[發明專利]MEMS壓力傳感器及其制作方法

在審

• 申請號: 201110061456.5
• 申請日: 2011-03-15
• 公開（公告）號: CN102156012A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 柳連俊
• 申請（專利權）人: 邁爾森電子(天津)有限公司
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18;B81B3/00;B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明;王寶筠

1.一種MEMS壓力傳感器，其特征在于，包括：

第一襯底，具有壓阻式壓力傳感單元、電連線擴散層和所述第一襯底表面的第一粘合層；

第二襯底，具有導體間介質層、位于所述導體間介質層中的導體連線層和/或所述第二襯底表面的第二粘合層；

其中，所述第二襯底與第一襯底相對設置，通過第一粘合層和第二粘合層固定連接，所述第一粘合層與第二粘合層的圖案對應并且均為導電材料。

2.根據權利要求1所述的MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述第二粘合層位于導體連線層上方，或者，所述第二粘合層為導體連線層中的最上層導體層。

3.根據權利要求1或2所述的MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述第一粘合層和/或第二粘合層為Ge層、Si層、Au層、Al層、Au/Sn疊層或Al/Ge疊層。

4.根據權利要求1所述的MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述第一襯底包括SOI襯底，該SOI襯底依次包括硅本體層、埋氧層和SOI層，其中所述壓阻式壓力傳感單元及電連線擴散層形成于所述SOI層中。

5.根據權利要求4所述的MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述壓阻式壓力傳感單元包括感應薄膜和參考壓力腔，所述感應薄膜中具有多個電阻構成的惠斯頓電阻橋，所述參考壓力腔位于感應薄膜與第二襯底之間，所述第一襯底的背面具有開口，該開口將所述感應薄膜暴露于大氣中。

6.根據權利要求1所述的MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述第二襯底包括SOI襯底或者單晶硅襯底，所述導體間介質層下的襯底內還包括信號處理電路。

7.根據權利要求5或6所述的MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述參考壓力腔內的第二襯底表面具有自測電極，與所述感應薄膜的位置對應。

8.根據權利要求1所述的MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述第二襯底還包括位于導體連線層外圍的多個壓焊焊墊，所述多個壓焊焊墊所對應的第一襯底被去除。

9.根據權利要求8所述的MEMS壓力傳感器，其特征在于，還包括：

封裝襯底，位于第二襯底下方，具有多個壓焊管腳；

封裝體，位于所述封裝襯底上方并將所述第一襯底和第二襯底包裹；

粘合膠，位于第二襯底和封裝襯底之間；

引線，位于所述封裝體內，兩端分別與壓焊焊墊和壓焊管腳焊接。

10.根據權利要求9所述的MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述封裝體和固定連接的第一襯底、第二襯底之間還包括應力緩沖層。

11.一種MEMS壓力傳感器的制作方法，其特征在于，包括：

提供第一襯底，在所述第一襯底上形成壓阻式壓力傳感單元、電連線擴散層和所述第一襯底表面的第一粘合層；

提供第二襯底，在所述第二襯底上形成導體間介質層、位于所述導體間介質層中的導體連線層和/或所述第二襯底表面的第二粘合層；

將所述第一粘合層和第二粘合層相對設置并按照圖案對應的方式粘接，以固定連接及電連接所述第一襯底和第二襯底。

12.根據權利要求11所述的MEMS壓力傳感器的制作方法，其特征在于，所述第一襯底包括SOI襯底，該SOI襯底包括硅本體層、埋氧層和SOI層，在所述第一襯底上形成壓阻式壓力傳感單元、電連線擴散層和所述第一襯底表面的第一粘合層的步驟具體包括：

在所述SOI層中制作壓阻式壓力傳感單元及電連線擴散層，所述壓阻式壓力傳感單元包括感應薄膜，在所述感應薄膜中制作多個電阻構成的惠斯頓電阻橋；

在具有所述壓阻式壓力傳感單元及電連線擴散層的第一襯底表面淀積第一粘合材料層；

采用第一掩模板進行光刻工藝，對第一粘合材料層進行刻蝕從而形成第一粘合層，其中，所述感應薄膜上方的第一粘合材料層也被去除。