[发明专利]基于智能剥离硅隔离芯片的耐高温抗腐蚀压力传感器

权利要求书

1.一种基于智能剥离硅隔离芯片的耐高温抗腐蚀压力传感器，用于检测压力介质的压力，其特征在于：其包括依次设置的压力传感器芯片、金锗合金膜层、弹性膜片；

所述的压力传感器芯片为采用智能剥离技术形成的硅隔离芯片；所述的弹性膜片具有第一面和第二面；所述的压力传感器芯片为两片且对称地设置于所述的弹性膜片的第一面的应力最大处；所述的弹性膜片的第二面面向所述的压力介质。

2.根据权利要求1所述的基于智能剥离硅隔离芯片的耐高温抗腐蚀压力传感器，其特征在于：所述的压力传感器芯片包括依次设置的对压力敏感的高掺杂单晶硅层、二氧化硅埋层、衬底硅层；所述的单晶硅层包括电阻条。

3.根据权利要求1或2所述的基于智能剥离硅隔离芯片的耐高温抗腐蚀压力传感器，其特征在于：所述的压力传感器芯片与所述的弹性膜片通过短暂液相过渡共晶键合工艺封装；所述的压力传感器芯片上依次淀积有粘附层、硅扩散阻挡层、金扩散阻挡层、第一金膜层、超薄锗层；所述的弹性膜片上电镀有第二金膜层；当所述的压力传感器芯片与所述的弹性膜片相键合时，所述的超薄锗层与所述的第一金膜层和所述的第二金膜层的界面处的金原子和锗原子发生共晶熔化，所述的超薄锗层中的锗原子向周围扩散而使锗原子浓度逐渐下降，最终金锗共晶由液态转变为固态形成所述的金锗合金膜层，所述的金锗合金膜层中锗原子的浓度低于3%。

4.根据权利要求3所述的基于智能剥离硅隔离芯片的耐高温抗腐蚀压力传感器，其特征在于：所述的压力传感器芯片与所述的弹性膜片的键合温度为360℃-450℃。

5.根据权利要求2所述的基于智能剥离硅隔离芯片的耐高温抗腐蚀压力传感器，其特征在于：所述的压力传感器芯片采用如下工艺制成：向第一片硅晶圆片中注入氢离子形成微气泡层，再将该第一片硅晶圆片与含有所述的二氧化硅埋层和所述的衬底硅层的第二片硅晶圆片直接键合后加高温退火裂变，所述的第一片硅晶圆片与所述的第二片硅晶圆片之间形成激活层，向所述的激活层中注入硼离子形成所述的高掺杂单晶硅层，再采用等离子刻蚀方法将所述的高掺杂单晶硅层刻蚀成所述的电阻条。

6.根据权利要求2所述的基于智能剥离硅隔离芯片的耐高温抗腐蚀压力传感器，其特征在于：所述的高掺杂单晶硅层上形成有欧姆接触金属层和氮化硅钝化层。

7.根据权利要求1所述的基于智能剥离硅隔离芯片的耐高温抗腐蚀压力传感器，其特征在于：所述的弹性膜片为金属膜片，且所述的弹性膜片为圆形膜片。

8.根据权利要求1所述的基于智能剥离硅隔离芯片的耐高温抗腐蚀压力传感器，其特征在于：其还包括温度补偿芯片，所述的温度补偿芯片设置于所述的弹性膜片的第一面的应力最小处。

9.根据权利要求8所述的基于智能剥离硅隔离芯片的耐高温抗腐蚀压力传感器，其特征在于：所述的温度补偿芯片包括依次设置的温度补偿电阻条层、温度补偿二氧化硅埋层、温度补偿衬底硅层；所述的温度补偿电阻条层具有温度补偿电阻；所述的温度补偿芯片通过共晶键合方式粘贴于所述的弹性膜片上。

10.根据权利要求1所述的基于智能剥离硅隔离芯片的耐高温抗腐蚀压力传感器，其特征在于：其还包括外壳，所述的外壳与所述的弹性膜片采用相同材料且一体加工而成，所述的外壳包括具有中心孔的边框，所述的弹性膜片通过悬臂梁与所述的边框相连接于同一平面上，且所述的弹性膜片位于所述的中心孔中。