[发明专利]单晶硅传感器芯片的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体生产工艺，尤其是一种单晶硅传感器芯片的生产工艺。

背景技术

随着MEMS技术的发展，MEMS传感器的应用日益得以广泛。然而，MEMS传感器的芯片在生产过程中，其硅基微加工工艺与IC硅基微加工工艺之间存在相对的差异。目前，MEMS传感器的芯片通常为单晶硅传感器芯片，其现有生产工艺较为复杂，同时，受制于工艺影响，单晶硅传感器芯片成品性能亦难以得到保证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种单晶硅传感器芯片的生产工艺，其在改善传感器芯片的工艺流程的同时，可有效改善单晶硅传感器芯片成品的工作性能。

为解决上述技术问题，本发明涉及一种单晶硅传感器芯片的生产工艺，其包括有如下具体步骤：

1）提供一片单晶硅基片，对其进行离子注入工艺处理，以对单晶硅基片的上端面进行砷掺杂处理；

2）对步骤1）中的单晶硅基片进行低压气相沉积处理，使得单晶硅基片的上端面与下端面形成二氧化硅钝化层；

3）对步骤2）中的单晶硅基片进行低压气相沉积处理，使得单晶硅基片的上端面与下端面形成氮化硅绝缘层，所述单晶硅基片的上端面中，氮化硅绝缘层位于二氧化硅钝化层的上端面；所述单晶硅基片的下端面中，氮化硅绝缘层位于二氧化硅钝化层的下端面；

4）对步骤3）中的单晶硅基片进行硅深度反应离子刻蚀处理，使得二氧化硅钝化层，氮化硅绝缘层以及单晶硅基片中形成多个释放窗口；

5） 在步骤4）的单晶硅基片中，采用离子注入的方式在单晶硅基片内部形成导电基板以及保护环；

6）在步骤5）的单晶硅基片中，采用离子注入的方式在步骤3）中所形成的释放窗口中植入压敏电阻；

7）在步骤6）的单晶硅基片中，通过沉积多晶硅对单晶硅基片中压敏电阻所在的释放窗口进行缝合处理；

8）对步骤7）的单晶硅基片的上端面中压敏电阻的对应位置进行反应离子刻蚀处理，使得单晶硅基片中，压敏电阻得以与外界接触；

9）对步骤8）的单晶硅基片的下端面进行刻蚀工艺处理，使得单晶硅基片中形成由其下端面延伸至单晶硅基片内部的感应压力腔体；

10）在步骤9）中的单晶硅基片上端面溅射合金材料，以形成金属层；通过对上述金属层进行光刻处理以形成金属引线。

作为本发明的一种改进，所述步骤7）中的多晶硅为低应力多晶硅。

作为本发明的一种改进，所述步骤10）中的合金材料为硅铝合金。

采用上述工艺步骤的单晶硅传感器芯片的生产工艺，其通过二氧化硅钝化层与氮化硅绝缘层的配合作用，使得单晶硅传感器芯片在制造过程，以及成品使用过程中的稳定性得以显著改善；同时，上述工艺步骤的流程简洁，易于实现，并可在显著改善生产效率以及降低生产成本的同时，有效改善单晶硅传感器芯片成品的工作性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

一种单晶硅传感器芯片的生产工艺，其包括有如下具体方法：

1）提供一片单晶硅基片，对其进行离子注入工艺处理，以对单晶硅基片的上端面进行砷掺杂处理；

2）对步骤1）中的单晶硅基片进行低压气相沉积处理，使得单晶硅基片的上端面与下端面形成二氧化硅钝化层；

3）对步骤2）中的单晶硅基片进行低压气相沉积处理，使得单晶硅基片的上端面与下端面形成氮化硅绝缘层，所述单晶硅基片的上端面中，氮化硅绝缘层位于二氧化硅钝化层的上端面；所述单晶硅基片的下端面中，氮化硅绝缘层位于二氧化硅钝化层的下端面；

4） 对步骤3）中的单晶硅基片进行硅深度反应离子刻蚀处理，使得二氧化硅钝化层，氮化硅绝缘层以及单晶硅基片中形成多个释放窗口；

5）在步骤4）的单晶硅基片中，采用离子注入的方式在单晶硅基片内部形成导电基板以及保护环；

6）在步骤5）的单晶硅基片中，采用离子注入的方式在步骤3）中所形成的释放窗口中植入压敏电阻；

7）在步骤6）的单晶硅基片中，通过沉积低应力多晶硅对单晶硅基片中压敏电阻所在的释放窗口进行缝合处理；

8）在步骤1）的单晶硅基片中，对其上端面中压敏电阻的对应位置进行反应离子刻蚀处理，使得单晶硅基片中，压敏电阻得以与外界接触；

9）在步骤1）的单晶硅基片中，对其下端面进行刻蚀工艺处理，使得单晶硅基片中形成由其下端面延伸至单晶硅基片内部的感应压力腔体；