[发明专利]采用多种压敏元件的复合传感器及其制造方法

摘要

本发明提供一种采用多种压敏元件的复合传感器及其制造方法，传感器包括压力和温度传感器；压敏电路有PMOSFET和压敏电阻，位于压敏薄膜；温敏电路有温敏电阻，位于体硅；方法包括：提供硅基底；表面长阻挡层；背面开窗口并腐蚀成腔体，底部为压敏薄膜其余为体硅；去除阻挡层再长阻挡层；开源漏区和欧姆接触区窗口；压敏薄膜上作PMOSFET源漏和压敏电阻欧姆接触，体硅上作温敏电阻欧姆接触；去除阻挡层再长阻挡层；开沟道区域和电阻条窗口；压敏薄膜上作PMOSFET沟道区域和压敏电阻电阻条，体硅上作温敏电阻电阻条；刻接触孔；淀积导电层；接触孔上作连线，PMOSFET沟道区域上作金属栅；提供封闭基底，将腔体密闭。本发明不增加工艺难度，提高压力传感器灵敏度，性能可调。

主权项

一种采用多种压敏元件的复合传感器(200)的制造方法，所述复合传感器(200)包括压阻式压力传感器(220)和温度传感器(240)；所述压力传感器(220)的压敏电路包括PMOSFET(221)和压敏电阻(222)，位于压敏薄膜的高应力有效区域；所述温度传感器(240)的温敏电路包括温敏电阻(241)，位于体硅区域；所述制造方法包括步骤：提供硅基底(201)，所述硅基底(201)分为压敏薄膜区域和体硅区域；在所述硅基底(201)的上、下表面生长第一阻挡层(202)；在所述硅基底(201)的下表面开出腐蚀窗口并湿法腐蚀，在所述硅基底(201)中形成腔体(203)，所述腔体(203)的底部部分成为所述压敏薄膜，其余部分为所述体硅区域；去除所述第一阻挡层(202)，在所述硅基底(201)的上表面生长形成第二阻挡层(211)；采用半导体光刻技术对所述第二阻挡层(211)作图形化，在所述硅基底(201)的上表面开出所述PMOSFET(221)的源漏区(204)的窗口，以及所述压敏电阻(222)和所述温敏电阻(241)的欧姆接触区(204’)的窗口；以所述第二阻挡层(211)为掩模，通过高剂量离子注入工艺透过上述窗口在所述压敏薄膜上形成所述PMOSFET(221)的源漏区(204)和所述压敏电阻(222)的欧姆接触区(204’)，以及在所述体硅区域上形成所述温敏电阻(241)的欧姆接触区(204’)；去除所述第二阻挡层(211)，在所述硅基底(201)的上表面生长形成第三阻挡层(212)；采用半导体光刻技术对所述第三阻挡层(212)作图形化，在所述硅基底(201)的上表面开出所述PMOSFET(221)的沟道区域(205)的窗口，以及所述压敏电阻(222)和所述温敏电阻(241)的电阻条(205’)的窗口；以所述第三阻挡层(212)为掩模，通过离子注入工艺透过上述窗口在所述压敏薄膜上形成所述PMOSFET(221)的沟道区域(205)和所述压敏电阻(222)的电阻条(205’)，以及在所述体硅区域上形成所述温敏电阻(241)的电阻条(205’)；采用半导体光刻技术再次对所述第三阻挡层(212)作图形化，在所述硅基底(201)的上表面刻蚀出所述PMOSFET(221)、压敏电阻(222)和温敏电阻(241)的金属接触孔(205”)；在所述硅基底(201)的上表面淀积金属导电层(206)；采用半导体光刻技术对所述金属导电层(206)作图形化，在所述PMOSFET(221)、压敏电阻(222)和温敏电阻(241)的金属接触孔(205”)上方形成连线(207)，同时在所述PMOSFET(221)的沟道区域(205)上方形成金属栅(207’)；提供封闭基底(208)，将所述硅基底(201)的下表面与所述封闭基底(208)相键合，使所述腔体(203)密闭。