【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压力传感器，具体为一种集成防护结构的压力传感器及其制备方法。
技术介绍
1、压力传感器是通过压力敏感单元感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号，再由信号处理单元处理成对应需要的模拟输出或者数字输出形式，常用压力传感器压力敏感单元包含陶瓷电容/陶瓷电阻/玻璃微熔/溅射薄膜/微机电系统（mems）。
2、在扩散硅式压力传感器的加工工艺中，一般在裸硅片上注入p离子、以形成pn结，p型半导体中含有发、多余的空穴（正载荷体），n型半导体中多含有电子（负电荷载体），当p型半导体和n型半导体通过工艺加工技术结合时，内部的正负电荷载体发生结合，形成空间域势垒，从而形成了内建电场，理想状况下，内建电场达到平衡，阻止了pn结内部扩散。
3、然而，在工艺加工过程中，尤其是绝缘层的生长过程中，由于工艺环境以及工艺参数的限制，往往会在绝缘层内部或者表面造成金属离子污染，使防护层产生表面缺陷、污染物以及温度效应等弊端，导致传感器产生漏电，因此，现有的扩散硅式压力传感器由于在加工过程中，存在多方面的影响因数，导致有额外的电流通过pn结，或者发生载流子复合现象，使电子从p型区域跳跃到n型区域，形成漏电流，从而造成压力传感器的性能不稳定。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的是提供一种集成防护结构的压力传感器及其制备方法，以解决
技术介绍
中，现有的扩散硅式压力传感器由于在加工过程中，存在多方面的影响因数，导致有额外的电流通过pn结，或者发生载流子
2、本专利技术在于提供一种集成防护结构的压力传感器，所述压力传感器包括基底，和设于所述基底上的多个pn结、多个防护结构以及接地结构；
3、多个所述pn结中至少有部分所述pn结的一侧边均设有至少一所述防护结构，所述防护结构沿着所述pn结的扩散区域围绕、并形成用于限制所述pn结向外扩散的防护部，所述防护部的离子浓度由靠近所述pn结的一侧向另一侧逐渐降低；
4、其中，每个所述防护部均通过所述接地结构接地。
5、进一步地，多个所述pn结和多个所述防护结构均设于所述基底的同一侧，且每一所述pn结和每一所述防护结构分别与所述基底一侧的各个侧边相对设置。
6、进一步地，所述接地结构包括多个接地电极和至少一接地电极环；
7、多个所述接地电极的一端分别和每个所述防护部连接，多个所述接地电极的另一端与所述接地电极环连接，所述接地电极环用于接地；
8、其中，所述基底上设有供每一所述接地电极和所述接地电极环相互连接的通孔。
9、进一步地，所述接地电极和所述接地电极环分别设于所述基底的相对两侧；
10、其中，所述接地电极环的各个侧边与所述基底一侧的各个侧边相对设置，用于使与每一所述接地电极相对的通孔均位于所述接地电极环的侧边之内。
11、进一步地，所述压力传感器还包括防护层，所述防护层层叠于所述基底之上，且所述防护层覆盖多个所述接地电极、多个所述pn结以及多个所述防护结构。
12、进一步地，多个所述pn结和多个所述防护结构设于所述基底的表面之下，多个所述接地电极设于所述基底的表面之上，用于使所述防护层覆盖于所述接地电极时，有部分所述防护层向外延伸。
13、进一步地，多个所述pn结中每两个所述pn结相互对称设置，且至少一对所述pn结中的每个所述pn结分别与一所述接地电极连接。
14、进一步地，多个所述pn结中每两个所述pn结相互对称设置，且每两对所述pn结中至少两个所述pn结相邻设置；
15、其中，至少两相邻所述pn结分别与一所述接地电极连接。
16、进一步地，所述防护部靠近所述pn结的离子浓度为1e18-1e19，所述防护部远离所述pn结的离子浓度为1e17-1e18。
17、本专利技术的另一方面在于提供一种集成防护结构的压力传感器的制备方法，所述制备方法用于制备上述所述集成防护结构的压力传感器，所述制备方法包括：
18、提供一基底；
19、在所述基底上进行刻蚀，以形成接地结构中的通孔；
20、在所述基底上进行离子注入，并控制离子的注入能量、注入剂量、退火温度和退火时间，以在所述基底上形成pn结；
21、在所述pn结扩散区域的相邻部进行多次离子掺杂，并控制离子掺杂的注入能量、注入剂量、退火温度和退火时间，以在所述基底上形成沿着所述pn结的扩散区域围绕、并用于限制所述pn结向外扩散的防护部；
22、在多次所述离子掺杂中，多次所述离子掺杂的退火时间由大至小逐渐递减，使得所述防护部的离子浓度由靠近所述pn结的一侧向另一侧逐渐降低；
23、其中，所述防护部靠近所述pn结的离子浓度为1e18-1e19，所述防护部远离所述pn结的离子浓度为1e17-1e18。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
25、在本专利技术提供的集成防护结构的压力传感器中,通过在基底上设置防护结构，该防护结构沿着pn结的扩散区域围绕、并形成用于限制pn结向外扩散的防护部，且该防护部的的离子浓度由靠近pn结的一侧向另一侧逐渐降低，利用一侧为高离子浓度的防护部，用于提供最强的电气隔离和防护，阻止载流子非控制性迁移，而另一侧为离子浓度逐渐降低的低离子浓度防护部，以减少对压力传感器整体电容的影响，并维持灵敏度，采用高浓度的防护部设计方法，可以在实际情况中通过高掺杂区域以形成电势壁垒，有效的隔离pn结，减小边缘效应和漏电流，并确保防护部在电器上和物理上有效的防护敏感pn结，并且有助于提高整个压力传感器的机械稳定性，抵抗外部应力和温度带来的影响。
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1.一种集成防护结构的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器包括基底，和设于所述基底上的多个PN结、多个防护结构以及接地结构；
2.根据权利要求1所述的集成防护结构的压力传感器，其特征在于，多个所述PN结和多个所述防护结构均设于所述基底的同一侧，且每一所述PN结和每一所述防护结构分别与所述基底一侧的各个侧边相对设置。
3.根据权利要求2所述的集成防护结构的压力传感器，其特征在于，所述接地结构包括多个接地电极和至少一接地电极环；
4.根据权利要求3所述的集成防护结构的压力传感器，其特征在于，所述接地电极和所述接地电极环分别设于所述基底的相对两侧；
5.根据权利要求3所述的集成防护结构的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器还包括防护层，所述防护层层叠于所述基底之上，且所述防护层覆盖多个所述接地电极、多个所述PN结以及多个所述防护结构。
6.根据权利要求5所述的集成防护结构的压力传感器，其特征在于，多个所述PN结和多个所述防护结构设于所述基底的表面之下，多个所述接地电极设于所述基底的表面之上，用于使所述防护层覆盖于所述接地电
7.根据权利要求3所述的集成防护结构的压力传感器，其特征在于，多个所述PN结中每两个所述PN结相互对称设置，且至少一对所述PN结中的每个所述PN结分别与一所述接地电极连接。
8.根据权利要求3所述的集成防护结构的压力传感器，其特征在于，多个所述PN结中每两个所述PN结相互对称设置，且每两对所述PN结中至少两个所述PN结相邻设置；
9.根据权利要求1所述的集成防护结构的压力传感器，其特征在于，所述防护部靠近所述PN结的离子浓度为1e18-1e19，所述防护部远离所述PN结的离子浓度为1e17-1e18。
10.一种集成防护结构的压力传感器的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备上述权利要求1-9任一项所述集成防护结构的压力传感器，所述制备方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种集成防护结构的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器包括基底，和设于所述基底上的多个pn结、多个防护结构以及接地结构；
2.根据权利要求1所述的集成防护结构的压力传感器，其特征在于，多个所述pn结和多个所述防护结构均设于所述基底的同一侧，且每一所述pn结和每一所述防护结构分别与所述基底一侧的各个侧边相对设置。
3.根据权利要求2所述的集成防护结构的压力传感器，其特征在于，所述接地结构包括多个接地电极和至少一接地电极环；
4.根据权利要求3所述的集成防护结构的压力传感器，其特征在于，所述接地电极和所述接地电极环分别设于所述基底的相对两侧；
5.根据权利要求3所述的集成防护结构的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器还包括防护层，所述防护层层叠于所述基底之上，且所述防护层覆盖多个所述接地电极、多个所述pn结以及多个所述防护结构。
6.根据权利要求5所述的集成防护结构的压力传感器，其特征在于，多...
【专利技术属性】
技术研发人员：武晨阳，
申请(专利权)人：南京新力感电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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