[发明专利]电容式压力传感器及其形成方法

权利要求书

1.一种电容式压力传感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，在所述基底中形成刻蚀孔；

在所述基底上形成第一牺牲层，所述第一牺牲层包括填充满刻蚀孔的第一部分和覆盖部分基底表面的第二部分，第一部分位于第二部分正下方；

在所述第一牺牲层和基底上形成隔膜；

在部分隔膜上形成第二牺牲层，且所述第二牺牲层位于第一牺牲层的第二部分上方；

在所述第二牺牲层的两侧侧壁表面上形成相对的第一电极和第二电极，且所述第一电极和第二电极部分位于隔膜表面；

去除所述第二牺牲层，在第一电极和第二电极之间形成第一空腔；

平坦化或刻蚀所述基底的背面，直至暴露出刻蚀孔底部的第一牺牲层；

去除所述第一牺牲层，在隔膜的底部形成第二空腔；

在基底的背面上形成密封所述第二空腔的底部开口的密封层。

2.如权利要求1所述的电容式压力传感器的形成方法，其特征在于，所述第二牺牲层宽度小于第一牺牲层的第二部分的宽度，第二牺牲层的长度等于或小于第一牺牲层第二部分的长度。

3.如权利要求1所述的电容式压力传感器的形成方法，其特征在于，所述第一牺牲层的第二部分的厚度为0.1～10微米，第一牺牲层的第二部分的宽度为0.1～10000微米。

4.如权利要求1所述的电容式压力传感器的形成方法，其特征在于，所述第一电极和第二电极的形成过程为：在所述第二牺牲层的侧壁和表面以及隔膜的表面形成电极材料层；在所述电极材料层上形成掩膜层，所述掩膜层覆盖第二牺牲层两侧侧壁上和部分隔膜上的电极材料层；去除未被掩膜层覆盖的电极材料层，在所述第二牺牲层的两侧侧壁表面上形成相对的第一电极和第二电极。

5.如权利要求1所述的电容式压力传感器的形成方法，其特征在于，所述第一电极或第二电极包括第一部分和第二部分，第一部分位于第二牺牲层的两侧侧壁表面，第二部分位于第一牺牲层的第二部分的顶部和侧壁上的隔膜的表面。

6.如权利要求1所述的电容式压力传感器的形成方法，其特征在于，所述第一电极或第二电极包括第一部分和第二部分，第一部分位于第二牺牲层的两侧侧壁表面，第二部分位于第一牺牲层的第二部分的顶部和侧壁上的隔膜的表面以及第二牺牲层两侧的基底上的隔膜表面。

7.如权利要求1所述的电容式压力传感器的形成方法，其特征在于，第一电极和第二电极之间的间距为0.1～10000微米。

8.如权利要求1所述的电容式压力传感器的形成方法，其特征在于，所述刻蚀孔的宽度小于第一牺牲层第二部分的宽度，所述刻蚀孔的深度为大于50微米，宽度为0.1～10000微米。

9.如权利要求1所述的电容式压力传感器的形成方法，其特征在于，所述第一牺牲层或第二牺牲层材料相对于基底、隔膜、第一电极和第二电极材料具有高刻蚀选择比。

10.如权利要求9所述的电容式压力传感器的形成方法，其特征在于，所述第一牺牲层或第二牺牲层的材料为底部抗反射涂层、多晶硅、无定形硅、无定形碳、SiN、SiON、SiCN、SiC、BN、SiCOH、BN或SiGe。

11.如权利要求1所述的电容式压力传感器的形成方法，其特征在于，还包括：在所述基底的其他区域或者其他基底上形成控制电路和互连结构，第一电极和第二电极通过互连结构与控制电路相连。

12.如权利要求1所述的电容式压力传感器的形成方法，其特征在于，所述隔膜的厚度为0.1～10微米。

13.一种电容式压力传感器，其特征在于，包括：

基底，位于基底中且贯穿其厚度的刻蚀孔；

覆盖所述基底和刻蚀孔的隔膜，并且刻蚀孔上方的部分隔膜向上凸起，向上凸起的隔膜与基底之间具有第三空腔，第三空腔和刻蚀孔构成第二空腔；

位于凸起的隔膜两端上相对的第一电极和第二电极，第一电极和第二电极之间具有第一空腔；

位于基底的背面上的密封层，密封层密封第二空腔下端的开口。

14.如权利要求13所述的电容式压力传感器，其特征在于，所述第三空腔的高度为0.1～10微米，宽度为0.1～10000微米。