一种温度及压力传感器芯片及其制作方法与流程

【】本发明涉及传感器技术和微机电系统，尤其涉及一种温度及压力传感器芯片及其制作方法。

背景技术

0、背景技术：

1、随着社会智能化的发展需求，压力传感器的应用领域越来越广，精度要求越来越高；mems(micro electro mechanical systems，微机电系统)压阻式压力传感器以其低成本、高灵敏度、高分辨率受到市场的青睐。mems压阻式压力传感器的精度受温度影响较大，这需要调理芯片实时采集mems压力传感器芯片的温度数据，并进行实时的温度补偿。

2、现有技术方案中，mems压力传感器芯片衬底和测温二极管阴极是同极性的，二者只可以交替工作(压敏部件工作时，衬底为高电平，测温二极管工作时，衬底是低电平)，例如frist sensor的high stability line stare系列压力传感器。由于现有mems压力传感器芯片上的压敏部件和测温二极管不可同时工作，导致mems压力传感器芯片温度采集不准确。

3、因此，有必要提出一种技术方案来克服上述问题。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、本发明的目的之一在于提供一种温度及压力传感器芯片及其制作方法，其可以解决以往技术中mems压力传感器芯片温度采集不准确的问题。

2、根据本发明的一个方面，本发明提供一种温度及压力传感器芯片，其包括：

3、第一衬底，其具有正面和背面；第二衬底，其具有正面和背面，所述第二衬底位于所述第一衬底的正面，且所述第二衬底的正面与所述第一衬底的正面相邻；

4、外延层，其生长于所述第二衬底的背面；p++区，其自所述外延层远离所述第一衬底的一侧表面贯穿所述外延层并延伸至所述第二衬底内，所述p++区将所述外延层分隔成压敏区和测温区；测温结构，其形成于所述测温区；压阻结构，其形成于所述压敏区；第一腔体，其设置于所述第一衬底中并与所述压敏区相对。

5、根据本发明的另一个方面，本发明提供一种温度及压力传感器芯片的制作方法，其包括：提供具有正面和背面的第一衬底，并自所述第一衬底的正面向所述第一衬底内刻蚀形成第一腔体；提供具有正面和背面的第二衬底；将刻蚀有所述第一腔体的所述第一衬底的正面与所述第二衬底的正面键合，使得所述第一衬底和第二衬底结合成一个整体；自所述第二衬底的背面减薄所述第二衬底；自减薄后的所述第二衬底的背面生长外延层；在所述外延层远离所述第一衬底的一侧表面图形化p型重掺杂以形成p++区，所述p++区贯穿所述外延层并延伸至减薄后的所述第二衬底内，所述p++区将所述外延层分隔成压敏区和测温区，所述压敏区与所述第一腔体相对；在所述压敏区形成压阻结构，在所述测温区形成测温结构。

6、与现有技术相比，本发明使得同一温度及压力传感器芯片上的压敏部件(或压敏结构)和测温二极管(或测温三极管)在衬底上隔离开来，实现了压敏部件和测温二极管(或测温三极管)同时工作互不干扰，从而解决以往技术中mems压力传感器芯片温度采集不准确的问题。

技术特征：

1.一种温度及压力传感器芯片，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的温度及压力传感器芯片，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的温度及压力传感器芯片，其特征在于，其还包括第二绝缘层和金属互连层，

4.根据权利要求3所述的温度及压力传感器芯片，其特征在于，其还包括第一绝缘层和第一n+有源区，

5.根据权利要求4所述的温度及压力传感器芯片，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的温度及压力传感器芯片，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的温度及压力传感器芯片，其特征在于，其还包括第二绝缘层和金属互连层，

8.根据权利要求7所述的温度及压力传感器芯片，其特征在于，其还包括第一绝缘层和第一n+有源区，所述第一绝缘层夹持在所述第一衬底的正面和所述第二衬底的正面之间；

9.根据权利要求8所述的温度及压力传感器芯片，其特征在于，

10.根据权利要求1-9任一所述的温度及压力传感器芯片，其特征在于，

11.一种温度及压力传感器芯片的制作方法，其特征在于，其包括：

12.根据权利要求11所述的温度及压力传感器芯片的制作方法，其特征在于，

13.根据权利要求12所述的温度及压力传感器芯片的制作方法，其特征在于，其还包括：

14.根据权利要求13所述的温度及压力传感器芯片的制作方法，其特征在于，

15.根据权利要求14所述的温度及压力传感器芯片的制作方法，其特征在于，

16.根据权利要求11所述的温度及压力传感器芯片的制作方法，其特征在于，

17.根据权利要求16所述的温度及压力传感器芯片的制作方法，其特征在于，其还包括：

18.根据权利要求17所述的温度及压力传感器芯片的制作方法，其特征在于，

19.根据权利要求18所述的温度及压力传感器芯片的制作方法，其特征在于，

20.根据权利要求11-19任一所述的温度及压力传感器芯片的制作方法，其特征在于，

技术总结本发明提供一种温度及压力传感器芯片及其制作方法，温度及压力传感器芯片包括：第一衬底、位于第一衬底的正面的第二衬底、生长于第二衬底的背面的外延层、贯穿外延层并延伸至第二衬底内以将外延层分隔成压敏区和测温区的P++区、形成于测温区的测温结构、形成于压敏区的压阻结构、设置于所述第一衬底中并与所述压敏区相对的第一腔体。与现有技术相比，本发明的测温区的外延层、P++区和压敏区的外延层形成NPN型三极管，此三极管基极为低电平，所以三极管截止，使得测温区和压敏区的外延层的可同时保持电位不同但互不干扰，从而解决以往技术中MEMS压力传感器芯片温度采集不准确的问题。技术研发人员：王竞轩,陈敏,马清杰受保护的技术使用者：苏州跃芯微传感技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/17