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復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)及其制造方法

文檔序號(hào):6022973閱讀:411來源:國(guó)知局

專利名稱::復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)制造
技術(shù)領(lǐng)域
,具體來說,本發(fā)明涉及一種集成了溫度傳感器、加速度傳感器和壓力傳感器的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)
:隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展,傳感器芯片不再是包含單一的傳感器件,而是更多地以片上系統(tǒng)(S0C或者SIP)的形式出現(xiàn)。在一個(gè)片上系統(tǒng)中,往往集成有多個(gè)傳感器器件單元,甚至還會(huì)包含外圍的CMOS集成電路,構(gòu)成系統(tǒng)化的片上復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)。片上傳感系統(tǒng)的出現(xiàn),使得傳感器的集成度越來越高,功能越來越強(qiáng),體積越來越小,與此同時(shí)成本也得到了顯著的降低。復(fù)合集成傳感器的結(jié)構(gòu)和制造方法不僅是影響傳感器性能的關(guān)鍵,而且還將決定傳感器芯片成本、最終決定傳感器競(jìng)爭(zhēng)力的主要因素。當(dāng)前絕大多數(shù)傳感器的工藝都需要背面的工藝,在背面工藝完成后,通過鍵合的方法實(shí)現(xiàn)腔體的密封。這些工藝是當(dāng)前的主流,然而卻與常規(guī)的半導(dǎo)體工藝不兼容,因此需要采用定制化特點(diǎn)的傳感器加工生產(chǎn)線,增加了生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是一種復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)及其制造方法,能夠與常規(guī)的半導(dǎo)體工藝相兼容,簡(jiǎn)化制造工藝,降低生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)的制造方法,所述復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)包括加速度傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器,所述制造方法包括步驟提供基底,在所述基底上形成摻雜區(qū)域,分別作為所述壓力傳感器的壓阻陣列、所述加速度傳感器的壓阻單元和所述溫度傳感器單元;在所述基底的表面淀積絕緣層;依次刻蝕所述絕緣層和所述基底,在所述基底中形成用于制作腔體的槽;在所述基底的表面和所述槽的側(cè)壁與底部淀積含高濃度摻雜元素的阻擋層;將所述阻擋層中的摻雜元素?cái)U(kuò)散至所述槽與所述阻擋層接觸的基底表面內(nèi),在所述槽的側(cè)壁與底部形成重?fù)诫s層;去除所述絕緣層的表面和所述槽的底部的所述阻擋層,在所述槽的側(cè)壁上形成側(cè)壁保護(hù)層;以所述側(cè)壁保護(hù)層和所述絕緣層為掩模,繼續(xù)刻蝕所述槽,形成深槽;采用濕法腐蝕法腐蝕所述深槽,在所述基底的內(nèi)部分別形成所述壓力傳感器和所述加速度傳感器的腔體;在所述槽的側(cè)壁保護(hù)層之間填滿隔離和/或填充材料,形成插塞結(jié)構(gòu),將所述腔體與外界隔離;在所述基底的表面制作導(dǎo)電引線和電極;在所述加速度傳感器的區(qū)域淀積質(zhì)量塊,并對(duì)其作圖形化;在所述質(zhì)量塊的周圍形成隔離槽,所述隔離槽穿透所述加速度傳感器的腔體上方的基底,所述質(zhì)量塊以懸臂形式與所述基底相連接??蛇x地,所述基底為(111)晶向的硅??蛇x地,在所述基底上形成摻雜區(qū)域的方法為離子注入法。可選地,所述槽的形狀和/或深度根據(jù)實(shí)際需要是可調(diào)的??蛇x地,所述阻擋層是通過化學(xué)氣相淀積法或者原子層淀積法形成的。可選地,所述絕緣層的表面和所述槽的底部的阻擋層是通過回刻工藝去除的??蛇x地,所述槽的深度為0.0560μm??蛇x地,所述深槽的深度為0.180μm。可選地,所述濕法腐蝕法采用各向異性的腐蝕工藝在所述基底的內(nèi)部形成腔體??蛇x地,所述濕法腐蝕的溶液為KOH、NaOH,EPff和/或TMAH??蛇x地,所述腔體的形狀和/或深度是任意的??蛇x地,通過化學(xué)氣相淀積法或者原子層淀積法在所述槽的側(cè)壁保護(hù)層之間填充隔離和/或填充材料??蛇x地,所述隔離和/或填充材料為單層或者多層結(jié)構(gòu)。可選地,所述隔離和/或填充材料為多晶硅??蛇x地,所述導(dǎo)電引線和/或所述電極的材料包括鋁、銅、鎢、鈦、氮化鈦、金、銀及其任意合金??蛇x地,所述淀積質(zhì)量塊的方法為物理氣相淀積法或者化學(xué)電鍍法??蛇x地,所述質(zhì)量塊為單層或者多層結(jié)構(gòu)??蛇x地,所述質(zhì)量塊的材料包括銅、鎢、鎳。可選地,圍繞所述質(zhì)量塊的所述隔離槽的形狀為多邊形和任意不規(guī)則圖形??蛇x地,所述溫度傳感器單元為溫阻傳感器、PN二極管或者其他類型的溫度傳感ο相應(yīng)地,本發(fā)明還提供一種根據(jù)上述方法中任一項(xiàng)制造的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu),采用正面的、與常規(guī)半導(dǎo)體工藝相兼容的工藝,在通用的半導(dǎo)體生產(chǎn)線上都能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的制造,具有實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、高性能等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)將通過下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述而變得更加明顯,其中圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為圖1所示的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)沿著圖中的A-A、B_B和C-C方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)的制造方法的流程示意圖;圖4至圖18為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)的制造過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,在以下的描述中闡述了更多的細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述地其它方式來實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹,因此不應(yīng)以此具體實(shí)施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示,可以看到該種復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)上含有一個(gè)加速度傳感器(位于圖中上半部區(qū)域)、一個(gè)溫度傳感器(位于圖中中部區(qū)域)以及一個(gè)壓力傳感器(位于圖中下部區(qū)域)。在圖1所顯示的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)的平面圖中,在基底001上形成有加速度傳感器的加速度質(zhì)量塊009、壓阻單元007、壓力傳感器的壓阻陣列004和溫度傳感器單元006。其中溫度傳感器單元006可以為溫阻傳感器、PN二極管或者其他類型的溫度傳感器。各單元通過導(dǎo)電引線003或者金屬電極005連接,整個(gè)結(jié)構(gòu)具有多個(gè)導(dǎo)電的電極002。為了更好地說明該復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu),對(duì)上述的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)分別在A-A、B-B和C-C方向做剖面結(jié)構(gòu)示意圖,如圖2所示。圖2為圖1所示的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)沿著圖中的A-A、B_B和C-C方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。從圖2中可見,復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)在A-A、B-B和C-C方向的剖面結(jié)構(gòu)圖從左至右的分布分別是壓力傳感器、溫度傳感器和加速度傳感器單元。壓阻陣列004形成在具有一定的厚度的基底膜上,膜懸空在空隙010的上方,圖中標(biāo)號(hào)011所示的是隔離和/或填充材料;摻雜區(qū)域008的兩端形成有電極005;加速度傳感器的質(zhì)量塊是009,底下具有空隙010,形成懸臂梁結(jié)構(gòu),懸臂梁靠近基底側(cè)有摻雜區(qū)域007,具備壓阻效應(yīng),標(biāo)號(hào)003為導(dǎo)電引線。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,上述由圖1和圖2所示的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)的分布圖是示意性的。在此還要理解,其可以隨意根據(jù)需要對(duì)復(fù)合傳感器結(jié)構(gòu)的內(nèi)部各個(gè)傳感器組件進(jìn)行位置的排布和調(diào)整,都是在本發(fā)明申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi),而且根據(jù)需要可以選擇加速度傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器中的一種或多種器件進(jìn)行組合,即不一定同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述三種器件,可以是單獨(dú)的速度傳感器和壓力傳感器,或是速度傳感器和壓力傳感器的集成器件。另外,對(duì)于本發(fā)明中涉及質(zhì)量塊、溫度單元、壓阻單元的形狀和/或尺寸也都是可以根據(jù)需要進(jìn)行任意調(diào)整的。圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)的制造方法的流程示意圖。該復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)可以包括加速度傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器。如圖所示,該方法流程可以包括執(zhí)行步驟S101,提供基底,在基底上形成摻雜區(qū)域,分別作為壓力傳感器的壓阻陣列、加速度傳感器的壓阻單元和溫度傳感器單元;執(zhí)行步驟S102,在基底的表面淀積絕緣層;執(zhí)行步驟S103,依次刻蝕絕緣層和基底,在基底中形成用于制作腔體的槽;執(zhí)行步驟S104,在基底的表面和槽的側(cè)壁與底部淀積含高濃度摻雜元素的阻擋層;執(zhí)行步驟S105,將阻擋層中的摻雜元素?cái)U(kuò)散至槽與阻擋層接觸的基底表面內(nèi),在槽的側(cè)壁與底部形成重?fù)诫s層;執(zhí)行步驟S106,去除絕緣層的表面和槽的底部的阻擋層,在槽的側(cè)壁上形成側(cè)壁保護(hù)層;執(zhí)行步驟S107,以側(cè)壁保護(hù)層和絕緣層為掩模,繼續(xù)刻蝕槽,形成深槽;執(zhí)行步驟S108,采用濕法腐蝕法腐蝕深槽,在基底的內(nèi)部分別形成壓力傳感器和加速度傳感器的腔體;執(zhí)行步驟S109,在槽的側(cè)壁保護(hù)層之間填滿隔離和/或填充材料,形成插塞結(jié)構(gòu),將腔體與外界隔離;執(zhí)行步驟S110,在基底的表面制作導(dǎo)電引線和電極;執(zhí)行步驟S111,在加速度傳感器的區(qū)域淀積質(zhì)量塊,并對(duì)其作圖形化;執(zhí)行步驟S112,在質(zhì)量塊的周圍形成隔離槽,隔離槽穿透加速度傳感器的腔體上方的基底,質(zhì)量塊以懸臂形式與基底相連接。下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)的制造過程作進(jìn)一步說明。圖4至圖18為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)的制造過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。該復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)可以包括加速度傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器。需要注意的是,這些以及后續(xù)其他的附圖均僅作為示例,其并非是按照等比例的條件繪制的,并且不應(yīng)該以此作為對(duì)本發(fā)明實(shí)際要求的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。如圖4所示,提供基底101,該基底101可以為(111)晶向的硅,也可以是其他基底,例如鍺、鍺硅等基底。然后如圖5所示,利用離子注入法或者離子注入法加擴(kuò)散的方法在基底101上形成摻雜區(qū)域102。該摻雜區(qū)域102可以具備一定的形狀,可以根據(jù)通用的半導(dǎo)體工藝獲得,幾塊分立的區(qū)域的離子注入條件可以相同也可以不同,分別作為壓力傳感器的壓阻陣列004、加速度傳感器的壓阻單元007和溫度傳感器單元006。在基底101的上方,在采用例如離子注入法對(duì)基底101進(jìn)行摻雜的過程中,可以在基底101的不需要摻雜的區(qū)域上方覆蓋掩模,例如掩??梢允茄趸?、氮化物或者光刻膠等。在此基底101以(111)晶向的硅(Si)為例,但是本發(fā)明可以采用的基底材料顯然不限于此,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在本實(shí)施例中,在形成制作腔體109的槽104之前還包括在基底101的表面淀積絕緣層103,其形成后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。如圖6所示,依次刻蝕絕緣層103和基底101,在基底101中形成用于制作腔體的槽104,其中槽104的形狀和/或深度根據(jù)實(shí)際需要是可調(diào)節(jié)的(adjustable)。而從俯視圖(未圖示)上看,槽104的投影可以使多邊形(含矩形),也可以是圓形,顯然也可以是其他形狀,在此不在贅述。槽104的深度可以為0.0560μm。如圖7所示,利用例如化學(xué)氣相淀積法在絕緣層103的表面和槽104的側(cè)壁與底部淀積一層含高濃度摻雜元素的阻擋層105,也可以采用其他的例如原子層淀積法等方法代替,但是淀積的阻擋層105務(wù)必要覆蓋槽104的側(cè)壁。因此,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)至IJ,具體采用何種的淀積方法取決于該種方法能否很好地覆蓋槽104的側(cè)壁。另外需要注意的是,含高濃度摻雜元素的阻擋層105可以是任何符合要求的材料,如含高濃度摻雜元素B和/或h的SiA和/或其他玻璃、陶瓷材料。如圖8所示,通過高溫退火工藝使得阻擋層105中的摻雜元素?cái)U(kuò)散至槽104與阻擋層105接觸的基底表面內(nèi),由此在槽104的側(cè)壁與底部表面形成一層重?fù)诫s層106。在后續(xù)的濕法腐蝕深槽的步驟中,這層重?fù)诫s層106與阻擋層105對(duì)槽104的側(cè)壁形成了雙重保護(hù)。我們之后提到的后續(xù)濕法腐蝕是一種各向異性的腐蝕,在此過程中,若選用了Κ0Η、NaOH、EPW和/或TMAH等腐蝕液,當(dāng)腐蝕液碰到重?fù)诫s層106時(shí)其腐蝕速率將顯著下降。這是由于重?fù)诫s區(qū)域與腐蝕液的相互作用生成了一層納米鈍化層,阻擋了腐蝕的進(jìn)行,利用這一點(diǎn)可達(dá)到自動(dòng)中止腐蝕的目的,對(duì)槽104側(cè)壁起到了保護(hù)作用。如圖9所示,通過回刻工藝去除絕緣層103的表面和槽104的底部的阻擋層105,特別是要露出槽104的底部的基底材料,即完全去除底部的阻擋層105。該阻擋層105在槽104中附著于側(cè)壁上未被去除的部分則成為槽104的側(cè)壁保護(hù)層。如圖10所示,采用刻蝕工藝,以側(cè)壁保護(hù)層和絕緣層103為掩模,繼續(xù)刻蝕槽104,形成深槽108。該深槽108的深度可以為0.180μm。在此過程中,由于側(cè)壁保護(hù)層和絕緣層103作為刻蝕過程中的硬掩膜存在,保護(hù)了其他區(qū)域,因此,選擇的刻蝕條件需要較好的刻蝕選擇比。通過深槽108的形成,在得到的結(jié)構(gòu)中形成了“L”和反“L”形狀的重?fù)诫s層106,此種形狀有助于在后續(xù)濕法腐蝕的過程中保護(hù)空腔上方基底不受腐蝕,如此能夠更好地實(shí)現(xiàn)工藝的穩(wěn)定性和均勻性(因?yàn)槌鲇诰A上不同區(qū)域均勻性的考慮,一般會(huì)選擇對(duì)晶圓進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪^度腐蝕,“L”和反“L”形狀的重?fù)诫s層106有助于結(jié)構(gòu)的保持)。如圖11所示,采用濕法腐蝕法腐蝕深槽108,在基底101的內(nèi)部分別形成壓力傳感器和加速度傳感器的腔體109。在此過程中,為了更好的控制腐蝕過程,形成比較理想的腔體109,所以,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際的需要,優(yōu)選地采用各向異性的腐蝕工藝。當(dāng)然也可以是其他的腐蝕方式。例如,選擇(111)晶格取向的硅基底,在其內(nèi)部腔體腐蝕時(shí)采用K0H、Na0H、EPW和/或TMAH等濕法腐蝕溶液對(duì)基底101進(jìn)行各向異性的(選擇性的)腐蝕,在其內(nèi)部形成腔體109。在形成橫向腔體的同時(shí),因?yàn)椤癓”和反“L”結(jié)構(gòu)的存在,腐蝕過程對(duì)于上下方基底的腐蝕極其有限,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的腐蝕和高可靠的控制。因?yàn)閭?cè)壁保護(hù)層和絕緣層103的保護(hù),加上KOH、NaOH,EPff和/或TMAH的各向異性腐蝕,被側(cè)壁保護(hù)層和絕緣層103保護(hù)的區(qū)域保持完好,形成如圖11所示的結(jié)構(gòu),圖中的腔體109都是空心結(jié)構(gòu)。需要注意的是,這里的顯示的腔體109在截面上看是規(guī)則的矩形,然而,在此需要指出,視圖不過是為了表述方便,實(shí)際得到的腔體109的形狀和/或深度是任意的,與腐蝕工藝、基底和其他方面密切相關(guān),并不是規(guī)則的矩形,例如腔體109的側(cè)壁和底面之間可以形成一定的夾角,例如M.7度(如圖12所示)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解到腔體109的形狀和/或深度并不是限制本發(fā)明的內(nèi)容。為了形成壓力傳感器等傳感器組件,必須要形成密封的結(jié)構(gòu)。如圖13所示,優(yōu)選通過化學(xué)氣相淀積法或者原子層淀積法等工藝在槽104的側(cè)壁保護(hù)層之間填滿隔離和/或填充材料110,例如單層或者多層的多晶硅、氧化硅,氮化硅等,形成插塞結(jié)構(gòu),將腔體109與外界隔離。如圖14所示,不對(duì)基底101表面做平坦化,直接在基底101表面制作導(dǎo)電引線和電極111,該導(dǎo)電引線和/或電極111的材料可以包括鋁、銅、鎢、鈦、鈦鎢、金、銀及其任意選擇的合金,優(yōu)選為鋁。如圖15所示,在加速度傳感器的區(qū)域淀積質(zhì)量塊112,并對(duì)其作圖形化,采用的方法可以是物理氣相淀積法,也可以是化學(xué)電鍍法。淀積的質(zhì)量塊112可以是單層的結(jié)構(gòu),也可以是多層的結(jié)構(gòu)。質(zhì)量塊112的材料優(yōu)選但不局限于銅、鎢、鎳等材料。對(duì)質(zhì)量塊112進(jìn)行圖形化的方法可以采用刻蝕方法。整個(gè)復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)形成了質(zhì)量塊112之后的俯視圖如圖16所示。如圖17所示,在質(zhì)量塊112的周圍形成隔離槽113,該隔離槽113的形狀可以為多邊形和任意不規(guī)則圖形。隔離槽113穿透加速度傳感器的腔體109上方的基底101,可以看到質(zhì)量塊112僅僅是依靠懸臂粱的形式與基底101相連接。最終形成的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)示意圖如圖18所示。在本發(fā)明中,如有加速度存在,那么加速度傳感器在質(zhì)量塊的放大作用下,實(shí)現(xiàn)懸臂梁的扭曲,通過電橋?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換和放大,輸出了加速度信號(hào);溫度傳感器根據(jù)溫度的變化輸出不同的電阻;壓力傳感器根據(jù)壓力的變化,形成硅薄膜的形變,通過電橋,將形變?cè)斐傻碾娮枳兓D(zhuǎn)換成與壓力對(duì)應(yīng)的電壓輸出。如此,就形成了復(fù)合的集成傳感器。本發(fā)明提供的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu),采用正面的、與常規(guī)半導(dǎo)體工藝相兼容的工藝,在通用的半導(dǎo)體生產(chǎn)線上都能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的制造,具有實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、高性能等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上,但其并不是用來限定本發(fā)明,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),都可以做出可能的變動(dòng)和修改。因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化及修飾,均落入本發(fā)明權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)的制造方法,所述復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)包括加速度傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器,所述制造方法包括步驟提供基底(101),在所述基底(101)上形成摻雜區(qū)域(102),分別作為所述壓力傳感器的壓阻陣列(004)、所述加速度傳感器的壓阻單元(007)和所述溫度傳感器單元(006);在所述基底(101)的表面淀積絕緣層(103);依次刻蝕所述絕緣層(103)和所述基底(101),在所述基底(101)中形成用于制作腔體(109)的槽(104);在所述基底(101)的表面和所述槽(104)的側(cè)壁與底部淀積含高濃度摻雜元素的阻擋層(105);將所述阻擋層(10中的摻雜元素?cái)U(kuò)散至所述槽(104)與所述阻擋層(10接觸的基底表面內(nèi),在所述槽(104)的側(cè)壁與底部形成重?fù)诫s層(106);去除所述絕緣層(10的表面和所述槽(104)的底部的所述阻擋層(105),在所述槽(104)的側(cè)壁上形成側(cè)壁保護(hù)層;以所述側(cè)壁保護(hù)層和所述絕緣層(10為掩模,繼續(xù)刻蝕所述槽(104),形成深槽(108);采用濕法腐蝕法腐蝕所述深槽(108),在所述基底(101)的內(nèi)部分別形成所述壓力傳感器和所述加速度傳感器的腔體(109);在所述槽(104)的側(cè)壁保護(hù)層之間填滿隔離和/或填充材料(110),形成插塞結(jié)構(gòu),將所述腔體(109)與外界隔離;在所述基底(101)的表面制作導(dǎo)電引線和電極(111);在所述加速度傳感器的區(qū)域淀積質(zhì)量塊(112),并對(duì)其作圖形化;在所述質(zhì)量塊(112)的周圍形成隔離槽(113),所述隔離槽(11穿透所述加速度傳感器的腔體(109)上方的基底(101),所述質(zhì)量塊(112)以懸臂形式與所述基底(101)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述基底(101)為(111)晶向的硅。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法,其特征在于,在所述基底(101)上形成摻雜區(qū)域(102)的方法為離子注入法。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法,其特征在于,所述槽(104)的形狀和/或深度根據(jù)實(shí)際需要是可調(diào)的。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述阻擋層(10是通過化學(xué)氣相淀積法或者原子層淀積法形成的。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法,其特征在于,所述絕緣層(10的表面和所述槽(104)的底部的阻擋層(105)是通過回刻工藝去除的。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法,其特征在于,所述深槽(108)的深度為0.180μm08.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法,其特征在于,所述濕法腐蝕法采用各向異性的腐蝕工藝在所述基底(101)的內(nèi)部形成腔體(109)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造方法,其特征在于,所述濕法腐蝕的溶液為KOH、NaOH,EPff禾口/或TMAH。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法,其特征在于,所述腔體(109)的形狀和/或深度是任意的。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法,其特征在于,通過化學(xué)氣相淀積法或者原子層淀積法在所述槽(104)的側(cè)壁保護(hù)層之間填充隔離和/或填充材料(110)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制造方法,其特征在于,所述隔離和/或填充材料(110)為單層或者多層結(jié)構(gòu)。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法,其特征在于,所述隔離和/或填充材料(110)為多晶娃。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法,其特征在于,所述導(dǎo)電引線和/或所述電極(111)的材料包括鋁、銅、鎢、鈦、氮化鈦、金、銀及其任意合金。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造方法,其特征在于,所述淀積質(zhì)量塊(11的方法為物理氣相淀積法或者化學(xué)電鍍法。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造方法,其特征在于,所述質(zhì)量塊(11為單層或者多層結(jié)構(gòu)。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制造方法,其特征在于,所述質(zhì)量塊(11的材料包括銅、^^、^^ο18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造方法,其特征在于,圍繞所述質(zhì)量塊(112)的所述隔離槽(113)的形狀為多邊形和任意不規(guī)則圖形。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法,其特征在于,溫度傳感器單元(006)為溫阻傳感器、PN二極管或者其他類型的溫度傳感器。20.一種根據(jù)上述權(quán)利要1至19種任一項(xiàng)所述的方法制造的復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)。全文摘要本發(fā)明提供一種復(fù)合集成傳感器結(jié)構(gòu)及其制造方法,該方法包括提供基底,在其上形成摻雜區(qū)域;在基底表面淀積絕緣層;刻蝕絕緣層和基底形成槽;在基底表面和槽側(cè)壁與底部淀積含摻雜元素的阻擋層;將其中的摻雜元素?cái)U(kuò)散至基底內(nèi),形成重?fù)诫s層;去除槽底部的阻擋層,在槽側(cè)壁上形成側(cè)壁保護(hù)層;以側(cè)壁保護(hù)層和絕緣層為掩模,繼續(xù)刻蝕槽,形成深槽;腐蝕深槽,在基底內(nèi)部形成腔體;在側(cè)壁保護(hù)層之間填滿隔離和/或填充材料;在基底表面制作導(dǎo)電引線和電極;在加速度傳感器的區(qū)域淀積質(zhì)量塊,并作圖形化;在質(zhì)量塊的周圍形成隔離槽,質(zhì)量塊以懸臂形式與基底相連接。本發(fā)明采用正面的、與常規(guī)半導(dǎo)體工藝相兼容的工藝,具有實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、高性能等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)G01D21/02GK102502479SQ20111036604公開日2012年6月20日申請(qǐng)日期2011年11月17日優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日發(fā)明者倪勝中,張挺,薛維佳,謝志峰申請(qǐng)人:上海先進(jìn)半導(dǎo)體制造股份有限公司
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