一种压阻式加速度、压力集成传感器及其制造方法

摘要

本发明提供了一种基于阳极键合封装的MEMS压阻式加速度、压力集成传感器及其制造方法，所述的传感器同时集成了压阻式加速度传感器和压阻式压力传感器，并且具有第一键合玻璃-硅基-第二键合玻璃三明治结构；本发明压阻式加速度、压力集成传感器结构新颖、重量轻、体积小、稳定性好、抗污染能力强；此外，本发明中，同一片芯片上使用相同的工艺，不同的设计来实现压力测量和加速度测量这两种能力，工艺流程简单易行；本发明压阻式加速度、压力集成传感器在航空航天、军事、汽车、环境监测等领域具有一定的应用前景。

主权项

一种压阻式加速度、压力集成传感器，其特征在于所述的传感器同时集成了压阻式加速度传感器和压阻式压力传感器，并且具有第一键合玻璃‑硅基‑第二键合玻璃三明治结构；所述的硅基内部形成有压阻式加速度传感器悬臂梁和压阻式压力传感器膈膜，硅基的正面形成有两个压阻区域，分别是压阻式加速度传感器的压阻区域和压阻式压力传感器的压阻区域；所述压阻式加速度传感器的压阻区域位于压阻式加速度传感器悬臂梁的上表面根部，并且注入有淡硼形成4根淡硼扩散压阻，同时淡硼扩散压阻的内部注入有浓硼形成浓硼欧姆接触区；所述压阻式压力传感器的压阻区域位于压阻式压力传感器膈膜的上表面，也注入有淡硼形成4根淡硼扩散压阻，并且淡硼扩散压阻的内部注入有浓硼形成浓硼欧姆接触区；所述的两个压阻区域的上方沉积有二氧化硅层，二氧化硅层上方沉积有第一氮化硅层，所述的二氧化硅层和第一氮化硅层一起作为绝缘钝化层，所述的绝缘钝化层开有引线孔，利用金属导线连通两个压阻区域，并且压阻式加速度传感器压阻区域的4根淡硼扩散压阻通过金属导线构成惠斯顿全桥连接，压阻式压力传感器压阻区域的4根淡硼扩散压阻通过金属导线也构成惠斯顿全桥连接；所述金属导线的上方沉积有第二氮化硅层，所述第二氮化硅层的上方沉积有非晶硅层，所述的非晶硅与第一键合玻璃阳极键合，并且，利用非晶硅作为台阶，所述的非晶硅与第一键合玻璃键合后形成一个真空腔体，连通压阻式加速度传感器和压阻式压力传感器；所述硅基的背面与第二键合玻璃阳极键合，所述的第二键合玻璃带有通气孔，并且所述的通气孔位于压阻式压力传感器膈膜的下方；所述硅基的正面还形成有浓硼导线，所述浓硼导线的上方连接有金属管脚，浓硼导线将传感器工作区与金属管脚连通。