本發明涉及先進制造，具體涉及一種sic晶圓的加工方法、mems壓力傳感器及其制備方法。
背景技術：
1、隨著物聯網、大數據的發展，萬物互聯正悄然改變人們的生活方式，其中信息獲取是萬物互聯的關鍵一環，傳感器作為采集信息的一種有效手段發揮著重要作用。
2、mems壓力傳感器作為探測信號的成熟手段，在汽車工業、航空航天、石油探測、生物醫療、消費電子等領域應用非常廣泛。按照壓力測量原理的不同，mems壓力傳感器包括電容式、諧振式、光纖式和壓阻式等類型。其中壓阻式mems壓力傳感器是基于材料的壓阻效應工作的，工藝制備簡單、成本較低，因此應用也最為廣泛。不過，普通的硅基壓阻式壓力傳感器通常在硅襯底上進行反向摻雜形成pn結隔離區域，這種壓力傳感器一旦溫度超過125℃，pn結的漏電電流就會急劇增大，導致傳感器失效。而在航空航天等特種領域，發動機腔壓是一個重要參數，對于判定發動機安全至關重要，但是發動機溫度較高，傳統傳感器無法滿足檢測要求。
3、隨著新材料的發展，出現了基于sic(碳化硅)的壓力傳感器，由于sic擁有比硅更高的禁帶寬度，因此更適合在高溫下工作。但是碳化硅是一種非常堅硬的材料，莫氏硬度接近9.5，僅次于金剛石。對于較厚的sic晶圓，常用的加工方法為干法刻蝕，生產成本高、難度大，且刻蝕形貌不均勻，這些都給基于sic壓力傳感器的商業化應用帶來了困難。
技術實現思路
1、有鑒于此，本發明的目的在于提供一種sic晶圓的加工方法、mems壓力傳感器及其制備方法，本發明加工后的sic晶圓表面形貌均勻。
2、為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：
3、本發明提供了一種sic晶圓的加工方法，包括以下步驟：
4、在原始sic晶圓的表面依次外延n型緩沖層、p型外延層和n型外延層，形成表面層疊有n型緩沖層、p型外延層和n型外延層的sic晶圓；
5、將si晶圓與所述n型外延層進行臨時鍵合后對原始sic晶圓的另一面進行研磨減薄、拋光，得到加工后的sic晶圓。
6、優選的，所述n型緩沖層的厚度為1μm；p型外延層的厚度為5μm；n型外延層的厚度為2μm；
7、所述原始sic晶圓的厚度為350μm。
8、優選的，所述臨時鍵合的溫度為300℃，時間為60min。
9、優選的，所述加工后的sic晶圓的拋光面粗糙度為1～10nm。
10、優選的，所述加工后的sic晶圓中sic晶圓的厚度為原始sic晶圓厚度的14～30％。
11、優選的，所述加工后的sic晶圓中sic晶圓的電阻率為0.001～0.01ω·cm，厚度為50～100μm。
12、本發明還提供了一種mems壓力傳感器的制備方法，包括以下步驟：
13、在上述技術方案所述加工方法制備的加工后的sic晶圓拋光面上沉積第一絕緣材料，形成第一絕緣層；
14、將si襯底與所述第一絕緣層永久性結合并去除si晶圓，所述n型外延層重新暴露；
15、利用光刻膠和掩膜板對所述n型外延層表面進行圖形化處理，然后根據所述圖形化處理得到的圖形對所述n型外延層進行刻蝕，形成壓敏電阻條并暴露出部分p型外延層；
16、在刻蝕后的n型外延層表面和暴露出的p型外延層表面沉積第二絕緣材料，形成第二絕緣層，然后對所述刻蝕后的n型外延層上的第二絕緣層進行打孔直至貫穿所述第二絕緣層，所述打孔得到的孔為金屬電極與n型外延層相連接的通道；
17、根據設計，利用光刻負膠和掩膜板在第二絕緣層表面進行圖形化處理，然后根據所述圖形化處理得到的表面進行濺射、剝離，形成金屬電極和金屬引線；
18、根據設計，利用光刻膠和掩膜板在si襯底表面進行圖形化處理，然后根據所述圖形化處理得到的圖形依次對si襯底、第一絕緣層和sic晶圓進行刻蝕，形成空腔，得到所述mems壓力傳感器。
19、優選的，所述第一絕緣材料包括二氧化硅；
20、所述第二絕緣材料包括二氧化硅或氮化硅。
21、優選的，所述永久性結合的方式包括陽極鍵合；
22、所述陽極鍵合的溫度為300～500℃，電壓為500～1500v，壓力為0.1～0.5mpa。
23、本發明還提供了上述技術方案所述制備方法制備的mems壓力傳感器，包括sic晶圓；
24、在所述sic晶圓上表面依次層疊的n型緩沖層、p型外延層和n型外延層；所述n型外延層的尺寸小于所述p型外延層的尺寸；
25、位于所述n型外延層表面和p型外延層表面的第二絕緣層；
26、位于所述第二絕緣層表面的金屬引線和金屬電極，所述n型外延層通過所述金屬引線與所述金屬電極相連；
27、還包括：第一絕緣層和si襯底；
28、所述sic晶圓的表面與第一絕緣層、si襯底形成空腔。
29、本發明提供了一種sic晶圓的加工方法，包括以下步驟：
30、在原始sic晶圓的表面依次外延n型緩沖層、p型外延層和n型外延層，形成表面層疊有n型緩沖層、p型外延層和n型外延層的sic晶圓；
31、將si晶圓與所述n型外延層進行臨時鍵合后對原始sic晶圓的另一面進行研磨減薄、拋光，得到加工后的sic晶圓。
32、本發明通過將原始sic晶圓和si晶圓鍵合后進行研磨減薄，避免了對sic晶圓深刻蝕加工，顯著降低sic晶圓的生產成本和難度，且避免了研磨減薄過程中因固定給n型外延層帶來的損害；通過拋光提高了sic晶圓表面的形貌均勻度。
33、本發明采用sic制作耐高溫mems器件，與硅相比，其高禁帶寬度使得基于sic的pn結漏電電流受溫度影響較低；高電子遷移率使得基于sic的mems器件的高頻特性更好、導通損耗更低；熱導率和熔點較高使得基于sic的mems器件的導熱性能更好、蠕變范圍更小，因此基于sic的mems器件比硅基mems器件具有更好的溫度特性。
34、進一步地，本發明在sic晶圓長沉積二氧化硅層后再與si襯底采用溫度低的陽極鍵合方式進行永久性結合，降低了高溫永久性結合產生的熱應力。
1.一種sic晶圓的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述n型緩沖層的厚度為1μm；p型外延層的厚度為5μm；n型外延層的厚度為2μm；
3.根據權利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述臨時鍵合的溫度為300℃，時間為60min。
4.根據權利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述加工后的sic晶圓的拋光面粗糙度為1～10nm。
5.根據權利要求1或2所述的加工方法，其特征在于，所述加工后的sic晶圓中sic晶圓的厚度為原始sic晶圓厚度的14～30％。
6.根據權利要求1～4任一項所述的加工方法，其特征在于，所述加工后的sic晶圓中sic晶圓的電阻率為0.001～0.01ω·cm，厚度為50～100μm。
7.一種mems壓力傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述第一絕緣材料包括二氧化硅；
9.根據權利要求7或8所述的制備方法，其特征在于，所述永久性結合的方式包括陽極鍵合；
10.權利要求7～9任一項所述制備方法制備的mems壓力傳感器，其特征在于，包括sic晶圓；