CN119461236A 一种压力传感器及其制备方法 （华润微集成电路(无锡)有限公司）

空腔开口上方的半导体层上表层的边缘区域设有四个均匀分布且包括至少一电阻区的压敏电通过将呈阵列排布的绝压及表压压力传感器集2提供一衬底，并于所述衬底的上表层定义至少一个传感器单元区，于提供一半导体层，将所述半导体层置于所述衬底的上表面并进行键合，分别于所述第一空腔和所述第二空腔开口上方的所述半导体层上表层的边缘区域形所述半导体层上表层的边缘或外围区域形成与所述压敏电阻的端点连接形成覆盖所述半导体层上表面的介电层，并于所述引出区的上方形成形成自所述衬底的底面开口的通气孔，所述通气孔位于所述第二空腔沿所述传感器单元区边缘切割形成所述通气孔后的结构，以得到单个所述传感器单所述第二空腔开口上方的所述压敏电阻中的所述电阻区呈对相对设置的所述压敏电阻中的所述电阻区关于所述第一空腔的中心轴线呈中心对称分布；所述第二空腔开口上方相对设置的所述压敏电阻中的所述电阻区关于所述第二空腔的中一串联支路中的串联所述压敏电阻的所述引线部分别与所述第一输出焊盘和所述第二输3设置的两个所述压敏电阻通过所述引线部分别与所述接地焊盘和所述正极焊衬底，包括多个第一空腔、多个第二空腔及自所述衬底底面开口半导体层，堆叠于所述衬底的上表面以封堵所述第一空腔及所述第述第一空腔和所述第二空腔开口上方的所述半导体层上表层的边缘区域设有四个均匀分表层的边缘或外围区域设有与所述压敏电阻的端点连接介电层，覆盖所述半导体层的上表面，所述介电层中设有贯4性腐蚀，再用另一片硅片在真空环境中键合至第一个硅片上方，再使用化学机械平坦化5[0010]分别于所述第一空腔和所述第二空腔开口上方的所述半导体层上表层的边缘区方的所述半导体层上表层的边缘或外围区域形成与所述压敏电阻的端点连中的所述电阻区关于所述第二空腔的中心轴线呈中心对中的串联所述压敏电阻的所述引线部分别与所述第三输出焊盘和所述第四输出焊盘电连6电连接，每个所述第二空腔开口上方的两条所述第二串联支路与同一所述正极焊盘电连[0026]半导体层，堆叠于所述衬底的上表面以封堵所述第一空腔及所述第二空腔的开层上表层的边缘或外围区域设有与所述压敏电阻的端及位于所述第一空腔开口上方的所述半导体层中的所述压敏电阻构成的绝压压力传感器，使所述压力传感器单元应用于不同的应用场景，且制作所述传感器单元的工艺与CMOS_[0033]图3显示为本发明的压力传感器的制备方法的形成第一空腔及第二空腔后的剖面[0034]图4显示为本发明的压力传感器的制备方法的衬底与半导体层键合后的剖面结构7[0035]图5显示为本发明的压力传感器的制备方法的减薄半导体层后的剖面结构示意[0036]图6显示为本发明的压力传感器的制备方法的形成引出区及压敏电阻后的剖面结[0037]图7显示为本发明的压力传感器的制备方法的形成引线结构后的剖面结构示意[0038]图8显示为本发明的压力传感器的制备方法的形成引线结构后的顶面结构示意[0044]图14显示为本发明的压力传感器的制备方法的形成封装壳体后的一种封装结构[0045]图15显示为本发明的压力传感器的制备方法的形成封装壳体后的另一种封装结[0046]图16显示为本发明的压力传感器的制备方法的形成封装壳体后的第三种封装结[0047]图17显示为本发明的压力传感器的第一空腔及第二空腔开口上方的惠斯通电桥8发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数9图案化的所述第一遮蔽层对所述衬底1进行刻蚀，以得到预设深度的所述第一空腔11与所一空腔11之间及两个所述第二空腔12之间均呈对角相对设置的据传感器的实际工作环境及测量精度决定减薄的所述半导体层2的厚度和所述半导体层2述第二空腔12开口上方的所述半导体层2上表层的边缘区域形成四个均匀分布且包括至少层2上表层的边缘或外围区域形成与所述压敏电阻21的端点连接的引出区22；形成覆盖所述半导体层2上表面的介电层3，并于所述引出区22的上方形成贯穿所述介电层3且显露出所述引出区22的接触孔31，于所述传感器单元区中形成位于所述介电层3上表面且填充所[0094]具体的，如图6所示，为形成所述引出区22与所述压敏电阻21后的剖面结构示意压敏电阻21，同时得到位于所述半导体层2上表层且用于将所述压敏电阻21引出的所述引层2的掺杂类型为N型时，所述电阻区的掺杂类型为P型，所述半导体层2的掺杂类型为P型腔体11及所述第二腔体12开口上方区域的所述半导体层2发生形变时，所述压敏电阻21因[0098]具体的，四个所述压敏电阻21沿所述第一空腔11开口正上方的所述半导体层2的上方的所述半导体层2周围或者边缘区域的所述引线区2所述第二空腔12开口上方的所述压敏电阻21中所述电阻区的分布情况不[0103]具体的，每个所述第一腔体11开口上方的所述半导体层2周围或者边缘区域的所述引出区22呈中心对称分布，每个所述第二腔体12开口上方的所述半导体层2周围或者边缘区域的所述引出区22呈中心对称分布，即所述第一腔体11开口上方的所述半导体层2周围或者边缘区域的所述引出区22绕着所述第一腔11开口上方的所述半导体层2周围或者边缘区域的所述引出区22分布情况不变，所述第二腔体12开口上方的所述半导体层2周围或者边缘区域的所述引出区22绕着所述第二腔体12的中心轴线旋转180°,所述第二腔体12开口上方的所述半导体层2周围或者边缘区域的所所述填充部42填充所述接触孔31，所述引线部41分别与所述焊盘43及所述填充部42电连成与所述引线部41远离所述填充部42的端点电连接的所述述压敏电阻21的所述引线部41分别与所述第一输出焊盘433和所述第二输出焊盘434电连接，每条所述第一串联支路的两端分别通过所述引线部41与所述接地焊盘431和所述正极焊盘432电连接，每个所述第二空腔12开口上方形成有两条由任意相邻的两个所述压敏电述传感器单元区中所述第一空腔11开口上方的所述压敏电阻21通过所述引线区22及所述引线结构4组成两个所述第一串联支路，每个所述第一空腔11上方的两个所述第一串联支所述压敏电阻21通过所述引线区22及所述引线结构4组成两个所述第二串联支路，每个所述第二空腔12开口上方的两个所述第二串联支路构成一个独立的惠斯通电腔11上方的两个不同的所述第一串联支路，且所述第一输出焊盘433与所述第二输出焊盘434分别通过所述引线部41与所述第一串联支路中串联两个所述压敏电阻21的所述引线部通过所述引线部41与所述第二串联支路中串联两个所述压敏电阻21的所述引线部41电连个所述压敏电阻21通过所述引线部41分别与所述接地焊盘431和所述正极焊盘432电连接；述接地焊盘431电连接，每个所述第一空腔11开口上方的两条所述第一串联支路与同一所述正极焊盘432电连接，每个所述第二空腔12开口上方的两条所述第二串联支路与同一所述正极焊盘432电连接，不同的所述第一空腔11及所述第二空腔11上方的串联支路分别与不同的所述正极焊盘432电连接。即所述传感器单元区中的各个惠斯通电桥电路中的所述第一串联支路与所述第二串联支路通过所述引线部41与同一个所述接地焊盘431电连接，每个惠斯通电桥电路中的所述第一串联支路共用一个所述正极焊盘432，每个惠斯通电桥电路中的所述第二串联支路共用一个所述正极焊盘432，每个惠斯通电桥电路中的所述正开口上方的惠斯通电桥电路中电信号(电压或者电流述第四输出焊盘436用于测量所述第二空腔12开口上方的惠斯通电桥电路中电信号(电压的通气孔13，所述通气孔13位于所述第二空腔12的底面的下方并与所述第二空腔12连通；沿所述传感器单元区边缘切割形成所述通气孔13后的结构，以得到单个所述传感器单元，装壳体5的底壁设有至少显露出所述通气孔13的第二压力述第二空腔12连通的情况下，所述通气孔13的开口尺寸及形状可以根据实际情况进行选述第一空腔11开口上方的所述半导体层2中的所述压敏电阻21构成绝压压力传感器，所述[0141]本实施例的压力传感器的制备方法通过在所述传感器单元区中分别形成多个所空腔11开口上方的所述半导体层2中的所述压敏电阻21构成，表压压力传感器由所述第二器单元灵活的应用于不同的应用场景，且制作所述传感器单元的工艺与CMOS_MEMS工艺兼连通的通气孔13，所述第一空腔11与所述第二空腔12自所述衬底1的上表面开口且呈阵列的开口，所述第一空腔11和所述第二空腔12开口上方的所述半导体层2上表层的边缘区域上方的所述半导体层2上表层的边缘或外围区域设有与所述压敏电阻21的端点连接的引出底面显露出所述引出区22的接触孔31；所述引线结构4位于各个所述传感器单元中的所述[0149]具体的，在保证传感器性能及所述接触孔31的底面显露出所述引出区22的情况[0151]具体的，所述封装壳体5用于将所述传感器单元封装起来，以保护所述传感器单结构4组成的惠斯通电桥电路，所述第二空腔12开口上方的所述压敏电阻21与所述引出区22及所述引线结构4组成的惠斯通电桥电路，所述第一空腔11与所述第二空腔12开口上方输出焊盘434及所述第三输出焊盘435和所述第四输出焊盘436之间的电压差为零，压敏电和压敏电阻213的阻值变大，使所述第一输出焊盘433和所述第二输出焊盘434及所述第三输出焊盘435和所述第四输出焊盘436之间的电压差为不再为零，且随外力增大呈线性变[0156]具体的，由于将绝压压力传感器和表压压力传感器集成在一个所述传感器单元述第一压力孔51中通入待测气压所产生压力P，在所述第二压力孔52中通入标准大气压所[0157]对于绝压压力传感器，所述第一空腔11开口上方的所述半导体层2受到的压力为)