RU2123220C1 - Способ изготовления интегрального датчика - Google Patents
Способ изготовления интегрального датчика Download PDFInfo
- Publication number
- RU2123220C1 RU2123220C1 RU96120054A RU96120054A RU2123220C1 RU 2123220 C1 RU2123220 C1 RU 2123220C1 RU 96120054 A RU96120054 A RU 96120054A RU 96120054 A RU96120054 A RU 96120054A RU 2123220 C1 RU2123220 C1 RU 2123220C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polysilicon
- circuit
- formation
- layer
- integrated
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
Использование: технология изготовления интегральных датчиков. Сущность: способ изготовления интегрального датчика, использующего в качестве чувствительного элемента поликремниевую поверхностную микромеханическую структуру, включает в себя формирование на монокристаллической кремниевой подложке соединений между поликремниевой структурой и схемой путем осаждения слоя высоколегированного поликремния, фотолитографии и травления, формирование поликремниевой структуры на опорном слое, ее термообработку при температуру 1100 - 1200oC, формирование активных элементов схемы, металлизации, пассивации и удаление опорного слоя. Технический результат изобретения состоит в увеличении чувствительности к механическому воздействию. 3 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к интегральным датчикам, использующим в качестве чувствительного элемента поликремниевые поверхностные микромеханические структуры.
Известен способ изготовления датчика [1], заключающийся в изготовлении двух кристаллов, один из которых представляет собой чувствительный элемент, выполненный методами объемной и микромеханической обработки монокристаллического и поверхностной обработки поликристаллического кремния, а другой - интегральную схему обработки и формирования сигнала. Кристаллы монтируют на единой выводной рамке и соединяют между собой проволочными проводниками. Недостатком данного способа является повышенная трудоемкость, связанная с необходимостью изготовления двух кристаллов.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ изготовления интегрального датчика [2, 3], сочетающий в себе изготовление на одном кристалле и в едином процессе чувствительного элемента в виде поверхностной поликремниевой микромеханической структуры и интегральной схемы обработки и формирования сигнала. В этом способе после формирования глубоких диффузионных областей кармана в монокристаллической кремниевой подложке формируют изоляцию и активные элементы схемы. При формировании активных элементов схемы одновременно формируют соединения между поликремниевой структурой и схемой в виде высоколегированных областей в монокристаллическом кремнии. После этого формируют поликремниевую структуру на опорном слое окисла кремния, в котором вскрыты окна к соединениям. Затем формируют металлизацию и удаляют опорный слой окисла кремния. Данный способ изготовления имеет меньшую трудоемкость, однако его недостатком являются высокий уровень внутренних механических напряжений и их неравномерности по толщине в пленке поликремния, из которой сформирована структура.
Техническим результатом данного изобретения является достижение в пленке поликремния, из которой формируется структура, минимальной величины внутренних механических напряжений и их неравномерности по толщине.
Сущность изобретения заключается в следующем. Способ изготовления интегрального датчика включает в себя формирование в монокристаллической кремниевой подложке изоляции, активных элементов схемы, поликремниевой структуры на опорном слое, соединений между поликремниевой структурой и схемой, металлизации, пассивации и удаление опорного слоя. Соединения между поликремниевой структурой и схемой формируют перед формированием изоляции путем осаждения слоя высоколегированного поликремния, фотолитографии и травления. Затем формируют поликремниевую структуру на опорном слое и проводят ее термообработку при температуре 1100 - 1200oC. Затем формируют активные элементы схемы, металлизацию и пассивацию. После этого удаляют опорный слой.
На фиг. 1а-г, фиг. 2а-г и фиг. 3а-г показы основные этапы способа изготовления интегрального датчика с чувствительным элементом в виде поликремниевой поверхностной микромеханической структуры при использовании КМОП-схемы обработки.
После формирования в монокристаллической кремниевой подложке n-типа 1 областей кармана p-типа 2, формирования окисла 3 термическим способом и осаждения слоя нитрида кремния 4 осаждают слой легированного поликристаллического кремния, из которого формируют соединения 5 между поликремниевой структурой и схемой. Затем осаждают опорный слой окисла кремния 6, в котором вскрывают окна 7 к соединениям 5. Далее осаждают слой поликремния и легируют его. Затем из него формируют поликремниевую структуру 8, которую отжигают при температуре 1100 - 1200oC в атмосфере азота или другого газа, который не вступает в химическую реакцию с поликремнием, в интервале времени не менее 5 минут. Затем осаждают защитный слой окисла 9 и вскрывают область схемы 10. После этого формируют охранные области 11 и диэлектрическую изоляцию 12 - фиг. 1.
Затем удаляют нитрид кремния 4 с области схемы 10 таким образом, что между краем защитного слоя окисла 9 и ближайшей к нему областью диэлектрической изоляции остается область нитрида кремния 13. Затем формируют затворы 14 и области стоков и истоков 15. После этого вскрывают соединения 5 между поликремниевой структурой и схемой. Затем осаждают слой изолирующего окисла кремния 16, вскрывают в нем контактные окна 17 и формируют металлизацию 18 - фиг. 2.
После этого осаждают слой пассивирующего фосфоросиликатного стекла 19 и в нем вскрывают контактные площадки 20. Затем производят разделительное вскрытие окисных слоев 21 до слоя нитрида кремния 4 и соединений 5. Затем маскируют область схемы фоторезистом 22, селективно удаляют слои пассивирующего 19, изолирующего 16 и защитного 9 окислов и селективно вытравливают опорный слой окисла 6. После этого удаляют маскирующий слой 22 - фиг. 3.
В предлагаемом способе изготовления за счет использования высокотемпературного отжига достигается частичная или полная рекристаллизация пленки поликремния, из которой формируют поликремниевую структуру. Рекристаллизация пленки поликремния приводит к уменьшению в ней величины внутренних механических напряжений и их неравномерности по толщине. Это уменьшает величину изгиба поликремниевых поверхностных миркомеханических структур и позволяет формировать такие структуры с большим отношением длины к ширине и, следовательно, с большей чувствительностью к механическому воздействию.
Источники, использованные при составлении заявки
1. Фрэнк Гудинаф. Емкостный датчик ускорения, выполненный на основе сочетания объемных и поверхностных микроструктур. - Электроника, 1993, N 11 - 12, с. 86 и 87.
1. Фрэнк Гудинаф. Емкостный датчик ускорения, выполненный на основе сочетания объемных и поверхностных микроструктур. - Электроника, 1993, N 11 - 12, с. 86 и 87.
2. Фрэнк Гудинаф. Интегральный датчик ускорения для автомобильных надувных подушек безопасности. - 1991, N 16, с. 7 - 14.
3. Core T. , Tsang W., Sherman S. Fabrication technology for an integrated surface-micromachined sensor. Solid State Technology. - October 1996, 39 - 47.
Claims (1)
- Способ изготовления интегрального датчика, включающий формирование в монокристаллической кремниевой подложке изоляции, активных элементов схемы, формировние поликремниевой структуры на опорном слое, формирование соединений между поликремниевой структурой и схемой, формирование металлизации, пассивации и удаление опорного слоя, отличающийся тем, что перед формированием изоляции формируют соединения между поликремниевой структурой и схемой путем осаждения слоя высоколегированного поликремния, фотолитографии и травления, затем формируют поликремниевую структуру на опорном слое и проводят ее термообработку при 1100 - 1200oC.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96120054A RU2123220C1 (ru) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | Способ изготовления интегрального датчика |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96120054A RU2123220C1 (ru) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | Способ изготовления интегрального датчика |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2123220C1 true RU2123220C1 (ru) | 1998-12-10 |
RU96120054A RU96120054A (ru) | 1999-01-20 |
Family
ID=20186338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96120054A RU2123220C1 (ru) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | Способ изготовления интегрального датчика |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2123220C1 (ru) |
-
1996
- 1996-10-07 RU RU96120054A patent/RU2123220C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Фрэнк Гудинаф. Интегральный датчик ускорения для автомобильных надувных подушек безопасности. Электроника. - 1991, N 16, с.7-14. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4138036B2 (ja) | 表面微細加工構造を集積化したモノリシック半導体素子の製造方法 | |
KR0133481B1 (ko) | 평면마이크로 가공기술을 이용한 적외선어레이센서 제조방법 | |
JP3367113B2 (ja) | 加速度センサ | |
JP3493068B2 (ja) | 結晶性材料からなる加速度センサおよびこの加速度センサの製造方法 | |
EP1417151B1 (en) | Method for the fabrication of suspended porous silicon microstructures and application in gas sensors | |
US5059543A (en) | Method of manufacturing thermopile infrared detector | |
JPH10148624A (ja) | 化学抵抗ガスマイクロセンサを含む半導体集積回路装置及びその製造方法 | |
JP3315730B2 (ja) | ピエゾ抵抗半導体センサ・ゲージ及びこれを作る方法 | |
JPH10335676A (ja) | 半導体基板の空洞の上に横たわる単結晶部材を有する半導体構造およびそのためのプロセス | |
JPH09321318A (ja) | 可動ゲートを有する半導体素子 | |
RU2123220C1 (ru) | Способ изготовления интегрального датчика | |
JP2000233400A (ja) | 残留応力を伴わない電気機械的超小型構造体を含む集積装置及びその製造方法 | |
JPH11220137A (ja) | 半導体圧力センサ及びその製造方法 | |
EP0646246B1 (en) | Method for fabricating monolithic chip containing integrated circuitry and self-supporting microstructure | |
JPH11186566A (ja) | 微小装置の製造方法 | |
JPH08264844A (ja) | フローティングメンブレン | |
JP3343901B2 (ja) | 振動式トランスデューサとその製造方法 | |
JPH06196722A (ja) | 半導体加速度センサ及びその製造方法 | |
JPS61212052A (ja) | 梁構造体を有する半導体装置 | |
US20050020007A1 (en) | Semiconductor element and method for its production | |
US6953716B2 (en) | Polysilicon material and semiconductor devices formed therefrom | |
JPH06196721A (ja) | 半導体加速度センサ及びその製造方法 | |
JP2639153B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
JPH07107938B2 (ja) | 半導体圧力センサの製造方法 | |
JP3478896B2 (ja) | 加速度センサ及びその製造方法 |