[发明专利]一种压力传感器的制造方法及压力传感器

说明书

本发明公开了一种压力传感器的制造方法及压力传感器，在衬底上刻蚀出内腔；在SOI硅片或者外延片的表面形成重掺杂区、轻掺杂区，并在SOI硅片或者外延片的表面上形成绝缘层；将SOI硅片或外延片形成有重掺杂区、轻掺杂区的一侧键合在衬底的上端；将SOI硅片或外延片减薄至预定的厚度。本发明的制造方法，采用先制备压敏电阻，然后键合减薄的方式，使得压敏电阻具有较高的厚度均匀性，从而可以避免先键合减薄后注入步骤中压敏电阻膜层发生塑性变形引入的压敏电阻阻值的误差，保证了压敏电阻的准确性，有利于提高压力传感器的性能和传感器的小型化制造。

技术领域

本发明涉及测量领域，更具体地，涉及一种传感器，尤其涉及一种压力传感器；本发明还涉及一种压力传感器的制造方法。

背景技术

压力传感器利用的是单晶硅材料的压阻效应，现已广泛应用于气压、高度等领域的测量和控制中。单晶硅材料在受到力的作用后，电阻率发生变化，通过测量电路就可以得到正比于力变化的电信号。

目前被大批量生产和使用的压力传感器都是在N型硅衬底上制作出P型压敏电阻，通常做法是在单晶硅膜片上通过离子注入的方式形成重掺杂区、轻掺杂区。目前压力传感器在生产的过程中，先将硅片键合减薄后，再将其制作成压敏电阻。这样的生产工艺很容易引起膜片的塑性变形，使最终的压敏电阻偏离设计值，出现压阻不对称的现象，严重影响了传感器的性能。而且，该工艺方法，使得重掺杂区、轻掺杂区位于压敏电阻膜片的外表面一侧，其与外界环境直接接触。当该压力传感器工作在条件恶劣的环境下时，外界的酸碱物质、粉尘等杂质会对压敏电阻带来影响，大大降低了压力传感器的可靠程度。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种压力传感器的制造方法的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种压力传感器的制造方法，包括以下步骤：

a)在衬底上刻蚀出内腔；

b)在SOI硅片或者外延片的表面形成重掺杂区、轻掺杂区，并在SOI硅片或者外延片的表面上形成绝缘层；

c)将SOI硅片或外延片形成有重掺杂区、轻掺杂区的一侧键合在衬底的上端，并使其悬置在衬底内腔的上方；

e)将SOI硅片或外延片远离重掺杂区、轻掺杂区的一侧减薄至预定的厚度；

f)在SOI硅片或外延片的表面形成贯通至重掺杂区的凹槽；

g)在所述凹槽中设置连接重掺杂区的金属部。

优选地，所述步骤a)中，通过干法或者湿法在衬底上刻蚀出内腔。

优选地，所述步骤b)中还包括形成SOI硅片或外延片的步骤：通过氧化层将单晶硅片键合或外延在硅衬底上。

优选地，所述步骤f)中，通过腐蚀的方式形成凹槽。

本发明还提供了一种压力传感器的制造方法，包括以下步骤：

a)在SOI硅片或者外延片的表面形成重掺杂区、轻掺杂区，并在SOI硅片或者外延片的表面上形成绝缘层；

b)在衬底上刻蚀出内腔；

c)将SOI硅片或外延片形成有重掺杂区、轻掺杂区的一侧键合在衬底的上端，并使其悬置在衬底内腔的上方；

e)将SOI硅片或外延片远离重掺杂区、轻掺杂区的一侧减薄至预定的厚度；

f)在SOI硅片或外延片的表面形成贯通至重掺杂区的凹槽；

g)在所述凹槽中设置连接重掺杂区的金属部。