[發明專利]MEMS壓力傳感器及其制作方法

有效

• 申請號: 201410117606.3
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN104949776B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 鄭超;許繼輝;于佳
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14;G01L9/12;B81C1/00;B81B7/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種MEMS壓力傳感器，所述MEMS壓力傳感器形成在襯底結構上，其特征在于，所述MEMS壓力傳感器至少包括：氧化物層、下極板、上極板和抑制樁；

所述下極板位于所述氧化物層內，所述上極板位于所述氧化物層的上表面，且所述上極板與所述氧化物層之間設有空腔，所述空腔位于所述下極板的上方處；

所述抑制樁位于所述空腔內，且所述抑制樁連接所述上極板和所述氧化物層，所述抑制樁適于抑制所述上極板的拱起，以縮短所述上極板拱起的最高位置和所述下極板之間的距離。

2.根據權利要求1所述的MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述抑制樁為柱形結構。

3.根據權利要求1所述的MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述上極板為SiGe。

4.根據權利要求1所述的MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述抑制樁為與所述氧化物層材料相同的氧化物，所述抑制樁的下端與所述氧化物層連接為一體。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述襯底結構包括晶片和設于所述晶片上的IC控制電路，所述IC控制電路至少包括CMOS器件，所述下極板位于所述CMOS器件的上方。

6.一種MEMS壓力傳感器的制作方法，所述MEMS壓力傳感器包括如權利要求1所述的MEMS壓力傳感器的全部結構，其特征在于，所述MEMS壓力傳感器的制作方法至少包括如下步驟：

提供一襯底結構；

于所述襯底結構上制作氧化物層和位于所述氧化物層內的下極板；

于所述氧化物層的上表面制作上極板，其中，所述上極板與所述氧化物層之間設有圖形化后的第一犧牲層，且所述圖形化后的第一犧牲層位于所述下極板的上方處；

形成第二犧牲層，覆蓋所述上極板，圖形化所述第二犧牲層，形成位于所述上極板中心位置上方處的開口；

以所述圖形化后的第二犧牲層為掩膜由上至下依次刻蝕所述上極板和所述圖形化后的第一犧牲層，形成貫通所述上極板和所述氧化物層的柱形槽，去除所述圖形化后的第二犧牲層；

形成連接層，覆蓋所述上極板及所述柱形槽的側壁和底部，刻蝕所述連接層，形成連接所述上極板和所述氧化物層的抑制樁，去除所述圖形化后的第一犧牲層，形成空腔。

7.根據權利要求6所述的MEMS壓力傳感器的制作方法，其特征在于，于所述襯底結構上制作氧化物層和位于所述氧化物層內的下極板，至少包括如下步驟：

于所述襯底結構上形成第一氧化物層；

形成金屬層，覆蓋所述第一氧化物層，刻蝕所述金屬層，形成間隔分布的下極板；

形成第二氧化物層，覆蓋所述第一氧化物層和所述下極板；

其中，所述第一氧化物層和所述第二氧化物層采用相同的材料，所述第一氧化物層和所述第二氧化物層形成所述氧化物層。

8.根據權利要求6所述的MEMS壓力傳感器的制作方法，其特征在于，于所述氧化物層的上表面制作上極板，至少包括如下步驟：

形成第一犧牲層，覆蓋所述氧化物層，圖形化所述第一犧牲層，其中，所述圖形化后的第一犧牲層位于所述下極板的上方處；

形成薄膜層，覆蓋所述氧化物層和所述圖形化后的第一犧牲層，位于所述圖形化后的第一犧牲層上方的薄膜層形成與所述下極板對應的上極板。

9.根據權利要求6所述的MEMS壓力傳感器的制作方法，其特征在于，所述氧化物層和所述連接層均為二氧化硅，所述第一犧牲層、第二犧牲層均為碳，所述下極板為鋁，所述上極板為SiGe。

10.根據權利要求6-9任一項所述的MEMS壓力傳感器的制作方法，其特征在于，所述襯底結構包括晶片和設于所述晶片上的IC控制電路，所述IC控制電路至少包括CMOS器件，所述下極板位于所述CMOS器件的上方。