本發(fā)明涉及傳感器，具體為一種高敏感度高耐壓傳感器制造工藝及傳感器。
背景技術(shù)：
1、mems?壓力傳感器經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)在汽車(chē)電子、消費(fèi)電子、衛(wèi)生醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及航空航天等各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。根據(jù)壓力傳感器的工作原理，mems?壓力傳感器可分為壓阻式，壓電式、電容式、諧振式、聲表面波式、光纖式幾種類(lèi)型。其中硅壓阻式壓力傳感器是商業(yè)化程度最高、使用最廣泛的?mems?壓力傳感器。硅壓阻式壓力傳感器利用單晶硅的壓阻效應(yīng)制成的。在硅膜片特定方向上擴(kuò)散4個(gè)等值的半導(dǎo)體電阻，并連接成惠斯通電橋，作為力-電變換器的敏感元件。當(dāng)膜片受到外界壓力作用，電橋失去平衡時(shí)，若對(duì)電橋加激勵(lì)電源（恒流和恒壓），便可得到與被測(cè)壓力成正比的輸出電壓，從而達(dá)到測(cè)量壓力的目的?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了提高壓力傳感器的靈敏度，技術(shù)人員通常會(huì)通過(guò)降低敏感膜層厚度的方式來(lái)提高傳感器的靈敏度。
2、然而在一些工業(yè)和航天航空領(lǐng)域中，有些應(yīng)用場(chǎng)合場(chǎng)景下，需要對(duì)大流量的氣體進(jìn)行流量測(cè)試，如：大型工業(yè)生產(chǎn)中的尾氣檢測(cè)，大流量氣體高速?zèng)_擊壓力傳感器，壓力傳感器受到高于10mpa的壓力，在這種環(huán)境中，較薄的敏感膜層又會(huì)導(dǎo)致傳感器的使用壽命縮短。而使用特殊材料制作的耐高壓壓力觸感器的成本又很高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的耐高壓壓力觸感器問(wèn)題無(wú)法兼顧成本和使用壽命的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高敏感度高耐壓傳感器制造工藝，其可以基于較低的成本同時(shí)提高壓力傳感器的靈敏度和耐壓程度。同時(shí)本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種高敏感度高耐壓傳感器。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：一種高敏感度高耐壓傳感器制造工藝，其包括以下步驟：
3、s1：制備soi硅片；
4、所述soi硅片包括：自上而下的第二層硅（4）、第二層隔離層（3）、第一層硅（1）和第一層二氧化硅隔離層（2）；
5、s2：p+和p-離子注入形成壓阻敏感元件；
6、在第二層硅層（4）上注入硼離子使用輕摻雜形成p-摻雜層，構(gòu)成敏感電阻元件（5）；
7、而后在第二層硅層（4）選取硼離子進(jìn)行注入，使用重?fù)诫s形成p+摻雜層（6）形成歐姆接觸電連接；
8、重?fù)诫s結(jié)構(gòu)p-摻雜層（6）將幾段敏感電阻元件（5）連接在一起，并與金屬一起組成惠斯通電橋；
9、s3：生長(zhǎng)氧化層并刻蝕通孔；
10、在第二層硅層（4）上生長(zhǎng)一層氧化層（7），而后對(duì)氧化層（7）進(jìn)行干法刻蝕形成通孔（8）；
11、s4：金屬濺射及圖形化；
12、采用磁控濺射的方法在通孔（8）和氧化層（7）表面濺射一層金屬（9），形成壓敏電阻之間的金屬互連和鍵合焊盤(pán)；
13、其特征在于，其還包括以下步驟：
14、s5：干法刻蝕硅片背面的第一層絕緣層（2），刻蝕截止層為硅基襯底（1），在第一層絕緣層（2）上刻蝕形成腐蝕窗口后構(gòu)成用于刻蝕硅島膜結(jié)構(gòu)的掩膜層（10）；
15、s6：采用koh?溶液腐蝕硅片，基于掩膜層（10）在硅基襯底（1）上形成硅島膜結(jié)構(gòu)（11）；
16、s7：在硅島膜結(jié)構(gòu)（11）上形成第一層鏤空結(jié)構(gòu)（13）；
17、s8：在第一層鏤空結(jié)構(gòu)上形成第二層鏤空結(jié)構(gòu)（14），得到鏤空硅島結(jié)構(gòu)。
18、其進(jìn)一步特征在于：
19、步驟s7中，具體包括以下步驟：
20、a1：進(jìn)行cmp機(jī)械拋光，將硅島膜結(jié)構(gòu)（11）減?。?/p>
21、a2：在硅島膜結(jié)構(gòu)（11）表面利用光刻板涂覆一層具有規(guī)律間隔結(jié)構(gòu)的光刻膠（12）；
22、a3：基于硅島膜結(jié)構(gòu)（11）表面進(jìn)行磁控濺射沉積出一層鉑金金屬層，再將光刻膠（12）利用lift-off工藝進(jìn)行剝離，形成鉑金金屬層豎型結(jié)構(gòu)，得到第一層鏤空結(jié)構(gòu)（13）；
23、步驟s8中，具體包括以下步驟：
24、b1：在第一層鏤空結(jié)構(gòu)（13）上通過(guò)磁控濺射技術(shù)沉積一層金屬鋁；
25、b2：在金屬鋁的表面旋涂光刻膠，利用掩膜版，進(jìn)行橫排保護(hù)光刻膠的顯影；
26、b3：利用酸性濕法腐蝕液進(jìn)行金屬鋁的蝕刻；
27、b4：將保護(hù)光刻膠進(jìn)行去除，形成與第一層鏤空結(jié)構(gòu)垂直的柵欄式條狀結(jié)構(gòu)，得到第二層鏤空結(jié)構(gòu)（14）；
28、步驟s6中，具體包括以下步驟：
29、c1：在硅基襯底（1）上預(yù)設(shè)的硅島膜結(jié)構(gòu)的位置，涂抹光刻膠進(jìn)行保護(hù)；
30、c2：使用koh溶液進(jìn)行粗腐蝕硅，在作為基襯底的第一層硅（1）上腐蝕出左右雙窗口；
31、光刻膠保護(hù)區(qū)域構(gòu)成凸臺(tái)結(jié)構(gòu)；
32、c3：去除光刻膠保護(hù)膜；
33、c4：使用koh溶液進(jìn)行精腐蝕，對(duì)窗口和凸臺(tái)進(jìn)行同步腐蝕，窗口位置腐蝕到第二層隔離層（3）為止，生成硅島膜結(jié)構(gòu)（11）。
34、一種高敏感度高耐壓傳感器，其包括：自上而下設(shè)置的第二層硅（4）、第二層隔離層（3）和第一層硅（1），其特征在于：
35、所述第一層硅（1）中設(shè)置到達(dá)第二層隔離層（3）的空腔，空腔中位于第二層隔離層（3）的下表面設(shè)置硅島膜結(jié)構(gòu)（11）；
36、所述硅島膜結(jié)構(gòu)（11）的下表面設(shè)置鏤空結(jié)構(gòu)；
37、所述鏤空結(jié)構(gòu)包括：自上而下設(shè)置的兩層鏤空結(jié)構(gòu)。
38、進(jìn)一步特征在于：
39、所述第一層鏤空結(jié)構(gòu)為柵欄式條狀結(jié)構(gòu)；
40、所述第二層鏤空結(jié)構(gòu)為柵欄式條狀結(jié)構(gòu)，且第二層鏤空結(jié)構(gòu)中的條狀結(jié)構(gòu)與第一層鏤空結(jié)構(gòu)中的條狀結(jié)構(gòu)不平行；
41、所述第二層硅（4）中設(shè)置敏感電阻元件（5）和p+摻雜層（6），p+摻雜層（6）將幾段敏感電阻元件（5）連接在一起，并與金屬一起組成惠斯通電橋；
42、所述第二層硅（4）上表面設(shè)置氧化層（7），氧化層（7）中設(shè)置通孔（8），金屬（9）充滿通孔（8）連接p+摻雜層（6），并且金屬（9）在氧化層（7）的表面形成鍵合焊盤(pán)。
43、一種高敏感度高耐壓傳感器制造工藝，其通過(guò)在壓力傳感器的背面空腔處設(shè)置硅島膜結(jié)構(gòu)，使得壓力敏感元件都位于應(yīng)力較大的位置，提高了傳感器的靈敏度；同時(shí)又在硅島膜結(jié)構(gòu)上制作了鏤空結(jié)構(gòu)，當(dāng)高速氣體沖擊這個(gè)鏤空結(jié)構(gòu)時(shí)，基于鏤空結(jié)構(gòu)的微變型緩沖氣體的沖擊力，但是不會(huì)影響氣體透過(guò)鏤空層，有效地保護(hù)了壓力傳感器的感壓膜層，提高了壓力傳感器的使用壽命，確保硅島膜結(jié)構(gòu)能夠承受更到的壓力。本申請(qǐng)通過(guò)硅島膜結(jié)構(gòu)和鏤空結(jié)構(gòu)的配合使用，基于較低的成本同時(shí)提高壓力傳感器的靈敏度和耐壓程度，確保傳感器能夠適用于高壓環(huán)境中。
1.一種高敏感度高耐壓傳感器制造工藝，其包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高敏感度高耐壓傳感器制造工藝，其特征在于：步驟s7中，具體包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高敏感度高耐壓傳感器制造工藝，其特征在于：步驟s8中，具體包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高敏感度高耐壓傳感器制造工藝，其特征在于：步驟s6中，具體包括以下步驟：
5.一種高敏感度高耐壓傳感器，其包括：自上而下設(shè)置的第二層硅（4）、第二層隔離層（3）和第一層硅（1），其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種高敏感度高耐壓傳感器，其特征在于：所述第一層鏤空結(jié)構(gòu)為柵欄式條狀結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種高敏感度高耐壓傳感器，其特征在于：所述第二層鏤空結(jié)構(gòu)為柵欄式條狀結(jié)構(gòu)，且第二層鏤空結(jié)構(gòu)中的條狀結(jié)構(gòu)與第一層鏤空結(jié)構(gòu)中的條狀結(jié)構(gòu)不平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種高敏感度高耐壓傳感器，其特征在于：所述第二層硅（4）中設(shè)置敏感電阻元件（5）和p+摻雜層（6），p+摻雜層（6）將幾段敏感電阻元件（5）連接在一起，并與金屬一起組成惠斯通電橋。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種高敏感度高耐壓傳感器，其特征在于：所述第二層硅（4）上表面設(shè)置氧化層（7），氧化層（7）中設(shè)置通孔（8），金屬（9）充滿通孔（8）連接p+摻雜層（6），并且金屬（9）在氧化層（7）的表面形成鍵合焊盤(pán)。