[发明专利]一种十字岛耐高温耐腐蚀压力传感器芯片及制备方法

权利要求书

1.一种十字岛耐高温耐腐蚀压力传感器芯片的制备方法，其特征在于，一种十字岛耐高温耐腐蚀压力传感器芯片，包括基底(1)中部设有的薄膜(2)，在基底(1)背面刻蚀腔体内薄膜(2)下表面中心附着有十字型质量块(3)，呈轴对称分布；在薄膜(2)上表面的边缘中心或在十字型质量块(3)尾部所对应的薄膜(2)上表面布置四个压敏浮雕电阻条(4-1、4-2、4-3、4-4)，压敏浮雕电阻条(4-1、4-2、4-3、4-4)的有效长度方向沿着压阻系数最大的晶向；四个压敏浮雕电阻条(4-1、4-2、4-3、4-4)通过五个P型重掺杂硅浮雕块(5-1、5-2、5-3、5-4、5-5)依次连接成半开环惠斯顿电桥，相邻的P型重掺杂硅浮雕块(5-1、5-2、5-3、5-4、5-5)间隔10um宽的细缝；P型重掺杂硅浮雕块(5-1、5-2、5-3、5-4、5-5)上表面布置有点电极(6-1、6-2、6-3、6-4、6-5)；压敏浮雕电阻条(4-1、4-2、4-3、4-4)、P型重掺杂硅浮雕块(5-1、5-2、5-3、5-4、5-5)和点电极(6-1、6-2、6-3、6-4、6-5)构成传感器芯片的敏感电路部分；

基底(1)正面四周边缘设有浮雕圈(7)，浮雕圈(7)上表面与P型重掺杂硅浮雕块(5-1、5-2、5-3、5-4、5-5)上表面平齐；浮雕圈(7)与第一P型重掺杂硅浮雕块(5-1)、第二P型重掺杂硅浮雕块(5-2)、第四P型重掺杂硅浮雕块(5-4)、第五P型重掺杂硅浮雕块(5-5)间隔10um宽的细缝，浮雕圈(7)与第三P型重掺杂硅浮雕块(5-3)局部相连；基底(1)正面与玻璃(8)键合在一起；

所述的一种十字岛耐高温耐腐蚀压力传感器芯片的制备方法，包括以下步骤：

a)基底(1)采用SOI硅片，将基底(1)进行标准RCA清洗；所述基底(1)分为三层，分别是：单晶硅器件层(11)、二氧化硅埋层(12)和单晶硅支撑层(13)；

b)对SOI硅片进行热氧化，在单晶硅器件层(11)和单晶硅支撑层(13)表面形成50nm二氧化硅层，对单晶硅器件层(11)整个表面进行硼离子轻掺杂的离子注入；

c)利用P+重掺杂引线版光刻显影重掺杂引线区域图形，掩蔽压敏电阻条图形，进行硼离子重掺杂的离子注入，然后退火实现注入离子的电激活；

d)利用电阻引线浮雕版，对单晶硅器件层(11)正面进行光刻，利用ICP技术刻蚀掉器件层厚度的硅，形成压敏浮雕电阻条(4-1、4-2、4-3、4-4)，P型重掺杂硅浮雕块(5-1、5-2、5-3、5-4、5-5)和浮雕圈(7)；

e)采用PECVD技术在硅片的正面沉积一层二氧化硅和氮化硅，作为上二氧化硅/氮化硅层(14)；

f)利用正面刻蚀版光刻显影，采用ICP刻蚀硅片正面的氮化硅，然后湿法腐蚀硅片正面的二氧化硅，用氢氟酸清洗硅片正面；

g)利用金属点电极版光刻显影正面的点电极图案，采用磁控溅射技术在基底(1)正面溅射金属，剥离得到金属点电极(6-1、6-2、6-3、6-4、6-5)；

h)将基底(1)正面与玻璃(8)的下表面真空键合；

i)利用背腔十字型岛刻蚀版，对单晶硅支撑层(13)表面进行光刻，去除相应深度的硅，形成传感器背腔的十字型质量块(3)；

j)采用PECVD技术在单晶硅支撑层表面沉积一层二氧化硅和氮化硅，作为下二氧化硅/氮化硅层(15)。

2.根据权利要求1所述的一种十字岛耐高温耐腐蚀压力传感器芯片的制备方法，其特征在于：所述的薄膜(2)选用正方形薄膜。

3.根据权利要求1所述的一种十字岛耐高温耐腐蚀压力传感器芯片的制备方法，其特征在于：所述的十字型质量块(3)厚度为基底(1)厚度的50％～90％，宽度W为薄膜(2)长度的10％～40％，长度L为薄膜(2)长度的30％～90％。