CN103645000B - 高温压力传感器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及MEMS制造领域，尤其涉及一种高温压力传感器及其制备方法，基于绝缘体上硅衬底，在其正面形成惠斯特电桥结构，而在其背面则形成压力敏感膜，并利用正硅‑玻璃的阳极键合形成真空腔体，背面再采用硅‑玻璃键合达到应力平衡，或采用单芯片阳极键合工艺，最终利用单芯片封装方式制备具有高可靠性的压力传感器。

Description

高温压力传感器及其制备方法

技术领域

本发明涉及MEMS制造领域，尤其涉及一种高温压力传感器及其制备方法。

背景技术

微机电系统（Micro-Electro-Mechanic System，简称MEMS）是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统；MEMS具有体积小、重量轻、功耗低、耐用性好、价格低廉、性能稳定等优点，被广泛应用于诸多领域中。

MEMS微桥结构是利用牺牲层释放工艺形成桥结构，被广泛应用于MEMS传感器中，如扩散硅压阻式压力传感器等。

传统的扩散硅压阻式压力传感器的制备工艺，一般采用P-N结来隔离应变电桥与应变膜，但由于P-N结漏电流会随着温度升高而急剧增大，使得制备的压力传感器在高温环境中工作时P-N结会产生较大的漏电流，较高的温度会造成器件结构性能不稳定，甚至会导致产品的失效；所以目前基于P-N结隔离的压力传感器的工作温度均低于80℃。

中国专利（公开号：CN1334918A）记载了一种半导体压力传感器，包括：带膜片的硅基底，该膜片随着压力而产生变形；设在膜片上的应变片，由扩散电阻器形成；PN结区域，设在应变片附近，并被加给反向偏压。该专利文献中记载的压力传感器即为基于PN结的传感器，其PN结区域会随着环境温度的升高其漏电流会急剧的增大，即其工作的环境温度对其性能的影响非常大，当处于过高温度温度环境时，极易造成产品的失效。

中国专利（申请公布号：CN102770743A）记载了一种压力传感器，通过在单一的半导体基板上形成将压力转换为电信号的压力转换部、和对该压力转换部所转换的电信号进行处理的信号处理电路而成。上述压力转换部包括使上述半导体基板部分地变薄而成的隔膜、和形成在该隔膜的表面的多个压电电阻元件，上述信号处理电路由形成在p型导电型区域的CMOS集成电路构成，该p型导电型区域设置在上述半导体基板表面中的上述隔膜的周围，上述压电电阻元件通过在设置于上述隔膜的表面的p型导电型区域中形成因n型的杂质扩散而产生的n型的导电型区域、并且使p型的杂质扩散至该n型导电型区域而形成。该专利文献虽然记载了采用PN结制备传感器相关的技术方案，但并没有记载如何解决PN结随工作环境温度的升高造成漏电流升高，进而导致产品失效的相关技术方案。

发明内容

本发明记载了一种高温压力传感器，其中，所述高温压力传感器包括：

一设置有质量块和承压膜的体硅层，且该体硅层的正面表面上覆盖有一绝缘层，且所述绝缘层暴露的表面上设置压阻；

一设置有通孔的背面玻璃，所述背面玻璃键合于所述体硅层的背面上，且所述质量块和所述承压膜均暴露于所述通孔中；

一正面玻璃，所述正面玻璃通过一电阻层键合于所述绝缘层的表面上，形成有一密封的腔体，且所述压阻位于所述腔体中；

其中，所述正面玻璃中还设置有若干贯穿其上下表面的导体层，每个所述导体层与所述电阻层表面接触的端部中还嵌入设置有金属电极，且该金属电极暴露的表面与所述绝缘层的表面接触。

上述的高温压力传感器，其中，所述压阻的材质与所述电阻层的材质相同。

上述的高温压力传感器，其中，所述高温压力传感器还包括:

一基座玻璃，所述基座玻璃上贯穿设置有金属连线；

一基座，所述正面玻璃通过所述基座玻璃烧结于所述基座上；

其中，所述金属连线的一端部嵌入所述导体层中，以通过所述导体层与所述金属电极连接，且该金属连线的另一端部暴露于所述基座玻璃。

上述的高温压力传感器，其中，所述金属电极包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层覆盖于所述绝缘层上，所述第二金属层覆盖于所述第一金属层上。

上述的高温压力传感器，其中，所述第一金属层的材质为Ti或Ni，所述第二金属层的材质为铂金或Cr。

上述的高温压力传感器，其中，所述质量块和所述承压膜的材质均为体硅。

上述的高温压力传感器，其中，所述压阻和所述电阻层的材质均为掺杂体硅。

本发明还提供了一种制备高温压力传感器的方法，其中，所述方法包括：

提供一具有背面体硅层的体硅衬底，该背面体硅层的上表面按照从下至上顺序依次设置有体硅层、正面绝缘层和体硅薄膜；

进行离子掺杂工艺，以将所述体硅薄膜转变为掺杂层；

去除部分所述掺杂层至所述正面绝缘层的表面，于该正面绝缘层的上表面形成压阻和电阻层；

继续于所述电阻层的表面形成金属电极后，键合一具有连接通孔和腔体凹槽的正面玻璃，形成密封所述压阻的腔体和连接凹槽，且所述金属电极位于所述连接凹槽的底部表面；

去除所述背面体硅后，将所述背面绝缘层暴露，并刻蚀该背面绝缘层至所述体硅的表面，形成具有质量块图形和承压膜图形的掩模层；

以所述掩模层为掩模刻蚀并停止在所述体硅层中，去除所述掩模层，形成承压膜凹槽和质量块，且位于该承压膜凹槽底部区域的体硅层为承压膜；

继续后续的封装工艺。

上述的制备高温压力传感器的方法，其中，所述封装工艺包括：

于所述正面玻璃上制备一金属层，该金属层覆盖所述连接凹槽的侧壁及暴露的底部、所述金属电极的上表面及其侧壁和所述正面玻璃的上表面；

继续在所述体硅层暴露的表面上键合一具有通孔的背面玻璃后，去除所述金属层；

于所述连接凹槽中填充流体材质，平坦化工艺后，形成导体层；

将一基座通过一基座玻璃烧结于所述正面玻璃暴露的表面上；

其中，将所述背面玻璃键合于所述体硅层暴露的表面时，所述金属层接地。

上述的制备高温压力传感器的方法，其中，所述基座玻璃上贯穿设置有金属连线，当所述背面玻璃键合于所述体硅层暴露的表面时，所述金属连线的一端部嵌入所述导体层中，以通过所述导体层与所述金属电极连接，且该金属连线的另一端部暴露于所述基座玻璃。

上述的制备高温压力传感器的方法，其中，所述金属层的材质为铝。

上述的制备高温压力传感器的方法，其中，所述封装工艺包括：

于所述连接凹槽中填充流体材质，平坦化工艺后，形成导体层；

将一基座通过一基座玻璃烧结于所述正面玻璃暴露的表面上；

采用单芯片硅-玻璃阳极键合工艺将一具有通孔的背面玻璃键合于所述体硅层暴露的表面上。

上述的制备高温压力传感器的方法，其中，所述基座玻璃上贯穿设置有金属连线，当所述背面玻璃键合于所述体硅层暴露的表面时，所述金属连线的一端部嵌入所述导体层中，以通过所述导体层与所述金属电极连接，且该金属连线的另一端部暴露于所述基座玻璃。

上述的制备高温压力传感器的方法，其中，所述流体材质为金属浆料。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明提出一种高温压力传感器及其制备方法，基于绝缘体上硅（Silicon On Insulator，简称SOI）衬底，在其正面形成惠斯特电桥结构，而在其背面则形成压力敏感膜，并利用正硅-玻璃的阳极键合形成真空腔体，背面再采用硅-玻璃键合达到应力平衡，或采用单芯片阳极键合工艺，最终利用单芯片封装方式制备具有高可靠性的压力传感器。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明高温压力传感器中一实施例的结构示意图；

图2～23是本发明制备高温压力传感器方法中一实施例的流程结构示意图；

图24～25是本发明制备高温压力传感器方法中另一实施例的流程结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

图1是本发明高温压力传感器中一实施例的结构示意图；如图1所示，一种高温压力传感器，包括：

一材质为金属材料（如不锈钢等）的基座10，该基座10上设置有通过玻璃胶烧结的基座玻璃102；优选的，上述的基座10为空心的圆柱形，以套设于基座玻璃102上，且该基座10还设置有内凸的凸起结构，以用于支撑基座玻璃102的边缘部分，即该基座玻璃102的中间部分不与基座10接触，进而使得基座玻璃102与基座10形成一桶状结构，基座玻璃102作为上述桶状结构的底部，而基座10则作为该桶状结构的侧壁。

进一步的，邻近上述突起的基座玻璃102上设置有金属连线101（金属连线101不与基座10接触），该金属连线101贯穿该基座玻璃102的上下表面，且该金属连线101的下端部延伸基座玻璃102的下表面以下，以用于该高温压力传感器与其他器件结构的连接，而金属连线101的上端部凸起于基座玻璃102的上表面，以用于与该高温压力传感器的其他结构连接。

进一步的，基座玻璃102的上表面还键合有正面玻璃11，且位于上述的金属连线101上方的正面玻璃11中还设置有导体层（优选的剖面为倒梯形柱状结构，也可为方形或圆柱形等形状结构）12，且该导体层12贯穿设置于正面玻璃11中，且该导体层12的上、下表面均分别与正面玻璃11的上、下表面齐平（即该导体层12贯穿于该正面玻璃11的上下表面，但并不凸出于该正面玻璃11的表面），金属连线101凸起的上端部嵌入于该导体层12的下端部，使得该金属连线101凸起的部分表面均被导体层12所覆盖，同时该导体层12的下表面还覆盖于环绕金属连线101附近的基座玻璃102的上表面。

其中，制备导体层12的材质为流体材质，优选的金属浆料，如银浆等。

优选的，可采用高温烧结工艺将正面玻璃11烧结于基座玻璃102的上表面，同时将金属连线101的凸起部分嵌入于导体层1的下端部的内部，且使得导体层1的下表面与基座玻璃102的上表面接触。

进一步的，上述的导体层12的上端部内还设置有金属电极13，该金属电极13的上表面与导体层12的上表面及正面玻璃11的上表面齐平，且该金属电极13其余的表面均被导体层12覆盖，同时该金属电极13与金属连线101不接触，即金属电极13可通过导体层12与金属连线101电连接。

优选的，金属电极13由第一金属层和第二金属层构成，第一金属层覆盖于电阻层14的表面，第二金属层覆盖第一金属层的表面，且第一金属层的上表面与导体层12及正面玻璃11的表面齐平；优选的，该第一金属层的材质为Ti或Ni，第二金属层的材质为Pt或Cr。

优选的，金属连线101为四根，且每根金属连线101的一端部均嵌入设置于一导体层12中。

进一步的，位于导体层12之间的正面玻璃11的上表面部分还设置有腔体凹槽（图中未标示，即为腔体18的底部结构），且位于正面玻璃11的上表面覆盖有电阻层14，该电阻层14覆盖于正面玻璃11除上述腔体凹槽区域外的其余表面上，同时还覆盖在导体层12和金属电极13的上表面，且位于腔体凹槽上方的与电阻层14同层的区域为中空结构。

进一步的，电阻层14的上表面设置有材质为氧化物的绝缘层15，且该绝缘层15密封上述的中空结构的上部表面，进而使得上述的腔体凹槽、中空结构和绝缘层15共同构成密封的腔体18，且该绝缘层15位于腔体18中的表面上还设置有压阻141，多个（优选的为四个）压阻141形成电桥结构（如惠斯通电桥结构等）。

优选的，设置有四根金属连线101，且每根金属连线101的上端部均通过一导体层12与一金属电极13连接，以使得压阻141形成的电桥结构的连接端分别通过一金属连线101与其他器件结构连接。

优选的，上述的压阻141设置于腔体18的中间位置处，且其中心位置处预留有与后续质量块相同的空白区域，且压阻141不与电阻层14及正面玻璃11接触，压组141和电阻层14的材质可选为高掺杂硼的体硅。

进一步的，上述绝缘层15的上表面还设有体硅层16，该体硅层16包括质量块162（该质量块162可为圆形、方形等形状）和承压膜161，即在位于上述腔体18上方的体硅层16上设置有凹槽结构，该凹槽结构的底部区域的体硅层形成承压膜161，而由凹槽结构形成的凸起部分的体硅层则形成质量块162，该承压膜161位于压阻141的上方，而质量块162则位于上述压组141中间预留的空白区域的上方。

进一步的，上述体硅层16的上表面还设置有背面玻璃17，且该背面玻璃17位于上述腔体上方的部分中还设置有通孔结构，以将上述的质量块162和承压膜161暴露。

优选的，上述的背面玻璃17、体硅层16、绝缘层15、电阻4和正面玻璃11的侧壁均被基座10包围，但均不与该基座10接触。

另外，图1所示的结构中体硅层16的上表面为背面，下表面为正面。

图2～23是本发明制备高温压力传感器方法中一实施例的流程结构示意图；如图2～23所示，一种制备高温压力传感器的方法，包括：

首先，进行正面玻璃工艺，即如图1所示，根据工艺需求及工艺条件提供一正面玻璃衬底21，采用刻蚀工艺（如干法或湿法刻蚀工艺）刻蚀部分该正面玻璃衬底21，以在剩余的正面玻璃衬底211的下表面形成空腔凹槽22，即形成如图3所示的结构。

如图4所示，继续于剩余的正面玻璃衬底211的上表面去除部分剩余的正面玻璃衬底211，以形成贯穿正面玻璃212的连接通孔231；优选的，可选用激光或喷砂工艺进行上述连接通孔231的制备，且该连接通孔231的形状可以为圆形或多边形等；其中，于再次刻蚀剩余的正面玻璃212中形成的多个连接通孔231（优选的制备四个该连接通孔23）环绕上述的腔体凹槽22设置，且连接通孔231的剖面形状可为上宽下窄的梯形、圆柱形或矩形等形状，而腔体凹槽22的剖面形状则可为上窄下宽的梯形或矩形等形状。

其次，进行背面玻璃工艺；如图5所示，根据工艺需求及工艺条件提供一背面玻璃衬底24，并部分去除该背面玻璃衬底24形成贯穿剩余的背面玻璃241的通孔25，即形成如图6所示的结构。

之后，进行芯片工艺；如图7所示，于背面体硅层25的上表面依次制备背面绝缘层26、体硅层27、正面绝缘层28和体硅薄膜29，以共同构成一体硅衬底，且该背面绝缘层26覆盖背面体硅层25的上表面，体硅层27覆盖背面绝缘层26的上表面，正面绝缘层28覆盖体硅层27的上表面，体硅薄膜29覆盖正面绝缘层28的上表面。

优选的，上述的正面绝缘层28和背面绝缘层26的材质均为氧化物绝缘材料，而背面体硅层25、体硅层27和体硅薄膜29的材质均为体硅。

继续对体硅薄膜29进行离子掺杂工艺，以将该体硅薄膜29转变为能够导电的掺杂层30，进而形成如图8所示的结构；优选的，可对体硅薄膜29进行高浓度的硼离子掺杂，进而形成具有浓硼离子的掺杂层，如采用注入或炉管扩散方式对体硅薄膜29进行掺杂，进而形成掺杂均匀的浓硼掺杂层。

如图9所示，继续对掺杂层30进行刻蚀工艺，以形成压阻302和电阻层301；具体的，可于掺杂层30的表面旋涂光刻胶，曝光、显影后，形成具有压阻图形的光阻，并以该光阻为掩模刻蚀（如采用干法刻蚀或湿法刻蚀工艺等进行刻蚀）掺杂层30至正面绝缘层28的上表面，去除光阻后形成如图9所示的结构，即形成多个凹槽结构，进而形成压阻302，优选的制备4个压阻302，进而形成电桥结构（如惠斯通电桥结构），且该凹槽结构与上述正面玻璃工艺中形成的腔体凹槽22的位置及其性质匹配，以用于后续密封的腔体的制备，且在压阻302中间的位置预留有与质量块对应的空白区域，而位于上述凹槽结构边缘剩余的掺杂层则形成电阻层301。

如图10所示，继续于电阻层301的上表面形成金属电极31；优选的，可采用磁控溅射、liftoff工艺、刻蚀工艺或湿法腐蚀等工艺制备上述的金属电极31，且在进行该制备工艺时，如图10所示的器件结构图形中除形成金属电极31的区域外的其他区域的表面均覆盖有阻挡层，如光阻等，以避免上述制备金属电极31的工艺对其他器件结构造成影响。

优选的，上述的金属电极31包括第一金属层和第二金属层，该第一金属层覆盖电阻层301的部分上表面，第二金属层覆盖第一金属层的上表面，该第一金属层材质可为Ti或Ni，第二金属层的材质可为Pt或Cr。

如图11所示，将图4所示的正面玻璃212与图10所示的芯片结构进行阳极键合，即正面玻璃212覆盖于电阻层301的上表面，形成密封的腔体32和连接凹槽23（连接通孔231与电阻层301共同构成该连接凹槽23），且金属电极31位于连接凹槽23的底部表面上（即该连接凹槽23底部的表面为部分电阻层301的上表面，且金属电极31还部分其底部表面，优选的，该金属电极31位于连接凹槽23底部区域的中心位置），而腔体凹槽22则覆盖于上述形成压阻302的凹槽结构上，进而形成密闭的腔体32（该腔体32由凹槽结构、正面绝缘层28和腔体凹槽22共同构成），且压阻302位于该腔体32中，正面玻璃212与压阻302不接触；优选的，该腔体32中密封的空间可为真空或非真空状态，如可在该腔体32中填充有惰性气体等。

如图12所示，继续去除背面体硅层25；优选的，在去除上述背面体硅层25时，利用黑蜡或腐蚀夹具对图11所示的结构的上表面进行保护，并可采用减薄工艺或腐蚀工艺去除该背面体硅层25，以将背面绝缘层26的下表面暴露。

如图13所示，从暴露的背面绝缘层26的下表面部分刻蚀该背面绝缘层26至体硅层27的下表面，形成具有承压膜图形和质量块图形的掩膜层261；优选的，可选用RIE或湿法腐蚀工艺形成上述的掩模层261。

其中，如图12所示的结构中，体硅层27的上表面为正面，体硅层27的下表面为背面，且由于背面绝缘层26要作为掩模进行刻蚀工艺，所以对制备的背面绝缘层26的厚度有一定的要求，即该背面绝缘层26的厚度可根据具体工艺的条件及参数进行适应性的设定，以满足上述刻蚀工艺及后续工艺的要求。

如图14所示，以上述的掩膜层261为掩模对体硅层27的背面（即下表面）进行刻蚀，并停止在剩余的体硅层271中，以对应压阻302的位置处形成承压膜凹槽33（在进行上述的体硅层刻蚀工艺时，在图14中所示的器件结构的上表面均覆盖有黑蜡或腐蚀夹具，以对其上表面进行保护；优选的，可采用湿法刻蚀工艺如采用碱性溶液KOH或TMAH等进行上述的体硅层刻蚀工艺，也可采用ICP干法刻蚀深硅BOSCH工艺进行上述的体硅层刻蚀工艺），采用腐蚀工艺去除掩埋层261后，形成如图15所示的结构，即如图15所示，位于承压膜凹槽33底部的剩余的体硅层271区域形成承压膜35，位于承压膜凹槽33之间的凸起部分形成质量块34，该质量块34的位置与上述压阻302中间预留的质量块区域位置相相对应。

如图16所示，于图15所示的器件结构的正面（即上表面）制备金属层36，该金属层36的材质优选的为铝（Al），且该金属层36覆盖正面玻璃212的上表面、连接凹槽231的侧壁及暴露的底部、及金属电极31暴露的表面（即该电极31的上表面及其侧壁）。

如图17所示，将图16所示的背面玻璃241的上表面键合于剩余的体硅层271的下表面（即背面），以使得承压膜35、承压膜凹槽33和质量块34均暴露于通孔25中，且在进行上述的将背面玻璃241与剩余的体硅层271的键合工艺时，金属层36接地，并在该键合工艺完成后去除（剥离）金属层36，形成如图18所示的结构。

然后，进行基座工艺；即如图19所示，提供一基座37，该基座37为空心的圆柱状，且该基座37的底部内凸有一凸起结构，优选的，该基座37的材质为合金材料如不锈钢等；然后于一基座玻璃38上制备（如烧结工艺等）贯穿该基座玻璃38的金属连线39，即如图20所示的结构；将基座玻璃38烧结于基座37的凸起结构上，进而形成如图21所示的结构，并于基座玻璃38的上表面涂覆一层玻璃浆料。

最后，将如图18所示的器件结构中的通孔凹槽23中充满流体材质如金属浆料（优选的为银浆），平坦化工艺后形成位于该通孔凹槽23中的导体层40，即如图22所示的结构；继续将图22所示的结构翻转180°后，与图21所示的基座结构进行对准并烧结工艺，最终形成如图23所示的结构。

优选的，上述的金属连线39凸起于基座玻璃38上方的凸起，嵌入导体层40中，而金属连线39位于基座玻璃38下方的延伸端则用于与其他器件结构连接；另外，正面玻璃212、电阻层301、剩余的体硅层271和背面玻璃301均不与基座37接触。

上述的实施例中的一种制备高温压力传感器的方法，在基于SOI绝缘硅衬底的基础上，依次在正面通过光刻和刻蚀技术形成惠斯特电桥结构，而背面则用体硅腐蚀技术形成压力敏感膜，并且利用正硅-玻璃的阳极键合形成真空腔体后，背面继续采用硅-玻璃键合达到应力平衡，最后利用独特的单芯片封装方式，形成具有高可靠性的压力传感器。

图24～25是本发明制备高温压力传感器方法中另一实施例的流程结构示意图；如图24～25所示，本申请还记载了另一种制备高温压力传感器的方法，在基于上述的制备高温压力传感器的方法的实施例的基础上，于形成图15所示的结构工艺后，就直接继续基座工艺（具体请参考上述的图19～21所示的结构及其相关描述），并于如图15所示的结构中的通孔凹槽23中填充流体材质如金属浆料（优选的为银浆），平坦化工艺后形成位于该通孔凹槽23中的导体层40，即如图24所示的结构；继续将图24所示的结构翻转180°后，与图21所示的基座结构进行对准、烧结工艺，并利用单芯片玻璃-硅键合工艺，最终形成如图25所示的结构。

本实施例中的一种制备高温压力传感器的方法，基于上一个实施例的基础上，也通过在基于SOI绝缘硅衬底的基础上，依次在正面通过光刻和刻蚀技术形成惠斯特电桥结构，而背面则用体硅腐蚀技术形成压力敏感膜，并且利用正硅-玻璃的阳极键合形成真空腔体后，继续单芯片阳极键合工艺，并最后利用独特的单芯片封装方式，形成具有高可靠性的压力传感器。

另外，上述实施例中的背面玻璃工艺、正面玻璃工艺、芯片工艺及底座工艺等之间的顺序可根据工艺需求进行适应性调整。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明提出本发明提出一种高温压力传感器及其制备方法，基于绝缘体上硅（Silicon OnInsulator，简称SOI）衬底，在其正面形成惠斯特电桥结构，而在其背面则形成压力敏感膜，并利用正硅-玻璃的阳极键合形成真空腔体，背面再采用硅-玻璃键合达到应力平衡，或采用单芯片阳极键合工艺，最终利用单芯片封装方式制备具有高可靠性的压力传感器，且制备的高温压力传感器能够在-55℃到175℃之间工作，进而可广泛的应用于各种工业自控环境，设计石油管道、水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、石化、油井、电力、锅炉等众多行业。

通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种制备高温压力传感器的方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一具有背面体硅层的体硅衬底，该背面体硅层的上表面按照从下至上顺序依次设置有体硅层、正面绝缘层和体硅薄膜；

进行离子掺杂工艺，以将所述体硅薄膜转变为掺杂层；

去除部分所述掺杂层至所述正面绝缘层的表面，于该正面绝缘层的上表面形成压阻和电阻层；

继续于所述电阻层的表面形成金属电极后，键合一具有连接通孔和腔体凹槽的正面玻璃，形成密封所述压阻的腔体和连接凹槽，且所述金属电极位于所述连接凹槽的底部表面；

去除所述背面体硅后，将所述背面绝缘层暴露，并刻蚀该背面绝缘层至所述体硅的表面，形成具有质量块图形和承压膜图形的掩模层；

以所述掩模层为掩模刻蚀并停止在所述体硅层中，去除所述掩模层，形成承压膜凹槽和质量块，且位于该承压膜凹槽底部区域的体硅层为承压膜；

继续后续的封装工艺。

2.根据权利要求1所述的制备高温压力传感器的方法，其特征在于，所述封装工艺包括：

于所述正面玻璃上制备一金属层，该金属层覆盖所述连接凹槽的侧壁及暴露的底部、所述金属电极的上表面及其侧壁和所述正面玻璃的上表面；

继续在所述体硅层暴露的表面上键合一具有通孔的背面玻璃后，去除所述金属层；

于所述连接凹槽中填充流体材质，平坦化工艺后，形成导体层；

将一基座通过一基座玻璃烧结于所述正面玻璃暴露的表面上；

其中，将所述背面玻璃键合于所述体硅层暴露的表面时，所述金属层接地。

3.根据权利要求2所述的制备高温压力传感器的方法，其特征在于，所述基座玻璃上贯穿设置有金属连线，当所述背面玻璃键合于所述体硅层暴露的表面时，所述金属连线的一端部嵌入所述导体层中，以通过所述导体层与所述金属电极连接，且该金属连线的另一端部暴露于所述基座玻璃。

4.根据权利要求2所述的制备高温压力传感器的方法，其特征在于，所述金属层的材质为铝。

5.根据权利要求1所述的制备高温压力传感器的方法，其特征在于，所述封装工艺包括：

于所述连接凹槽中填充流体材质，平坦化工艺后，形成导体层；

将一基座通过一基座玻璃烧结于所述正面玻璃暴露的表面上；

采用单芯片硅-玻璃阳极键合工艺将一具有通孔的背面玻璃键合于所述体硅层暴露的表面上。

6.根据权利要求5所述的制备高温压力传感器的方法，其特征在于，所述基座玻璃上贯穿设置有金属连线，当所述背面玻璃键合于所述体硅层暴露的表面时，所述金属连线的一端部嵌入所述导体层中，以通过所述导体层与所述金属电极连接，且该金属连线的另一端部暴露于所述基座玻璃。

7.根据权利要求2所述的制备高温压力传感器的方法，其特征在于，所述流体材质为金属浆料。