[发明专利]一种硅膜压阻压力传感器的制造方法及其传感器

权利要求书

1、一种硅膜压阻压力传感器的制造方法，该传感器包括在硅膜上表面制作压阻电阻器以及在硅膜下边形成空腔，其特征在于该传感器的硅膜和硅膜下边的空腔是在硅片的正面加工形成的，其主要步骤为：

a.在衬底的硅膜设计区的下方和两侧进行重掺杂形成连通的低阻区；

b.采用阳极氧化技术，使阳极电流流过这一低阻区，使低阻区的硅转变成多孔硅；

c.用腐蚀液腐蚀多孔硅；

d.用淀积物填平硅膜两侧腐蚀多孔硅后形成的空腔腔体开口。

2、根据权利要求1所述的硅膜压阻压力传感器的制造方法，其特征在于所说的a步在衬底的硅膜设计区的下方及两侧进行重掺杂工艺是先在n-型硅衬底的硅膜设计区进行离子注入或扩散，形成重掺杂的n⁺埋层区，然后进行n型外延，使外延层厚度近似等于所需硅膜厚度，再在紧靠硅膜设计区的两侧用离子注入或扩散方法进行重掺杂，使得与埋层区相连通形成低阻区，其离子注入或扩散要满足低阻区的n型杂质浓度大于1×10¹⁷/cm³。

3、根据权利要求1所述的硅膜压阻压力传感器的制造方法，其特征在于所说的a步在衬底的硅膜设计区的下方及两侧进行重掺杂工艺是采用二次高能离子注入的方法，它是在n-型硅衬底里先注入氮离子，注入剂量为10¹³-10¹⁵/cm²，注入结深近似等于所需硅膜厚度，后注入质子，注入剂量为10¹⁴-10¹⁶/cm²，注入结深近似等于所需硅膜厚度与空腔腔体高之和，注入后在400-500℃下于隋性气体中退火。

4、根据权利要求1所述的硅膜压阻压力传感器的制造方法，其特征在于所说的b步阳极氧化是在氢氟酸溶液中进行，氢氟酸溶液浓度为10-50%，稀释剂为水或乙醇。

5、根据权利要求4所述的硅膜压阻压力传感器的制造方法，其特征在于在氢氟酸溶液中进行阳极氧化的电压控制在4-10V，阳极电流为20-100mA/cm²。

6、根据权利要求1所述的硅膜压力阻压力传感器的制造方法，其特征在于所说的c步多孔硅的腐蚀液为稀碱性溶液。

7、根据权利要求6所述的硅膜压阻压力传感器的制造方法，其特征在于稀碱性溶液为氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化铵溶液，其浓度为2-10%。

8、根据权利要求1所述的硅膜压阻压力传感器的制造方法，其特征在于所说的d步填平硅膜两侧腔体开口的淀积物为多晶硅、氮化硅、二氧化硅、硼硅玻璃、磷硅玻璃或硼磷硅玻璃，淀积物可用物理或化学气相淀积方法制备。

9、一种采用由权利要求1所述的硅膜压阻压力传感器的制造方法所制造的硅膜压阻压力传感器，该传感器包括在硅膜上表面制作的压阻电阻器以及在硅膜下边的空腔，其特征在于所说的空腔是在衬底硅体内镂空，从硅片的正面形成的腔体，填平硅膜两侧腔体开口的为用物理或化学气相淀积方法制备的多晶硅、氮化硅、二氧化硅、硼硅玻璃、磷硅玻璃或硼磷硅玻璃等淀积物。

10、根据权利要求9所述的硅膜压阻压力传感器，其特征在于衬底硅为n-型硅，其载流子浓度为10¹⁵-10¹⁶/cm²。