一种高温压力传感器芯片及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高温压力传感器芯片及其制备方法，高温压力传感器芯片包括顶层硅结构和底层SOI结构；底层SOI结构由上至下依次分布的信号处理层硅、绝缘层氧化硅和感压层硅，顶层硅结构上设置有信号引出孔和位于下表面的压力腔，感压层硅的下表面设置有引压腔；信号处理层硅包括四个惠斯通电桥桥臂电阻R1、R2、R3、R4、四个惠斯通电桥电极E1、E2、E3、E4以及隔离键合层，信号处理层硅用于将压力信号转换为电信号。本发明专利技术提供的压力传感器基于SOI基底制成，使用氧化硅代替PN结作为其绝缘层，其最高使用温度达到500℃。

【技术实现步骤摘要】
一种高温压力传感器芯片及其制备方法
本专利技术涉及微电子机械系统领域，尤其涉及一种高温压力传感器芯片及其制备方法。
技术介绍
压力传感器是在现代工业生产过程中经常用来检测设备和产品的性能及参数等，其广泛应用于各种工业生产、航空航天等各行业，其中硅压阻式压力传感器由于制作工艺简单、成本低、可靠性高等优点是目前应用最为广泛的一类压力传感器。压力传感器芯片是传感器中直接感受到压力的器件，是传感器的核心部件。目前最为常用的PN结压阻压力传感器，而当工作温度超过120℃，压力芯片中的硅材料由于本征激发，其PN结会在高温下反向导电，所以不能在高于120℃的环境下进行压力测量。随着现代工业生产和航空航天及军事的应用领域的发展，高温环境下压力测量显得尤为是重要，常规的压阻压力传感器已经不能满足于这些领域的要求。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种高温压力传感器芯片及其制备方法。根据本专利技术的一个方面，提供了一种高温压力传感器芯片，包括顶层硅结构和底层SOI结构；所述底层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温压力传感器芯片，其特征在于，包括顶层硅结构(11)和底层SOI结构(12)；/n所述底层SOI结构(12)由上至下依次分布的信号处理层硅(121)、绝缘层氧化硅(122)和感压层硅(123)，所述顶层硅结构(11)上设置有信号引出孔(111)和位于下表面的压力腔(112)，所述感压层硅(123)的下表面设置有引压腔(1231)；/n所述信号处理层硅(121)包括四个惠斯通电桥桥臂电阻R1、R2、R3、R4、四个惠斯通电桥电极E1、E2、E3、E4以及隔离键合层(29)，信号处理层硅(121)用于将压力信号转换为电信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温压力传感器芯片，其特征在于，包括顶层硅结构(11)和底层SOI结构(12)；
所述底层SOI结构(12)由上至下依次分布的信号处理层硅(121)、绝缘层氧化硅(122)和感压层硅(123)，所述顶层硅结构(11)上设置有信号引出孔(111)和位于下表面的压力腔(112)，所述感压层硅(123)的下表面设置有引压腔(1231)；
所述信号处理层硅(121)包括四个惠斯通电桥桥臂电阻R1、R2、R3、R4、四个惠斯通电桥电极E1、E2、E3、E4以及隔离键合层(29)，信号处理层硅(121)用于将压力信号转换为电信号。


2.根据权利要求1所述的高温压力传感器芯片，其特征在于，顶层硅结构(11)采用硅晶圆或者玻璃晶圆制成。


3.根据权利要求1所述的高温压力传感器芯片，其特征在于，隔离键合层(29)为氮化硅或者氧化硅的绝缘薄膜。


4.一种如权利要求1-3任一所述的高温压力传感器芯片的制备方法，其特征在于，包括：
步骤S101，清洗硅晶圆或者玻璃晶圆，以及SOI晶圆；
步骤S102，热氧化，将硅晶圆或玻璃晶圆，SOI晶圆进行双面热氧化；
步骤S103，制备惠斯通桥臂电阻；
步骤S104，SOI正面平坦化；
步骤S105，制备底层SOI结构(12)背面的引压腔(1231)；
步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立会，邓杨，
申请(专利权)人：广州市智芯禾科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44