[發(fā)明專利]圓弧應力勻散結構抗過載微壓傳感器的制造方法

有效

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• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103693614A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 王永剛;田雷;金建東;王明偉;李海博;劉智輝;尹延昭;王曉光;李玉玲;毛宏慶
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十九研究所
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;G01L1/18
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

技術領域

本發(fā)明涉及一種抗過載結構微壓傳感器的制造方法。

背景技術

現(xiàn)有的硅微壓傳感器主要采用通過各向異性腐蝕的方法加工壓力敏感結構，由于微壓傳感器需要考慮輸出線性和靈敏度的要求，需要設計梁-膜-島結構以使應力集中，并且需要感壓膜很薄以敏感微小壓力的變化獲得較高的靈敏度，這就帶來了微壓傳感器抗過載能力不行的問題。根據(jù)力學原理,在角區(qū)存在應力集中效應,使硅膜在正面或背面受壓以后,角區(qū)會具有應力的極值,因此破裂首先從該處發(fā)生。引入應力勻散結構以后,使角區(qū)變成具有一定曲率的圓角區(qū),使該區(qū)的應力極值下降。在硅膜與邊框或背島的交界處要形成有一定曲率半經的緩變結構,采用一般的常規(guī)各向異性濕法腐蝕是無法實現(xiàn)的。為此,采用了掩模-無掩模各向異性濕法腐蝕技術，其結構為兩段斜坡的應力勻散結構，采用掩膜-無掩膜各向異性腐蝕技術，存在著加工復雜，傳感器量程不易調整的缺點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的方法得到應力勻散結構具有加工復雜不易調整的技術問題，提供了一種圓弧應力勻散結構抗過載微壓傳感器的制造方法。

圓弧應力勻散結構抗過載微壓傳感器的制造方法如下：

一、將SOI晶片放入氧化爐進行氧化，在SOI晶片表面形成氧化層；

二、將經過步驟一處理的SOI晶片放入離子注入機，在SOI晶片的一面注入濃度為2×10²⁰cm^-3，能量為80kev的濃硼；

三、光刻：在SOI晶片注入濃硼的一面涂光刻膠，然后采用光刻機進行光刻；

四、刻蝕高摻雜硅：采用刻蝕機對經過步驟三處理的SOI晶片注入濃硼的一面進行刻蝕；

五、二次氧化：將經過步驟五處理的SOI晶片放入氧化爐進行氧化；

六、正面光刻：將SOI晶片未注入濃硼的一面涂光刻膠，然后采用光刻機進行光刻；

七、正面干法刻蝕：采用鋁或光刻膠作為掩膜，在SF₆流量為300sccm、C₄F₈流量為150sccm、上電極功率為1200W、下電極功率為80W、壓力為5Pa的條件下刻蝕經過步驟六處理的SOI晶片注入濃硼的一面，刻蝕結束后，除去鋁或光刻膠，除去SOI晶片未注入濃硼的一面的氧化層；

八、蒸鋁：使用蒸發(fā)臺在SOI晶片未注入濃硼的一面沉積厚度為3000埃的鋁；

九、背面光刻：將光刻膠涂在SOI晶片注入濃硼的一面，采用光刻機光刻經過步驟八處理的在SOI晶片未注入濃硼的一面的鋁層，除去剩余的鋁層；

十、背面干法刻蝕：采用鋁或光刻膠作為掩膜，在SF₆流量為400sccm、C₄F₈流量為150sccm、上電極功率為1500W、下電極功率為80W、壓力為5Pa的條件下刻蝕經過步驟九處理的SOI晶片未注入濃硼的一面；

十一、靜電封接：采用鍵合機將玻璃片與經過步驟十處理的SOI晶片在鍵合溫度為360℃、鍵合電壓為1500V、鍵合壓力為1000N的條件下鍵合15min，得到靜電封接好的圓片；

十二、分離：將步驟十一得到的靜電封接好的圓片分離成單個的芯片，即得圓弧應力勻散結構抗過載微壓傳感器。

圓弧應力勻散結構抗過載微壓傳感器的制造方法如下：

一、將單晶硅放入氧化爐進行氧化，在單晶硅表面形成氧化層；

二、將經過步驟一處理的單晶硅放入離子注入機，在單晶硅的一面注入濃度為2×10²⁰cm^-3，能量為80kev的濃硼；

三、光刻：在單晶硅注入濃硼的一面涂光刻膠，然后采用光刻機進行光刻；

四、刻蝕高摻雜硅：采用刻蝕機對經過步驟三處理的單晶硅注入濃硼的一面進行刻蝕；

五、二次氧化：將經過步驟五處理的單晶硅放入氧化爐進行氧化；

六、正面光刻：將單晶硅未注入濃硼的一面涂光刻膠，然后采用光刻機進行光刻；

七、正面干法刻蝕：采用鋁或光刻膠作為掩膜，在SF₆流量為300sccm、C₄F₈流量為150sccm、上電極功率為1200W、下電極功率為80W、壓力為5Pa的條件下刻蝕經過步驟六處理的單晶硅注入濃硼的一面，刻蝕結束后，除去鋁或光刻膠，除去單晶硅未注入濃硼的一面的氧化層；

八、蒸鋁：使用蒸發(fā)臺在單晶硅未注入濃硼的一面沉積厚度為3000埃的鋁；