【技术实现步骤摘要】
一种敏感电阻压力传感器芯片及加工方法
本专利技术涉及微电子
，具体涉及一种以金刚石为敏感电阻压力传感器芯片的加工方法。采用以金刚石为敏感电阻的压力传感器稳定性好，可探测高温下的压力，同时由于金刚石优异的性质，可以应用于极端条件下的高温压力探测。
技术介绍
扩散硅压力传感器芯片由于输出信号大,处理电路简单，而且可以测量压力、差压多面参数而受工业界的重视,近十年来迅速发展,在传感器和变送器市场占有相当大的份额,国外发达国家依靠强大的半导体工业基础对于扩散硅压力传感器芯片机理和应用进行了深入研究,取得了大量成果。但是，现有的扩散硅压力传感器芯片存在着探测温度低（<150℃）的问题，即使选择了SOI材料，其敏感电阻依然是硅材料，极限探测温度不会超过300℃。其他材料如SiC材料虽然可以达到更高的探测温度，但是其灵敏度较低。金刚石作为压阻系数最高的材料，同时有着更高的禁带宽度，其制成的传感器压阻灵敏度高于SiC压力传感器芯片。在437K下，SiC的最大压阻灵敏因子为30，而金刚石则为700。另外金刚石不与任何的酸碱反应，可...
【技术保护点】
1.一种敏感电阻压力传感器芯片，它包括有：在单晶硅衬底层所加工成的硅膜片，敏感电阻及压焊点，其特征在于：在硅膜片的内部设置有金刚石敏感电阻，硅膜片与金刚石敏感电阻的侧壁间隔一层用于金刚石敏感电阻与衬底之间绝缘的氧化层；金刚石敏感电阻下方与硅膜片之间的连接层为用于敏感电阻与硅膜片隔离本征金刚石。/n
【技术特征摘要】
1.一种敏感电阻压力传感器芯片，它包括有：在单晶硅衬底层所加工成的硅膜片，敏感电阻及压焊点，其特征在于：在硅膜片的内部设置有金刚石敏感电阻，硅膜片与金刚石敏感电阻的侧壁间隔一层用于金刚石敏感电阻与衬底之间绝缘的氧化层；金刚石敏感电阻下方与硅膜片之间的连接层为用于敏感电阻与硅膜片隔离本征金刚石。
2.根据权利要求1所述的敏感电阻压力传感器芯片，其特征在于：在单晶硅衬底表面覆盖有一氮化硅层。
3.根据权利要求1所述的敏感电阻压力传感器芯片，其特征在于：在金刚石敏感电阻上方连接一层用于导电的钛金电极，压焊点处的截面结构与金刚石敏感电阻区域的结构一致。
4.一种敏感电阻压力传感器芯片加工方法，其特征在于：其加工过程为：
（1）以100晶面的单晶硅为衬底，通过低压力化学气相沉积或者等离子体增强化学气相沉积生长一层0.5-2um的氮化硅层；
（2）光刻，利用常规光刻技术，刻出阻条及压焊点器件图形；
（3）刻蚀，利用干法或湿法刻蚀实现光刻图形，刻蚀深度为3-6um，若采用湿法刻蚀，得到2-5um的横向刻蚀深度，若用干法刻蚀，应注意调整工艺保留横向刻蚀，使横向刻蚀深度达到1-2um；
（4）氧化，热氧生长一层氧化硅，厚度为2-3um，使底部和侧壁均生长一层氧化层；
（5）刻蚀，利用干法刻蚀，刻蚀掉压焊点和阻条底部的氧化层，保留侧壁的氧化层；
（6）生长金刚石，利用微波等离子体化学气相沉积或者热丝化学气相沉积生长一层本征金刚石，其厚度为2-6um，由于其他氧化层和氮化硅位置以金刚石为敏感电阻本不形核，故该生长为选区生长，只在刻蚀区域生长金刚石；
（7）继续生长金刚石，利用微波等离子体化学气相沉积或者热丝生长一层硼掺杂的金刚石，其厚度为1-2um，电阻率为1*10-3~1*102欧姆·cm，由于其他氧化层位置以金刚石为敏感电阻本不形核，故该生长为选区生长，只在金刚石区域生长金刚石，制成的四个电阻组成惠斯通电桥；
（8）去氮化硅层，用磷酸去掉之前生长的氮化硅；
（9）重新氮化硅沉积，利用低压力化学气相沉积或者等离子体增强化学气相沉积生长一层氮化硅对芯片进行保护；
（10）刻蚀氮化硅，利用等离子体刻蚀技术，刻蚀出电极区域；
（11）电极制作，利用磁控溅射沉积Ti/Au或者Ti/Pt/Au作为电极，利用lift-off技术制备电极...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾文博，张治国，郑东明，祝永峰，任向阳，海腾，肖文英，冯艳敏，周聪，
申请(专利权)人：沈阳仪表科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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