压阻式MEMS绝对压力传感器及其制造方法与流程

本申请涉及mems传感器领域，具体涉及一种压阻式mems绝对压力传感器及其制造方法。

背景技术：

1、在相关技术中，常通过将电学响应型压力传感器在压力作用下产生的形变来实时响应压力的大小，其中，传感器的形变会转化为传感器电学性能参数的变化。其中，压阻型压力传感器制备工艺简单、响应稳定性高、抗干扰能力强、灵敏度高、线性度好且后续处理电路简单易行，从而得到了广泛应用，成为当前柔性压力传感器领域的研究热点。

2、压阻式绝压压力传感器包括三个主要组成部分，分别为压敏电阻、应力薄膜和真空腔体。常用的，由四个压敏电阻构成惠斯通电桥，该电桥用于将作用在传感器上的压力通过薄膜的应力变化转换成压敏电阻阻值的变化，再经相应的测量电路检测出这个变化的阻值，最后，度量出作用在薄膜上的被测压力的大小。

3、传统的压阻式绝压压力传感器制作工艺中，通常会利用深刻蚀技术和晶圆键合技术形成应力薄膜和真空腔体，在此过程中需要利用多次进行双面光刻技术实现上下两层硅片图形之间对准，而这样多次双面光刻工艺会加大上下两层图形对准的偏移误差，由此，压阻型压力传感器往往存在大灵敏度漂移、零点输出及零点漂移问题，如何能够很好地解决由上述工艺偏差引起的零点漂移问题，制造出高品质的压阻型压力传感器是申请人致力于解决和想要克服的课题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种压阻式mems绝对压力传感器及其制造方法，可以解决工艺偏差引起的零点漂移问题，进而制造出高品质的压阻式压力传感器。

2、一方面，本申请提供了一种压阻式mems绝对压力传感器制造方法，该方法包括：

3、提供n 型硅衬底；

4、在所述n型硅衬底上方形成零层对准标记；

5、根据所述零层对准标记形成凹槽结构；

6、在所述n型硅衬底上方生长氧化层；

7、提供顶层硅片，所述顶层硅片位于所述氧化层上方；

8、将所述顶层硅片与所述n型衬底进行键合，所述顶层硅片与所述n型衬底之间形成具有真空腔体的csoi结构；

9、在所述零层对准标记上方的顶层硅片处形成微孔槽阵列，所述微孔槽阵列用于定位所述零层对准标记；

10、在所述顶层硅片处形成压阻结构；

11、淀积氧化隔离介质层且在所述氧化隔离介质层处形成接触孔图形；

12、在所述接触孔图形处形成金属布线；

13、生长钝化层，且在所述接触孔图形对应位置的钝化层处形成金属焊盘。

14、另一方面，本申请提供了一种压阻式mems绝对压力传感器，所述压阻式mems绝对压力传感器包括：

15、n 型硅衬底，上方形成有零层对准标记，且在所述零层对准标记处形成有凹槽结构；

16、氧化层，位于所述n型硅衬底上方；

17、顶层硅片，位于所述氧化层上方且与所述n型衬底键合，所述顶层硅片与所述n型衬底之间形成具有真空腔体的csoi结构；

18、微孔槽阵列，形成于所述零层对准标记上方的顶层硅片处；

19、压阻结构，形成于所述顶层硅片处；

20、氧化隔离介质层，位于所述顶层硅片上方且形成有接触孔图形；

21、金属布线，位于所述接触孔图形处；

22、钝化层，位于所述氧化隔离介质层上方且在所述接触孔图形对应位置处形成金属焊盘。

23、本申请提供一种压阻式mems绝对压力传感器及其制造方法。该方法中，在硅衬底处形成凹槽结构，凹槽结构在后续硅衬底与顶层硅片键合下形成真空腔体，顶层硅片处形成压阻结构，对压阻结构曝光时，通过微孔阵列定位硅衬底上的零层对准标记，这样在不使用双面光刻工艺的情况下，能够通过一次曝光工艺实现顶硅层片的压阻结构与硅衬底的真空腔体的精确对准，避免相关技术中多次进行双面光刻工艺后給上下两层图形对准带来偏移误差的问题。

技术特征：

1.一种压阻式mems绝对压力传感器制造方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述零层对准标记通过光刻和刻蚀工艺形成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述零层对准标记形成凹槽结构，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化层通过炉管工艺生长。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述顶层硅片与所述n型衬底通过晶圆熔融键合技术进行键合。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微孔槽阵列通过对所述顶层硅片进行光刻和深硅刻蚀工艺得到。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过光刻、注入、推阱工艺形成所述压阻结构。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用lpcvd淀积所述氧化隔离介质层，并通过光刻和刻蚀工艺形成所述接触孔图形。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述接触孔图形处形成金属布线，包括：

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过pecvd生长所述钝化层，且所述钝化层为氮化硅膜，并通过光刻和刻蚀工艺形成所述金属焊盘。

11.一种压阻式mems绝对压力传感器，其特征在于，所述压阻式mems绝对压力传感器包括：

技术总结本申请公开了一种压阻式MEMS绝对压力传感器及其制造方法，属于MEMS传感器领域。该方法中，在硅衬底处形成凹槽结构，凹槽结构在后续硅衬底与顶层硅片键合下形成真空腔体，顶层硅片处形成压阻结构，对压阻结构曝光时，通过微孔阵列定位硅衬底上的零层对准标记，这样在不使用双面光刻工艺的情况下，能够通过一次曝光工艺实现顶硅层片的压阻结构与硅衬底的真空腔体的精确对准，避免多次双面光刻工艺后給上下两层图形对准带来偏移误差的问题。技术研发人员：薛维佳,王兴阳,王辉受保护的技术使用者：莱斯能特（苏州）科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15