本發(fā)明涉及硅片傳感器，尤其涉及一種壓力傳感器的制作和分離方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有超高壓超薄壓力傳感器的制作多是采用sol硅片作為襯底，通過機(jī)械研磨將傳感器硅片研磨至10-20um左右，形成最終的傳感器,成本較高，且難以操作取芯片。

2、目前在高壓6mpa-20mpa的高壓傳感器領(lǐng)域中，一般的mems硅的傳感器芯片無法適用，因?yàn)樵诟邏涵h(huán)境中芯片生產(chǎn)會(huì)被破壞，根據(jù)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有硅應(yīng)變技術(shù)芯片可以完美解決這個(gè)問題，但是這種傳感器的靈敏度雖然很高，但是厚度很薄，通常厚度低于20um；另外這種高壓傳感器采用單晶硅的材料制作，而硅石脆性材料，延展性不好。因此，制作過程要非常小心，防止斷裂。所以當(dāng)下需要解決的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)為鏤空結(jié)構(gòu)，容易發(fā)生斷裂，不易分撿的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種壓力傳感器的制作和分離方法，所要解決的技術(shù)問題是先有產(chǎn)品設(shè)計(jì)為鏤空結(jié)構(gòu)，容易發(fā)生斷裂，不易分撿的問題，提供了一種成本低廉，工藝方法簡(jiǎn)便的制作和工藝流程，可以滿足大規(guī)模量產(chǎn)的需求，一致性好。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種壓力傳感器的制作和分離方法，包括硅襯底和硅片，具體為以下步驟：

4、1)所述硅襯底和所述硅片在氧化硅保護(hù)下鍵合，形成新硅片；

5、2)將所述新硅片拋光至所需厚度形成頂硅層；

6、3)在所述頂硅層上制作壓阻、介質(zhì)層和金屬引線；

7、4)在所述頂硅層上刻蝕出傳感器的圖形；

8、5)將整個(gè)所述頂硅層光刻圖形化并硬化處理；

9、6)將所述傳感器的圖形從所述頂硅層剝離，清理表面后，得到傳感器芯片。

10、優(yōu)先選的，

11、步驟2)將所述新硅片通過化學(xué)機(jī)械減薄的方法拋光至所需厚度形成頂硅層；

12、步驟6)將所述傳感器的圖形采用濕法刻蝕的方法從所述頂硅層剝離，再通過濕法去除表面的膠體，得到傳感器芯片。

13、優(yōu)先選的，

14、所述硅片包括p型襯底和p型外延層結(jié)構(gòu)，所述p型襯底的電阻值為20q至40q，所述p型襯底厚度大于300um；所述p型外延層結(jié)構(gòu)電阻值為0.03q至0.05q，厚度為2um至10um。

15、優(yōu)先選的，

16、所述硅襯底與所述p型外延層結(jié)構(gòu)鍵合，在兩者之間形成一層厚度大于1um的氧化硅層。

17、優(yōu)先選的，

18、步驟2)形成所述頂硅層時(shí)，將所述p型外延層結(jié)構(gòu)厚度減薄至8um至20um。

19、優(yōu)先選的，

20、步驟3)形成所述壓阻的方法如下：

21、①首先，在所述頂硅層上通過光刻形成所述壓阻圖形；

22、②其次，通過離子注入的方法將參雜離子注入到所述壓阻圖形區(qū)域的硅材料中；

23、③最后，高溫退火后形成壓阻。

24、優(yōu)先選的，

25、步驟3)形成所述介質(zhì)的方法如下：

26、①首先，在所述頂硅層上采用cvd方法，形成厚度1um至4um的氮化硅層；

27、②最后，然后通過光刻刻蝕出與所述壓阻相連接的引線孔。

28、優(yōu)先選的，

29、步驟3)形成所述金屬引線的方法如下：

30、①首先，在所述頂硅層上采用pvd方法形成厚度1um至3um的金屬鋁；

31、②最后，通過光刻和干法或者濕法刻蝕出圖形，形成與所述壓阻連接的金屬引線。

32、優(yōu)先選的，

33、步驟4)所述將傳感器的圖形刻蝕深度至步驟1)所述硅襯底和所述硅片鍵合的位置。

34、優(yōu)先選的，

35、步驟6)所述傳感器圖形剝離步驟如下：

36、①首先，用濕法刻蝕將鍵合位置的氧化層刻蝕掉，將整個(gè)圖形完全剝離；

37、②最后，通過濕法去膠去除傳感器芯片表面的光刻膠。

38、本發(fā)明的有益效果是：

39、本發(fā)明一種壓力傳感器的制作和分離方法，提供了一種成本低廉，高反應(yīng)靈敏度，易操作，易運(yùn)輸和易存儲(chǔ)，制作的工藝方法簡(jiǎn)便，制作的工藝流程簡(jiǎn)便的高壓超薄壓力傳感器的制作工藝方法，可以滿足大規(guī)模量產(chǎn)的需求，且一致性很好。很好的解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的鏤空結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得產(chǎn)品容易發(fā)生斷裂和不易分撿的問題。

技術(shù)特征：

1.一種壓力傳感器的制作和分離方法，其特征在于，包括硅襯底和硅片，具體為以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力傳感器的制作和分離方法，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力傳感器的制作和分離方法，其特征在于，所述硅片包括p型襯底和p型外延層結(jié)構(gòu)，所述p型襯底的電阻值為20q至40q，所述p型襯底厚度大于300um；所述p型外延層結(jié)構(gòu)電阻值為0.03q至0.05q，厚度為2um至10um。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種壓力傳感器的制作和分離方法，其特征在于，所述硅襯底與所述p型外延層結(jié)構(gòu)鍵合，在兩者之間形成一層厚度大于1um的氧化硅層。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力傳感器的制作和分離方法，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力傳感器的制作和分離方法，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力傳感器的制作和分離方法，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力傳感器的制作和分離方法，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力傳感器的制作和分離方法，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力傳感器的制作和分離方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明一種壓力傳感器的制作和分離方法，涉及硅片傳感器技術(shù)領(lǐng)域，包括硅襯底和硅片，具體為以下步驟：1)所述硅襯底和所述硅片在氧化硅保護(hù)下鍵合，形成新硅片；2)將所述新硅片拋光至所需厚度形成頂硅層；3)在所述頂硅層上制作壓阻、介質(zhì)層和金屬引線；4)在所述頂硅層上刻蝕出傳感器的圖形；5)將整個(gè)所述頂硅層光刻圖形化并硬化處理；6)將所述傳感器的圖形從所述頂硅層剝離，清理表面后，得到傳感器芯片。所要解決的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)為鏤空結(jié)構(gòu)，容易發(fā)生斷裂，不易分撿的問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N低成本高反應(yīng)靈敏度易操作，易運(yùn)輸和存儲(chǔ)的壓力傳感器的制作工藝方法。

技術(shù)研發(fā)人員：邱鎖,邱毛夾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：紹興佳善微電子科技有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30