[發明專利]集成溫度的高性能壓力傳感器芯片及制造方法

在審

• 申請號: 201410329796.5
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN104089727A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 殷宗平
• 申請（專利權）人: 龍微科技無錫有限公司
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

1.一種集成溫度的高性能壓力傳感器芯片制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟101、對SOI硅片進行熱氧化，形成薄氧化層，然后進入LPCVD淀積低應力氮化硅；

步驟102、在SOI硅片上進行光刻，定義出壓力敏感膜圖形，并在SOI硅片底部壓力敏感膜區域處形成空腔；

步驟103、去除硅片SOI底層的氮化硅和二氧化硅層；

步驟104、對單晶硅襯底硅片進行熱氧化，并在單晶硅襯底硅片上光刻并腐蝕出對準標記，去除氧化層；

步驟105、對SOI硅片和單晶硅襯底進行硅硅鍵合，使SOI硅片上的空腔形成密閉空腔；

步驟106、在SOI硅片頂層硅上注入硼離子、推進，形成單晶硅電阻膜并通過光刻、刻蝕形成8個摻雜單晶硅體電阻；

步驟107、在摻雜單晶硅體電阻兩端光刻并刻蝕引線孔，然后濺射金屬，光刻、刻蝕金屬層形成金屬導線，并對傳感器芯片的上表面進行劃片。

2.根據權利要求1所述的集成溫度的高性能壓力傳感器芯片制造方法，其特征在于，?所述步驟102中空腔的形成采用濕法腐蝕或干法刻蝕的方法。

3.根據權利要求1或2所述的集成溫度的高性能壓力傳感器芯片制造方法，其特征在于，上述步驟101中，SOI硅片中頂層硅厚度0.5μm?-1.0μm，隔離氧化層厚度0.5μm?-1.0μm，底層硅厚度300μm?-500μm。

4.根據權利要求3所述的集成溫度的高性能壓力傳感器芯片制造方法，其特征在于，上述SOI硅片經過步驟101處理后形成的氧化層厚度為200nm，氮化硅厚度為100nm。

5.根據權利要求4所述的集成溫度的高性能壓力傳感器芯片制造方法，其特征在于，上述步驟104中單晶硅襯底硅片形成的氧化層厚度為500nm。

6.根據權利要求5所述的集成溫度的高性能壓力傳感器芯片制造方法，其特征在于，所述步驟106中對SOI硅片和單晶硅襯底進行硅硅鍵合具體為：對SOI硅片和單晶硅襯底進行兆聲波清洗，對SOI硅片和單晶硅襯底的表面進行處理，然后進行鍵合對準，并利用鍵合機進行預鍵合，預鍵合完成后，放置在高溫退火爐中。

7.根據權利要求6所述的集成溫度的高性能壓力傳感器芯片制造方法，其特征在于，上述高溫退火爐中退火溫度1100℃，時間1小時。

8.根據權利要求7所述的集成溫度的高性能壓力傳感器芯片制造方法，其特征在于，上述步驟107中濺射金屬的金屬材料包括鋁或金，且金屬厚度為0.5μm?-0.8μm。

9.一種集成溫度的高性能壓力傳感器芯片，其特征在于，包括單晶硅襯底和底部具有空腔的SOI硅片，所述單晶硅襯底和SOI硅片空腔構成密閉空腔，并形成壓力敏感膜，SOI硅片頂層硅上設有八個摻雜單晶硅體電阻，且該八個摻雜單晶硅體電阻與壓力敏感膜之間采用氧化層隔離，八個摻雜單晶硅體電阻中的四個摻雜單晶硅體電阻分布在壓力敏感膜上，通過金屬導線連接成惠斯通電橋，另外四個摻雜單晶硅體電阻分布在非應力敏感區域，并通過金屬導線連接。