[發明專利]一種壓力傳感器芯片的制造工藝

有效

• 申請號: 202110397707.0
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113074845B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 費友健;賈永平
• 申請（專利權）人: 江西新力傳感科技有限公司
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 何世磊

本發明提供一種壓力傳感器芯片的制造工藝，該工藝包括：提供襯底和第一支座；通過離子注入摻雜工藝在襯底上表面制作壓阻電路；通過化學氣相沉積方法在壓阻電路上沉積一層第一絕緣介質層；在第一支座下表面刻蝕形成對應于真空腔的凹槽；將第一支座下表面與襯底上表面進行對準鍵合；其中還包括：制作調制電路，使調制電路連接壓阻電路；制作輸出電極，使輸出電極一端連接調制電路、另一端設于芯片外部。本發明通過將用于感應壓力信號的壓阻電路和用于對壓力信號進行調制的調制電路通過特定方式集成到同一芯片當中，該芯片同時具有MEMS芯片與調制芯片的功能，這樣壓力傳感器就可以只需布置一個芯片，可以進一步縮小傳感器的尺寸和成本。

技術領域

本發明涉及壓力傳感器技術領域，特別涉及一種壓力傳感器芯片的制造工藝。

背景技術

壓力傳感器在工業生產、醫療衛生、環境監測以及科學研究等眾多領域有著廣泛的應用，其基本原理是將壓力變化值轉換為電信號的變化。利用壓力傳感器將壓力變化信息的獲取、處理和執行集成在一起，組成具有多功能復合的微型智能系統，不僅可以降低整個機電系統的成本，而且還可以完成大尺寸機電系統所不能完成的任務；此外，還可以將壓力傳感器嵌入大尺寸系統中，從而大幅度地提高系統的自動化、智能化和可靠性水平。壓力傳感器是傳統機械上的微小型化成果，是整個納米科學技術的重要組成部分。

近年來，MEMS壓力傳感器具有體積小、精度高、成本低等特點，在工業領域得到了廣泛應用。MEMS壓力傳感器即為采用MEMS工藝制作的硅壓阻式壓力傳感器。

具體地，目前使用的MEMS壓力傳感器通常包括用于感應壓力信號的MEMS芯片、用于對壓力信號進行調制的調制芯片（也稱IC芯片）、外圍電路、外殼和連接器等部件。如圖10所示，目前的技術中， MEMS芯片與調制芯片是分開獨立設置得，相互之間必須設計額外的電路和結構來連接，影響了整體的可靠性，且限制了傳感器尺寸的縮小、成本的降低。

發明內容

基于此，本發明的目的是提供一種壓力傳感器芯片的制造工藝，以解決現有技術當中的壓力傳感器尺寸大的技術問題。

根據本發明實施例當中的一種壓力傳感器芯片的制造工藝，所述工藝包括：

提供一襯底和一第一支座；

通過離子注入摻雜工藝在所述襯底的上表面制作壓阻電路；

通過化學氣相沉積方法在所述壓阻電路上沉積一層第一絕緣介質層；

在所述第一支座的下表面刻蝕形成對應于真空腔的凹槽；

將所述第一支座的下表面與所述襯底的上表面進行對準鍵合；

其中，所述工藝還包括：

在所述第一支座、所述襯底和/或所述第一絕緣介質層上制作調制電路，并使所述調制電路連接所述壓阻電路；

制作輸出電極，使所述輸出電極一端連接所述調制電路、另一端設于所述壓力傳感器芯片的外部。

優選地，在所述襯底上制作調制電路，并使所述調制電路連接所述壓阻電路的步驟包括：

在摻雜制作所述壓阻電路的同時，在所述襯底的上表面制作與所述離子注入摻雜工藝兼容的所述調制電路，并使所述調制電路與所述壓阻電路連接。

優選地，在所述第一絕緣介質層上制作調制電路，并使所述調制電路連接所述壓阻電路的步驟包括：

在制備完所述第一絕緣介質層之后，在所述第一絕緣介質層內制備第一導電墊；

在所述第一絕緣介質層的上表面制作與所述第一絕緣介質層兼容的所述調制電路，并使所述調制電路通過所述第一導電墊連接所述壓阻電路。

優選地，在所述第一絕緣介質層的上表面制作與所述第一絕緣介質層兼容的所述調制電路，并使所述調制電路通過所述第一導電墊連接所述壓阻電路的步驟之后，還包括：

通過化學氣相沉積方法在所述調制電路上沉積一層第二絕緣介質層。