SiC電容式壓力傳感器敏感元件的工藝研究.pdf

1、SiC作為第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有耐高溫、高頻和抗輻射等優(yōu)點，是制作耐高溫器件的最佳選擇之一。因此，為了實現(xiàn)在高溫惡劣環(huán)境下進(jìn)行高精度的壓力測量，本文采用體微機(jī)械加工工藝制作出一種全SiC結(jié)構(gòu)的電容式壓力傳感器。本文首先研究了一種具有高溫穩(wěn)定性的歐姆接觸，再在單項工藝研究的基礎(chǔ)上分析研究3寸SiC上壓力腔體ICP刻蝕、PSG沉積、真空鍵合、鍵合片的研磨拋光、深槽刻蝕等工藝步驟規(guī)律并完成工藝串聯(lián)，最終濺射上電極完成傳感器制作。主要開展

2、了如下幾方面的工作:
　　(1)結(jié)合現(xiàn)有SiC體材料的成熟工藝，本文提出了一種采用體加工工藝來制作的全SiC結(jié)構(gòu)電容式壓力傳感器，并設(shè)計了兩種工藝方案，通過分析和實驗驗證，認(rèn)為直接減薄SiC方案更優(yōu)。
　　(2)本文采用Ti/TiN/Pt電極結(jié)構(gòu)，通過優(yōu)化TiN阻擋層的制作工藝，得到金黃色，電阻率為200-300μΩcm的TiN薄膜。采用硬板直接濺射Ti/TiN/Pt電極，并通過體材料比接觸電阻的四點結(jié)構(gòu)法或者四探針法測試，

3、在1000℃，Ar氣中退火10-30min后比接觸電阻小于5×10-5Ω·cm2，在空氣、600℃的環(huán)境下經(jīng)行3小時的高溫?zé)崽幚砗蟊冉佑|電阻穩(wěn)定性小于15％。
　　(3)通過分析3寸SiC干法刻蝕速率和表面質(zhì)量、LPCVD沉積PSG薄膜速率和均勻性、SiC-SiC真空鍵合鍵合率和漏率、鍵合片的研磨拋光速率和均勻性、研磨拋光后的SiC-SiC鍵合片ICP刻蝕深槽表面質(zhì)量的影響因素，得出最優(yōu)的工藝參數(shù)并完成工藝串聯(lián)。
　　(4)