在硅膜中心部位设置四端单元件的力敏器件制造技术

在硅膜中心部位设置四端单元件力敏器件是利用某些特定形状的硅膜中心部分的应力变化缓慢的特点进行设计的．此设计可减少器件对工艺中定位偏差的敏感性．特别是提高了在小型化硅膜上制作器件的现实性．（*该技术在1995年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术属于半导体压力传感器件。已有的四端单元件(四端力敏元件)的力敏器件，其四端力敏元件均制作在硅膜的边缘(称“边缘器件”)。由于在工艺加工中，硅膜是通过硅片反面光刻定位的，正面的力敏元件与反面的硅膜图形可能有较大的对准偏差，这会造成力敏器件灵敏度的不一致和成品率的下降。特别当力敏器件向小型化方向发展时，硅膜尺寸缩小，这一问题就显得更为突出。本技术对上述力敏器件的结构加以改进，以减少由力敏元件与反面硅膜图形的对准偏差而产生的力敏器件灵敏度的变化范围，并提高在小型化硅膜上制作力敏器件的现实性。某些形状的硅膜在压力作用下，除了边缘有较大的应力区之外，中部也出现应力区。一般讲，中部应力区的最大应力要比边缘的最大应力略小，但变化缓慢，可利用的区域较大。本技术利用这一特点，将四端力敏元件设置在硅膜的中心部位(称“中心器件”)。下面就硅膜分别为矩形和圆形时说明本技术的两种设计方案。附图1为方案一的平面示意图。即在(100)的n型硅片上形成边沿〔110〕和〔110〕方向的矩形硅膜(图中虚线部分)，矩形的长边为短边长度的二倍以上。四端力敏元件设置在矩形硅膜的中心部位，其方位取向与矩形硅膜边成45°角。元件的长宽比取在1～3范围内，宽度一般为矩形膜短边长度的10％左右。附图2为方案二的平面示意图。在(110)n型硅片上形成圆形硅膜(图中虚线部分)，四端力敏元件设置在圆形硅膜的中心部位，其方位取向与平面上(110)晶向的夹角为45°。元件的长宽比取在1～3范围内，宽度一般取圆半径长度的20％左右。图中1为电流引出端，2为电压引出端。方案一的实施方法如下选用n型(100)晶向的抛光硅片，在硅片上氧化生长5000的SiO2层；正面光刻形成四端力敏元件的扩散区图形，元件的方向与〔110〕方向成45°角；硼扩散形成P型扩散区；正面光刻引线孔，反面光刻出形成硅膜所需的图形，硅膜的边分别沿〔110〕和〔110〕晶向，元件位于硅膜中心部位；正面蒸发铝层，光刻形成引出线，热处理改善接触；反面通过化学腐蚀方法形成硅膜(厚度一般在20μm以下)；最后分片测试、封装。方案二的实施方法与方案-基本相同，只是材料为n型〔110〕抛光硅片，并采用各向同性腐蚀或机械方法形成圆形硅膜。本技术所研制的“中心器件”可以达到与“边缘器件”大致相同的灵敏度。但“中心器件”当四端力敏元件相对于硅膜的位置偏差引起的灵敏度的变化要比“边缘器件”的变化小得多。如力敏元件相对于硅膜的位置偏移为矩形短边长度(或圆形直径)的5％时，“边缘器件”的灵敏度变化可达-50％～+100％，而“中心器件”的灵敏度变化仅为-3％～+5％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在硅膜上设置四端单元件的力敏器件，其特征在于上述的四端单元件（四端力敏元件）设置在硅膜的中心部位。

【技术特征摘要】
1.一种在硅膜上设置四端单元件的力敏器件，其特征在于上述的四端单元件(四端力敏元件)设置在硅膜的中心部位。2.根据权利要求1所说的力敏器件，其特征在于上述的硅膜为矩形和圆形两种矩形硅膜为(100)n型硅片，边沿〔110〕和〔110〕方向，长边为短边的二倍以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍敏杭，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]