[发明专利]一种压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种压力传感器，其特征在于，包括玻璃底座(1)和位于所述玻璃底座(1)上的硅应变膜片(2)，该玻璃底座(1)的一面设有凹陷空腔，该硅应变膜片(2)包括位于正面的绝缘介质层和绝缘介质层覆盖的硅衬底；

所述硅应变膜片(2)的正面朝向所述空腔处设有鱼骨形的十字梁膜件(3)，所述十字梁膜件(3)的各个端部设有一组压敏电阻(4)、一组重掺杂接触区(5)和一对金属引线(6)，压敏电阻(4)和重掺杂接触区(5)串接，两端由金属引线(6)从重掺杂接触区(5)引出，所述金属引线(6)和所述重掺杂接触区(5)在所述硅应变膜片(2)的正面形成欧姆接触，且各压敏电阻(4)之间形成惠斯通电桥。

2.根据权利要求1所述的一种压力传感器，其特征在于，所述十字梁膜件(3)包括等间距或非等间距设置的岛状梁块(31)和用于连接各所述岛状梁块(31)的鱼骨条(32)；所述十字梁膜件(3)的各个梁上的岛状梁块(31)数目相等。

3.根据权利要求2所述的一种压力传感器，其特征在于，所述十字梁膜件(3)与边缘膜区域相连处的十字梁膜件(3)为直条形或线性渐变形。

4.根据权利要求3所述的一种压力传感器，其特征在于，各组所述压敏电阻(4)包括多个压敏电阻(4)条数。

5.根据权利要求4所述的一种压力传感器，其特征在于，所述岛状梁块(31)为矩形、三角形、椭圆形、菱形、圆形的一种或多种。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的压力传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在硅衬底正面制作相互连接的压敏电阻(4)和重掺杂接触区(5)，得到硅应变膜片(2)；

2)在硅应变膜片(2)的正面制作引线孔和金属引线(6)；

3)在硅应变膜片(2)的正面通过光刻定义十字梁膜件(3)的十字梁结构的形状，再刻蚀制作类鱼骨梁结构；

4)背腔刻蚀SOI晶圆/硅晶圆，直至遇到预设厚度停止；

5)将步骤4)得到的带有类鱼骨梁结构的硅应变膜片(2)与带有空腔或不带有空腔的玻璃进行阳极键合；

6)划片，制成压力传感器。

7.根据权利要求6所述的一种压力传感器的制备方法，其特征在于，步骤1)中通过离子注入的方法制作压敏电阻(4)和重掺杂接触区(5)；

步骤2)中采用蒸发或溅射等工艺淀积金属层，刻蚀得到金属引线，退火合金化，形成欧姆接触；

步骤3)中采用正面光刻定义十字梁形状，并采用浅层刻蚀的方式获得鱼骨类的梁膜件；

步骤4)中采用正反套刻深硅刻蚀背腔(7)，直到遇到埋氧层为止。

8.根据权利要求7所述的一种压力传感器的制备方法，其特征在于，步骤2)中还包括采用LPCVD工艺获得SiO2层或SiN层，光刻刻蚀得到电极孔(8)。

9.根据权利要求8所述的一种压力传感器的制备方法，其特征在于，步骤1)中通过注入B+离子，退火得到压敏电阻(4)和重掺杂接触区(5)。

10.根据权利要求9所述的一种压力传感器的制备方法，其特征在于，所述金属引线可才选用Al、Cr/Au、Ti/Au材料。