[發明專利]一種壓阻式壓力計芯片結構及其制備方法

在審

• 申請號: 201510020963.2
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104614117A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 黃賢;劉鵬;張大成;姜博巖;王瑋;何軍;田大宇;楊芳;羅葵;李婷;張立
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01L9/04
• 分類號: G01L9/04;G01L1/22
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 俞達成

1.一種壓阻式壓力計芯片結構，包括壓敏電阻、重摻雜接觸區、金屬引線、硅應變膜、玻璃底座以及硅應變膜和玻璃底座之間的空腔，所述硅應變膜為與玻璃底座陽極鍵合并在非鍵合面上進行了減薄處理的硅片，所述空腔為位于玻璃底座內并通過玻璃底座與硅應變膜的陽極鍵合形成的密封空腔，所述硅應變膜的鍵合面上具有壓敏電阻、重摻雜接觸區、引線孔、金屬引線和金屬焊盤，所述壓敏電阻密封在上述空腔內，所述金屬引線和金屬焊盤通過引線孔、重摻雜接觸區與壓敏電阻實現電信號連接。

2.如權利要求1所述的壓阻式壓力計芯片結構，其特征在于，所述硅應變膜的鍵合面上具有引線凹槽，所述金屬引線和金屬焊盤位于引線凹槽內，所述金屬引線和金屬焊盤在陽極鍵合完成后與玻璃底座貼合在一起。

3.如權利要求1所述的壓阻式壓力計芯片結構，其特征在于，所述硅應變膜的可動區域的形狀由所述玻璃底座內空腔的開口圖形決定。

4.一種壓阻式壓力計芯片結構的制備方法，其步驟包括：

1)在硅片正面制作壓敏電阻以及重摻雜接觸區；

2)在硅片正面制作引線孔、引線凹槽、金屬引線和金屬焊盤；

3)在玻璃片正面制作空腔；

4)將硅片的正面與玻璃片的正面進行對準陽極鍵合，形成硅玻璃鍵合片，所述壓敏電阻密封在空腔內；

5)對硅片的非鍵合面進行減薄處理；

6)對硅玻璃鍵合片的硅面進行光刻及刻蝕，直至露出下方的金屬焊盤；

7)劃片，芯片制作完成。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟1)通過離子注入或者雜質擴散的方式在硅片正面制作壓敏電阻以及重摻雜接觸區。

6.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，在所述引線凹槽內制作金屬引線和金屬焊盤。

7.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述金屬引線和金屬焊盤的材料選自鋁或鉻-金，鈦-金，鉻-鉑，鈦-鉑。

8.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟3)通過干法刻蝕或者濕法腐蝕的方式在所述玻璃片上制作空腔。

9.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟5)通過濕法腐蝕或者化學機械拋光的方式對硅片的非鍵合面進行減薄處理。

10.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，還包括：在完成空腔制作后，在玻璃片上的空腔區域通過玻璃打孔的方式制作貫穿玻璃片的通孔，實現用于差壓壓力測量的壓力計芯片。