一种超微压压力传感器硅芯片制作方法

• 摘要：

  本发明涉及一种超微压压力传感器硅芯片的制作方法,利用硅的平面工艺和体微机械加工技术结合,采用集成电路平面工艺技术和硅的各向异性腐蚀,结合压力传感器芯片设计中梁膜结构与平膜双岛结构的优点,采用双岛-梁-膜结构充分集中了应力,在保证高线性精度下,研制了高灵敏度超低微压压力传感器硅微芯片.该方法主要包括氧化-双面光刻对准记号-氧化-光刻背部大膜和光刻正面梁区-背部大膜和正面梁区腐蚀-氧化-光刻背面应力匀散区-背面应力匀散区腐蚀-背面胶保护正面漂净SiO₂层-氧化-光刻电阻区-力敏电阻区硼掺杂-光刻浓硼区-浓硼扩散形成欧姆区-正反面淀积氮化硅-光刻引线孔-光刻背小岛、光刻背大岛-正面镀铝层、反刻铝引线、合金化-进入腐蚀工艺流程等步骤.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN200710069726.0

• 申请日期：

  2007.06.27

• 公开/公告号：

  CN101108723

• 公开/公告日：

  2008-01-23

• 发明人：

  薛伟 沈绍群 王文襄 鲍敏杭 王权 王冰

• 申请人：

  温州大学%昆山双桥传感器测控技术有限公司%复旦大学

• 主分类号：

  B81C5/00(2006.01)I,B,B81,B81C,B81C5

• 分类号：

  B81C5/00(2006.01)I,G01L1/18(2006.01)I,G01L9/06(2006.01)I,B,G,B81,G01,B81C,G01L,B81C5,G01L1,G01L9,B81C5/00,G01L1/18,G01L9/06

• 主权项：

  1、一种超微压压力传感器硅芯片的制作方法,其特征在于包括以下步骤:(1)、氧化:将严格清洗后的原材料硅片放入氧化炉,通氧气对硅片双面氧化,温度为1150℃,首先是干氧化10分钟,然后通水蒸汽湿氧化30分钟;(2)、双面光刻对准记号:对氧化后的硅片双面光刻,形成双面对准记号,其中背面涂胶,前烘温度为80℃,时间为5分钟,正面涂胶,前烘温度80℃,时间为10分钟;(3)、氧化:对经双面光刻对准记号的硅片再次氧化以使边框背面形成1微米左右的SiO2层,温度为1150℃,首先是干氧化10分钟,然后通水蒸汽湿氧化2小时30分钟;(4)、光刻背部大膜和光刻正面梁区;(5)、背部大膜和正面梁区腐蚀:在1∶10稀HF酸中漂洗10秒,用冷去离子水冲洗后吹干;在浓度为25％的TMAH中腐蚀70分钟,温度为50℃;(6)、氧化:通氧气对硅片双面氧化,温度为1150℃,首先是干氧化10分钟,然后通水蒸汽湿氧化30分钟;(7)、光刻背面应力匀散区,正面光刻胶保护,保留正面氧化层;(8)、背面应力匀散区腐蚀:在25％的TMAH中腐蚀,大约140分,温度为50℃,腐蚀深度约为12微米,该深度根据硅片原始厚度适当予以调整;(9)、背面胶保护,正面漂净SiO2层:背面用光刻胶保护,在光刻腐蚀液中,漂净正面的SiO2层;(10)、氧化:通氧气对硅片双面氧化,温度为1150℃,首先是干氧化10分钟,然后通水蒸汽湿氧化30分钟;(11)、光刻电阻区;(12)力敏电阻区硼掺杂:电阻区采用离子束注入,涂二次光刻胶,并保留电阻区以外的光刻胶,作为离子束掺杂时的掩蔽层;用四探针测量备片方块电阻为Rs＝280Ω/方~300Ω/方;(13)、光刻浓硼区:背面光刻胶保护,保留背面SiO2层;(14)、浓硼扩散形成欧姆区:予淀积时温度为980℃,时间为30分钟,测试电阻Rs＝40Ω/方±10Ω/方;予淀积以后用1∶10的HF酸漂净表面硼硅层大约10秒,经去离子水冲洗烘干待用;再做硼的再分布,温度为1150℃,时间为10分钟干氮气和5分钟的干氧化;用四探针测量备片方块电阻Rs＝15Ω/方±5Ω/方;(15)、正反面淀积氮化硅,厚度1500埃;(16)、光刻引线孔,背面胶保护:等离子刻蚀氮化硅,光刻腐蚀液漂净引线孔内SiO2层;(17)、光刻背小岛,正面胶保护后光刻背大岛:等离子刻蚀广大区氮化硅层,保留广大区的SiO2层;正面胶保护,刻去背面梁区和膜区的SiO2层;(18)、正面镀铝层,反刻铝引线,合金化:正面真空镀铝层,厚度为1微米±0.2微米;反刻铝引线;合金化,温度为510℃,时间为20分钟,通氧气干氧化,在显微镜下观测铝层表面,出现黑色合金点;(19)、初测: 桥路电阻R＝5KΩ±0.5kΩ;电阻区之间硬击穿,BV≥70V;失调电压V0＜100mv为合格;(20)、进入腐蚀工艺流程.