[發(fā)明專利]一種MEMS壓阻式壓力傳感器及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110742903.7
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113340486A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武斌;許克宇
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市美思先端電子有限公司
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01L9/04;B81B3/00;B81C1/00
• 代理公司: 深圳市合道英聯(lián)專利事務(wù)所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果

1.一種MEMS壓阻式壓力傳感器，其特征在于，包括具有柵齒結(jié)構(gòu)和梁膜結(jié)構(gòu)的硅應(yīng)變膜、壓敏電阻、重?fù)诫s接觸區(qū)、金屬引線和玻璃底座，所述硅應(yīng)變膜為硅襯底的正面經(jīng)過刻蝕和背面經(jīng)過背腔腐蝕工藝后形成的具有正面梁膜、背腔結(jié)構(gòu)的硅膜，所述柵齒結(jié)構(gòu)位于硅應(yīng)變膜的正面非梁膜區(qū)域內(nèi)，所述壓敏電阻位于柵齒結(jié)構(gòu)的端部，所述金屬引線和重?fù)诫s接觸區(qū)在硅應(yīng)變膜的正面形成歐姆接觸，所述玻璃底座為與硅應(yīng)變膜背面進行鍵合的打孔玻璃。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS壓阻式壓力傳感器，其特征在于，所述硅襯底為N型100晶面的SOI硅片或N型硅晶圓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS壓阻式壓力傳感器，其特征在于，所述梁膜結(jié)構(gòu)為十字形，且位于硅應(yīng)變膜的中心區(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種MEMS壓阻式壓力傳感器，其特征在于，所述梁膜結(jié)構(gòu)包括十字梁，且所述梁膜結(jié)構(gòu)由所述十字梁與圓形凸臺或正方形凸臺組成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS壓阻式壓力傳感器，其特征在于，所述柵齒結(jié)構(gòu)由橫向和/或縱向等間距設(shè)置的島狀梁塊構(gòu)成。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種MEMS壓阻式壓力傳感器，其特征在于，所述柵齒結(jié)構(gòu)為直條形狀或線性漸變形狀。

7.一種權(quán)利要求1-6任意一項所述的MEMS壓阻式壓力傳感器的制備方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：

S1、在硅襯底正面制作相互連接的壓敏電阻和重?fù)诫s接觸區(qū)；

S2、在所述硅襯底正面制作引線孔和金屬引線；

S3、在所述硅襯底的正面通過光刻刻蝕制作梁膜結(jié)構(gòu)；

S4、在所述硅襯底的正面非十字梁區(qū)域光刻刻蝕制作柵齒結(jié)構(gòu)；

S5、在所述硅襯底的背面進行背腔刻蝕，直至合適的厚度停止，制成具有柵齒結(jié)構(gòu)的硅應(yīng)變膜；

S6、將所述S5得到的具有柵齒結(jié)構(gòu)的硅應(yīng)變膜與帶孔或不帶開孔的玻璃鍵合，劃片，獲得柵齒結(jié)構(gòu)的MEMS壓阻式壓力傳感器。

8.根據(jù)權(quán)利要求要求7所述的一種MEMS壓阻式壓力傳感器的制備方法，其特征在于，所述S1中是通過離子注入的方式制作壓敏電阻和重?fù)诫s接觸區(qū)。

9.根據(jù)權(quán)利要求要求7所述的一種MEMS壓阻式壓力傳感器的制備方法，其特征在于，所述S3中，所述金屬引線選為Al、Cr/Au、Ti/Au材料中的至少一種。