[发明专利]采用多种压敏元件的复合传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种采用多种压敏元件的复合传感器(200)的制造方法，所述复合传感器(200)包括压阻式压力传感器(220)和温度传感器(240)；所述压力传感器(220)的压敏电路包括PMOSFET(221)和压敏电阻(222)，位于压敏薄膜的高应力有效区域；所述温度传感器(240)的温敏电路包括温敏电阻(241)，位于体硅区域；所述制造方法包括步骤：

提供硅基底(201)，所述硅基底(201)分为压敏薄膜区域和体硅区域；

在所述硅基底(201)的上、下表面生长第一阻挡层(202)；

在所述硅基底(201)的下表面开出腐蚀窗口并湿法腐蚀，在所述硅基底(201)中形成腔体(203)，所述腔体(203)的底部部分成为所述压敏薄膜，其余部分为所述体硅区域；

去除所述第一阻挡层(202)，在所述硅基底(201)的上表面生长形成第二阻挡层(211)；

采用半导体光刻技术对所述第二阻挡层(211)作图形化，在所述硅基底(201)的上表面开出所述PMOSFET(221)的源漏区(204)的窗口，以及所述压敏电阻(222)和所述温敏电阻(241)的欧姆接触区(204’)的窗口；

以所述第二阻挡层(211)为掩模，通过高剂量离子注入工艺透过上述窗口在所述压敏薄膜上形成所述PMOSFET(221)的源漏区(204)和所述压敏电阻(222)的欧姆接触区(204’)，以及在所述体硅区域上形成所述温敏电阻(241)的欧姆接触区(204’)；

去除所述第二阻挡层(211)，在所述硅基底(201)的上表面生长形成第三阻挡层(212)；

采用半导体光刻技术对所述第三阻挡层(212)作图形化，在所述硅基底(201)的上表面开出所述PMOSFET(221)的沟道区域(205)的窗口，以及所述压敏电阻(222)和所述温敏电阻(241)的电阻条(205’)的窗口；

以所述第三阻挡层(212)为掩模，通过离子注入工艺透过上述窗口在所述压敏薄膜上形成所述PMOSFET(221)的沟道区域(205)和所述压敏电阻(222)的电阻条(205’)，以及在所述体硅区域上形成所述温敏电阻(241)的电阻条(205’)；

采用半导体光刻技术再次对所述第三阻挡层(212)作图形化，在所述硅基底(201)的上表面刻蚀出所述PMOSFET(221)、压敏电阻(222)和温敏电阻(241)的金属接触孔(205”)；

在所述硅基底(201)的上表面淀积金属导电层(206)；

采用半导体光刻技术对所述金属导电层(206)作图形化，在所述PMOSFET(221)、压敏电阻(222)和温敏电阻(241)的金属接触孔(205”)上方形成连线(207)，同时在所述PMOSFET(221)的沟道区域(205)上方形成金属栅(207’)；

提供封闭基底(208)，将所述硅基底(201)的下表面与所述封闭基底(208)相键合，使所述腔体(203)密闭。

2.根据权利要求1所述的复合传感器(200)的制造方法，其特征在于，在开出所述PMOSFET(221)的沟道区域(205)的窗口，以及所述压敏电阻(222)和所述温敏电阻(241)的电阻条(205’)的窗口之后，所述制造方法还包括步骤：

在所述沟道区域(205)和所述电阻条(205’)的窗口内热氧生长注入损伤保护层(213)。

3.根据权利要求2所述的复合传感器(200)的制造方法，其特征在于，所述压力传感器(220)的压敏电路包括两个PMOSFET(221)和两个压敏电阻(222)。

4.根据权利要求3所述的复合传感器(200)的制造方法，其特征在于，所述硅基底(201)为{100}方向的硅片。

5.根据权利要求4所述的复合传感器(200)的制造方法，其特征在于，所述压敏薄膜为方形薄膜。

6.根据权利要求5所述的复合传感器(200)的制造方法，其特征在于，所述金属导电层(206)的材料为铝。

7.根据权利要求6所述的复合传感器(200)的制造方法，其特征在于，所述封闭基底(208)为玻璃或者硅片。

8.根据权利要求7所述的复合传感器(200)的制造方法，其特征在于，所述第一阻挡层(202)为氮化硅层、氧化硅层或者两者并用的复合层。