[發明專利]一種高過載壓力傳感器及其制備方法

在審

• 申請號: 202310249941.8
• 申請日: 2023-03-15
• 公開（公告）號: CN116399484A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 李美樸;申建武;王曦;薛海妮;王淞立;趙虎
• 申請（專利權）人: 西安思微傳感科技有限公司
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18;B81C1/00;B81B7/02
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 代春茹

1.一種高過載壓力傳感器，其特征在于，包括：硅杯、硅凸臺和玻璃，其中，所述硅杯、所述硅凸臺和所述玻璃依次從上至下布置，所述玻璃分別與所述硅杯和所述硅凸臺陽極鍵合，所述硅杯的下表面、所述硅凸臺的上表面與所述玻璃的上表面之間形成有真空間隙，所述硅杯的上表面設置有四個壓敏電阻，四個所述壓敏電阻構成惠斯通電橋。

2.根據權利要求1所述的高過載壓力傳感器，其特征在于，所述硅杯為C型結構。

3.根據權利要求1所述的高過載壓力傳感器，其特征在于，所述惠斯通電橋的引出電極為鋁電極。

4.根據權利要求1所述的高過載壓力傳感器，其特征在于，所述惠斯通電橋的中心與所述硅杯的中心重合。

5.一種高過載壓力傳感器制備方法，其特征在于，所述高過載壓力傳感器包括如權利要求1-4中任一所述的高過載壓力傳感器，所述方法包括步驟：

鍵合硅片與玻璃并得到復合結構；

在所述硅片上制備硅凸臺；

在SOI片上表面制備壓敏電阻；

利用所述SOI片制備硅杯；

鍵合所述復合結構和所述硅杯。

6.根據權利要求5所述的高過載壓力傳感器制備方法，其特征在于，所述鍵合硅片與玻璃并得到復合結構包括步驟：

準備硅片和玻璃；

清洗所述硅片和所述玻璃；

將所述硅片和所述玻璃進行陽極鍵合。

7.根據權利要求5所述的高過載壓力傳感器制備方法，其特征在于，所述在所述硅片上制備硅凸臺包括步驟：

在所述硅片的上表面低壓化學氣相沉積氮化硅薄膜；

在所述硅片的上表面甩膠并光刻得到硅凸臺圖形；

用光刻膠作掩膜并利用反應離子刻蝕去除所述硅凸臺之外的所述氮化鋁薄膜；

利用濕法刻蝕形成硅凸臺；

利用干法刻蝕去除所述硅凸臺表面的氮化鋁薄膜。

8.根據權利要求5所述的高過載壓力傳感器制備方法，其特征在于，所述在SOI片上表面制備壓敏電阻包括步驟：

清洗SOI片并對其上層甩膠；

在膠上光刻出壓敏電阻圖形；

用光刻膠作掩膜并利用RIE技術刻蝕硅直至二氧化硅層停止；

去除光刻膠并得到四個壓敏電阻。

9.根據權利要求5所述的高過載壓力傳感器制備方法，其特征在于，所述利用所述SOI片制備硅杯包括步驟：

在所述SOI片的下表面通過LPCVD技術沉積氮化硅；

用光刻膠作掩膜并利用RIE技術去除下表面待刻蝕空腔部分的氮化鋁薄膜；

刻蝕結束后去除光刻膠；

對所述SOI片的下表面進行濕法刻蝕并得到硅杯；

對所述SOI片的下表面進行干法刻蝕并去除剩余氮化硅。

10.根據權利要求5所述的高過載壓力傳感器制備方法，其特征在于，所述鍵合所述復合結構和所述硅杯包括步驟：

將所述復合結構與所述硅杯進行陽極鍵合并得到基礎結構；

在所述基礎結構的上表面甩膠；

用光刻膠作掩膜并利用RIE技術刻蝕引線孔；

刻蝕結束去除光刻膠；

在所述基礎結構的壓敏電阻上光刻鋁電極。