[发明专利]压力传感器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种压力传感器的制造方法。

背景技术

微机电系统(Microelectro Mechanical Systems，简称MEMS)是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域，是一种采用半导体工艺制造微型机电器件的技术。与传统机电器件相比，MEMS器件在耐高温、小体积、低功耗方面具有十分明显的优势。经过几十年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一，它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。

压力传感器是一种将压力信号转换为电信号的换能器。根据工作原理的不同分为压阻式压力传感器和电容式压力传感器。电容式压力传感器的原理为通过压力改变顶部电极和底部电极之间的电容，以此来测量压力。

现有的压力传感器结构如图1所示：包括：半导体基底10，在半导体基底10上具有底部电极20，和互连层30，在半导体基底上具有压力感应层40，压力感应层40为导电材料，其与互连层30导电互连，压力感应层40a还与半导体基底10围成一个空腔50，使得底部电极20和位于底部电极20上方的压力感应层40a构成一对电容，当压力作用在压力感应层40a上，则压力感应层40a像底部电极20靠近，从而电容的电容值发生变化，通过测量电容值的变化可以测得压力。

在现有技术中在形成压力感应层时，如图1a所示，往往应力过大使得形成的空腔发生形变，电容的两个极板不平行，甚至晶圆发成形变弯曲，从而严重影响形成的压力传感器的性能和成品率。

发明内容

本发明解决的技术问题提供一种压力传感器的制造方法，大大提高压力传感器的成品率和性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种压力传感器的制造方法，包括步骤：

提供半导体基板，其中内嵌有层叠排列的CMOS电路、互连电路以及底部电极板，半导体基板暴露所述底部电极板外围的互连电路；

在所述半导体基板上底部电极板的对应位置形成牺牲层；

在所述牺牲层及所述半导体基板上形成压力感应层；

去除所述牺牲层，所述压力感应层和半导体基底围成一个空腔；

在所述压力感应层上形成压力传导层，其位于空腔的上方；

其中，所述压力感应层的形成步骤包括：

在牺牲层上形成锗硅层；

对锗硅层进行激光脉冲照射使其呈熔融态。

与现有技术相比，本发明主要具有以下优点：

本发明的压力传感器制造方法相比于现有技术：压力感应层利用激光脉冲照射的方法使锗硅呈熔融态，从而可以减小其中的应力，提高了器件的性能。

并且本发明中由于在半导体基板中内嵌有CMOS电路，因此如果高温例如大于550℃，会使得CMOS电路失效，因此本发明中进一步的利用了优选的在低温下进行激光脉冲照射，这样既使得应力问题得到解决，同时也使得CMOS器件的有效性可以得到保证。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是现有的一种压力传感器的结构示意图；

图1a是现有的一种压力传感器发生翘曲的示意图；

图2是本发明一实施例的压力传感器的制造方法流程图；

图3-图7是本发明一实施例的压力传感器的制造方法示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实现方式做详细的说明。为了便于理解本发明以一具体的电容式压力传感器为例进行详细的说明，但本发明并不一定局限于实施例中的结构，任何本领域技术人员可以根据现有技术进行替换的部分，都属于本发明公开和要求保护的范围。

如图2所示，本发明的传感器的制造方法包括下面步骤：

S10：提供半导体基板，其中内嵌有层叠排列的CMOS电路、互连电路以及底部电极板，半导体基板暴露所述底部电极板外围的互连电路；

S20：在所述半导体基板上底部电极板的对应位置形成牺牲层；

S30：在所述牺牲层及所述半导体基板上形成压力感应层；

S40：去除所述牺牲层，所述压力感应层和半导体基底围成一个空腔；

S50：在所述压力感应层上形成压力传导层，其位于空腔的上方；