[發(fā)明專利]應(yīng)力敏感性降低的微機(jī)電傳感器器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610857572.0
• 申請(qǐng)日: 2016-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN106597014B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·托齊奧;F·里奇尼;L·奎利諾尼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): G01P15/125
• 分類號(hào): G01P15/125
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

1.一種提供有微機(jī)電感測(cè)結(jié)構(gòu)(20)的MEMS傳感器器件(41)，包括：

-具有在水平面(xy)中延伸的上表面(2a)的襯底(2)；

-懸置在所述襯底(2)的上方的慣性質(zhì)量(30)；

-彈性耦合元件(32)，所述彈性耦合元件(32)彈性地連接到所述慣性質(zhì)量(30)，以便使得所述慣性質(zhì)量(30)相對(duì)于所述襯底(2)的慣性移動(dòng)作為沿著屬于所述水平面(xy)的感測(cè)軸(x)的待檢測(cè)量的函數(shù)；以及

-感測(cè)電極(35a，35b)，所述感測(cè)電極(35a，35b)電容耦合到所述慣性質(zhì)量(30)，以便形成至少一個(gè)感測(cè)電容器(C₁，C₂)，其電容值指示所述待檢測(cè)量，

其特征在于，所述MEMS傳感器器件(41)包括懸置結(jié)構(gòu)(21)，所述感測(cè)電極(35a，35b)被剛性地耦合到所述懸置結(jié)構(gòu)(21)，并且所述慣性質(zhì)量(30)通過所述彈性耦合元件(32)彈性地耦合到所述懸置結(jié)構(gòu)(21)；所述懸置結(jié)構(gòu)(21)通過彈性懸置元件(28)被連接到相對(duì)于所述襯底(2)固定的錨固結(jié)構(gòu)(23)，

其中所述懸置結(jié)構(gòu)(21)內(nèi)部包括電絕緣區(qū)域(22)，用于將固定地連接到所述感測(cè)電極(35a，35b)的所述懸置結(jié)構(gòu)(21)的第一部分(21a，21b)與彈性地連接到所述慣性質(zhì)量(30)的所述懸置結(jié)構(gòu)(21)的第二部分(21c，21d)電絕緣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述懸置結(jié)構(gòu)(21)在所述水平面(xy)中具有框架狀形狀并且限定窗口(24)，所述感測(cè)電極(35a，35b)和所述慣性質(zhì)量(30)被布置在所述窗口(24)內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的器件，其中所述彈性懸置元件(28)被配置為將所述懸置結(jié)構(gòu)(21)彈性地耦合到所述襯底(2)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的器件，其中所述彈性懸置元件(28)被配置為以相應(yīng)的方式將所述襯底(2)的可能變形傳輸?shù)剿鰬T性質(zhì)量(30)和所述感測(cè)電極(35a，35b)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的器件，其中所述懸置結(jié)構(gòu)(21)在所述水平面(xy)中具有框架狀形狀，并且所述錨固結(jié)構(gòu)(23)包括相對(duì)于所述襯底(2)固定的錨固部分(26)，其被布置到所述懸置結(jié)構(gòu)(21)外部并且經(jīng)由所述彈性懸置元件(28)的相應(yīng)彈性懸置元件而被耦合到所述懸置結(jié)構(gòu)(21)；其中所述彈性懸置元件(28)具有直線構(gòu)造。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的器件，其中所述錨固部分(26)被布置在所述懸置結(jié)構(gòu)(21)的頂點(diǎn)處，并且所述彈性懸置元件(28)從所述頂點(diǎn)開始、朝向相應(yīng)的錨固部分(26)延伸，以相對(duì)于所述感測(cè)軸(x)相反的傾斜成對(duì)對(duì)齊。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的器件，其中所述電絕緣區(qū)域(22)與和所述電絕緣區(qū)域(22)相鄰的所述懸置結(jié)構(gòu)(21)的第一部分(21a，21b)和所述懸置結(jié)構(gòu)(21)的第二部分(21c，21d)形成反向偏置的PN結(jié)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的器件，其中所述懸置結(jié)構(gòu)(21)的所述第一部分(21a，21b)和所述第二部分(21c，21d)在操作期間被設(shè)置在彼此不同的偏置電壓處；并且其中所述慣性質(zhì)量(30)通過所述彈性耦合元件(32)被電偏置。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的器件，其中所述慣性質(zhì)量(30)包括移動(dòng)電極(39)，所述移動(dòng)電極(39)被電容耦合到所述感測(cè)電極(35a，35b)以便限定所述至少一個(gè)感測(cè)電容器(C₁，C₂)；并且其中所述移動(dòng)電極(39)和所述感測(cè)電極(35a，35b)以梳齒配置布置。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的器件，其中所述彈性耦合元件(32)符合沿著所述感測(cè)軸(x)的彎曲，以便使能所述慣性質(zhì)量(30)的慣性移動(dòng)。