l)生长的掺杂(in_situdoping)多晶娃。
[0092]如图7所示，去除晶圆表面的第一掩膜层105，并重新生长第二层掩膜层109。
[0093]如图8A、8B所示，对顶层硅104及电连接孔107表面进行图形化、离子注入掺杂和活化，分别形成温度传感器114、压阻112、参考电阻113和电极接触区111。对于前文提及的N型顶层硅104，一个典型的掺杂方式为温度传感器114、压阻112和参考电阻113采用P型掺杂，而其他电连接区域采用N型掺杂。
[0094]如图9所示，图形化第二层掩膜层110，形成接触孔。
[0095]如图10A、10B所示，淀积并图形化金属层115，典型的金属层115材料可为铝(A1)或者招娃(Al:Si)。
[0096]如图11所示，淀积钝化层116保护金属层115，典型的钝化层116材料可为等离子增强化学气相淀积(PECVD)的氮化硅或者氧化硅。
[0097]如图12A、12B所示，淀积并图形化质量块117:对于灵敏度要求较高的加速度传感器，可以淀积并图形化一层较厚的材料，形成质量块117。这层质量块117材料可以是金属，例如电镀的铜，或者是半导体材料，例如外延生长的多晶硅。
[0098]如图13所示，图形化钝化层116，露出部分金属，以方便后续的打线。
[0099]如图14A、14B所示，图形化顶层硅104，刻蚀穿钝化层116、第二层掩膜层110、顶层硅104和绝缘层103，形成释放槽118，释放加速度传感器结构。
[0100]如图15所示键合一个盖板119，保护加速度传感器的可动部分。
[0101]如图16所示，于本实施例中，本发明所述的一种MEMS压阻式复合传感器，包括衬底硅100以及用于形成加速度传感器、压力传感器以及温度传感器的顶层硅104，所述衬底娃100与所述顶层娃104相对绝缘设置，所述顶层娃104远离所述衬底娃100的一侧为晶圆表面，所述晶圆表面并位于所述加速度传感器外部设置有电隔离的沟槽106，在所述顶层硅104上并设置有连通所述晶圆表面以及所述衬底硅100的导电结构，从而衬底硅100与顶层硅104形成机械可动电容结构。
[0102]在测试过程中，MEMS压阻式复合传感器的加速度传感器在静电力的作用下发生如图中虚线所示的变形以用于检测。
[0103]于本文的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
[0104]需要声明的是，上述【具体实施方式】仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种MEMS压阻式复合传感器，其特征在于，包括衬底硅以及用于形成加速度传感器、压力传感器以及温度传感器的顶层硅，所述衬底硅与所述顶层硅相对绝缘设置，所述顶层硅远离所述衬底硅的一侧为晶圆表面，所述晶圆表面并位于所述加速度传感器外部设置有电隔离沟槽，在所述顶层硅上并设置有连通所述晶圆表面以及所述衬底硅的导电结构，衬底硅与加速度传感器构成机械可动电容结构。2.—种MEMS压阻式复合传感器的加工方法，其特征在于，提供具有第一预制空腔以及第二预制空腔的衬底硅，在所述衬底硅上形成所述预制空腔的一侧制作绝缘层，在绝缘层表面制作顶层硅；生长第一层掩膜层，图形化包括了后续用于电隔离的沟槽图案和后续用于电连接衬底硅与晶圆表面的圆形或者矩形电连接孔，刻蚀掩膜层、顶层硅以及绝缘层，露出衬底硅。3.根据权利要求2所述的MEMS压阻式复合传感器的加工方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤S1、提供衬底硅，在所述衬底硅上制作用于形成压力传感器的第一预制空腔以及用于形成加速度传感器悬臂梁以及质量块运动的第二预制空腔； 步骤S2、在所述衬底硅上形成所述预制空腔的一侧制作绝缘层，在绝缘层表面制作顶层娃; 步骤S3、生长第一层掩膜层，并在所述第一层掩膜层上进行图形化处理，形成电隔离沟槽图案以及电连接孔图案； 步骤S4、刻蚀掩膜层、顶层硅以及绝缘层，露出衬底硅以形成电隔离沟槽以及电连接孔； 步骤S5、生长侧壁保护层，于步骤S4中形成的凹槽侧壁上形成保护层，对侧壁进行保护，所述侧壁保护层可以是二氧化硅或者二氧化硅和氮化硅的复合层； 步骤S6、生长电连接层，在电隔离沟槽和电连接孔中形成电连接层； 步骤S7、去除晶圆表面的第一层掩膜层，并重新生长第二层掩膜层； 步骤S8、图形化、掺杂并活化顶层硅，分别形成温度传感器、压阻、参考电阻和电极接触区； 步骤S9、图形化第二层掩膜层并刻蚀，保证暴露出部分离子注入形成的温度传感器、压阻、参考电阻和电极接触区，形成接触孔； 步骤S10、淀积并图形化金属，所述图形化金属所采用的金属材料可以为铝或者铝硅； 步骤S11、淀积并图形化钝化层，露出部分金属； 步骤S12、图形化顶层硅，刻蚀穿钝化层、第二层掩膜层、顶层硅和绝缘氧化层，释放加速度传感器结构； 步骤S13、键合盖板，通过盖板保护加速度传感器的可动部分。4.根据权利要求3所述的MEMS压阻式复合传感器的加工方法，其特征在于，顶层硅和衬底硅都采用〈100〉晶向、N型掺杂。5.根据权利要求3所述的MEMS压阻式复合传感器的加工方法，其特征在于，步骤S5中所述生长侧壁保护层包括: 步骤S5a、于晶圆表面生长保护层； 步骤S5b、干法刻蚀，去除晶圆表面和凹槽底部的保护层，只在凹槽的侧壁保留保护层。6.根据权利要求3所述的MEMS压阻式复合传感器的加工方法，其特征在于，步骤S6中所述生长电连接层可以是通过低压化学汽相淀积(LPCVD)或者外延生长掺杂多晶硅。7.根据权利要求4所述的MEMS压阻式复合传感器的加工方法，其特征在于，所述N型掺杂顶层硅的掺杂方式压阻和掺杂电阻采用P型掺杂，而其它电连接区域采用N型掺杂。8.根据权利要求3所述的MEMS压阻式复合传感器的加工方法，其特征在于，于所述步骤S10淀积并图形化金属之后进行步骤S101、淀积钝化层对金属进行保护，所述钝化层可以为等离子增强化学气相淀积(PECVD)的氮化硅或者氧化硅。9.根据权利要求8所述的MEMS压阻式复合传感器的加工方法，其特征在于，于所述步骤S101淀积钝化层对金属进行保护之后进行步骤S102、淀积并图形化质量块。10.根据权利要求9所述的MEMS压阻式复合传感器的加工方法，其特征在于，步骤S102所述淀积并图形化质量块为:在加速度传感器的悬臂梁活动端淀积并图形化一层配重材料，形成质量块，所述质量块的材料可以为金属或半导体材料。
【专利摘要】本发明公开一种MEMS压阻式复合传感器，包括衬底硅以及用于形成加速度传感器、压力传感器以及温度传感器的顶层硅，衬底硅与顶层硅相对绝缘设置，顶层硅远离衬底硅的一侧为晶圆表面，晶圆表面并位于加速度传感器外部设置有电隔离沟槽，在顶层硅上并设置有连通晶圆表面以及衬底硅的导电结构，衬底硅与加速度传感器构成机械可动电容结构；通过设计一种MEMS压阻式复合传感器，其加速度传感器可以通过静电力使加速度传感器产生变形而引起压阻结构电阻值的变化，进而产生输出信号，从而实现晶圆级自检测功能，降低传感器检测成本。本发明还公开一种MEMS压阻式复合传感器的加工方法，用于加工如上的MEMS压阻式复合传感器。
【IPC分类】G01D21/02, B81B7/02
【公开号】CN105424090
【申请号】CN201510868610
【发明人】周志健, 陈磊, 朱二辉, 杨力建, 邝国华
【申请人】上海芯赫科技有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月1日