浓硼掺杂硅纳米线压阻式MEMS压力传感器的制备方法与流程

文档序号:14655399发布日期:2018-06-12 02:59阅读:来源:国知局
技术特征:

1.一种浓硼掺杂硅纳米线压阻式MEMS压力传感器的制备方法,包括如下步骤:

步骤1:在单晶硅衬底上做掺杂,形成高浓度硼掺杂层;

步骤2:在高浓度硼掺杂层上光刻、刻蚀,定义出硅纳米线压敏电阻;

步骤3:热氧化,调节压敏电阻的硅纳米线尺寸,同时形成钝化保护层;

步骤4:光刻、刻蚀,在压敏电阻的硅纳米线两端制作出电学接触孔,形成基片;

步骤5:在基片的表面淀积金属层,使金属沉积在电学接触孔内,形成欧姆接触、电学互联引线和压焊焊盘;

步骤6:在背面深刻蚀制作出背腔,获得感压薄膜,形成结构层;

步骤7:将一玻璃层与结构层的背腔面对准键合,划片成分离压力传感器芯片。

2.根据权利要求1所述的浓硼掺杂硅纳米线压阻式MEMS压力传感器的制备方法,其中所述的单晶硅衬底为N型的、未掺杂的或高阻型的,目的是与表面高浓度硼掺杂层电学隔离开,限制电流只在表面高浓度硼掺杂层内流动;单晶硅衬底的晶面为任意方向晶面。

3.根据权利要求1所述的浓硼掺杂硅纳米线压阻式MEMS压力传感器的制备方法,其中所述的在单晶硅衬底上做掺杂,是采用高温扩散或离子注入的方法,形成高浓度硼掺杂层,其厚度范围为50nm至30μm;掺杂层硼浓度范围为1E19cm-3至1E21cm-3

4.根据权利要求1所述的浓硼掺杂硅纳米线压阻式MEMS压力传感器的制备方法,其中步骤2的光刻、刻蚀是干法刻蚀、湿法腐蚀或它们的组合;调节硅纳米线压敏电阻的尺寸,是采用光刻的临近效应、过曝光技术、各向同性刻蚀、各向异性刻蚀或过刻蚀技术。

5.根据权利要求1所述的浓硼掺杂硅纳米线压阻式MEMS压力传感器的制备方法,其中步骤3所述热氧化包括干氧、湿氧及它们的组合,是通过加入三氯乙烯提高热氧质量,形成钝化保护层,其厚度为100-1000nm。

6.根据权利要求1所述的浓硼掺杂硅纳米线压阻式MEMS压力传感器的制备方法,其中金属层的材料是Ti、Ni、Al、Au、Si、Pt、Pd、Mo、W或Ta,或其中几种;金属层是通过电子束蒸发或磁控溅射制备,最上层的金属是Al或Au,便于金丝压线互联。

7.根据权利要求1所述的浓硼掺杂硅纳米线压阻式MEMS压力传感器的制备方法,其中所述感压薄膜的形状是长方形、正方形、或圆形,作用在于将膜上感受到的压力成比例地传到硅纳米线压阻条上。

8.根据权利要求1所述的浓硼掺杂硅纳米线压阻式MEMS压力传感器的制备方法,其中所述背面玻璃层与背腔面键合,形成一个稳定的压力参考环境;该玻璃层分为有孔或无孔两种情况,当玻璃层为无孔时,背腔处于真空,形成绝压芯片;当玻璃层为有孔时,构成差压芯片。

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