[發明專利]MEMS薄膜電容式多參數傳感器結構及其集成制造方法

有效

• 申請號: 201210297768.0
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN102798403A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 秦毅恒;歐文
• 申請（專利權）人: 江蘇物聯網研究發展中心
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12;B81B7/00;B81C1/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 殷紅梅

1.一種MEMS薄膜電容式多參數傳感器結構，其特征是：包括MEMS器件的承載襯底（1）、MEMS薄膜電容式壓力傳感器（2）、MEMS薄膜電容式溫度傳感器（3）、MEMS薄膜電容式濕度傳感器（4）；所述MEMS薄膜電容式壓力傳感器（2）、MEMS薄膜電容式溫度傳感器（3）和MEMS薄膜電容式濕度傳感器（4）并列設置于承載襯底（1）之上。

2.如權利要求1所述MEMS薄膜電容式多參數傳感器結構，其特征是，所述的MEMS薄膜電容式壓力傳感器（2）中設有上電極（7）和下電極（5），上、下兩個電極形成平行板電容結構；上電極（7）和下電極（5）之間為釋放犧牲層之后產生的壓力傳感器的腔體（8）；所述腔體（8）由密封層（13）進行薄膜密封，使腔體（8）內的氣壓值維持恒定；所述下電極（5）設置在腔體（8）的底部的承載襯底（1）上；上電極（7）設置在腔體密封層（13）的頂部的內側，且上電極（7）中設有用于腐蝕釋放犧牲層的釋放孔結構（11）；上電極（7）和下電極（5）均與外界相連，在承載襯底（1）上形成電學互連（6）。

3.如權利要求1所述MEMS薄膜電容式多參數傳感器結構，其特征是，所述的MEMS薄膜電容式溫度傳感器（3）中設有上電極（7）和下電極（5），上、下兩個電極形成平行板電容結構；所述下電極（5）設置在承載襯底（1）上；所述上電極（7）設置在雙材料懸臂結構的內側，為內側結構；雙材料懸臂的外側結構（15）通過錨點（14）與承載襯底（1）接觸；上電極（7）和下電極（5）之間為釋放犧牲層之后產生的溫度傳感器電極間的間隙（9）；所述電極間的間隙（9）為開放式結構；上電極（7）和下電極（5）均與外界相連，在承載襯底（1）上形成電學互連（6）。

4.如權利要求1所述MEMS薄膜電容式多參數傳感器結構，其特征是，所述的MEMS薄膜電容式濕度傳感器（4）中設有上電極（7）和下電極（5），上、下兩個電極形成平行板電容結構；上電極（7）和下電極（5）之間為濕度敏感層（10）；所述下電極（5）設置在濕度敏感層（10）的底部的承載襯底（1）上；上電極（7）設置在濕度敏感層（10）的頂部，上電極（7）外側設有保護層結構（17）；貫穿上電極（7）和保護層結構（17）設有使濕度敏感層（10）與外部環境接觸的濕度探測孔結構（16）；上電極（7）和下電極（5）均與外界相連，在承載襯底（1）上形成電學互連（6）。

5.如權利要求2，3或4所述MEMS薄膜電容式多參數傳感器結構，其特征是，所述上電極（7）和下電極（5）為同種材料且具有相同的厚度，材料為鈦、鉻、金、銅、鋁、鎢、鉑或其組合，厚度為20納米至200納米。