[发明专利]压阻式压力传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种压阻式压力传感器，其特征在于，所述压力传感器包括基片、键合在基片正面的第一层晶圆、以及形成在第一层晶圆和基片之间的真空腔体，所述基片具有衬底、设置在衬底正面的第一绝缘层和设置在第一绝缘层正面与第一层晶圆之间的可动敏感膜层，所述衬底形成有将可动敏感膜层背面向下暴露的背腔。

2.根据权利要求1所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述基片和第一层晶圆之间采用Al-Ge键合，其中所述第一层晶圆具有形成在朝向基片一侧的双岛以及设置在双岛表面的Ge金属连接层，所述基片具有与Ge金属连接层键合的Al金属对接部，所述真空腔体形成在双岛和基片之间。

3.根据权利要求2所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述可动敏感膜层正面设置有掺杂区域，所述基片还具有设置在可动敏感膜层正面的绝缘复合层以及贯穿绝缘复合层而连接掺杂区域的压焊点，所述Al金属对接部设置在所述绝缘复合层正面、并位于掺杂区域上方。

4.根据权利要求3所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述绝缘复合层包括淀积在可动敏感膜层正面的氧化硅层、淀积在氧化硅层正面的氮化硅层以及淀积在氮化硅层正面的又一氧化硅层，或者也可为仅包括淀积在可动敏感膜层正面的氧化硅层和淀积在氧化硅层正面的氮化硅层。

5.根据权利要求1所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述背腔呈上大下小型设置。

6.一种压阻式压力传感器的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

S1、提供一衬底； 

S2、在衬底的正面和背面上分别形成第一绝缘层；

S3、在衬底正面的第一绝缘层上键合一硅层，该硅层形成为可动敏感膜层；

S4、在可动敏感膜层正面形成掺杂区域；

S5、在可动敏感膜层正面形成绝缘复合层；

S6、在绝缘复合层上形成与部分掺杂区域连通的通孔，并在通孔内以及掺杂区域上方的绝缘复合层表面淀积金属，从而形成与掺杂区域接触的压焊点和位于绝缘复合层表面的Al金属对接部；

S7、在衬底背面的第一绝缘层上经刻蚀形成窗口；

S8、提供第一层晶圆，该第一层晶圆经在另一衬底上刻蚀出双岛、同时在该双岛表面设置Ge金属连接层而形成；并将该第一层晶圆通过Ge金属连接层与Al金属对接部相键合而形成为一体，其中双岛与绝缘复合层之间形成真空腔体；

S9、以第一绝缘层作为掩膜板对窗口上方的衬底进行刻蚀，直至刻蚀到第一绝缘层停止，从而形成背腔，然后去除暴露于背腔内的第一绝缘层，使可动敏感膜层背面与大气接触，其中，上述具有背腔的衬底、第一绝缘层、可动敏感膜层和绝缘复合层形成基片。

7.根据权利要求6所述的压阻式压力传感器的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：S10、对第一层晶圆的边缘进行切割以露出压焊点。

8.根据权利要求6所述的压阻式压力传感器的制作方法，其特征在于，S3步骤中的硅层具体通过如下方式一或方式二形成：

方式一：首先在衬底正面的第一绝缘层上键合一硅片，然后将该硅片采用化学机械抛光工艺减薄而形成所述硅层；

方式二：首先在衬底正面的第一绝缘层上倒置一SOI晶片，该SOI晶片的硅层贴靠第一绝缘层设置，然后去除SOI晶片的衬底层和绝缘层，使该SOI晶片的硅层形成为S3步骤中的所述硅层。

9.根据权利要求6所述的压阻式压力传感器的制作方法，其特征在于，所述S1步骤还包括在衬底正面采用光刻或等离子体刻蚀工艺形成方形腔体，所述S7步骤中的窗口位于方形腔体的外侧缘之间。

10.根据权利要求6所述的压阻式压力传感器的制作方法，其特征在于，所述S5步骤的绝缘复合层具体包括淀积在可动敏感膜层正面的氧化硅层、淀积在氧化硅层正面的氮化硅层以及淀积在氮化硅层正面的又一氧化硅层，或者也可为仅包括淀积在可动敏感膜层正面的氧化硅层和淀积在氧化硅层正面的氮化硅层。