[发明专利]一种基于SOI的小量程高灵敏度压力传感器芯片及制备方法

权利要求书

1.一种基于SOI的小量程高灵敏度压力传感器芯片，其特征在于：包括SOI硅片(1)、感压膜片(2)、背岛(3)、压敏电阻条(4)、硼硅玻璃(5)，所述SOI硅片(1)正面刻蚀有压敏电阻条(4)，SOI硅片(1)背面中心刻蚀具有背岛(3)结构的感压膜片(2)，所述硼硅玻璃(5)与SOI硅片(1)背面硅-玻璃键合形成真空腔(6)。

2.根据权利要求1所述的基于SOI的小量程高灵敏度压力传感器芯片，其特征在于：所述SOI硅片(1)背面具有岛膜结构，正面具有四个对称的压敏电阻条(4)。

3.根据权利要求1所述的基于SOI的小量程高灵敏度压力传感器芯片，其特征在于：所述感压膜片(2)长度宽度均为860μm，厚度为10μm，所述背岛(3)的长度为560μm，宽度为280μm。

4.根据权利要求1所述的基于SOI的小量程高灵敏度压力传感器芯片，其特征在于：芯片长度和宽度均为1250μm，厚度为500μm，其中硼硅玻璃厚度为400μm，SOI硅片的厚度为100μm。

5.一种权利要求1-4任一项所述SOI的小量程高灵敏度压力传感器芯片的制备方法，其特征在于：其制备工艺包括如下步骤：

1)选择N型SOI硅片进行加工，清洗后将硅片置于高温扩散管炉中对顶层硅进行固态浓硼扩散，在SOI硅片正面形成方阻为5.5±0.5Ω/Sq的P型重掺杂区域，用于制备P型压敏电阻条；

2)使用低压化学气象沉积工艺在SOI硅片正面沉积一层厚度为200±20nm的SiO₂氧化层作为光刻淹膜层；

3)利用干法刻蚀在SOI硅片正面刻蚀四条对称的压敏电阻条及引线图形；

4)利用低压化学气象沉积工艺在SOI硅片正面沉积一层厚度为200±20nm的SiO₂氧化层和厚度为200±20nm的Si₃N₄作为保护层，使用干法刻蚀的方法刻蚀将多余的Si₃N₄及SiO₂去除；

5)利用溅射工艺在SOI硅片正面溅射厚度为500nm的Cr-Au金属层，通过光刻工艺制备金属导线及焊盘，形成欧姆接触；

6)利用KOH湿法腐蚀的方法在SOI硅片背面刻蚀形成长度宽度均为860μm、厚度为10μm的感压膜及长度为560μm、宽度为280μm、高度为90μm的背岛；

7)利用湿法腐蚀在硼硅玻璃表面形成长度、宽度为1000μm真空腔腔体；

8)利用阳极键合工艺，将SOI硅片背面与硼硅玻璃进行硅-玻璃键合，形成真空腔。