[发明专利]压力传感器形成方法

权利要求书

1.一种压力传感器形成方法，其特征在于，包括：

提供第一半导体衬底；

形成覆盖所述第一半导体衬底表面的绝缘层和覆盖所述绝缘层表面的衬底层；

形成覆盖所述衬底层表面的器件层，所述器件层内形成有压阻结构；

形成覆盖所述器件层的介质层；

形成覆盖所述介质层表面的保护层，所述保护层内形成有连接区，所述连接区顶面与保护层表面齐平，且连接区在器件层上的投影位于压阻结构周边位置；

形成贯穿所述保护层和介质层的第一沟槽，所述第一沟槽暴露出压阻结构部分表面；

提供具有连接表面的第二半导体衬底，所述连接表面形成有第二沟槽，所述第二沟槽位置与第一沟槽位置对应；

键合连接所述连接区和连接表面，形成空腔；

去除第一半导体衬底，暴露出绝缘层。

2.如权利要求1所述的压力传感器形成方法，其特征在于，所述绝缘层为氧化硅，厚度为1微米～5微米。

3.如权利要求1所述的压力传感器形成方法，其特征在于，所述衬底层为硅或者锗，形成所述衬底层的工艺为外延生长，工艺温度为500℃～800℃，气压为1托～100托，反应气体为硅源气体SiH₄或SiH₂Cl₂，或者锗源气体GeH₄，所述硅源气体或者锗源气体的流量为1标况毫升每分～1000标况毫升每分。

4.如权利要求1所述的压力传感器形成方法，其特征在于，所述器件层内还形成有位于压阻结构周边位置的晶体管。

5.如权利要求1所述的压力传感器形成方法，其特征在于，所述介质层内形成有互连结构，所述互连结构贯穿介质层且与所述压阻结构和晶体管连接，与压阻结构连接的互连结构位于压阻结构边缘区域。

6.如权利要求1所述的压力传感器形成方法，其特征在于，所述保护层为厚度100nm～5000nm的绝缘材料，所述绝缘材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅或者介电常数2.0～4.0的低k值材料。

7.如权利要求6所述的压力传感器形成方法，其特征在于，所述连接区的材料为金属铜、铝、镍，适于和第二半导体衬底的连接表面键合连接。

8.如权利要求1所述的压力传感器形成方法，其特征在于，形成所述第一沟槽的工艺为干法刻蚀，所述干法刻蚀的刻蚀气体包含CF₄、CH₃F、CH₂F₂、CHF₃、SF₆、NF₃、SO₂、H₂、O₂、N₂、Ar和He中一种或几种，刻蚀气体的流量为50标况毫升每分～600标况毫升每分，偏压为100V～500V，功率为200W～600W，温度为40℃～70℃。

9.如权利要求8所述的压力传感器形成方法，其特征在于，所述第一沟槽的剖面宽度小于压阻结构的剖面宽度，第一沟槽的一侧边缘与压阻结构对应一侧边缘的水平距离为200nm～2000nm，适于避免对连接至压阻结构边缘的互连结构造成损伤。

10.如权利要求1所述的压力传感器形成方法，其特征在于，形成所述第二沟槽的工艺为干法刻蚀，所述干法刻蚀的刻蚀气体包含HBr、Cl₂、SF₆、NF₃、O₂、Ar、He、CH₂F₂和CHF₃中一种或几种，刻蚀气体的流量为50标况毫升每分～500标况毫升每分，偏压为100V～650V，功率为200W～600W，温度为40℃～70℃。