[發明專利]壓力傳感器的制造方法

有效

• 申請號: 201410111379.3
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103940535A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 楊天倫;毛劍宏
• 申請（專利權）人: 上海麗恒光微電子科技有限公司
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14;G01L9/12;B81C1/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及一種壓力傳感器的制造方法。

背景技術

微機電系統(Microelectro?Mechanical?Systems，簡稱MEMS)是在微電子技術基礎上發展起來的多學科交叉的前沿研究領域，是一種采用半導體工藝制造微型機電器件的技術。與傳統機電器件相比，MEMS器件在耐高溫、小體積、低功耗方面具有十分明顯的優勢。經過幾十年的發展，已成為世界矚目的重大科技領域之一，它涉及電子、機械、材料、物理學、化學、生物學、醫學等多種學科與技術，具有廣闊的應用前景。

壓力傳感器是一種將壓力信號轉換為電信號的換能器。根據工作原理的不同分為壓阻式壓力傳感器和電容式壓力傳感器。電容式壓力傳感器的原理為通過壓力改變頂部電極和底部電極之間的電容，以此來測量壓力。

現有的壓力傳感器結構如圖1所示：包括：半導體基底10，在半導體基底10上具有底部電極20，和互連層30，在半導體基底上具有壓力感應層40，壓力感應層40為導電材料，其與互連層30導電互連，壓力感應層40a還與半導體基底10圍成一個空腔50，使得底部電極20和位于底部電極20上方的壓力感應層40a構成一對電容，當壓力作用在壓力感應層40a上，則壓力感應層40a像底部電極20靠近，從而電容的電容值發生變化，通過測量電容值的變化可以測得壓力。

在現有技術中在形成壓力感應層時，如圖1a所示，往往應力過大使得形成的空腔發生形變，電容的兩個極板不平行，甚至晶圓發成形變彎曲，從而嚴重影響形成的壓力傳感器的性能和成品率。

發明內容

本發明解決的技術問題提供一種壓力傳感器的制造方法，大大提高壓力傳感器的成品率和性能。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種壓力傳感器的制造方法，包括步驟：

提供半導體基板，其中內嵌有層疊排列的CMOS電路、互連電路以及底部電極板，半導體基板暴露所述底部電極板外圍的互連電路；

在所述半導體基板上底部電極板的對應位置形成犧牲層；

在所述犧牲層及所述半導體基板上形成壓力感應層；

去除所述犧牲層，所述壓力感應層和半導體基底圍成一個空腔；

在所述壓力感應層上形成壓力傳導層，其位于空腔的上方；

其中，所述壓力感應層的形成步驟包括：

在犧牲層上形成鍺硅層；

對鍺硅層進行激光脈沖照射使其呈熔融態。

與現有技術相比，本發明主要具有以下優點：

本發明的壓力傳感器制造方法相比于現有技術：壓力感應層利用激光脈沖照射的方法使鍺硅呈熔融態，從而可以減小其中的應力，提高了器件的性能。

并且本發明中由于在半導體基板中內嵌有CMOS電路，因此如果高溫例如大于550℃，會使得CMOS電路失效，因此本發明中進一步的利用了優選的在低溫下進行激光脈沖照射，這樣既使得應力問題得到解決，同時也使得CMOS器件的有效性可以得到保證。

附圖說明

通過附圖中所示的本發明的優選實施例的更具體說明，本發明的上述及其它目的、特征和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發明的主旨。

圖1是現有的一種壓力傳感器的結構示意圖；

圖1a是現有的一種壓力傳感器發生翹曲的示意圖；

圖2是本發明一實施例的壓力傳感器的制造方法流程圖；

圖3-圖7是本發明一實施例的壓力傳感器的制造方法示意圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實現方式做詳細的說明。為了便于理解本發明以一具體的電容式壓力傳感器為例進行詳細的說明，但本發明并不一定局限于實施例中的結構，任何本領域技術人員可以根據現有技術進行替換的部分，都屬于本發明公開和要求保護的范圍。

如圖2所示，本發明的傳感器的制造方法包括下面步驟：

S10：提供半導體基板，其中內嵌有層疊排列的CMOS電路、互連電路以及底部電極板，半導體基板暴露所述底部電極板外圍的互連電路；

S20：在所述半導體基板上底部電極板的對應位置形成犧牲層；

S30：在所述犧牲層及所述半導體基板上形成壓力感應層；

S40：去除所述犧牲層，所述壓力感應層和半導體基底圍成一個空腔；

S50：在所述壓力感應層上形成壓力傳導層，其位于空腔的上方；