CN2572374Y - 一种半导体压力传感器 - Google Patents

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Abstract

一种半导体压力传感器，以单晶硅上的二氧化硅层作为隔离层，在二氧化硅隔离层上采用富氢微晶硅薄膜制备压阻元件的半导体压力传感器。可在较高的工作温度下正常工作，而且灵敏度也较高且制作工艺简单，成本低廉。

Description

一种半导体压力传感器
技术领域
本实用新型涉及一种传感器，尤其是一种压力传感器，更确切的说是一种半导体压力传感器。
技术背景
目前，现有的半导体压力传感器结构是在单晶硅衬底上制作压阻器件，压阻器件采用p-n结隔离结构与衬底隔离，这种传感器虽然具有高灵敏度、低成本等优点，但当环境温度高于120℃时，由于器件中漏电流的骤增，这种结构的传感器就无法正常工作了。另一种结构是压力传感器在二氧化硅绝缘衬底上利用多晶硅材料制备压力传感器，此种传感器中不存在p-n结隔离结构，可在较高的温度下工作。但由于多晶硅材料的压阻效应只有单晶硅的1/4左右，所以多晶硅压力传感器的灵敏度也只有单晶硅的1/4左右，低的灵敏度使得多晶硅压力传感器的应用范围受到很大的限制。还有一种结构的压力传感器是在二氧化硅绝缘层上制备单晶硅所用的技术是注氧隔离技术和键合技术。但由于工艺成本较高，阻碍了此种工艺的广泛推广。
发明内容
为了解决现有技术中传感器存在诸如工作温度及灵敏度低的缺点，本实用新型提供一种半导体压力传感器，所述的传感器不仅工作温度高，而且灵敏度也较高。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的传感器是由衬底层、隔离层、压阻层三层结构组成，所述的衬底层是单晶硅层，隔离层是二氧化硅层，压阻层是微晶硅薄膜层。压阻层厚度在100nm-5000nm之间。采用的压阻层是经过掺杂的，以获得合适的电阻率。制作压阻层所采用的技术是等离子化学气相薄膜沉淀技术或微波化学气相薄膜沉淀技术，从而给出了一种制备工艺简单、成本低廉但又能在较高温度工作的半导体压力传感器。
本实用新型的有益效果是：此种结构的半导体压力传感器的压阻层是采用富氢微晶硅薄膜，薄膜由大量Si细微晶粒和包围这些晶粒的晶间界面组成该薄膜具有比多晶硅高的压阻效应，所以此种半导体压力传感器不仅可在较高的工作温度下工作，而且灵敏度也较高且制作工艺简单，成本低廉。
附图说明：
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型一种半导体压力传感器的示意图。
图2是本实用新型一种压力传感器又一结构示意图。
其中1为衬底层；2为隔离层；3为压阻层；4是金属电极；5为绝缘保护层。
具体实施方式：
如图1、图2所示，本实用新型一种半导体压力传感器由衬底层1、隔离层2、压阻层3三层结构组成，所述的衬底层1是单晶硅层，隔离层是二氧化硅层2，压阻层3是微晶硅薄膜层。压阻层3厚度在100nm-5000nm之间。采用的压阻层3是经过掺杂的，以获得合适的电阻率。制作压阻层3所采用的技术是等离子化学气相薄膜沉淀技术或微波化学气相薄膜沉淀技术，从而给出了一种制备工艺简单、成本低廉但又能在较高温度工作的半导体压力传感器。具体地，以单晶硅作为衬底层1，在所述的衬底层1上沉积一层二氧化硅层作为隔离层2，在所述隔离层上利用等离子化学气相薄膜沉淀技术或微波化学气相薄膜沉淀技术制备厚度为100nm-5000nm的富氢微晶硅薄膜作为压阻层3，然后对所述压阻层3进行掺杂，然后在所述压阻层3采用键合技术制作金属电极4，最后通过封装工艺在所述压阻层3上制作绝缘保护层5。采用的富氢微晶硅薄膜是一种新型半导体材料，所述薄膜由大量Si细微晶粒和包围这些晶粒的晶间界面组成，该薄膜具有比多晶硅高的压阻效应，本发明工艺制备的半导体压力传感器简单、成本低廉又能在较高温度工作。

Claims (3)

1，一种半导体压力传感器，由衬底层组成，其特征在于：在所述的衬底层上方设置有隔离层、压阻层，所述的衬底层是单晶硅层，所述的隔离层是二氧化硅层，所述的压阻层是微晶硅薄膜层。
2，根据权利要求1所述的半导体压力传感器，其特征在于：所述的压阻层是经过掺杂的微晶硅薄膜层。
3，根据权利要求1所述的半导体压力传感器，其特征在于：所述的压阻层的厚度在100nm-5000nm之间。
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