[发明专利]平面型硅压力传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种平面型硅压力传感器，其特征在于，其由下至上依次为：硅衬底、氮化膜、硅传感薄膜、密封氮化膜；在部分硅衬底和部分氮化膜内设有一个空腔；在硅传感薄膜内设有释放孔，该释放孔与空腔垂直连通。

2.如权利要求1所述的平面型硅压力传感器，其特征在于，所述释放孔是单层或多层单元的阵列，单个释放孔单元形状是圆形、正方形或矩形；所述释放孔为多层阵列时，相邻两层的对应释放孔平行或交错；单个释放孔单元的最小尺寸指圆孔直径或正方形、矩形的最小边长的尺寸为0.1～5微米。

3.一种如权利要求1或2所述的平面型硅压力传感器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在硅衬底上依次淀积氮化膜和牺牲氧化膜；

(2)刻蚀形成空腔；

(3)氮化膜侧向回刻，以牺牲氧化膜为阻挡层；

(4)去除牺牲氧化膜；

(5)氧化膜填充空腔；

(6)采用化学机械抛光工艺表面平坦化，以氮化膜为阻挡层去除表面多余的氧化膜；

(7)淀积硅传感薄膜；

(8)刻蚀部分硅传感薄膜形成释放孔；

(9)湿法刻蚀去除氧化膜；

(10)淀积密封氮化膜。

4.如权利要求3所述的平面型硅压力传感器的制造方法，其特征在于，步骤(1)中，所述在硅衬底上依次淀积氮化膜和牺牲氧化膜采用常压化学气相淀积工艺、低压化学气相淀积工艺或等离子增强化学气相淀积工艺，所述氮化膜的厚度为10～所述牺牲氧化膜的厚度为10～

5.如权利要求3所述的平面型硅压力传感器的制造方法，其特征在于，步骤(2)中，采用各向异性干法刻蚀工艺刻蚀部分硅衬底、氮化膜和牺牲氧化膜形成空腔，该空腔的深度为1～10微米，该空腔作为后续步骤(7)形成的硅传感薄膜的伸缩空间。

6.如权利要求3所述的平面型硅压力传感器的制造方法，其特征在于，步骤(3)中，所述氮化膜回刻采用各向同性的湿法刻蚀工艺，刻蚀量为1～10微米。

7.如权利要求3所述的平面型硅压力传感器的制造方法，其特征在于，步骤(4)中，所述去除牺牲氧化膜采用干法刻蚀工艺和/或湿法腐蚀工艺。

8.如权利要求3所述的平面型硅压力传感器的制造方法，其特征在于，步骤(5)中，所述氧化膜填充空腔采用常压化学气相淀积工艺、半常压化学气相淀积工艺或等离子增强化学气相淀积工艺，该氧化膜的厚度范围为10～

9.如权利要求3所述的平面型硅压力传感器的制造方法，其特征在于，步骤(7)中，所述淀积硅传感薄膜采用低压化学气相淀积工艺、半常压化学气相淀积工艺或外延工艺，该硅传感薄膜的厚度范围为10～

10.如权利要求3所述的平面型硅压力传感器的制造方法，其特征在于，步骤(8)中，所述刻蚀部分硅传感薄膜形成释放孔具体为：采用各向异性的干法刻蚀工艺在氧化膜上的部分硅传感薄膜位置进行刻蚀，即步骤(3)中氮化膜侧向回刻的位置进行刻蚀，形成的释放孔与空腔垂直连通。

11.如权利要求3所述的平面型硅压力传感器的制造方法，其特征在于，步骤(9)中，所述湿法刻蚀采用的刻蚀药液为稀释氢氟酸或缓冲氢氟酸，浓度为0.1～49％。

12.如权利要求3所述的平面型硅压力传感器的制造方法，其特征在于，步骤(10)中，所述淀积密封氮化膜采用低压化学气相淀积工艺或等离子增强化学气相淀积工艺，该密封氮化膜的厚度范围为10～