The invention discloses a pressure sensor structure and preparation method of silicon epitaxial sealing cavity based on the technology, in particular to a capacitive pressure sensor based on micro processing technology based on MEMS, the epitaxial silicon technology is mature, the performance of silicon micro mechanical structure formation is good, especially the cavity structure formed by epitaxial silicon sealing performance very good. The capacitance value of the capacitive pressure sensor is mainly determined by the thickness of the film and is affected by the ambient temperature and pressure. Based on the principle of dielectric expansion effect, the dielectric constant value of capacitance dielectric material varies with the change of the pressure, and it shows obvious monotonicity. Combined with the MEMS micro machining technology, the capacitive pressure sensor has the advantages of small volume, low power consumption and short response time.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种微电子气压传感器及其制备方法,尤其是一种基于MEMS微加工技术的气压传感器及其制备方法,属于微电子机械系统
技术介绍
常规的气压传感器的感应原理主要包括两种电容感应和压阻感应两种。电容感应的原理是压力作用下,电容的一个可动电极发生位移,电容间距变化,电容值变化。压阻感应的原理是压力作用下,由于膜变形产生的应力导致膜上电阻发生变化。这两种气压传感器的主要缺陷是:(1)对于电容式气压传感器,主要问题是电极引出,并且由于存在一个可动电极,导致封装较困难,可靠性较差;(2)对于压阻式气压传感器,这类气压传感器对于设计的要求很高,对于压阻的大小,形状以及放置的位置都有严格的要求。此外,工艺要求也很高,因为必须保证形成惠斯通电桥的四个电阻阻值完全相等。
技术实现思路
目的:为解决现有技术的不足,提供一种微电子气压传感器及其制备方法,器件结构稳定,低成本,加工工艺简单,且与CMOSIC工艺具有较好的兼容性。基本方法就是采用MEMS技术,通过单晶硅外延封腔工艺在硅片内形成空腔,并在空腔上形成敏感电容从而实现气压传感器的功能。技术方案:为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:一种微电子气压传感器,其特征在于:包括单晶硅密封腔体和基于介电伸缩效应的电容式气压传感器;以单晶硅作为衬底,通过单晶硅外延封腔工艺形成密封腔体结构;通过溅射,光刻,腐蚀工艺,在密封腔上表面的依次生长电容器下电极、介电材料、上电极;在单晶硅衬底上设置有金属焊盘和引线用来分别引出电容器的上电极、下电极;根据介电伸缩效应原理,电容介电材料的介电常数值随所受压力的变化而变化,并 ...
【技术保护点】
一种微电子气压传感器,其特征在于:包括单晶硅密封腔体和基于介电伸缩效应的电容式气压传感器;以单晶硅作为衬底,通过单晶硅外延封腔工艺形成密封腔体结构;通过溅射,光刻,腐蚀工艺,在密封腔上表面的依次生长电容器下电极、介电材料、上电极;在单晶硅衬底上设置有金属焊盘和引线用来分别引出电容器的上电极、下电极。
【技术特征摘要】
1.一种微电子气压传感器,其特征在于:包括单晶硅密封腔体和基于介电伸缩效应的电容式气压传感器;以单晶硅作为衬底,通过单晶硅外延封腔工艺形成密封腔体结构;通过溅射,光刻,腐蚀工艺,在密封腔上表面的依次生长电容器下电极、介电材料、上电极;在单晶硅衬底上设置有金属焊盘和引线用来分别引出电容器的上电极、下电极。2.根据权利要求1所述的微电子气压传感器,其特征在于:所述单晶硅衬底上表面依次生长有氧化硅和氮化硅,并光刻、腐蚀形成接触孔。3.根据权利要求1所述的微电子气压传感器,其特征在于:所述电容器下电极、上电极、引线及焊盘的材质均为金属。4.根据权利要求1所述的微电子气压传感器,其特征在于:所述电容器下电极、上电极、引线及焊盘的材质均为Al。5.根据权利要求1所述的微电子气压传感器,其特征在于:所述电容介电材料为氧化硅。6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:齐本胜,蔡春华,朱念芳,华迪,谈俊燕,
申请(专利权)人:河海大学常州校区,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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