[發明專利]一種單片集成MEMS壓力傳感器及其制備方法在審
| 申請號： | 201810331710.0 | 申請日： | 2018-04-13 |
| 公開（公告）號： | CN108645559A | 公開（公告）日： | 2018-10-12 |
| 發明（設計）人： | 周浩楠;張威;蘇衛國;李宋;陳廣忠;詹清穎;張亞婷 | 申請（專利權）人： | 北京協同創新研究院;北京大學 |
| 主分類號： | G01L9/06 | 分類號： | G01L9/06 |
| 代理公司： | 北京路浩知識產權代理有限公司 11002 | 代理人： | 王瑩;吳歡燕 |
| 地址： | 100094 北京市海*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 單片集成 壓力芯片 制備 信號調理電路 壓力敏感薄膜 壓力緩沖層 單晶硅 電子系統 高度集成 內部集成 壓力敏感 塑封體 體積小 壓阻式 引腳框 電橋 基板 | ||
1.一種單片集成MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述單片集成MEMS壓力傳感器包括：單片集成壓力芯片(1)、壓力緩沖層(2)、基板(3)、引腳框(4)、導線(5)和塑封體(6)；其中，單片集成壓力芯片(1)的內部集成單晶硅壓力敏感薄膜(8)、壓阻式壓力敏感電橋(9)和信號調理電路(10)。
2.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于：單片集成壓力芯片(1)采用帶有壓力腔的SOI硅片(7)作為襯底，SOI硅片(7)內部壓力腔上的硅片作為單晶硅壓力敏感薄膜(8)。
3.如權利要求1所述的單片集成MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述單片集成壓力芯片(1)的內部集成了單晶硅壓力敏感薄膜(8)、壓阻式壓力敏感電橋(9)和信號調理電路(10)。
4.如權利要求1-3任一項所述的單片集成MEMS壓力傳感器，其特征在于，在SOI硅片(7)上采用8英寸0.18um cmos工藝制造壓阻式壓力敏感電橋(9)和信號調理電路(10)。
5.如權利要求1-3任一項所述的單片集成MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述單片集成壓力芯片(1)通過光刻和刻蝕去掉單晶硅壓力敏感薄膜(8)上的多余介質，刻蝕停止到第一層金屬(11)。
6.如權利要求1-3任一項所述的單片集成MEMS壓力傳感器，其特征在于，所述單片集成壓力芯片(1)采用磷硅玻璃(12)作為壓阻式壓力敏感電橋(9)的鈍化保護層；所述單片集成壓力芯片(1)采用塑封的形式進行封裝。
7.一種權利要求1-6任一項所述的單片集成MEMS壓力傳感器的制備方法，包括以下步驟：
1)制作帶有壓力腔的SOI硅片，壓力腔上的單晶硅壓力敏感薄膜通過機械減薄形成，薄膜的厚度精度為0.5微米；
2)在SOI硅片表面采用8英寸0.18um cmos制程制造信號調理電路和壓阻式壓力敏感電橋；
3)刻蝕壓力敏感薄膜上方多層金屬布線留下的介質，刻蝕停止到第一層金屬；
4)腐蝕壓力敏感薄膜上方的第一層金屬，露出磷硅玻璃作為壓阻式壓力敏感電橋的鈍化保護層；
5)晶圓劃片；
6)單片集成壓力芯片塑封。
8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，在步驟1)中，所述SOI硅片帶有壓力腔。
9.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，在步驟2)中，所述壓阻式壓力敏感電橋采用8英寸0.18um cmos制程制造。
10.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，在步驟3)中，采用第一層金屬作為刻蝕停止層；采用磷硅玻璃作為壓阻式壓力敏感電橋的鈍化保護層。
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