一种电容式MEMS传感器的加工方法及传感器结构

摘要

本发明公开提供一种电容式MEMS传感器的加工方法及电容式MEMS传感器，该方法可以利用SON(silicon-on-nothing)技术单面加工出两层硅膜，作为电容的两级，并利用下层硅膜受压后形变导致的电容变化测定压力大小，这种加工方式IC产线即可满足，无需额外设备，无需阳极键合等非CMOS产线工艺，利于控制整片晶圆上传感器性能的一致性。

主权项

一种电容式MEMS传感器的加工方法，其特征在于,包括以下步骤：步骤S1、提供硅晶圆衬底，在所述硅晶圆衬底上进行图样加工；步骤S2、采用干法刻蚀按照图样形状，在所述硅晶圆衬底上刻蚀深槽或深孔；步骤S3、对所述硅晶圆衬底在高温无氧环境下进行退火处理，使硅晶圆衬底表面硅原子发生迁移，形成第一悬空硅膜、第二悬空硅膜以及位于第一悬空硅膜与第二悬空硅膜之间的第一空腔、位于第二悬空硅膜与所述硅晶圆衬底之间的第二空腔；步骤S4、于所述硅晶圆衬底表面光刻图形，并按照光刻图形的形状通过干法刻蚀将第一悬空硅膜刻穿，使原第一悬空硅膜形成悬空薄膜结构，并保证该悬空薄膜结构通过连接结构与所述硅晶圆衬底连接；步骤S5、利用半导体加工方式制作电隔离结构，使得悬空薄膜与所述硅晶圆衬底连接处完全电隔离：步骤S6、淀积密封半导体材料，并覆盖整个硅晶圆衬底表面形成密封层，使所述密封层密封之前刻蚀开的结构；步骤S7、在所述密封层上光刻图形，去除图形内的所述密封半导体材料和电隔离结构，使得最上层硅膜以及部分硅晶圆衬底显露；步骤S8、淀积导电半导体材料，在所述硅晶圆衬底表面形成导电材料层，通过之前刻蚀的开口，实现最上层硅膜、衬底与导电材料层之间的电接触；步骤S9、光刻图形,刻除密封层以及导电材料层，使所述第一悬空硅膜、硅晶圆与其余密封层和导电材料层实现绝缘；步骤S10、在所述导电材料层外部淀积半导体绝缘层；步骤S11、图形化后刻蚀并显露导电材料层；步骤S12、淀积金属电极并图形化；步骤S13、再次图形化，将第一悬空硅膜刻穿，形成进气口结构。