半导体压力传感器及其制造方法技术

在压力传感器区域（16）形成压力传感器，该压力传感器包含固定电极（23b）、真空室（51）以及可动电极（39），在CMOS区域（17）形成有存储器单元晶体管和场效应型晶体管。与真空室（51）连通的蚀刻孔（46）由第1封装膜（49）等闭塞。真空室（51）通过将由与存储器单元晶体管的栅极电极（30c）相同的膜构成的部分去除而形成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体压力传感器及其制造方法，特别地，涉及一种具有MOS电路的半导体压力传感器和这种半导体压力传感器的制造方法。
技术介绍
近年来，在以汽车为首的各种领域中正使用着半导体压力传感器。作为半导体压力传感器，具有集成在MOS（Metal Oxide Semiconductor）电路中的半导体压力传感器。作为这种半导体压力传感器，对在专利文献1（日本特表2004－526299号公报（日本专利第4267322号公报））中公开的半导体压力传感器进行说明。在该半导体压力传感器中，在半导体衬底上规定出了形成MOS电路的区域（MOS区域）和形成压力传感器的区域（压力传感器区域）。在MOS区域上形成有MOS电路，该MOS电路包含n沟道型MOS晶体管和p沟道型MOS晶体管。在压力传感器区域中，形成有电容式的压力传感器。在电容式的压力传感器中，形成有固定电极和可动电极，在固定电极和可动电极之间设置有真空室。真空室由封装膜进行了封装。通过将可动电极和固定电极之间的距离的变化作为电容值的变化进行检测，从而测定压力。在现有半导体压力传感器中，存在如下问题。在该半导体压力传感器中，形成压力传感器的工序和形成MOS电路的工序作为不同的工序设置。即，作为用于形成压力传感器的专用工序而追加有形成封装膜的工序，该封装膜用于形成真空室。另外，在将牺牲膜通过蚀刻而去除时，需要在其之前形成对MOS<br>区域进行保护的保护膜，在去除牺牲膜后将该保护膜去除。而且，配置在可动电极下的真空室，在代表MOS区域的工艺结束的、形成金属配线之前形成，因此，例如需要通过湿处理等进行粘着对策，以使得可动电极不会被粘接固定。因此，在现有半导体压力传感器中，存在制造工序变长，并且变得复杂的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而提出的，其一个目的是提供一种半导体压力传感器，该半导体压力传感器能够容易地制造，另一目的是提供一种半导体压力传感器的制造方法，该半导体压力传感器的制造方法实现追加的工序数量的削减。本专利技术涉及的半导体压力传感器，具有第1区域及第2区域、压力传感器、存储器单元晶体管、层间绝缘膜、孔、封装部和开口部。第1区域及第2区域是在半导体衬底的表面规定出的。压力传感器形成在第1区域，包含固定电极、空隙及可动电极，在固定电极的上方配置有空隙，在空隙的上方配置有可动电极。存储器单元晶体管形成在第2区域，包含第1电极及配置在第1电极上方的第2电极作为栅极电极。层间绝缘膜以覆盖压力传感器及存储器单元晶体管的方式形成。孔形成在层间绝缘膜上，与空隙连通。封装部对空隙进行封装。开口部形成在层间绝缘膜上，使可动电极露出。固定电极利用由与成为第1电极的导电膜相同的膜构成的部分形成。空隙是通过将由与成为第2电极的其他导电膜相同的膜构成的部分去除而形成的。本专利技术涉及的其他半导体压力传感器具有第1区域及第2区域、压力传感器、晶体管、层间绝缘膜、孔、封装部和开口部。第1区域及第2区域是在半导体衬底的表面规定出的。压力传感器形成在第1区域，包含固定电极、空隙及可动电极，在固定电极的上方配置有空隙，在空隙的上方配置有可动电极。晶体管形成在第2区域，包含栅极电极。层间绝缘膜以覆盖压力传感器及晶体管的方式形成。孔形成在层间绝缘膜上，与空隙连通。封装部对空隙进行封装。开口部形成在层间绝缘膜上，使可动电极露出。固定电极是从半导体衬底的表面起以规定深度而形成的阱区域。空隙是通过将由与成为栅极电极的导电膜相同的膜构成的部分去除而形成的。本专利技术涉及的半导体压力传感器的制造方法，具有下述的工序。在半导体衬底的表面规定出第1区域以及第2区域，该第1区域用于形成压力传感器，该第2区域用于形成存储器单元晶体管。在第1区域形成固定电极。以覆盖半导体衬底的表面的方式，形成第1导电膜。通过对第1导电膜进行图案化，从而在第2区域形成作为存储器单元晶体管的栅极电极的第1电极。以覆盖固定电极及第1电极的方式，形成第2导电膜。通过对第2导电膜进行图案化，从而在第1区域形成成为空隙的第2导电膜图案，在第2区域，在第1电极上方形成第2电极。在成为空隙的第2导电膜图案上方形成可动电极。以覆盖可动电极、第1电极及第2电极的方式，形成层间绝缘膜。在层间绝缘膜的位于第1区域的部分上，形成到达成为空隙的第2导电膜图案的孔。通过将成为空隙的第2导电膜图案去除而形成空隙。将与空隙连通的孔闭塞。在层间绝缘膜的位于第1区域的部分上，形成使可动电极露出的开口部。本专利技术涉及的其他半导体压力传感器的制造方法，具有下述的工序。在半导体衬底的表面规定出第1区域以及第2区域，该第1区域用于形成压力传感器，该第2区域用于形成晶体管。在第1区域形成成为固定电极的阱区域。以覆盖半导体衬底的表面的方式，形成导电膜。通过对导电膜进行图案化，从而在第1区域形成成为空隙的导电膜图案，在第2区域形成晶体管的栅极电极。在成为空隙的导电膜图案上方形成可动电极。以覆盖可动电极及栅极电极的方式，形成层间绝缘膜。在层间绝缘膜的位于第1区域的部分，形成到达成为空隙的导电膜图案的孔。通过将成为空隙的导电膜图案去除，从而形成空隙。将与空隙连通的孔闭塞。在层间绝缘膜的位于第1区域的部分，形成使可动电极露出的开口部。本专利技术涉及的半导体压力传感器中，能够容易地制造出在第2区域中形成有存储器单元晶体管，在第1区域中形成有压力传感器区域的方式的半导体压力传感器。在本专利技术涉及的其他半导体压力传感器中，在本专利技术涉及的半导体压力传感器中，能够容易地制造出在第2区域中形成有晶体管，在第1区域中形成有压力传感器区域的方式的半导体压力传感器。在本专利技术涉及的半导体压力传感器的制造方法中，能够与在第2区域中形成的存储器单元晶体管的制造工序相配合，容易地在第1区域中制造压力传感器区域。在本专利技术涉及的其他半导体压力传感器的制造方法中，能够与在第2区域中形成的晶体管的制造工序相配合，容易地在第1区域中制造压力传感器区域。本专利技术的上述及其他目的、特征、方案及优点，通过与附图相关联进行理解的关于本专利技术的以下详细说明，能够变得清楚。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1涉及的半导体压力传感器的制造方法的一个工序的剖面图。图2是表示在本实施方式中，在图1示出的工序之后进行的工序的剖面图。图3是表示在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体压力传感器，其具有：第1区域及第2区域，它们是在半导体衬底的表面规定出的；压力传感器，其形成在所述第1区域，包含固定电极、空隙及可动电极，在所述固定电极的上方配置有所述空隙，在所述空隙的上方配置有所述可动电极；存储器单元晶体管，其形成在所述第2区域，包含第1电极以及配置在所述第1电极上方的第2电极作为栅极电极；层间绝缘膜，其以覆盖所述压力传感器及所述存储器单元晶体管的方式形成；孔，其形成在所述层间绝缘膜上，与所述空隙连通；封装部，其对所述空隙进行封装；以及开口部，其形成在所述层间绝缘膜上，使所述可动电极露出，所述固定电极利用由与成为所述第1电极的导电膜相同的膜构成的部分形成，所述空隙是通过将由与成为所述第2电极的其他导电膜相同的膜构成的部分去除而形成的。

【技术特征摘要】
2013.04.26 JP 2013-0936811.一种半导体压力传感器，其具有：
第1区域及第2区域，它们是在半导体衬底的表面规定出的；
压力传感器，其形成在所述第1区域，包含固定电极、空隙及
可动电极，在所述固定电极的上方配置有所述空隙，在所述空隙的上
方配置有所述可动电极；
存储器单元晶体管，其形成在所述第2区域，包含第1电极以
及配置在所述第1电极上方的第2电极作为栅极电极；
层间绝缘膜，其以覆盖所述压力传感器及所述存储器单元晶体
管的方式形成；
孔，其形成在所述层间绝缘膜上，与所述空隙连通；
封装部，其对所述空隙进行封装；以及
开口部，其形成在所述层间绝缘膜上，使所述可动电极露出，
所述固定电极利用由与成为所述第1电极的导电膜相同的膜构
成的部分形成，
所述空隙是通过将由与成为所述第2电极的其他导电膜相同的
膜构成的部分去除而形成的。
2.根据权利要求1所述的半导体压力传感器，其具有：
第1保护膜，其覆盖所述固定电极的上表面；
第2保护膜，其覆盖所述可动电极的下表面；
第1绝缘膜，其存在于所述第1电极和所述第2电极之间；以
及
第2绝缘膜，其以覆盖所述第2电极的方式，形成在所述第2
电极和所述层间绝缘膜之间，
所述第1保护膜利用由与成为所述第1绝缘膜的膜相同的膜构
成的部分形成，
所述第2保护膜利用由与成为所述第2绝缘膜的膜相同的膜构
成的部分形成。
3.根据权利要求1所述的半导体压力传感器，其具有：
第3绝缘膜，其以覆盖所述层间绝缘膜的方式形成；以及
钝化膜，其以覆盖所述第3绝缘膜的方式形成，
所述封装部包含：
第1封装部，其利用由与成为所述第3绝缘膜的膜相同的膜构
成的部分形成；以及
第2封装部，其利用由与成为所述钝化膜的膜相同的膜构成的
部分形成。
4.根据权利要求1所述的半导体压力传感器，
所述封装部包含由与所述层间绝缘膜相同膜种类的膜形成的部
分。
5.根据权利要求1所述的半导体压力传感器，
所述压力传感器包含：
第1压力传感器，其包含作为所述固定电极的第1固定电极、
作为所述空隙的第1空隙以及作为所述可动电极的第1可动电极；
第2压力传感器，其包含作为所述固定电极的第2固定电极、
作为所述空隙的第2空隙以及作为所述可动电极的第2可动电极，
所述开口部形成在所述层间绝缘膜的位于所述第1压力传感器
上方的部分处，
所述第2压力传感器处于被所述层间绝缘膜覆盖的状态。
6.根据权利要求1所述的半导体压力传感器，
侧壁膜位于所述空隙的侧方。
7.根据权利要求1所述的半导体压力传感器，
所述半导体压力传感器具有在所述第1区域形成的元件分离绝
缘膜，
所述压力传感器形成在所述元件分离绝缘膜上。
8.根据权利要求1所述的半导体压力传感器，
所述半导体压力传感器具有在所述第1区域形成的元件分离绝
缘膜，
所述压力传感器形成在所述半导体衬底的由所述元件分离绝缘
膜规定出的区域中。
9.根据权利要求1所述的半导体压力传感器，
所述封装部包含由铝（Al）、铝硅（Al－Si）、铝硅铜（Al－
Si－Cu）以及铝铜（Al－Cu）中的某一个形成的部分。
10.一种半导体压力传感器，其具有：
第1区域及第2区域，它们是在半导体衬底的表面规定出的；
压力传感器，其形成在所述第1区域，包含固定电极、空隙及
可动电极，在所述固定电极的上方配置有所述空隙，在所述空隙的上
方配置有所述可动电极；
晶体管，其形成在所述第2区域，包含栅极电极；
层间绝缘膜，其以覆盖所述压力传感器及所述晶体管的方式形
成；
孔，其形成在所述层间绝缘膜上，与所述空隙连通；
封装部，其对所述空隙进行封装；以及
开口部，其形成在所述层间绝缘膜上，使所述可动电极露出，
所述固定电极是从所述半导体衬底的表面起以规定深度而形成
的阱区域，
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤公敏，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP