[发明专利]一种带自检测装置的压阻式压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种带自检测装置的压阻式压力传感器，其特征在于，该压力传感器包括玻璃基板（1）、自检测电极（2）、硅衬底（3）、腐蚀停止层（4）、外延单晶硅层（5）、压阻条（6）、钝化层（7）和金属引线（8）；

硅衬底（3）中设有真空密封腔（9），硅衬底（3）的下部和玻璃基板（1）通过阳极键合，腐蚀停止层（4）生长在硅衬底（3）的上方；真空密封腔（9）的底面为玻璃基板（1）的顶面，真空密封腔（9）的顶面为腐蚀停止层（4）的底面；自检测电极（2）连接在玻璃基板（1）上，且自检测电极（2）位于真空密封腔（9）中；外延单晶硅层（5）生长在腐蚀停止层（4）的上方，位于真空密封腔（9）正上方的腐蚀停止层（4）和外延单晶硅层（5）形成可动敏感薄膜层（10）；非位于真空密封腔9正上方的腐蚀停止层4和外延单晶硅层5构成不可动敏感薄膜层（12）；在外延单晶硅层（5）进行磷离子轻掺杂，形成压阻条（6）；与压阻条（6）相连的外延单晶硅层（5）区域进行掺杂，形成磷离子重掺杂扩散区（11）；钝化层（7）覆盖在外延单晶硅层（5）表面，钝化层（7）中设有电极引出孔；金属引线（8）的下部伸入钝化层（7）的电极引出孔中，与磷离子重掺杂扩散区（11）形成欧姆接触；压阻条（6）通过金属引线（8）相连，构成惠斯通电桥。

2.按照权利要求1所述的带自检测装置的压阻式压力传感器，其特征在于，所述的腐蚀停止层（4）由氧化硅构成。

3.按照权利要求1所述的带自检测装置的压阻式压力传感器，其特征在于，所述的钝化层（7）由二氧化硅层和氮化硅层组成，二氧化硅层生长在外延单晶硅层（5）和氮化硅层之间。

4.按照权利要求1所述的带自检测装置的压阻式压力传感器，其特征在于，所述的四个压阻条（6）位于可动敏感薄膜层（10）中，且位于外延单晶硅层（5）的四周边缘的中心处。

5.按照权利要求1至5中任何一项所述的带自检测装置的压阻式压力传感器，其特征在于，所述的金属引线（8）位于不可动敏感薄膜层（12）中。

6.一种权利要求1所述的带自检测装置的压阻式压力传感器的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

第一步，在双面抛光的硅衬底（3）一面热氧化生成一层二氧化硅作为腐蚀停止层（4）；

第二步：在腐蚀停止层（4）上外延一层单晶硅层，作为外延单晶硅层（5）；

第三步：在外延单晶硅层（5）选择性地进行磷离子轻掺杂，形成压阻条（6），在与压阻条（6）相连的外延单晶硅层区域进行掺杂，形成磷离子重掺杂扩散区（11）；

第四步：在外延单晶硅层（5）表面生长二氧化硅层和氮化硅层，作为钝化层（7），光刻钝化层（7）中，形成电极引出孔；

第五步：在钝化层（7）表面溅射金属，光刻图形化，形成金属引线（8），金属引线（8）通过钝化层（7）中的电极引出孔与磷离子重掺杂扩散区（11）形成欧姆接触，压阻条（6）通过金属引线（8）相连，构成惠斯通电桥；

第六步：在硅衬底（3）的另一面进行各项异性刻蚀，形成空腔；

第七步：在玻璃基板（1）上溅射一层金属，作为自检测电极（2）；

第八步，将硅衬底（3）和玻璃基板（1）进行阳极键合，形成真空密封腔（9）。