[发明专利]一种压阻传感器芯片及其制作方法

权利要求书

1.一种压阻传感器芯片，其包括压力膜层、基底、力敏电阻、金属引线，所述力敏电阻、金属引线安装于所述压力膜层的上表面，所述基底装于所述压力膜层的下表面，其特征在于：所述基底具体为衬底硅，所述压力膜层包括底层的多晶硅膜、上层的氧化层，所述底层的多晶硅膜下表面装于所述衬底硅的上表面。

2.根据权利要求1所述的一种压阻传感器芯片，其特征在于：所述多晶硅膜的下表面与所述所述衬底硅的上表面封闭后其中间形成一个真空腔。

3.根据权利要求1所述的一种压阻传感器芯片，其特征在于：所述底层的多晶硅膜开有贯通的腐蚀孔，所述腐蚀孔内充满和所述上层氧化层相同的物质。

4.根据权利要求1所述的一种压阻传感器芯片，其特征在于：所述力敏电阻具体为涂布于所述上层氧化层的多晶硅膜层经干法刻蚀而成的力敏电阻条。

5.根据权利要求2所述的一种压阻传感器芯片，其特征在于：所述真空腔对应的压力膜层位置具体分为膜区、梁区，所述梁区横向布置于所述真空腔上部的中心位置，所述膜区对称布置于所述梁区的纵向两侧。

6.根据权利要求5所述的一种压阻传感器芯片，其特征在于：所述膜区低于所述梁区，所述膜区的底层多晶硅膜外露，所述梁区包括底层的多晶硅膜、上层的氧化层、涂布于所述上层氧化层上的氮化硅层。

7.根据权利要求4或6所述的一种压阻传感器芯片，其特征在于：所述力敏电阻条对称布置于所述梁区横向中心线两侧，所述力敏电阻条的上层涂布有所述氮化硅层，所述金属引线通过引线孔连通所述力敏电阻条。

8.一种压阻传感器芯片的制作方法，其特征在于：在衬底硅上表面生长氧化层，光刻并腐蚀背大膜区的氧化层，在背大膜区选择性生长PSG(掺磷的低温氧化硅)作为牺牲层，并反刻非背大膜区的氧化层，在衬底硅上表面生长多晶硅膜；光刻并腐蚀多晶硅膜的腐蚀孔，释放牺牲层，用PECVD(等离子体增强化学气相沉积)的方法淀积2um厚的SiO₂堵塞腐蚀孔，并进行致密化处理；淀积多晶硅薄膜，在其正面反刻电阻区，并干法刻蚀后形成多晶硅电阻条；淀积Si₃N₄，光刻梁区，用梁区版刻蚀膜区的氧化层以形成梁-膜结构；光刻引线孔，蒸Al后反刻Al引线，合金化后完成金属引线。

9.根据权利要求8所述的一种压阻传感器芯片的制作方法，其特征在于：

其具体步骤如下：

a、对衬底硅进行标准清洗，后用去离子水冲洗，并用甩干机脱水、烘干，然后，将处理好的硅片放在氧化炉中热氧化，使其单面形成0.1～1um的SiO₂氧化层；

b、光刻背大膜区，腐蚀背大膜区的SiO₂氧化层，继续用TMAH（四甲基氢氧化铵）腐蚀背大膜区的硅1～5um。经清洗后用去离子水冲洗，烘干后进入PECVD(等离子体增强化学气相沉积)炉中生长PSG(掺磷的低温氧化硅)，作为牺牲层，其中生长的PSG的厚度和被腐蚀掉的背大膜区的硅的厚度相同；

c、反刻背大膜区，腐蚀非背大膜区的氧化层。经清洗后用去离子水冲洗，烘干后进入LPCVD（低压化学气相沉积）炉中生长底层的多晶硅膜，厚度1～5um；

d、光刻定义腐蚀孔，采用干法刻蚀的方法去掉腐蚀孔中的多晶硅，再用干法或湿法方法释放牺牲层PSG(掺磷的低温氧化硅)。经清洗后用去离子水冲洗，烘干后进入PECVD(等离子体增强化学气相沉积)炉中生长SiO₂薄膜1～5um，放入氧化炉中进行致密氧化处理后堵塞腐蚀孔；

e、将完成上述工序的硅片放入LPCVD（低压化学气相沉积）炉中生长多晶硅薄膜0.1～1um,通过硼扩散或硼离子注入使多晶硅薄膜掺杂，为激活杂质和消除扩散或注入引起的缺陷，并使杂质均匀分布，将硅片放在950℃～1200℃氮气保护下退火处理；

f、光刻定义多晶硅力敏电阻条的形状，采用干法刻蚀的方法在所需位置留下多晶硅的力敏电阻条。经清洗后用去离子水冲洗。烘干后进入LPCVD（低压化学气相沉积）炉中生长Si₃N₄薄膜0.1～1um；

g、光刻梁区，依次去除膜区的氮化硅层、氧化层，形成梁-膜结构；

h、光刻引线孔，蒸Al后反刻Al引线，合金化后完成金属引线。