[發明專利]高溫壓力傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201310602910.2
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103645000A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 陳敏;馬清杰
• 申請（專利權）人: 中航（重慶）微電子有限公司
• 主分類號: G01L9/06
• 分類號: G01L9/06
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

1.一種高溫壓力傳感器，其特征在于，所述高溫壓力傳感器包括：

一設置有質量塊和承壓膜的體硅層，且該體硅層的正面表面上覆蓋有一絕緣層，且所述絕緣層暴露的表面上設置壓阻；

一設置有通孔的背面玻璃，所述背面玻璃鍵合于所述體硅層的背面上，且所述質量塊和所述承壓膜均暴露于所述通孔中；

一正面玻璃，所述正面玻璃通過一電阻層鍵合于所述絕緣層的表面上，形成有一密封的腔體，且所述壓阻位于所述腔體中；

其中，所述正面玻璃中還設置有若干貫穿其上下表面的導體層，每個所述導體層與所述電阻層表面接觸的端部中還嵌入設置有金屬電極，且該金屬電極暴露的表面與所述絕緣層的表面接觸。

2.根據權利要求1所述的高溫壓力傳感器，其特征在于，所述壓阻的材質與所述電阻層的材質相同。

3.根據權利要求1所述的高溫壓力傳感器，其特征在于，所述高溫壓力傳感器還包括:

一基座玻璃，所述基座玻璃上貫穿設置有金屬連線；

一基座，所述正面玻璃通過所述基座玻璃燒結于所述基座上；

其中，所述金屬連線的一端部嵌入所述導體層中，以通過所述導體層與所述金屬電極連接，且該金屬連線的另一端部暴露于所述基座玻璃。

4.根據權利要求1～3中任意一項所述的高溫壓力傳感器，其特征在于，所述金屬電極包括第一金屬層和第二金屬層，所述第一金屬層覆蓋于所述絕緣層上，所述第二金屬層覆蓋于所述第一金屬層上。

5.根據權利要求4所述的高溫壓力傳感器，其特征在于，所述第一金屬層的材質為Ti或Ni，所述第二金屬層的材質為鉑金或Cr。

6.根據權利要求1～3中任意一項所述的高溫壓力傳感器，其特征在于，所述質量塊和所述承壓膜的材質均為體硅。

7.根據權利要求1～3中任意一項所述的高溫壓力傳感器，其特征在于，所述壓阻和所述電阻層的材質均為摻雜體硅。

8.一種制備高溫壓力傳感器的方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一具有背面體硅層的體硅襯底，該背面體硅層的上表面按照從下至上順序依次設置有體硅層、正面絕緣層和體硅薄膜；

進行離子摻雜工藝，以將所述體硅薄膜轉變為摻雜層；

去除部分所述摻雜層至所述正面絕緣層的表面，于該正面絕緣層的上表面形成壓阻和電阻層；

繼續于所述電阻層的表面形成金屬電極后，鍵合一具有連接通孔和腔體凹槽的正面玻璃，形成密封所述壓阻的腔體和連接凹槽，且所述金屬電極位于所述連接凹槽的底部表面；

去除所述背面體硅后，將所述背面絕緣層暴露，并刻蝕該背面絕緣層至所述體硅的表面，形成具有質量塊圖形和承壓膜圖形的掩模層；

以所述掩模層為掩?？涛g并停止在所述體硅層中，去除所述掩模層，形成承壓膜凹槽和質量塊，且位于該承壓膜凹槽底部區域的體硅層為承壓膜；

繼續后續的封裝工藝。

9.根據權利要求8所述的制備高溫壓力傳感器的方法，其特征在于，所述封裝工藝包括：

于所述正面玻璃上制備一金屬層，該金屬層覆蓋所述連接凹槽的側壁及暴露的底部、所述金屬電極的上表面及其側壁和所述正面玻璃的上表面；

繼續在所述體硅層暴露的表面上鍵合一具有通孔的背面玻璃后，去除所述金屬層；

于所述連接凹槽中填充流體材質，平坦化工藝后，形成導體層；

將一基座通過一基座玻璃燒結于所述正面玻璃暴露的表面上；

其中，將所述背面玻璃鍵合于所述體硅層暴露的表面時，所述金屬層接地。

10.根據權利要求9所述的制備高溫壓力傳感器的方法，其特征在于，所述基座玻璃上貫穿設置有金屬連線，當所述背面玻璃鍵合于所述體硅層暴露的表面時，所述金屬連線的一端部嵌入所述導體層中，以通過所述導體層與所述金屬電極連接，且該金屬連線的另一端部暴露于所述基座玻璃。

11.根據權利要求9所述的制備高溫壓力傳感器的方法，其特征在于，所述金屬層的材質為鋁。