[發(fā)明專利]硅-玻璃基梁膜結構的超微壓力傳感器芯片及制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310220562.2
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103335753A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 傘海生;張鴻;張強;余煜璽
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18;G01L9/06;B81C1/00;B81C3/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

1.硅-玻璃基梁膜結構的超微壓力傳感器芯片，其特征在于為盒狀結構，設有帶空腔的基底和感壓薄膜；所述感壓薄膜設有凸起的梁結構，形成梁膜復合結構；所述感壓薄膜的應力集中區(qū)的下表面設有連接成惠斯登電橋的4個壓敏電阻，通過基底與感壓薄膜的鍵合將壓敏電阻密封于真空壓力腔中；所述惠斯登電橋通過鍵合界面預置電極與外界實現(xiàn)電連接。

2.如權利要求1所述硅-玻璃基梁膜結構的超微壓力傳感器芯片，其特征在于所述基底的材料為玻璃。

3.如權利要求1所述硅-玻璃基梁膜結構的超微壓力傳感器芯片，其特征在于所述空腔的形狀為矩形或圓形。

4.如權利要求1所述硅-玻璃基梁膜結構的超微壓力傳感器芯片，其特征在于所述凸起的梁結構的剖面為啞鈴狀。

5.如權利要求1所述硅-玻璃基梁膜結構的超微壓力傳感器芯片的制造方法，其特征在于包括以下步驟：

第一階段：SOI晶圓片上的工藝制作

a．清洗；氧化；

b．涂光刻膠、掩模、曝光、顯影；

c．濕法腐蝕SiO₂，腐蝕完畢后留下的SiO₂圖形作為接下來重摻雜所用的掩模；

d．濃硼擴散，形成連接導線；

e．使用濕法腐蝕去除SiO₂，重新氧化；

f．涂光刻膠、掩模、曝光、顯影；濺射金屬鋁；

g．使用剝離工藝，剝離完畢后留下來的鋁作為接下來離子注入制作壓敏電阻的掩膜；

h．使用離子注入工藝在感壓薄膜上制作壓敏電阻；

i．使用濕法腐蝕去除鋁；

j．涂光刻膠、掩模、曝光、顯影；

k．濕法腐蝕SiO₂，腐蝕完畢后留下的SiO₂和光刻膠圖形作為接下來制作與重摻雜區(qū)域形成歐姆接觸的鋁電極所用的掩模；

l．濺射鋁，剝離鋁，在SOI晶圓片鍵合面形成鋁電極；

m．退火，使?jié)馀鹬負诫s的硅與Al電極之間形成有效的歐姆接觸；

第二階段：基底部分的制備

a．涂光刻膠、掩模、曝光、顯影；

b．濕法腐蝕或干法刻蝕，在基底上腐蝕出壓力空腔；

c．涂光刻膠、掩模、曝光、顯影；顯影后留下的光刻膠圖形作為接下來刻蝕基底所用的掩模；

d．濕法在基底鍵合面腐蝕出形成鑲嵌電極所用的凹槽；

e．濺射金屬鋁來填補電極凹槽，剝離鋁，在基底鍵合面的內表面形成鋁電極；

第三階段：鍵合及后續(xù)工藝

a．通過鍵合工藝將SOI晶圓片和基底鍵合在一起；

b．以SOI晶圓片的掩埋氧化硅層為腐蝕自停止層，使用濕法腐蝕對SOI晶圓片進行減薄，留下與基底鍵合在一起的器件層作為感壓薄膜；

c．涂光刻膠、掩模、曝光、顯影；

d．濕法腐蝕SiO₂，腐蝕完畢后留下的SiO₂圖形作為接下來刻蝕Si所用的掩模；

e．在感壓薄膜上采用先濕法腐蝕，再干法刻蝕的工藝使鑲嵌在基底上的電極暴露出來，以基底上的鑲嵌電極為干法刻蝕停止層；

f．涂光刻膠、掩模、曝光、顯影；

g．用光刻膠做掩膜，使用干法刻蝕，制作出感壓薄膜上的梁結構；

h．裂片、拉引線、測試。