | 申请(专利权)人: | 无锡胜脉电子有限公司 |
主分类号: | G01L1/18 | 分类号: | G01L1/18;G01L9/06;B81B3/00;B81C1/00;B81B7/02 |
代理公司: | 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211 | 代理人: | 张勇 |
地址: | 214000 江苏省无锡市新吴*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 mems 压力传感器 芯片 制备 方法 | ||
1.一种微压MEMS压力传感器芯片,其特征在于,所述芯片包括:
SOI硅基体,在所述SOI硅基体的下表面刻蚀背腔形成方形压力隔膜,所述压力隔膜的下表面刻有两个或两个以上的、互不相连的凸起;
所述压力隔膜的上表面在与下表面的凸起对应的位置设有相同的凸起,上下表面的凸起结构形成所述压力隔膜上的岛结构,并通过所述压力隔膜上表面的单梁结构连接。
2.根据权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述岛结构的数量为两个或两个以上,分布在所述方形压力隔膜边框的一组相对边中心点的连接线上,所述单梁结构贯穿各岛结构的中心。
3.一种微压MEMS压力传感器芯片的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤一:以SOI硅片为基底,离子注入第一离子注入区,形成第一导电区;
步骤二:离子注入第二离子注入区,形成压阻条,所述压阻条通过所述第一导电区连接;所述第二离子注入区的离子注入浓度低于所述第一离子注入区的离子注入浓度,退火激活离子掺杂效果;
步骤三:沉积氧化硅、氮化硅,形成介质层;
步骤四:沉积或溅射金属层,刻蚀得到金属互联线和金属垫;
步骤五:刻蚀芯片背面,控制岛结构的深度,所述岛结构为:所述压力传感器芯片压力隔膜的下表面上的两个或两个以上的、互不相连的凸起,所述压力隔膜的上表面在与下表面的凸起对应的位置设有相同的凸起,上下表面的凸起结构形成所述压力隔膜上的岛结构;
步骤六:刻蚀芯片背腔,形成方形压力隔膜和岛结构,压力隔膜位置刻蚀达到所述SOI硅片中的二氧化硅层时停止,岛结构所在位置将被光刻胶或介质层保护而不再被刻蚀;所述岛结构为所述压力隔膜表面的互不相连的凸起;
步骤七:刻蚀芯片正面,形成单梁结构,所述单梁结构用于连接所述岛结构。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述SOI硅片为N型、(100)晶向SOI硅片。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述岛结构的个数为两个或两个以上,位于方形压力隔膜边框相对边中心点的连接线上,所述单梁结构贯穿各岛结构的中心。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一离子注入区和所述第二离子注入区注入的是硼离子。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤三中的沉积方式为低压化学气相淀积LPCVD或等离子增强化学气相淀积PECVD。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤四的金属层为铝金属层,通过干法或湿法刻蚀得到金属互联线。
9.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述刻蚀芯片背腔和正面的方法为湿法或干法刻蚀。
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