【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压力传感器，特别涉及一种压力传感器及其制造方法。
技术介绍
1、电容式压力传感器是一种利用两极板之间的电容变化来检测压力的传感器，具体来说，电容式压力传感器具有可变电容结构，当外界压力作用于传感器上时，可变电容结构会发生形变，导致电容间隙发生变化，从而改变电容值。相比于压阻式压力传感器，电容式压力传感器具有更低的温度漂移，更适用于对温度稳定性较高的应用场景中。
2、通常电容式压力传感器常见的制造方法为：①利用牺牲层工艺制造可变电容；②采用键合工艺制造可变电容。但是利用牺牲层工艺形成可变电容时，牺牲层释放过程中的膜层粘黏问题可能会引起器件失效，采用键合工艺制造可变电容时工艺复杂且生产成本较高。
技术实现思路
1、本专利技术的实施例提供一种压力传感器及其制造方法，旨在改善上述压力传感器制造过程中出现的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的实施例公开了如下技术方案：
3、一方面，提供了一种压力传感器的制造方法，包括：
4、提供衬底，在所述衬底的一侧表面扩散或注入离子，以在所述衬底中形成重掺杂区域；
5、沿所述衬底的厚度方向，在所述重掺杂区域刻蚀多个孔，相邻的孔之间具有柱状凸部，所述多个孔的刻蚀深度小于所述重掺杂区的深度；
6、刻蚀所述柱状凸部与所述重掺杂区域的连接处，以在所述柱状凸部和所述重掺杂区域之间形成空腔；
7、在所述重掺杂区域所在的衬底的一侧表面制作外延结构，所述外延结构用于
8、在所述外延结构上刻蚀形成贯通所述外延结构的第一环槽并在所述第一环槽中填充绝缘材料；
9、制作绝缘结构，所述绝缘结构覆盖所述外延结构远离所述衬底的一侧表面；
10、制作电连接结构，所述电连接结构包括第一电连接件和第二电连接件；所述第一电连接件和所述第二电连接件均贯穿所述绝缘结构，并与所述外延结构连接；所述第一电连接件位于所述第一环槽外，所述第二电连接件位于所述第一环槽内；
11、其中，位于所述第一环槽内的外延结构形成所述压力传感器的可动极板，位于所述重掺杂区域中且与所述可动极板相对的衬底形成所述压力传感器的固定极板。
12、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，位于所述重掺杂区域中的衬底的掺杂类型、位于所述重掺杂区域之外的衬底的掺杂类型以及所述外延结构的掺杂类型相同。
13、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述刻蚀所述柱状凸部与所述重掺杂区域的连接处，以在所述柱状凸部和所述重掺杂区域之间形成空腔包括：
14、在所述柱状凸部和所述重掺杂区域之间形成至少两个空腔，所述至少两个空腔互相物理隔离。
15、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述在所述外延结构上刻蚀形成贯通所述外延结构的第一环槽，并在所述第一环槽中填充绝缘材料包括：
16、在每个所述空腔的上方的外延结构上均刻蚀一个贯通所述外延结构的第一环槽，并在每一个第一环槽中填充绝缘材料。
17、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述制作电连接结构，所述电连接结构包括第一电连接件和第二电连接件；所述第一电连接件和所述第二电连接件均贯穿所述绝缘结构，并与所述外延结构连接；所述第一电连接件位于所述第一环槽外，所述第二电连接件位于所述第一环槽内包括：
18、每个所述第一环槽内均设置有一个第二电连接件。
19、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，位于不同空腔上方的绝缘结构的厚度相同或不同。
20、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，位于所述重掺杂区域中的衬底的掺杂浓度在1018-1020cm-3，所述外延结构的掺杂浓度在1018-1020cm-3。
21、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述在所述外延结构上刻蚀形成贯通所述外延结构的第一环槽并填充所述第一环槽，所述第一环槽位于所述空腔的上方之前，所述制造方法还包括：
22、制作氧化层结构，所述氧化层结构至少覆盖所述空腔的内壁、所述外延结构在所述空腔中露出的表面以及所述柱状凸部在所述空腔中露出的表面。
23、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述制作氧化层结构包括：
24、在所述外延结构上刻蚀形成第一沟槽，所述第一沟槽与所述空腔相连通；
25、经由所述第一沟槽对所述空腔内部进行热氧化，以形成所述氧化层结构；
26、填充所述第一沟槽，以重新封闭所述空腔。
27、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述外延结构通过高温外延工艺制成。
28、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述制作电连接结构，所述电连接结构包括第一电连接件和第二电连接件，所述第一电连接件和所述第二电连接件均贯穿所述绝缘结构与所述外延结构连接，所述第一电连接件位于所述第一环槽外，所述第二电连接件位于所述第一环槽内包括：
29、制作贯通所述绝缘结构的第一通孔和第二通孔，在衬底的厚度方向上，所述第一通孔位于所述第一环槽外，所述第二通孔位于所述第一环槽内；
30、在所述第一通孔内填充导电材料，以形成所述第一电连接件；
31、在所述第二通孔内填充导电材料，以形成所述第二电连接件。
32、另一方面，提供了一种压力传感器，包括：
33、衬底，所述衬底的一侧表面为重掺杂区域，在所述重掺杂区域中，所述衬底具有多个沿所述衬底的厚度方向开设的孔，相邻的所述孔之间具有柱状凸部，相邻的所述柱状凸部相连接共同形成网状结构；
34、外延结构，所述外延结构位于网状结构上，与所述网状结构共同在所述衬底上形成密闭的空腔，所述外延结构包括贯通所述外延结构的第一环槽，所述第一环槽中填充有绝缘材料；
35、绝缘结构，所述绝缘结构覆盖所述外延结构远离所述衬底的一侧表面；
36、电连接结构，所述电连接结构包括第一电连接件和第二电连接件；所述第一电连接件和所述第二电连接件均贯穿所述绝缘结构，并与所述外延结构连接；所述第一电连接件位于所述第一环槽外，所述第二电连接件位于所述第一环槽内；
37、其中，位于所述第一环槽内的外延结构形成所述压力传感器的可动极板，位于所述重掺杂区域中且与所述可动极板相对的衬底形成所述压力传感器的固定极板。
38、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，位于所述重掺杂区域中的衬底的掺杂类型、位于所述重掺杂区域之外的衬底的掺杂类型以及所述外延结构的掺杂类型相同。
39、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述密闭的空腔至少具有两个，所述至少两个密闭的空腔互相物理隔离。
40、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，每个所述空腔上方的外延结构上均包括一个贯通所述外延本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种压力传感器的制造方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，位于所述重掺杂区域中的衬底的掺杂类型、位于所述重掺杂区域之外的衬底的掺杂类型以及所述外延结构的掺杂类型相同。
3.根据权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，所述刻蚀所述柱状凸部与所述重掺杂区域的连接处，以在所述柱状凸部和所述重掺杂区域之间形成空腔包括：
4.根据权利要求3所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，所述在所述外延结构上刻蚀形成贯通所述外延结构的第一环槽，并在所述第一环槽中填充绝缘材料包括：
5.根据权利要求4所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，所述制作电连接结构，所述电连接结构包括第一电连接件和第二电连接件；所述第一电连接件和所述第二电连接件均贯穿所述绝缘结构，并与所述外延结构连接；所述第一电连接件位于所述第一环槽外，所述第二电连接件位于所述第一环槽内包括：
6.根据权利要求3所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，位于不同空腔上方的绝缘结构的厚度相同或不同。
7.根据权利要
8.根据权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，所述在所述外延结构上刻蚀形成贯通所述外延结构的第一环槽并填充所述第一环槽，所述第一环槽位于所述空腔的上方之前，所述制造方法还包括：
9.根据权利要求8所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，所述制作氧化层结构包括：
10.根据权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，所述外延结构通过高温外延工艺制成。
11.根据权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，所述制作电连接结构，所述电连接结构包括第一电连接件和第二电连接件，所述第一电连接件和所述第二电连接件均贯穿所述绝缘结构与所述外延结构连接，所述第一电连接件位于所述第一环槽外，所述第二电连接件位于所述第一环槽内包括：
12.一种压力传感器，其特征在于，包括：
13.根据权利要求12所述的压力传感器，其特征在于，位于所述重掺杂区域(101)中的衬底(10)的掺杂类型、位于所述重掺杂区域(101)之外的衬底(10)的掺杂类型以及所述外延结构(30)的掺杂类型相同。
14.根据权利要求12所述的压力传感器，其特征在于，所述密闭的空腔(104)至少具有两个，所述至少两个密闭的空腔(104)互相物理隔离。
15.根据权利要求14所述的压力传感器，其特征在于，每个所述空腔(104)上方的外延结构(30)上均包括一个贯通所述外延结构(30)的第一环槽(302)，且每个所述第一环槽(302)中均填充有绝缘材料。
16.根据权利要求15所述的压力传感器，其特征在于，每个所述第一环槽(302)内均设置有一个第二电连接件(502)。
17.根据权利要求15所述的压力传感器，其特征在于，位于不同空腔(104)上方的所述绝缘结构(40)的厚度相同或不同。
18.根据权利要求12所述的压力传感器，其特征在于，还包括氧化层结构（20），所述氧化层结构（20）至少覆盖所述空腔(104)的内壁、所述外延结构(30)在所述空腔(104)中露出的表面以及所述柱状凸部(103)在所述空腔(104)中露出的表面。
...【技术特征摘要】
1.一种压力传感器的制造方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，位于所述重掺杂区域中的衬底的掺杂类型、位于所述重掺杂区域之外的衬底的掺杂类型以及所述外延结构的掺杂类型相同。
3.根据权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，所述刻蚀所述柱状凸部与所述重掺杂区域的连接处，以在所述柱状凸部和所述重掺杂区域之间形成空腔包括：
4.根据权利要求3所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，所述在所述外延结构上刻蚀形成贯通所述外延结构的第一环槽，并在所述第一环槽中填充绝缘材料包括：
5.根据权利要求4所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，所述制作电连接结构，所述电连接结构包括第一电连接件和第二电连接件；所述第一电连接件和所述第二电连接件均贯穿所述绝缘结构，并与所述外延结构连接；所述第一电连接件位于所述第一环槽外，所述第二电连接件位于所述第一环槽内包括：
6.根据权利要求3所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，位于不同空腔上方的绝缘结构的厚度相同或不同。
7.根据权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，位于所述重掺杂区域中的衬底的掺杂浓度在1018-1020cm-3，所述外延结构的掺杂浓度在1018-1020cm-3。
8.根据权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，所述在所述外延结构上刻蚀形成贯通所述外延结构的第一环槽并填充所述第一环槽，所述第一环槽位于所述空腔的上方之前，所述制造方法还包括：
9.根据权利要求8所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，所述制作氧化层结构包括：
10.根据权利要求1所述的压力传感器的...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕萍，李刚，
申请(专利权)人：苏州敏芯微电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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