[實用新型]一種MEMS壓力傳感器

有效

• 申請號: 201520364825.1
• 申請日: 2015-05-29
• 公開（公告）號: CN204881937U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 鄭國光
• 申請（專利權）人: 歌爾聲學股份有限公司
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18;G01L9/06
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 馬佑平;王昭智

技術領域

本實用新型涉及傳感器領域，更具體地，涉及一種MEMS壓力傳感器。

背景技術

現行的技術方案中，MEMS壓力傳感器主要有電容式和壓阻式兩種，其中，壓阻式壓力傳感器是通過離子注入的方法，在壓力敏感膜上制作壓敏電阻條，形成惠斯通電橋，壓力敏感膜是平整的。當外界的壓力變化時，會使壓力敏感膜發生向上或向下的形變，導致壓敏電阻條的阻值發生變化，從而通過惠斯通電橋檢測到外界壓力的變化。

上述技術方案，存在其內在的缺點，當芯片所在的主板發生形變時，外界的應力自襯底向上傳遞，直至壓力敏感膜，而壓阻式壓力敏感膜本身對應力是非常敏感的，MEMS壓力傳感器輸出會隨著應力的變化而發生變化，降低了壓力傳感器的性能。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是提供一種MEMS壓力傳感器的新技術方案。

根據本實用新型的第一方面，提供了一種MEMS壓力傳感器，包括襯底，以及位于襯底上方并與襯底形成真空腔的敏感膜層，所述敏感膜層包括位于中部的敏感部，以及位于敏感部邊緣、支撐在襯底上的支撐部，其中，敏感部所在的平面低于支撐部，并通過傾斜部與支撐部連接在一起，以使敏感部、傾斜部、支撐部構成階梯狀結構；在所述敏感部上設置有壓敏電阻，所述壓敏電阻上設置有供信號引出的引線。

優選地，所述支撐部與襯底之間設置有第一絕緣層。

優選地，所述傾斜部本身具有至少一個階梯結構。

優選地，所述引線的一端連接在壓敏電阻上，另一端沿著傾斜部的表面延伸至支撐部上，并在支撐部上形成焊盤。

優選地，所述引線與敏感部、傾斜部、支撐部之間設有第二絕緣層。

優選地，所述襯底包括位于底部的第二襯底，以及設置在第二襯底上端用于支撐敏感膜層的第一襯底。

優選地，所述第一襯底為單晶硅，其具有<100>的晶向。

本實用新型的MEMS壓力傳感器，敏感膜層中的敏感部、傾斜部、支撐部具有階梯狀的“下沉”結構，在沉積敏感膜層的過程中，可以使其內應力得到徹底的釋放；與傳統平整的壓力敏感膜相比，由于本實用新型的敏感膜層具有階梯狀的結構，使得該敏感膜層的彈性系數較低，可以獲得較高的靈敏度；另外，敏感部通過傾斜部與支撐部連接，可以大大降低敏感部對應力變化的敏感性，從而提高了芯片的信噪比，提升了壓力傳感器的性能。

本實用新型的發明人發現，在現有技術中，當芯片所在的主板發生形變時，外界的應力自襯底向上傳遞，直至壓力敏感膜，而壓阻式壓力敏感膜本身對應力是非常敏感的，MEMS壓力傳感器輸出會隨著應力的變化而發生變化，降低了壓力傳感器的性能。因此，本實用新型所要實現的技術任務或者所要解決的技術問題是本領域技術人員從未想到的或者沒有預期到的，故本實用新型是一種新的技術方案。

通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特征及其優點將會變得清楚。

附圖說明

被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本實用新型的原理。

圖1是本實用新型MEMS壓力傳感器的結構示意圖。

圖2至圖9是本實用新型MEMS壓力傳感器制造方法的工藝流程圖。

具體實施方式

現在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本實用新型的范圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。

對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

參考圖1，本實用新型提供了一種MEMS壓力傳感器，其包括襯底，以及支撐在襯底上方的敏感膜層，該敏感膜層與襯底構成了真空腔8。為了便于制造，所述襯底采用兩體分立式，其包括位于底部的第二襯底1，以及設置在第二襯底1上端、作為側壁部的第一襯底2，敏感膜層支撐在第一襯底2上，使得敏感膜層、第一襯底2、第二襯底1圍成了真空腔8。