[发明专利]一种超薄型全边框耐高温的半导体应变计及其制备方法

权利要求书

1.一种超薄型全边框耐高温的半导体应变计，其特征在于，采用全边框封闭式孔洞结构并包括高阻硅衬底层、二氧化硅氧化层、两条电阻栅、三个铝压脚以及氮化硅绝缘钝化膜；

其中，两条电阻栅相互连接形成半桥惠斯顿测量电路，而每条电阻栅由四条力敏电阻成“弓”字形串联组成，每条横向排列的力敏电阻之间通过浓硼短路条串联起来，两条电阻栅的一端共同连接了一个铝压脚，三个铝压脚之间存在孔洞区，三个铝压脚以“品”字形围设于孔洞区周围，最终由半导体应变计的表面和侧面通过氮化硅绝缘钝化层进行包裹形成全边框封闭式孔洞结构；其中，高阻硅衬底层的上表面与下表面分别设置有上述二氧化硅氧化层。

2.根据权利要求1所述的一种超薄型全边框耐高温的半导体应变计，其特征在于，高阻硅衬底层的上表面的二氧化硅氧化层与下表面的二氧化硅氧化层的厚度相等。

3.根据权利要求1所述的一种超薄型全边框耐高温的半导体应变计，其特征在于，力敏电阻的正面以及侧面都覆盖了氮化硅绝缘钝化膜。

4.根据权利要求1所述的一种超薄型全边框耐高温的半导体应变计，其特征在于，半导体应变计的内引线采用在掺浓硼的亚纳米硅晶体薄膜表面覆盖铝引线组成。

5.根据权利要求1所述的一种超薄型全边框耐高温的半导体应变计，其特征在于，力敏电阻之间的连接处都通过浓硼短路条连接。

6.根据权利要求1所述的一种超薄型全边框耐高温的半导体应变计，其特征在于，半导体应变计的厚度为9-12um。

7.根据权利要求1 所述的一种超薄型全边框耐高温的半导体应变计，其特征在于，力敏电阻由亚纳米硅晶体薄膜组成，亚纳米硅晶体薄膜的晶核大小介于纳米硅与多晶硅之间。

8.根据权利要求7所述的一种超薄型全边框耐高温的半导体应变计，其特征在于，亚纳米硅晶体薄膜通过低压气相沉积法在二氧化硅氧化层表面上方生长而成。

9.根据权利要求1所述的一种超薄型全边框耐高温的半导体应变计，其特征在于，力敏电阻的上层形成一层二氧化硅氧化层。

10.一种超薄型全边框耐高温的半导体应变计的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）取厚度400～600um的高阻硅晶圆作为牺牲层，然后将高阻硅晶圆表面氧化，在高阻硅晶圆上面结合另一个高阻硅晶圆，再用减薄机把上面的高阻硅晶圆减薄形成高阻硅衬底层；

（2）在高阻硅衬底层表面生长一层二氧化硅氧化层，并用低压气相沉积法生长亚纳米硅晶体薄膜；然后光刻浓硼区，带胶送离子注入，浓硼离子注入后，退火兼再分布，再光刻电阻区，带胶送离子注入，淡硼离子注入后，退火兼再分布；

（3）光刻引线孔、蒸铝、反刻、合金化，然后光刻孔洞区，带胶送干法刻蚀，ICP刻蚀深刻区10um至自终止，再去除表面光刻胶，沉积绝缘钝化层，然后光刻铝压脚，去除表面光刻胶，晶圆正面保护，腐蚀去除背面牺牲层，形成9-12um厚度半导体应变计。