CN105222931B

CN105222931B - Mems电容式压力传感器及其制造方法

Info

Publication number: CN105222931B
Application number: CN201510362650.5A
Authority: CN
Inventors: 王文; 曾凡
Original assignee: Hong Kong University of Science and Technology HKUST
Current assignee: Hong Kong University of Science and Technology HKUST
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2019-02-19
Anticipated expiration: 2035-06-25
Also published as: CN105222931A

Abstract

本发明提供了一种MEMS电容式压力传感器及其制造方法。该MEMS电容式压力传感器包括集成在具有第一导电类型的同一衬底中的感测电容器和与其对应的用于对其进行补偿的多个参考电容器，其中，感测电容器包括衬底内的感测掩埋腔和感测掩埋腔上方的悬浮的可变形的感测隔膜；每个参考电容器包括衬底内的参考掩埋腔和参考掩埋腔上方的悬浮的参考隔膜；以及多个参考隔膜的总面积与感测隔膜的面积相同。在该MEMS电容式压力传感器中，一个感测电容器的感测隔膜的面积等于多个参考电容器的参考隔膜的面积的总和，因此在真空条件下，多个参考电容器具有与感测电容器的电容相同的总电容，因此可以消除感测电容器的静态电容，使得测量结果更加准确。

Description

MEMS电容式压力传感器及其制造方法

技术领域

本发明涉及电容式压力传感器，尤其涉及MEMS电容式压力传感器及其制造方法。

背景技术

MEMS电容式压力传感器具有低温漂、高灵敏度、低噪声和较大的动态范围等显著优点而被广泛应用。MEMS电容式压力传感器通常包括感测电容器和参考电容器，其中参考电容器通常用于获得感测电容器的静态电容和寄生电容，以便从MEMS电容式压力传感器测得的总电容中去除静态电容和寄生电容，获得能够准确地反映所施加的压力的净电容。静态电容指的是感测电容在整个测量范围内均不改变的分量，而寄生电容指的是原本没有设计成感测电容器的分量但却总是无法避免的电容分量。寄生电容的示例包括结电容、金属化布局和衬底之间的电容等等。由于这些分量对信号没有贡献，因此在测量中包括这些信号将会导致不期望的信号处理电路的动态范围降低。

这种情况下，要求参考电容器的电容应当恰好等于感测电容器的静态电容和寄生电容。然而，如果在参考电容和静态及寄生电容之间存在差异，则有必要去除该差异。为了去除该差异，需要对设计和工艺进行仔细校准和微调，并且如果是工艺导致的差异，则需要针对每个器件进行这种繁琐的校准。

因此，期望设计出尽量与感测电容器类似的参考电容器，以使得参考电容器的电容基本上等于感测电容器的静态电容和寄生电容。然而，由于参考电容器应当对压力变化不敏感，因此很难设计出完全相同的参考电容器和感测电容器，从而很难完全消除感测电容器的静态电容和寄生电容。在美国专利US8575710B2中公开了一种电容式半导体压力传感器，其中用电介质材料填充可变形隔膜下方的空腔来形成对压力不敏感的参考电容器；然而，为了获得与静态电容和寄生电容相同的参考电容，需要精确地计算这种参考电容器的尺寸。在Klaus Kasten,et al."Capacitive pressure sensor with monolithicallyintegrated CMOS readout circuit for high temperature applications",Sensorsand Actuators A:Physical 97(2002):83-87中，通过增大可变形隔膜的厚度来增大参考电容器的刚度以使得参考电容器对压力不敏感，但这需要包括光刻工艺的额外工艺步骤，并且仍然很难完全消除静态电容和寄生电容。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种MEMS电容式压力传感器及其制造方法。所述MEMS电容式压力传感器基于MEMS技术，包括单片集成的感测电容器及与其对应的多个参考电容器，每个参考电容器的隔膜尺寸均小于感测电容器的隔膜尺寸，因此能够获得较大的刚度，对压力变化不敏感。多个参考电容器的隔膜的总面积与感测电容器的隔膜的面积相同，因此在真空条件下，多个参考电容器和感测电容器的总静态电容值相同。另外，多个参考电容器和感测电容器的隔膜的掺杂区域的面积和周长相同。因此，能够从多个参考电容器准确地获得感测电容器的静态电容和寄生电容，从而可以通过差动运算来有效地去除感测电容器的静态电容和寄生电容。

具体地，本发明提供了一种MEMS电容式压力传感器，包括集成在具有第一导电类型的同一衬底中的感测电容器和与其对应的用于对其进行补偿的多个参考电容器，其中，所述感测电容器包括衬底内的感测掩埋腔和感测掩埋腔上方的悬浮的可变形的感测隔膜；所述每个参考电容器包括衬底内的参考掩埋腔和参考掩埋腔上方的悬浮的参考隔膜；以及所述多个参考隔膜的总面积与感测隔膜的面积相同。

优选地，所述感测电容器还包括位于感测掩埋腔下方的第一导电类型感测区域、位于感测掩埋腔上方的第二导电类型感测区域和形成在感测隔膜的底表面的下方和感测掩埋腔的底表面的上方之间的pn结，其中所述感测隔膜位于所述第二导电类型感测区域中；所述每个参考电容器还包括位于参考掩埋腔下方的第一导电类型参考区域、位于参考掩埋腔上方的第二导电类型参考区域和形成在参考隔膜的底表面的下方和参考掩埋腔的底表面的上方之间的pn结，其中所述参考隔膜位于所述第二导电类型参考区域中；以及第一导电类型感测区域和第一导电类型参考区域的掺杂浓度相同，并且大于衬底的掺杂浓度。

优选地，所述每个参考隔膜与所述感测隔膜具有相同的厚度，以及所述每个参考掩埋腔与所述感测掩埋腔具有相同的厚度。

优选地，所述感测隔膜和所述每个参考隔膜为长方形形状。

优选地，所述长方形的长度远远大于其宽度。

优选地，所述多个参考隔膜的宽度之和等于所述感测隔膜的宽度。

优选地，所述多个参考隔膜的宽度相同。

优选地，所述每个参考隔膜的宽度为所述感测隔膜的宽度的1/3或1/6。

优选地，所述感测电容器和所述多个参考电容器具有相同的金属化接触布局。

优选地，所述感测电容器的第二导电类型感测区域的面积和所述多个参考电容器的第二导电类型参考区域的总面积相同。

优选地，所述感测电容器的第二导电类型感测区域的周长和所述多个参考电容器的第二导电类型参考区域的总周长相同。

优选地，所述每个参考电容器还包括与其参考掩埋腔连通的参考通风孔，以及所述感测电容器还包括与其感测掩埋腔连通的感测通风孔。

优选地，所述每个参考掩埋腔和所述感测掩埋腔内的压力均为1个大气压以下。

优选地，所述MEMS电容式压力传感器还包括单片集成的信号处理电路。

本发明还提供了一种MEMS电容式压力传感器的制造方法，所述MEMS电容式压力传感器包括集成在具有第一导电类型的同一衬底中的位于第一区域的感测电容器和位于第二区域的与所述感测电容器相对应的用于对其进行补偿的多个参考电容器，所述方法包括：S00：分别在第一区域和第二区域形成孔阵列，其中第二区域的孔阵列中的孔划分成多个子区域，在每个子区域将形成一个参考电容器，并且第一区域的孔阵列的面积等于第二区域的孔阵列的面积；S01：在第一区域的孔阵列和第二区域的孔阵列的各孔的底部注入第一导电类型杂质；S02：进行热处理，以形成感测电容器的感测掩埋腔和每个参考电容器的参考掩埋腔；S03：分别在第一区域和第二区域注入第二导电类型杂质；S04：进行热驱入处理以同时在感测掩埋腔和每个参考掩埋腔的上侧和下侧分别形成第二导电类型区域和第一导电类型区域，使得感测掩埋腔和多个参考掩埋腔中的每一个的上表面和下表面之间形成有pn结；S05：注入第二导电类型杂质并且激活杂质以形成金属化触点。

优选地，所述在步骤S05之后还包括S06：形成与金属化触点接触的外接电极。

优选地，所述方法在步骤S00中，第一区域形成的孔阵列中的至少一个孔的直径大于该区域其余孔的直径以在S02步骤中形成与感测掩埋腔相通的用于对掩埋腔内的压力进行控制的通风孔，而第二区域中每个子区域中的至少一个孔的直径大于该区域其余孔的直径以在S02步骤中形成与该区域的参考掩埋腔相通的用于对掩埋腔内的压力进行控制的通风孔。

优选地，所述方法在步骤S04之后还包括与步骤S05同步的CMOS工艺步骤以在同一衬底上集成用于对所述MEMS电容式压力传感器测量结果进行处理的信号处理电路。

优选地，利用深离子蚀刻，分别在第一区域和第二区域形成孔阵列。

在本发明的MEMS电容式压力传感器中，针对一个感测电容器，设置用于获得其测量结果中所包括的静态电容和寄生电容的多个参考电容器，以将感测电容器测量结果中所包括的静态电容和寄生电容去除，最终获得静电容。感测电容器包括掩埋在衬底内的掩埋腔及其上方的在压力作用下可变形的隔膜。每个感测电容器设有与其对应的多个参考电容器，每个参考电容器包括掩埋在衬底内的掩埋腔及其上方的在压力作用下基本上不发生变形的刚度较大的隔膜。多个参考电容器的总隔膜面积等于感测电容器的隔膜面积，因此在真空条件下，多个参考电容器和感测电容器具有相同的电容。

本发明的MEMS电容式压力传感器的感测电容器和每个参考电容器所包括的衬底和衬底内的掩埋腔均相同；其不同之处在于：感测电容器包括用于对压力进行测量的一个可变形隔膜，而每个参考电容器包括一个参考隔膜，则多个参考电容器包括多个参考隔膜，可变形隔膜的面积与多个参考隔膜的总面积相同，由于感测电容器和与其对应的多个参考电容器集成在同一衬底中，从同一衬底通过相同工艺制备而成，因此每个参考隔膜的刚度均大于可变形隔膜的刚度，对压力不敏感。也就是，在本发明中，除了构成电容器一个极板的隔膜面积不同从而导致刚度不同之外，参考电容器和感测电容器是完全相同的，因此与一个感测电容器对应的多个参考电容器的总参考电容代表了该感测电容器的静态电容和寄生电容，通过差动读取感测电容器的传感电容和参考电容，可以完全消除感测电容器的静态电容和寄生电容，提高MEMS电容式压力传感器的测量准确性。

附图说明

以下参照构成说明书一部分的附图来详细描述本发明的各实施例，其中：

图1a示出了常规的MEMS电容式压力传感器的三维结构的示意图；

图1b示出了包括悬浮的隔膜和掩埋腔的MEMS电容式压力传感器的扫描电子显微镜图像；

图1c示出了常规的MEMS电容式压力传感器的包括pn结位置的截面示意图；

图1d示出了常规的MEMS电容式压力传感器的包括寄生电容的截面示意图；

图2a示出了矩形隔膜的示意图，其中矩形隔膜的长度远远大于其宽度，因此可以用一维模型对其进行分析；

图2b示出了图2a所示的矩形隔膜在压力负载下发生变形的模拟结果；

图2c示出了图2a所示的沿线A-A截取的矩形隔膜在压力负载下发生变形的截面示意图；

图2d示出了以紧凑方式布置的矩形电容器阵列，该电容器阵列会产生较大的电容量，从而满足所需的灵敏度；

图3a示出了用于形成根据本发明的一个实施例的MEMS电容式压力传感器的掩膜图案的示意图，其中一个感测电容器对应三个参考电容器，并且感测电容器的隔膜面积等于三个参考电容器的隔膜面积之和从而能够完全抵消感测电容器的静态电容；

图3b示出了用于形成根据本发明的一个实施例的MEMS电容式压力传感器的掩膜图案的示意图，其中一个感测电容器对应三个参考电容器，并且感测电容器的隔膜面积等于三个参考电容器的隔膜面积之和从而能够完全抵消感测电容器的静态电容，而且感测电容器的掺杂区域面积等于三个参考电容器的掺杂区域面积之和从而能够完全抵消结电容；

图3c示出了根据本发明的一个实施例的一个大气压力下感测电容器的最大变形的模拟结果；

图3d示出了根据本发明的一个实施例的一个大气压下三个参考电容器的最大变形的模拟结果；

图3e示出了根据本发明的一个实施例的两个大气压下感测电容器的最大变形的模拟结果；

图4示出了SiMiT技术的表面扩散导致的硅迁移工艺形成的悬浮的隔膜和掩埋腔的示意图(上一行)和扫描电子显微镜图像(下一行)；

图5a示出了用于形成根据本发明一个实施例的MEMS电容式压力传感器的掩膜图案的示意图；

图5b示出了图5a中的部分A的放大视图；

图6a示出了根据本发明的一个实施例的MEMS电容式压力传感器的制造方法的流程图；

图6b-1至图6b-9示出了根据本发明的一个实施例的MEMS电容式压力传感器的制造方法的各个步骤中形成的结构的截面示意图；

图6c-1至图6c-6示出了根据本发明的一个实施例的在一个衬底上集成感测电容器及与其对应的参考电容器的制造方法的各个步骤中形成的结构的截面示意图；

图7a示出了用于形成根据本发明一个实施例的MEMS电容式压力传感器的掩膜图案的示意图；

图7b示出了图7a所示的用于形成通风孔的掩膜图案的放大示意图；

图7c示出了用于形成根据本发明一个实施例的MEMS电容式压力传感器的注入掩膜和密封掩膜的图案的示意图；

图7d示出了根据本发明一个实施例的MEMS电容式压力传感器的制造方法的流程图；

图7e-1至图7e-9示出了图7d所示的MEMS电容式压力传感器的制造方法的各步骤形成的结构的截面图；

图8a示出根据本发明一个实施例的MEMS电容式压力传感器的制造方法的流程图；

图8b示出根据本发明一个实施例的MEMS电容式压力传感器的制造方法的流程图；以及

图8c-1至图8c-17示出了图8a所示的MEMS电容式压力传感器的制造方法的各步骤形成的结构的截面图。

具体实施方式

以下参照附图具体描述本发明的实施例。附图中所示出的结构的具体形状、尺寸以及方法的顺序等仅用于描述本发明的思想而不用于对本发明进行限定。

如图1a至图1d所示，常规的MEMS电容式压力传感器包括硅衬底101、掩埋腔102和掩埋腔上方的悬浮的隔膜103。在该实施例中，采用了n型硅衬底，但本发明不限于此，也可以使用p型硅衬底。在此，以n型硅衬底为例对本发明进行描述，如果使用p型硅衬底，则应当相应地反转各掺杂区域的导电类型。在该压力传感器中，悬浮的隔膜103用作电容器的一个极板，掩埋腔102及其内部的气体用作电容器的电介质，而硅衬底101用作电容器的另一个极板。其中，隔膜103和衬底101通过pn结104隔离。

隔膜103的四个边均被固定支撑。pn结104形成在隔膜103的底表面105的下方和掩埋腔102的底表面106的上方。通过这种方式，感测电容器的两个极板是互相隔离的。此处，p型区域107包括隔膜103的区域；而重掺杂的n型区域108置于隔膜103下方，以防止n型衬底被从p型区域107扩散的杂质补偿。另外，应当对p型区域107和n型区域108的注入剂量和能量进行调整，以将pn结104驱动到隔膜103的底表面105和掩埋腔102的底表面106之间，同时使得p型区域107不被来自n型区域108扩散的杂质补偿以及n型区域108不被来自p型区域107的杂质补偿，为此n型区域108的掺杂浓度应当比n型衬底的掺杂浓度高，但是也不能过高，以免杂质扩散到顶电极影响其掺杂。掩埋腔102内的压力为低压力，优选为真空。被测压力作用在衬底101的表面109上。表面109包括悬浮的隔膜103的表面。在隔膜103的两侧的压力差会导致隔膜103变形，从而改变所述感测电容器的电容C_sen(如图1d所示)，其计算公式为：

其中S是悬浮的隔膜的面积，ε是掩埋腔内介质的相对介电常数，ε₀是真空介电常数，g(w)是悬浮的隔膜和掩埋腔的底部之间的局部间隙尺寸，其为隔膜的变形w(x,y)的函数，dS是用于积分的微分面积。对于常规的四边固定支撑的隔膜，隔膜的变形w(x,y)由下式给出：

其中，p是悬浮的隔膜的两个表面105和109上的压力差，D是与隔膜的杨氏模量E、泊松比ν、和隔膜厚度T_dia有关的参数：

间隙尺寸g(w)＝T_cav-w(x,y)，其中T_cav是隔膜平坦时掩埋腔的厚度。对于具有密封真空腔的感测电容器而言，外部压力从真空变化到1个大气压，隔膜的变形、间隙尺寸、掩埋腔的厚度和感测电容器的电容会根据上述公式从C_vacuum变到C_1atm。虽然该感测电容器的电容变化量C_diff＝C_vacuum-C_1atm(即，器件的灵敏度)可通过调节隔膜的尺寸和厚度进行调整，但是输出电容总是具有不随压力发生变化的分量，C_Static＝C_vacuum。

寄生电容包括由pn结104的耗尽区宽度的调制所产生的结电容C_junc，和金属化层、绝缘层(通常为低温氧化物(LTO))与硅衬底形成的低温氧化物电容C_LTO，如图1d所示。

如果隔膜103的布局是矩形的，并且该矩形的长度L形成为比该矩形的宽度W要大得多，如图2a，则可使用一维模型对隔膜103进行建模。在压力负载下，这种隔膜的模拟结果如图2b所示。对于沿x轴(隔膜长度方向)的大部分的隔膜，压力引起的变形只与变量y相关。因此，变形可以只使用一个变量y表示，得到如图2C所示的一维模型。该一维模型的变形的解析解w(y)：

其中，I是惯性矩，定义为：

其中，q是沿宽度W方向的单位长度上的力，其与隔膜两侧的压力差成正比。使用这样的一维模型，可以容易地分析隔膜的变形和压力传感器的灵敏度。还可以对潜在的pull-in现象(即，在电容器两端施加的电压产生的拉动隔膜103与所述掩埋腔106的底部接触的静电力)进行建模，从而防止这种现象发生，同时最大化灵敏度。只要简单地通过增加L至所需的值就可以将电容式传感器的隔膜的面积做得很大，前提条件是W是足够小，以使隔膜的最大变形小于T_CAV，并且在将要施加的电压下不导致pull-in现象发生。

图2d示出了这种矩形的感测电容器阵列103N的布局。感测电容器阵列103N中的单个感测电容器单元(在该图中，用隔膜103来表示)的数量取决于所需的灵敏度。该感测电容器阵列103N的总差分电容C_diff根据所需的灵敏度和信号处理电路的分辨率进行计算。需要的单个感测电容器单元的数量简单地用需要的总差分电容C_diff除以单个感测电容器单元的电容可以提供的差分电容得出，单个感测电容器单元的电容可以通过图2c所示的一维模型计算出来。由于单个感测电容器为矩形形状，因此可以将隔膜阵列布置得很紧凑，不会浪费芯片面积。

根据本发明的MEMS电容式压力传感器除了包括上述的常规的感测电容器之外，还包括用以消除感测电容器的静态电容和寄生电容的参考电容器。本发明的MEMS电容式压力传感器的参考电容器被设计成尽可能近似于感测电容器，除了要使得参考电容器的隔膜具有较大的刚度以便对压力不敏感以外。

为了增大参考电容器的隔膜的刚度，本发明提出了减小电容器的隔膜尺寸的构思。以上述矩形形状的隔膜为例，通过将常规的感测电容器分成几个隔膜宽度较小的电容器来实现对压力不敏感的参考电容器。

图3a示出了本发明的用于完全消除静态电容C_static的MEMS电容式压力传感器的结构的平面示意图。该MEMS电容式压力传感器包括感测电容器301和与其对应的三个参考电容器302，303，304。例如，感测电容器301的隔膜的宽度W可以为120μm，而参考电容器的隔膜的宽度为W/3＝40μm。在该实施例中，感测电容器301和参考电容器302，303，304的隔膜的厚度T_dia和掩埋腔的厚度T_cav是相同的，二者之间的不同之处仅仅在于：隔膜的宽度。根据如上所述的一维模型，隔膜的较小宽度将导致较大的刚度。因此，感测电容器301将在压力作用下发生明显的变形，以用于对所施加的压力进行测量；而参考电容器302，303，304由于隔膜的较大刚度而在同样压力下将发生非常小的变形。在该实施例中，感测电容器301的隔膜面积和三个参考电容器302，303，304的总面积之和是相同的，因此，参考电容器302，303，304的总电容等于感测电容器的静态电容：C_Static＝C_vacuum，这是由于当被测量的压力接近真空时，感测电容器301也将发生很少的变形，其电容将等于参考电容器302，303，304的电容的总和。综上所述，在该实施例中，通过将感测电容器的隔膜的面积设置为与与其对应的多个参考电容器的隔膜的总面积相同，来利用对应的多个参考电容器消除感测电容器的静态电容。

图3c至图3e分别示出了感测电容器和参考电容器在不同压力条件下各参数的定量分析。

在图3c中，Coventor模拟结果显示了在一个大气压力负载(1atm)下，感测电容器(隔膜的宽度W＝120μm，厚度T＝1.5μm)的最大变形为0.9μm；当没有变形时，感测电容器的静态电容约为4.5pF；而在1atm压力负载下，感测电容器发生形变时的电容值增加到约8.8pF。

在图3d中，Coventor模拟结果显示了在同样压力负载(1atm)下，参考电容器(隔膜的宽度W＝30μm，厚度T＝1.5μm)的最大变形为0.013μm。

对于一个感测电容器对应于三个参考电容器并且每个参考电容器的隔膜的宽度是感测电容器的隔膜的宽度的1/3的上述实施例而言，Coventor模拟结果显示三个参考电容器在0和1atm之间的总电容值变化约为0.021pF，小于总信号大小(约4.3pF)的0.5％。当然，该实施例仅仅是本发明的一个示例，可以使得一个感测电容器对应于更多个参考电容器，即，可以将感测电容器的隔膜进行6等分，使得一个感测电容器对应于六个参考电容器，由于参考电容器的隔膜的刚性变得更大，因此将会获得更好的结果。

本发明对于不同应用要求是非常灵活的。无论是感测电容器还是参考电容器的隔膜的宽度、厚度以及掩埋腔的厚度都可以根据设计规范进行定制。例如，如果所需要的测量范围变大，则可以增大隔膜的厚度，这可以仅仅通过改变利用硅迁移技术形成孔阵列时的掩膜的布局来实现。如果隔膜的厚度从1.5μm增大到2μm，则测量范围会增大到2atm，如图3e所示。

图3b示出了本发明的用于完全消除结电容C_junc的MEMS电容式压力传感器的结构的平面示意图。与图3a所示的MEMS电容式压力传感器类似，该实施例的MEMS电容式压力传感器也包括感测电容器301和三个参考电容器302，303，304，其中每个参考电容器的隔膜的宽度是感测电容器的隔膜的宽度的1/3，从而使得参考电容器的隔膜具有较大的刚度以在所施加的压力下发生很小的变形，因此能够利用这样的参考电容器来消除感测电容器的静态电容。如图3b所示，该实施例的MEMS电容式压力传感器包括与感测电容器301对应的掺杂区域(阴影部分)305和与三个参考电容器302，303，304对应的掺杂区域(阴影部分)306。从图3b中所示出的各参考电容器和感测电容器的隔膜的边界与掺杂区域的边界之间的距离以及隔膜的宽度之间的关系，可以看出：在该实施例中，掺杂区域305的面积与掺杂区域306的面积相等，感测电容器的结面积和与其对应的三个参考电容器的结面积也相等，如后面将要详细描述的图6c所示。因此，可以利用参考电容器的结电容来消除感测电容器的结电容。

另外，如图1d所示，寄生电容通常包括结电容C_junc和低温氧化物电容C_LTO。因此，为了完全消除寄生电容，还可以将感测电容器301和参考电容器302，303，304设计为具有完全相同的金属化层的布局来补偿低温氧化物电容C_LTO，而可以通过将感测电容器301和参考电容器302，303，304设计为具有相同的掺杂区域来补偿结电容C_junc(如图3b所示)。对于感测电容器和参考电容器而言，可以将顶电极掺杂区107设计为相同从而使得感测电容器的总掺杂区和与其对应的多个参考电容器的总掺杂区相同来消除结电容C_junc，如图3b所示。由于结电容C_junc正比于pn结104的总面积(包括硅片表面的面积和垂直于硅片表面沿着掺杂区域深度的面积)，这就要求感测电容器和与其对应的多个参考电容器的pn结104的总面积相同。因此，还期望的是感测电容器的掺杂区107的总周长等于与其对应的多个参考电容器的掺杂区107的总周长。如图3b，感测电容器301的掺杂区305的面积完全等于三个参考电容器302，303，304的掺杂区306的总面积，因此可以完全去除结电容C_junc。图3b中的各尺寸a，b和W之间不存在相对的关系，仅用于示意目的。

在图3a和图3b示出的根据本发明的单片集成的MEMS电容式压力传感器中，每个感测传感器具有与其对应的多个参考电容器，其中多个参考电容器的多个隔膜的总面积设计为等于感测电容器的隔膜的面积，以消除感测电容器的静态电容；多个参考电容器的总金属化布局设计为与感测电容器的金属化布局相同，以消除低温氧化物电容C_LTO，而多个参考电容器的掺杂区域的总面积设计为与感测电容器的掺杂区域的面积相同，以消除结电容C_junc。因此，通过以上设计，可以完全消除感测电容器的静态电容和寄生电容，从而提高MEMS电容式压力传感器的压力检测的准确性和灵敏度。

虽然图3a和图3b中以一个感测电容器对应三个参考电容器为例对本发明进行了描述，但本发明不限于此。实际应用时，可以根据所需的感测精度以及工艺复杂度要求，使得一个感测电容器对应多个参考电容器，例如可以使得一个感测电容器对应于六个参考电容器。另外，虽然图3a和图3b中以感测电容器和参考电容器的隔膜形状为矩形形状为例对本发明进行了描述，但本发明不限于此，感测电容器和参考电容器的隔膜的形状还可以设计为圆形、多边形等。

本发明的上述MEMS电容式压力传感器可以通过硅迁移技术(SiMiT)实施。具体地，采用硅迁移技术来形成本发明的MEMS电容式压力传感器所包括的感测传感器和参考传感器的悬浮的隔膜和掩埋腔。

图4示出了SiMiT技术的表面扩散导致的硅迁移工艺形成的悬浮的隔膜和掩埋腔的示意图(上一行)和扫描式电子显微镜照片(下一行)。首先，如图4的(a)所示，使用深离子蚀刻(DRIE)形成孔阵列400。然后，如图4的(b)所示，在随后的热处理中，硅的表面迁移导致孔底部扩大形成空隙401和顶部的开口402闭合。如图4的(c)所示，在进一步的热处理中，相邻孔底部相通和顶部空间闭合形成了掩埋在一个覆盖隔膜103下方的连续掩埋腔102。热处理通常包括在约900至约1300℃的温度和在约10^-10托至约1个大气压的压力下对孔阵列400进行退火工艺。热处理的大气可以是真空、氢气、氮气或任何惰性气体。

如图5a和图5b所示，可以使用SiMiT来形成悬浮的隔膜阵列和掩埋腔阵列。图5a示出了根据本发明的一个实施例的MEMS电容式压力传感器的掩膜布局示意图，其中矩形实线框表示感测电容器301和参考电容器302的悬浮的隔膜的轮廓；矩形点线框表示感测电容器和参考电容器的掺杂区域的轮廓，也就是用于感测电容器和参考电容器的如图1c所示的p型注入区域107的掩膜图案502；两侧的实心区域分别为感测电容器的金属化区域和参考电容器的金属化区域，其中左侧例如为感测电容器的金属布线以及金属焊盘SM，而右侧例如为参考电容器的金属布线以及金属焊盘RM。图5b示出了图5a右下角的矩形虚线框包围的例如参考电容器的金属布线的一部分A的放大视图。

如图5b所示，选择布置成蜂窝状点阵的圆柱形孔阵列来实现悬浮的隔膜。感测电容器和参考电容器都具有矩形形状、相同的长度。感测电容器的矩形形状的宽度为每个参考电容器的矩形形状的宽度的3倍。因此，参考电容器具有更大的刚度。为了补偿感测电容器的静态电容C_static，对参考电容器进行分组，如图5a所示，每三个参考电容器对应于一个感测电容器，而该感测电容器的隔膜的面积与该组中的三个参考电容器的隔膜的总面积相同。

图5b中示出了形成参考电容器的隔膜的SiMiT孔阵列的掩膜图案501、形成p型注入区域的掩膜图案502以及用于形成金属布线的金属化掩膜图案503。

以上参照图4简单地描述了SiMiT技术。下面参照图6a、图6b-1至图6b-9以及图1c，描述根据本发明的MEMS电容式压力传感器的制造方法。

图6b-1至图6b-9示出了根据本发明一个实施例的电容式压力传感器的制造工艺流程。首先，如图6b-1所示，利用DRIE，在n型衬底中采用光刻胶掩膜图案501蚀刻出孔阵列；然后，如图6b-2所示，在去除光刻胶之前在蚀刻出的孔底部注入n型杂质以便形成掩埋的n型区域108，该注入掩模与刻蚀孔阵列时所用的蚀刻掩膜相同，注入倾斜角优选为0°，以防止注入到孔的侧壁；如图6b-3所示，注入完成后，去除光刻胶掩膜，并且对衬底进行热处理以形成悬浮的隔膜和掩埋腔，由于空腔在SiMiT退火温度下被密封，因此即使退火在1个大气压的压力下进行，衬底被冷却后，理想气体定律将决定掩埋腔内的压力为1个大气压以下。如果退火是在真空中进行，则掩埋腔内的压力会处于真空状态。无论哪种情况，当被测的外部压力从1个大气压变化到真空时，感测电容器的电容都将从高变到低。

接下来，如图6b-4所示，进行电绝缘层(通常为低温氧化物LTO)沉积；如图6b-5所示，采用如图5a所示的掩膜图案502对LTO层进行图案化，以暴露区域107；然后，如图6b-6所示，去除背面LTO层，并且区域107进行p型杂质注入形成p型区域107。为了完全消除寄生电容，感测电容器和与其对应的多个参考电容器的注入区域应当完全相同；如图6b-7所示，进行热驱入处理，以使得pn结104处于掩埋腔的上表面105和下表面106之间，在该热驱入步骤中，掩埋n型区域108也被驱入到达掩埋腔的底面106；如图6b-8所示，进行高剂量的接触注入以降低接触电阻，并且利用快速热退火(RTP)来激活掺杂物，然后如图6b-9所示，沉积和图案化铝金属连线。

图6a详细示出了上述实施例的MEMS电容式压力传感器的制造方法的流程图，该方法包括以下步骤：

S600：利用DRIE和光刻胶掩膜图案501蚀刻出SiMiT孔阵列；

S601：利用现有的光刻胶进行n型杂质注入以形成n型区域108；

S602：去除光刻胶，进行SiMiT热处理；

S603：沉积LTO形成LTO层；

S604：利用掩膜图案502蚀刻隔膜103上的LTO层；

S605：蚀刻背面LTO层；

S606：利用图案化的LTO层作为掩膜注入p型杂质以形成p型区域107；

S607：对杂质进行热驱入处理；

S608：对p型区域107进行重掺杂以降低与图案化的LTO层的接触电阻，并且激活杂质；以及

S609：利用掩膜图案503来进行铝金属化。

在该方法中，采用掩膜图案502来图案化LTO层。图案化的LTO层不仅用作p型区域107的注入掩膜，还用作电绝缘层。在这种情况下，热驱入步骤之后，不需要另外的光刻步骤来定义接触孔。采用同样的图案化的LTO层作为掩膜来进行接触注入，利用RTP激活接触注入掺杂物，并且利用图5a所示的掩膜图案503来沉积和图案化金属连接。优选的是，尽可能设计类似的用于感测电容器和参考电容器的掩膜图案以更好地消除寄生电容。

在该实施例中，在步骤S600中，利用DRIE和光刻胶掩膜图案501蚀刻出SiMiT孔阵列，但是本发明不限于此，可以采用本领域技术人员已知的其他方法来形成SiMiT孔阵列。在该实施例中，在步骤S605中，通过蚀刻来去除背面LTO层，但是本发明不限于此，可以采用本领域技术人员已知的其他方法来去除背面LTO层。

由于衬底背面要用作电极使用，因此需要去除衬底背面上的任何LTO层。如果需要，还应当对衬底背面进行金属化。

本发明的MEMS电容式压力传感器所包括的感测电容器及与其对应的多个参考电容器的构造是完全相同的，因此可以采用图6b-1至图6b-9所示的工艺流程制造本发明的MEMS电容式压力传感器，其中仅仅需要改变各步骤所需要的掩膜图案即可，即，使得掩膜图案不仅包括用于形成感测电容器的部分的图案也包括用于形成与其对应的多个参考电容器的部分的图案。

图6c-1至图6c-6示出了根据本发明一个实施例的单片集成的MEMS电容式压力传感器的制造工艺流程，该MEMS电容式压力传感器包括感测电容器及与其对应的三个参考电容器。如图6c-1所示，在第一步骤中，可以采用图5a所示的掩膜在n型衬底的第一区域和第二区域分别蚀刻出用于感测电容器的孔阵列和用于三个参考电容器的孔阵列，并且分别注入n型杂质用以形成n型区域108；如图6c-2所示，在第二步骤中，去除光刻胶，进行SiMiT热处理；如图6c-3所示，在第三步骤中，利用掩膜，形成相同的感测区域(感测电容器所处的区域)和参考区域(三个参考电容器所述的总区域)的图案；如图6c-4所示，在第四步骤中，分别在感测区域和参考区域注入p型杂质以形成感测电容器的p型区域和三个参考电容器的p型区域；如图6c-5所示，在第五步骤中，对杂质进行热驱入处理，以在第一区域和第二区域的掩埋腔上方和下方分别形成p型区域和n型区域，并且使得pn结处于掩埋腔的上表面的下方和底表面的上方之间；如图6c-6所示，在第六步骤中，对p型区域进行重掺杂进行接触注入并且图案化金属连线。

为了消除感测电容器的结电容，应当如图6c-6所示，使得所形成的感测电容器的结面积JB0与三个参考电容器的总结面积JB1相等，这样感测电容器的结电容就等于三个参考电容器的总结电容。

为了消除MEMS电容式压力传感器的温度漂移，期望的是MEMS电容式压力传感器的掩埋腔内为真空密封的。下面参照图7a至图7d描述根据本发明的一个实施例的MEMS电容式压力传感器的制造方法。

如图7a和图7b所示，用于形成电容器的隔膜的SiMiT孔阵列的掩膜图案701在如图5b所示的用于形成电容器的隔膜的SiMiT孔阵列的掩膜图案501的基础上还包括了用于形成较大的孔703的图案。在衬底中形成的孔703比所形成的孔阵列中的其他孔大，其用作通风孔。在上述的如图6b-5所示的退火工艺后，与SiMiT孔阵列中的孔的顶部闭合不同，该孔703由于较大因此在退火工艺后顶部开口保持打开，该通风孔连接到隔膜下方的连续空腔中，如图7e-3所示。以此方式，空腔在退火处理之后保持通风。该通风孔可以布置在隔膜上的任何位置，在该实施例中，在隔膜的四个角布置了四个通风孔。

接下来，通过硅外延或者LTO沉积来密封通风孔。对于硅外延而言，用硅密封通风孔后，空腔处于低压，其内部含有一些氢气，这些氢气可用后续的高温工艺被驱出腔外，而使空腔处于完全真空状态，从而形成真空状态的掩埋腔。对于LTO沉积而言，如图7b所示用LTO密封物704密封通风孔。所述LTO沉积工艺是低压工艺，通常为180毫托，空腔由LTO密封物704密封后，会有一些反应物(如氧)留在空腔中。空腔被密封之后，反应物将继续反应并在空腔内产生LTO。在所有反应物被消耗掉之后，空腔内部的压力将处于真空状态，从而形成真空状态的掩埋腔。空腔壁上沉积的LTO不会显著影响器件的性能。

可以将该实施例的设计直接结合到图6a和图6b-1至图6b-9所示的实施例的方法步骤中。在此以LTO密封方法为例进行说明。对于这种情况，仅仅需要稍微修改图6a和图6b-1至图6b-9所示的掩模图案布局即可。首先，对SiMiT孔阵列的掩膜图案501进行修改，使其包括通风孔703，即，形成图7a所示的具有通风孔的SiMiT孔阵列图案的掩膜图案701。其次，用LTO掩模图案705代替掩膜图案502来进行LTO蚀刻，其中p型注入掩膜图案保持不变，如图7c所示。所形成的图案化的LTO既用于密封通风孔，又用作注入掩膜。在掩模图案705中，包括了LTO密封物704，以便蚀刻LTO后，真空腔也被密封。掩模图案中除了这两处变化之外，其他工艺步骤与上述实施例一样。集成了通风孔开口和密封工艺的方法的流程图如图7d所示，其中每个步骤中形成的相应结构的横截图如图7e-1至图7e-9所示。

具体地，图7d所示的根据本发明一个实施例的MEMS电容式压力传感器的制造方法包括以下步骤：

S700：利用DRIE和光刻胶掩膜图案701蚀刻出SiMiT孔阵列(如图7e-1所示)；

S701：利用现有的光刻胶进行n型杂质注入以形成n型区域108(如图7e-2所示)；

S702：去除光刻胶，进行SiMiT热处理(如图7e-3所示)；

S703：沉积LTO以进行通风孔密封(如图7e-4所示)；

S704：利用掩膜图案705蚀刻隔膜上的LTO层而不蚀刻密封位置(如图7e-5所示)；

S705：蚀刻背面LTO层(如图7e-6所示)；

S706：利用图案化的LTO层作为掩膜注入p型杂质以形成p型区域107(如图7e-6所示)；

S707：对杂质进行热驱入处理(如图7e-7所示)；

S708：对p型区域107进行重掺杂以降低与图案化的LTO层的接触电阻，并且激活杂质(如图7e-8所示)；以及

S709：利用掩膜图案503来进行铝金属化(如图7e-9所示)。

为了获得更好的性能，可以在同一芯片上集成根据本发明的MEMS电容式压力传感器及其信号处理电路。用于参考电容器和感测电容器的悬浮隔膜的形成的SiMiT具有很好的CMOS兼容性，从而可以直接进行晶体管电路与电容式压力传感器工艺流程的集成。可在对杂质进行热驱入以使得pn结处于掩埋腔的上表面的下方和底表面的上方之间的步骤之后和金属化连线步骤之前并入用于形成信号处理电路的CMOS工艺。在考虑CMOS工艺流程引入的额外热预算情况下，需要调节pn结热驱入条件。可以将接触孔开口、接触注入、掺杂物激活和金属化步骤与CMOS工艺流程结合。在CMOS工艺流程的离子注入和场氧化步骤期间，需要保护芯片的MEMS区域(即，感测电容器和参考电容器)。在CMOS工艺流程的离子注入步骤期间可以通过光刻胶保护电容器。在LOCOS(硅的局部氧化)隔离工艺的场氧化步骤期间，电容器由LOCOS隔离的氮化物/衬垫氧化物层覆盖，因此将不会被氧化。另一方面，在n型区域108和p型区域107的注入期间，还可以通过LTO注入掩膜或者光刻胶掩膜来保护CMOS区域。将要在其上制造晶体管的硅衬底在开始CMOS工艺流程之前将是一个紧凑的新衬底。

图8a示出了根据本发明一个实施例的集成有CMOS工艺的MEMS电容式压力传感器的制作方法的示例性工艺流程。在该实施例中，用于注入p型区域107的掩膜是光刻胶，而不是LTO，这是由于在CMOS工艺流程中还需要沉积电隔离层，以使得不需要将为了密封通风孔而沉积的LTO用于此目的。因此，可以去除LTO，采用光刻胶掩膜来进行p型注入。图8C-1至图8C-17示出了该步骤期间的晶片的对应的截面图。

具体地，图8a所示的根据本发明一个实施例的集成有CMOS工艺的MEMS电容式压力传感器的制造方法包括以下步骤：

S800：利用DRIE蚀刻出SiMiT孔阵列；

如图8c-1所示，在该步骤中，可以利用光刻胶掩膜在n型衬底中蚀刻出SiMiT孔阵列，其中最左侧的孔的直径较大，并且在SiMiT热处理后将保持开口状态，用作将要形成的空腔的通风孔。CMOS区域由光刻胶保护。在该实施例中，仅设置了一个直径较大的孔，但是本发明不限于此，也可以根据需要设置多个直径较大的孔，用作将要形成的空腔的通风孔。

S801：注入n型杂质以形成n型区域108；

如图8c-2所示，在该步骤中，可以利用同样的光刻胶作为掩膜注入n型杂质以形成n型区域108；

S802：进行SiMiT热处理；

如图8c-3所示，在该步骤中，进行SiMiT热处理，以形成悬浮隔膜和掩埋腔，其中通风孔保持打开状态。

S803：沉积LTO以形成LTO层对通风孔密封；

如图8c-4所示，在该步骤中，通过沉积的LTO对通风孔进行密封。

S804：除了密封位置以外，去除所有LTO；

如图8c-5所示，在该步骤中，对LTO层进行图案化，除了密封位置外，蚀刻掉所有正面的LTO。

S805：利用现有光刻胶作为掩膜注入p型杂质以形成p型区域107；

如图8c-6所示，去除所有背面的LTO并且注入p型杂质以形成p型区域107，其中用于注入p型杂质的掩膜可以选用光刻胶。

S806：对杂质进行热驱入处理；

如图8c-7所示，进行热驱入处理。

S807：开始CMOS工艺流程；

如图8c-8所示，开始CMOS工艺流程，进行p型阱注入，此步骤还可以包括场注入(未示出)。

S808：对CMOS信号处理电路和MEMS电容式压力传感器一起进行接触注入、LTO隔离、杂质激活、接触孔开口和金属化步骤的标准CMSO制造步骤，

如图8c-9至图8c-17所示，此步骤可以包括以下各个子步骤：

LOCOS隔离：衬垫氧化物和扩散势垒氮化物的沉积和图案化(如图8c-9所示)；

LOCOS隔离：场氧化，以及扩散势垒氮化物和衬垫氧化物的去除(如图8c-10所示)；

栅极氧化，其中在栅极氧化之前可以进行牺牲层氧化(未示出)(如图8c-11所示)；

多晶硅栅极的沉积、重掺杂和图案化(如图8c-12所示)；

PMOS源极/漏极注入，在该步骤中还可以对电容器的接触区域进行重掺杂(如图8c-13所示)；

NMOS源极/漏极注入(如图8c-14所示)；

LTO沉积和掺杂物激活(如图8c-15所示)；

接触孔开口(如图8c-16所示)，同时也可以去除悬浮隔膜上方的LTO(未示出)；以及

金属化，同时也可以对晶片背面进行金属化(如图8c-17所示)。

图8b示出了根据本发明另一个实施例的集成有CMOS工艺的MEMS电容式压力传感器的制作方法的示例性工艺流程。在该实施例中，密封LTO层将用作p型区域107的注入掩膜，并且在CMOS工艺之前去除。

具体地，如图8b所示的根据本发明一个实施例的集成有CMOS工艺的MEMS电容式压力传感器的制造方法包括以下步骤：

S900：用DRIE蚀刻出SiMiT孔阵列；

S901：注入n型杂质以形成n型区域108；

S902：进行SiMiT热处理；

S903：沉积LTO以形成LTO层对通风孔密封；

S904：利用图7c中的掩膜对LTO层进行蚀刻；

S905：利用图案化的LTO层作为掩膜注入p型杂质以形成p型区域107；

S906：除了密封位置之外，去除所有的LTO；

S907：对杂质进行热驱入处理；

S908：开始CMOS工艺流程；以及

S909：对CMOS信号处理电路和MEMS电容式压力传感器一起进行接触注入、LTO隔离、杂质激活、接触孔开口和金属化步骤的标准CMSO制造步骤。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种MEMS电容式压力传感器，包括集成在具有第一导电类型的同一衬底中的感测电容器和与其对应的用于对其进行补偿的多个参考电容器，其中，

所述感测电容器包括衬底内的感测掩埋腔和感测掩埋腔上方的悬浮的可变形的感测隔膜；

所述每个参考电容器包括衬底内的参考掩埋腔和参考掩埋腔上方的悬浮的参考隔膜；

所述多个参考隔膜的总面积与感测隔膜的面积相同；以及

所述每个参考隔膜与所述感测隔膜具有相同的厚度，以及所述每个参考掩埋腔与所述感测掩埋腔具有相同的厚度。

2.根据权利要求1所述的MEMS电容式压力传感器，其中，

所述感测电容器还包括位于感测掩埋腔下方的第一导电类型感测区域、位于感测掩埋腔上方的第二导电类型感测区域和形成在感测隔膜的底表面的下方和感测掩埋腔的底表面的上方之间的pn结，其中所述感测隔膜位于所述第二导电类型感测区域中；

所述每个参考电容器还包括位于参考掩埋腔下方的第一导电类型参考区域、位于参考掩埋腔上方的第二导电类型参考区域和形成在参考隔膜的底表面的下方和参考掩埋腔的底表面的上方之间的pn结，其中所述参考隔膜位于所述第二导电类型参考区域中；以及

第一导电类型感测区域和第一导电类型参考区域的掺杂浓度相同，并且大于衬底的掺杂浓度。

3.根据权利要求2所述的MEMS电容式压力传感器，其中，

所述感测隔膜和所述每个参考隔膜为长方形形状。

4.根据权利要求3所述的MEMS电容式压力传感器，其中，

所述长方形的长度远远大于其宽度。

5.根据权利要求4所述的MEMS电容式压力传感器，其中，

所述多个参考隔膜的宽度之和等于所述感测隔膜的宽度。

6.根据权利要求5所述的MEMS电容式压力传感器，其中，所述多个参考隔膜的宽度相同。

7.根据权利要求6所述的MEMS电容式压力传感器，其中，所述每个参考隔膜的宽度为所述感测隔膜的宽度的1/3或1/6。

8.根据权利要求2至7中任意一项所述的MEMS电容式压力传感器，其中，

所述感测电容器和所述多个参考电容器具有相同的金属化接触布局。

9.根据权利要求2至7中任意一项所述的MEMS电容式压力传感器，其中，

所述感测电容器的第二导电类型感测区域的面积和所述多个参考电容器的第二导电类型参考区域的总面积相同。

10.根据权利要求9所述的MEMS电容式压力传感器，其中，

所述感测电容器的第二导电类型感测区域的周长和所述多个参考电容器的第二导电类型参考区域的总周长相同。

11.根据权利要求2至7中的任意一项所述的MEMS电容式压力传感器，其中，

所述每个参考电容器还包括与其参考掩埋腔连通的参考通风孔，以及所述感测电容器还包括与其感测掩埋腔连通的感测通风孔。

12.根据权利要求2至7中的任意一项所述的MEMS电容式压力传感器，其中，

所述每个参考掩埋腔和所述感测掩埋腔内的压力均为1个大气压以下。

13.根据权利要求2至7中的任意一项所述的MEMS电容式压力传感器，还包括单片集成的信号处理电路。

14.一种MEMS电容式压力传感器的制造方法，所述MEMS电容式压力传感器包括集成在具有第一导电类型的同一衬底中的位于第一区域的感测电容器和位于第二区域的与所述感测电容器相对应的用于对其进行补偿的多个参考电容器，所述方法包括：

S00：分别在第一区域和第二区域形成孔阵列，其中第二区域的孔阵列中的孔划分成多个子区域，在每个子区域将形成一个参考电容器，并且第一区域的孔阵列的面积等于第二区域的孔阵列的面积；

S01：在第一区域的孔阵列和第二区域的孔阵列的各孔的底部注入第一导电类型杂质；

S02：进行热处理，以形成感测电容器的感测掩埋腔和每个参考电容器的参考掩埋腔；

S03：分别在第一区域和第二区域注入第二导电类型杂质；

S04：进行热驱入处理以同时在感测掩埋腔和每个参考掩埋腔的上侧和下侧分别形成第二导电类型区域和第一导电类型区域，使得感测掩埋腔和多个参考掩埋腔中的每一个的上表面和下表面之间形成有pn结；

S05：注入第二导电类型杂质并且激活杂质以形成金属化触点。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，在步骤S05之后还包括

S06：形成与金属化触点接触的外接电极。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，在步骤S00中，第一区域形成的孔阵列中的至少一个孔的直径大于该区域其余孔的直径以在S02步骤中形成与感测掩埋腔相通的用于对掩埋腔内的压力进行控制的通风孔，而第二区域中每个子区域中的至少一个孔的直径大于该区域其余孔的直径以在S02步骤中形成与该区域的参考掩埋腔相通的用于对掩埋腔内的压力进行控制的通风孔。

17.根据权利要求14所述的方法，其中，在步骤S04之后还包括与步骤S05同步的CMOS工艺步骤以在同一衬底上集成用于对所述MEMS电容式压力传感器测量结果进行处理的信号处理电路。

18.根据权利要求14至17中任意一项所述的方法，其中利用深离子蚀刻，分别在第一区域和第二区域形成孔阵列。