[发明专利]一种SOI压力应变计及其制作方法

权利要求书

1.一种SOI压力应变计，包括压力应变计，其特征在于：所述压力应变计包括SOI绝缘硅片，所述SOI绝缘硅片从下至上依次包括硅衬底、二氧化硅绝缘薄膜和硅薄膜，所述硅薄膜上设置有两个或四个的力敏电阻，所述力敏电阻上设有内引线通道，所述内引线通道内设置有金属内引线，还包括用于与传感器芯片连接的铝电极，所述力敏电阻通过金属内引线相互连接和/或与铝电极连接组成压力测量电路。

2.根据权利要求1所述的一种SOI压力应变计，其特征在于：所述内引线通道下方的硅薄膜上形成有其对应的浓硼扩散基体。

3.根据权利要求1所述的一种SOI压力应变计，其特征在于：所述硅薄膜及力敏电阻的上表面覆盖有一层氮化硅薄膜，所述氮化硅薄膜与二氧化硅绝缘薄膜形成复合绝缘基体。

4.根据权利要求1所述的一种SOI压力应变计，其特征在于：所述压力应变计设置于17-4PH不锈钢弹性基座的圆形弹性膜上，所述的力敏电阻分成两组，其中一组力敏电阻与圆形弹性膜的切线平行，另外一组力敏电阻与上述圆形弹性膜的切线相垂直。

5.根据权利要求4所述的一种SOI压力应变计，其特征在于：所述的力敏电阻设置于圆形弹性膜边缘的应力峰值区。

6.根据权利要求4所述的一种SOI压力应变计，其特征在于：所述压力应变计通过玻璃粉的微熔技术与17-4PH不锈钢弹性基座连为一体。

7.一种权利要求1至6任一所述SOI压力应变计的制作方法， 其特征在于包括以下步骤：

步骤1、取SOI绝缘硅片，所述SOI绝缘硅片包括两层单晶硅片和在两层单晶硅之间的二氧化硅绝缘薄膜，将上层的单晶硅片减薄成2-5μm硅薄膜；

步骤2、通过热氧化在SOI绝缘硅片的表面生成氧化层，在氧化层上光刻出浓硼区窗口，用硼乳胶源涂敷表面，通过热扩散形成浓硼扩散基体；

步骤3、在硅薄膜中中掺入硼原子，使其成为P型导电层，并按力敏电阻的阻值设计要求，调节P型导电层方块电阻的大小；

步骤4、通过热氧化在SOI绝缘硅片上表面层的2-5μm硅薄膜上再生成氧化层，通过光刻和干法刻蚀技术反刻形成单晶硅力敏电阻；

步骤5、在单晶硅力敏电阻的电极引线孔处光刻出向外延伸的内引线通道；

步骤6、在SOI绝缘硅片表面蒸镀出铝硅合金层，采用光刻技术，把铝硅合金层刻蚀成金属内引线和铝电极，使力敏电阻形成压力测量电路。

8.根据权利要求7所述的一种SOI压力应变计的制作方法，其特征在于：步骤4和步骤5之间还包括以下步骤：

      在硅薄膜及单晶硅力敏电阻的表面沉积一层氮化硅薄膜，所述氮化硅薄膜与硅薄膜形成复合绝缘基体，同时将单晶硅力敏电阻覆盖起来。

9.根据权利要求8所述的一种SOI压力应变计的制作方法，其特征在于：步骤5中、采用光刻技术光刻出电极引线孔窗口，先用F4C干法刻蚀氮化硅薄膜，然后用光刻腐蚀液漂净窗口内的二氧化硅层。

10.根据权利要求7所述的一种SOI压力应变计的制作方法，其特征在于：步骤4和步骤5之间还包括以下步骤，采用光刻技术光刻出分片槽窗口，然后腐蚀出分片槽。