一种基于MEMS的双梁式微压感测芯体及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种基于MEMS的双梁式微压感测芯体，包括压力感测芯体和金属焊盘、互联引线、压阻条、敏感薄膜、钝化层、绝缘层、背腔、支撑基底支撑，压力感测芯体上除了用于后续引线键合的金属焊盘区域外，其余均被表面钝化层覆盖，金属焊盘与互联引线将四个压阻条以开环的惠斯通形式连接起来，压阻条包括横向压阻条与纵向压阻条，被布置在敏感薄膜的应力集中区域，敏感薄膜悬空于背腔之上且通过支撑基底支撑。本发明专利技术涉及一种基于MEMS的双梁式微压感测芯体及其制备工艺，所述的凸起梁和中心块结构避免了在微压领域灵敏度和线性度不可兼顾不足，而且所述的制备工艺可以提高晶圆的利用率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MEMS的双梁式微压感测芯体及其制备工艺


[0001]本专利技术属于微压感测
，具体为一种基于MEMS的双梁式微压感测芯体及其制备工艺。

技术介绍

[0002]微机电系统，也就是Micro
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Electro
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Mechanical System，该工艺简称MEMS工艺，以半导体微细加工技术和超精密机械加工技术为基础，MEMS器件的尺度往往在μm至mm范围内，它可以通过集成电路行业熟悉的大多数工艺制造。为了测量环境压力，不同感测原理的MEMS压力传感器被研发出来，其中包括压阻式(电阻率变化)、电容式(电容变化)、压电式(产生电荷)、光学和共振式(共振频率变化)传感。这些传感技术都有各自的优缺点，但压阻式压力传感器由于体积小、灵敏度高、成本低和制造简单，已成为各种应用中最受欢迎的选择。但是目前压杆侧芯体存在一些问题：在微压感测领域，器件的线性度和灵敏度一直是制约MEMS压阻式压力感测芯体的在该领域大规模应用的关键因素。为了感测较低的压力(≤5kPa)，灵敏度必须足够大，若采用平膜结构，敏感薄膜必须很本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MEMS的双梁式微压感测芯体，包括压力感测芯体(1)和金属焊盘(2)、互联引线(3)、压阻条(4)、敏感薄膜(8)、钝化层(9)、绝缘层(10)、背腔(11)、支撑基底支撑(12)，其特征在于：所述压力感测芯体(1)上除了用于后续引线键合的金属焊盘(2)区域外，其余均被表面钝化层(9)覆盖，金属焊盘(2)与互联引线(3)将四个压阻条(4)以开环的惠斯通形式连接起来，所述压阻条(4)包括横向压阻条(4
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1)与纵向压阻条(4
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2)，被布置在敏感薄膜(8)的应力集中区域，敏感薄膜(8)悬空于背腔(11)之上且通过支撑基底支撑(12)，压阻条(4)与互联引线(3)之间除了触点位置外，其余均被绝缘层(10)隔开，敏感薄膜(8)上有通过刻蚀形成的凹槽(7)、凸起中心块(5)和双梁式结构(6)。2.根据权利要求1所述的一种基于MEMS的双梁式微压感测芯体的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：a)利用湿法腐蚀体硅工艺在基底晶圆上腐蚀出V字形结构的空腔，作为压力感测芯体(1)的背腔(11)；b)利用键合工艺，在形成背腔(11)的硅晶圆上键合用于制备敏感薄膜(8)的硅晶圆；c)利用机械减薄工艺，将敏感薄膜层的晶圆减薄至指定的厚度；d)利用热氧化工艺，将键合的晶圆表面沉积一层氧化硅，利用浓硼掺杂和淡硼掺杂工艺在单晶硅片压力敏感薄膜上制备出欧姆接触区和压阻条(4)，注入完成后采用退火工艺对注入造成的晶格损伤进行修复；e)利用腐蚀工艺将敏感薄膜层上的氧化硅层腐蚀掉，利用MEMS薄膜沉积工艺在单晶硅压力敏感薄膜上沉积形成绝缘层(10)，厚度为450nm；并利用刻蚀工艺在绝缘层(10)上开出压阻条(4)的端点电学接触孔；利用MEMS薄膜沉积工艺在绝缘层(10)上沉积形成Al金属薄膜，并通过图形化工艺然后刻蚀形成金属互联引线，然后利用退火工艺以确保压阻条(...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，卜献宝，赵恺，曹凯聪，胡振朋，
申请(专利权)人：明石创新产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：