本發(fā)明涉及一種壓力傳感器，尤其涉及一種壓阻式的微機(jī)械壓力傳感器芯片及其制備方法。

背景技術(shù)：

普通壓阻式微機(jī)械壓力傳感器采用p-n結(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)變電阻與壓力敏感膜片的隔離，由于p-n結(jié)漏電流會(huì)隨著溫度升高而急劇增大，此類傳感器在高溫環(huán)境中工作時(shí)p-n結(jié)會(huì)產(chǎn)生較大的漏電流，會(huì)造成器件結(jié)構(gòu)性能不穩(wěn)定，甚至?xí)?dǎo)致產(chǎn)品的失效，這也限制了此類傳感器在高溫領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了一種壓阻式的微機(jī)械壓力傳感器芯片，包括：

第一基底；

第二基底，形成于所述第一基底的上表面，且所述第二基底與所述第一基底接觸的一面形成有一硅杯空腔；

第一絕緣層，覆蓋于所述第二基底未形成所述硅杯空腔的一面的上方；

兩個(gè)第一摻雜結(jié)構(gòu)，分別形成于所述第一絕緣層的上表面的兩側(cè)；

作為壓敏電阻的多個(gè)第二摻雜結(jié)構(gòu)，間隔分布于所述第一絕緣層的上表面兩個(gè)所述第一摻雜結(jié)構(gòu)之間；

鈍化層，覆蓋每個(gè)所述第一摻雜結(jié)構(gòu)和所述第二摻雜結(jié)構(gòu)的上表面及側(cè)部，并覆蓋暴露出的所述第一絕緣層的上表面；

所述鈍化層于兩側(cè)的所述第一摻雜結(jié)構(gòu)的上方分別包括有一接觸孔；

金屬焊盤，填充每個(gè)所述接觸孔使得每個(gè)所述第一摻雜結(jié)構(gòu)分別與一個(gè)所述金屬焊盤相接觸。

上述的微機(jī)械壓力傳感器芯片，其中，所述硅杯空腔呈凹形，硅杯空腔的凹口對(duì)應(yīng)形成所述第二基底向所述第一基底方向延伸的背島結(jié)構(gòu)。

上述的微機(jī)械壓力傳感器芯片，其中，所述第一基底的材質(zhì)為玻璃或硅。

上述的微機(jī)械壓力傳感器芯片，其中，所述金屬焊盤填充所述接觸孔并延伸至所述鈍化層上方。

上述的微機(jī)械壓力傳感器芯片，其中，所述第一絕緣層的材質(zhì)為氧化硅。

一種壓阻式的微機(jī)械壓力傳感器芯片的制備方法，包括：

步驟s1，制備一第二基底；

步驟s2，于所述第二基底的上表面依次制備一第一絕緣層和一器件預(yù)制備層；

步驟s3，對(duì)所述器件預(yù)制備層進(jìn)行摻雜形成一摻雜層；

步驟s4，于所述第二基底背離所述第一絕緣層的一面刻蝕形成一硅杯空腔；

步驟s5，于所述第二基底形成所述硅杯空腔的一面的表面制備一第一基底；

步驟s6，刻蝕所述摻雜層以在所述第一絕緣層的上表面的兩側(cè)分別形成一第一摻雜結(jié)構(gòu)，以及間隔分布于兩個(gè)所述第一摻雜結(jié)構(gòu)之間的作為壓敏電阻的多個(gè)第二摻雜結(jié)構(gòu)；

步驟s7，制備一鈍化層覆蓋每個(gè)所述第一摻雜結(jié)構(gòu)和所述第二摻雜結(jié)構(gòu)的上表面及側(cè)部，并覆蓋暴露出的所述第一絕緣層的上表面；

步驟s8，刻蝕所述鈍化層，以于每一側(cè)的所述第一摻雜結(jié)構(gòu)的上方的所述鈍化層中形成一個(gè)接觸孔；

步驟s9，制備金屬焊盤填充每個(gè)所述接觸孔使得每個(gè)所述第一摻雜結(jié)構(gòu)分別與一個(gè)所述金屬焊盤相接觸。

上述的制備方法，其中，所述步驟s3和所述步驟s4之間包括一第一中間步驟：于所述摻雜層的上表面制備一保護(hù)層，用于在進(jìn)行所述步驟s4時(shí)對(duì)所述摻雜層進(jìn)行保護(hù)；

所述步驟s4與所述步驟s5之間包括一第二中間步驟：去除所述保護(hù)層。

上述的制備方法，其中，所述中間步驟中，于所述摻雜層的上表面依次制備一第二絕緣層和一第三基底形成所述保護(hù)層。

上述的制備方法，其中，所述第二摻雜結(jié)構(gòu)在兩個(gè)所述第一摻雜結(jié)構(gòu)之間均勻分布。

上述的制備方法，其中，所述第二摻雜結(jié)構(gòu)的數(shù)量為四個(gè)。

有益效果：本發(fā)明提出的一種壓阻式的微機(jī)械壓力傳感器芯片及其制備方法，所形成的微機(jī)械壓力傳感器芯片具有耐高溫，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中壓阻式的微機(jī)械壓力傳感器芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中壓阻式的微機(jī)械壓力傳感器芯片的制備方法的步驟流程圖；

圖3～5為本發(fā)明一實(shí)施例中壓阻式的微機(jī)械壓力傳感器芯片的一個(gè)或多個(gè)制備步驟所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，如圖1所示，提出了一種壓阻式的微機(jī)械壓力傳感器芯片，可以包括：

第一基底10；

第二基底20，形成于第一基底的上表面，且第二基底與第一基底接觸的一面形成有一硅杯空腔cav；

第一絕緣層30，覆蓋于第二基底20未形成硅杯空腔cav的一面的上方；

兩個(gè)第一摻雜結(jié)構(gòu)41，分別形成于第一絕緣層30的上表面的兩側(cè)；

多個(gè)第二摻雜結(jié)構(gòu)42，間隔分布于第一絕緣層30的上表面兩個(gè)第一摻雜結(jié)構(gòu)41之間；

鈍化層50，覆蓋每個(gè)第一摻雜結(jié)構(gòu)41和第二摻雜結(jié)構(gòu)42的上表面及側(cè)部，并覆蓋暴露出的第一絕緣層30的上表面；

鈍化層50于兩側(cè)的第一摻雜結(jié)構(gòu)41的上方分別包括有一接觸孔con；

金屬焊盤60，填充每個(gè)接觸孔con使得每個(gè)第一摻雜結(jié)構(gòu)41分別與一個(gè)金屬焊盤60相接觸。

其中，第一摻雜結(jié)構(gòu)41和第二摻雜結(jié)構(gòu)42的摻雜類型可以為p型；第一絕緣層30與硅杯空腔cav的頂部，即與硅杯空腔cav(可以為密封空腔)靠近第一絕緣層30的一面之間的第二基底20呈薄片狀，形成敏感膜片，在第一基底的表面受到壓力時(shí)，敏感膜片變形使得作為壓敏電阻的第二摻雜結(jié)構(gòu)受到的應(yīng)力改變，從而導(dǎo)致電阻值發(fā)生變化。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，硅杯空腔cav呈凹形，硅杯空腔cav的凹口對(duì)應(yīng)形成第二基底20向第一基底10方向延伸的背島結(jié)構(gòu)21，該背島結(jié)構(gòu)21為形成硅杯空腔cav的第二基底20的一部分。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，第一基底10的材質(zhì)為玻璃或硅，優(yōu)選地可以為單晶硅。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，金屬焊盤60填充接觸孔con并延伸至鈍化層50上方。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，第一絕緣層30的材質(zhì)可以為氧化硅，但這只是一種優(yōu)選的情況，不應(yīng)視為是對(duì)本發(fā)明的限制。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，還提出了一種壓阻式的微機(jī)械壓力傳感器芯片的制備方法，可以制備如圖1所示的機(jī)械壓力傳感器，一個(gè)或多個(gè)步驟形成的結(jié)構(gòu)可以如圖3～5所示；如圖2所示，可以包括：

步驟s1，制備一第二基底20；

步驟s2，于第二基底20的上表面依次制備一第一絕緣層30和一器件預(yù)制備層；

步驟s3，對(duì)器件預(yù)制備層進(jìn)行摻雜形成一摻雜層40；

步驟s4，于第二基底20背離第一絕緣層30的一面刻蝕形成一硅杯空腔cav；

步驟s5，于第二基底20形成硅杯空腔cav的一面的表面制備一第一基底10；

步驟s6，刻蝕摻雜層40以在第一絕緣層30的上表面的兩側(cè)分別形成一第一摻雜結(jié)構(gòu)41，以及間隔分布于兩個(gè)第一摻雜結(jié)構(gòu)41之間的作為壓敏電阻的多個(gè)第二摻雜結(jié)構(gòu)42；

步驟s7，制備一鈍化層50覆蓋每個(gè)第一摻雜結(jié)構(gòu)41和第二摻雜結(jié)構(gòu)42的上表面及側(cè)部，并覆蓋暴露出的第一絕緣層30的上表面；

步驟s8，刻蝕鈍化層50，以于每一側(cè)的第一摻雜結(jié)構(gòu)41的上方的鈍化層50中形成一個(gè)接觸孔con；

步驟s9，制備金屬焊盤60填充每個(gè)接觸孔con使得每個(gè)第一摻雜結(jié)構(gòu)41分別與一個(gè)金屬焊盤60相接觸。

上述實(shí)施例中，優(yōu)選地，步驟s3和步驟s4之間包括一第一中間步驟：于40摻雜層的上表面制備一保護(hù)層，用于在進(jìn)行步驟s4時(shí)對(duì)40摻雜層進(jìn)行保護(hù)；

步驟s4與步驟s5之間包括一第二中間步驟：去除保護(hù)層。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，中間步驟中，于摻雜層40的上表面依次制備一第二絕緣層和一第三基底形成保護(hù)層。

其中，第二絕緣層可以是氧化層，第三基底的材質(zhì)可以是硅，并且第三基底可以具有一預(yù)設(shè)厚度，從而方便硅杯空腔cav的制備。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，第二摻雜結(jié)構(gòu)42在兩個(gè)第一摻雜結(jié)構(gòu)41之間均勻分布，也可以是如圖4所示的左右對(duì)稱非均勻分布。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，第二摻雜結(jié)構(gòu)42的數(shù)量為四個(gè)。

綜上所述，本發(fā)明提出的一種壓阻式的微機(jī)械壓力傳感器芯片及其制備方法，所形成的微機(jī)械壓力傳感器芯片具有耐高溫，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。

通過說明和附圖，給出了具體實(shí)施方式的特定結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例，基于本發(fā)明精神，還可作其他的轉(zhuǎn)換。盡管上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實(shí)施例，然而，這些內(nèi)容并不作為局限。

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無(wú)疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。