[發(fā)明專利]電容式壓力傳感器及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210229093.X
• 申請(qǐng)日: 2022-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN114608727A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州敏芯微電子技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01L1/14
• 分類號(hào): G01L1/14;G01L9/12
• 代理公司: 深圳紫藤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44570
• 代理人: 方世棟

本發(fā)明公開了電容式壓力傳感器及其制備方法，屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，包括第一電極和第二電極，第二電極為在第一電極上懸空后形成的膜層，第一電極與膜層之間隔開，形成雙層硅結(jié)構(gòu)的電容式壓力傳感器；本發(fā)明的電容式壓力傳感器的制備方法，在硅遷移后的懸空后形成的膜層上進(jìn)行絕緣的處理，通過利用于PN結(jié)的絕緣性在單片硅片上形成第一電極、第二電極以及一個(gè)絕緣的腔體，構(gòu)成特殊結(jié)構(gòu)的兩層硅作為壓力傳感器，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的電容式壓力傳感器的制備工藝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電容式壓力傳感器及其制備方法。

背景技術(shù)

電容式壓力傳感器(Capacitive Type Pressure Transducer)，采用圓形金屬薄膜或鍍金屬薄膜作為電容器的一個(gè)電極，當(dāng)薄膜感受壓力而變形時(shí)，薄膜與固定電極之間形成的電容量發(fā)生變化，通過測(cè)量電路即可輸出與電壓成一定關(guān)系的電信號(hào)。

傳統(tǒng)電容式壓力傳感器在其制備過程中，需要花較長(zhǎng)時(shí)間刻蝕出背面的腔體，以及較為復(fù)雜的正面薄膜電極的沉積工藝，制備工藝較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明提供電容式壓力傳感器；本發(fā)明的另一目的在于提供電容式壓力傳感器的制備方法，降低工藝復(fù)雜程度。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的電容式壓力傳感器，包括第一電極和第二電極，所述第二電極為在所述第一電極上懸空后形成的膜層，所述第一電極與所述膜層形成雙層硅結(jié)構(gòu)的電容式壓力傳感器。所述懸空后形成具體為，所述第二電極通過所述第一電極形成，所述第二電極與所述第一電極隔開。

在一些實(shí)施例中，所述第一電極和所述第二電極由單片硅片形成。

在一些實(shí)施例中，所述膜層為一層。

在一些實(shí)施例中，所述第一電極為摻雜后的硅片。

在一些實(shí)施例中，所述第一電極為重?fù)诫s后的硅片。

在一些實(shí)施例中，在所述第一電極和所述膜層之間設(shè)置腔體，所述第一電極與所述膜層之間通過所述腔體隔開。

在一些實(shí)施例中，在所述膜層的外周設(shè)置環(huán)形結(jié)區(qū)，所述環(huán)形結(jié)區(qū)隔開所述膜層和所述第一電極，形成絕緣的環(huán)形結(jié)構(gòu)。所述環(huán)形結(jié)區(qū)設(shè)置在所述腔體上方。

在一些實(shí)施例中，在所述第一電極上設(shè)置第一金屬區(qū)，所述第一電極和所述第一金屬區(qū)歐姆接觸；在所述膜層上設(shè)置第二金屬區(qū)，所述膜層和所述第二金屬區(qū)歐姆接觸。

在一些實(shí)施例中，所述第一金屬區(qū)和所述第二金屬區(qū)電絕緣。

在一些實(shí)施例中，所述金屬區(qū)作為引線和pad(Passivation opening，鈍化開口)。

在一些實(shí)施例中，電容式壓力傳感器的制備方法，包括：

提供第一電極；

在所述第一電極上懸空后形成膜層，作為第二電極；

所述第一電極和所述第二電極形成雙層硅結(jié)構(gòu)的電容式壓力傳感器。

在一些實(shí)施例中，所述提供第一電極，具體為：提供未摻雜的硅片，制作第一電極。

在一些實(shí)施例中，在所述第一電極上沉積第一金屬區(qū)，所述第一電極和所述第一金屬區(qū)歐姆接觸；在所述膜層上沉積第二金屬區(qū)，所述膜層和所述第二金屬區(qū)歐姆接觸；所述第一金屬區(qū)和所述第二金屬區(qū)電絕緣。

在一些實(shí)施例中，所述第一電極為摻雜后的硅片，所述第二電極為摻雜后的硅片形成的膜層。

在一些實(shí)施例中，在所述膜層的外周設(shè)置環(huán)形結(jié)區(qū)，所述環(huán)形結(jié)區(qū)將所述膜層與所述第一電極隔開。

在一些實(shí)施例中，在所述膜層的外周注入與所述摻雜相反的離子形成所述環(huán)形結(jié)區(qū)。