一种具有高线性度的电容式压力传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有高线性度的电容式压力传感器，该压力传感器包括从下向上依次布设的硅衬底层、二氧化硅层和多晶硅层；硅衬底层中设有第一空腔和四个下电极；二氧化硅层中设有多晶硅支撑层和第二空腔，第二空腔与第一空腔连通；多晶硅层包括可动敏感薄膜层、四个上电极、多晶硅锚区，每个上电极的一端通过连接杆与可动敏感薄膜层的一端面连接，每个上电极的另一端通过弹性件与多晶硅锚区连接，下电极位于连接杆的下方，且上电极靠近可动敏感薄膜层的端面和下电极远离第一空腔的端面处于同一面中。该压力传感器将纵向的位移变化转为化横向面积变化，具有高线性度，同时压力传感器的上下极板之间是非接触的，提高了器件的可靠性。

A capacitive pressure sensor with high linearity and its preparation method

The invention discloses a capacitive pressure sensor with high linearity, the pressure sensor includes from bottom to top of the silicon substrate layout layer, silicon dioxide layer and the polysilicon layer; a first cavity and a four electrode layer in the silicon substrate; a polycrystalline silicon layer of silicon dioxide in the support layer and the second cavity second. The cavity is connected with the first cavity; a polysilicon layer includes a movable sensitive thin film layer, polysilicon electrode, four anchor zone, each electrode through the end of one end of the connecting rod and the movable sensitive thin film electrode on each connection, the other end of the elastic piece is connected with the polysilicon anchor area, the lower electrode is located on the connecting rod. The end face and the movable electrode near the sensitive thin film layer and a lower electrode from the first cavity in the same side. The pressure sensor transforms the longitudinal displacement to the lateral area change, and has high linearity. Meanwhile, the upper and lower plates of the pressure sensor are non-contact, which improves the reliability of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种具有高线性度的电容式压力传感器及其制备方法
本专利技术涉及一种压力传感器，具体来说，涉及一种具有高线性度的电容式压力传感器及其制备方法。
技术介绍
在利用硅微加工技术实现的产品中，压力传感器是发展较为成熟的一类。目前，压力传感器已广泛应用于各种工业和生物医学领域。电容式压力传感器由于高灵敏度，更好的温度性能，低功耗，无开启温度漂移，结构坚固，受外应力影响小等特点，逐渐成为压力传感器的一大热点。传统的变面积式的电容式压力传感器也称接触式电容传感器，当压力施加于可动敏感薄膜层时，通过改变两极板的接触面积，从而改变传感器的输出电容。由于传感器的两极板相互接触，可能会出现两极板当压力撤去时不能分离，粘连在一起，从而带来可靠性不高的问题。
技术实现思路
技术问题：本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种具有高线性度的电容式压力传感器及其制备方法，将纵向的位移变化转化为横向面积变化，具有高线性度，同时压力传感器的上下极板之间是非接触的，提高了器件的可靠性。技术方案：为解决上述技术问题，一方面，本专利技术实施例采用一种具有高线性度的电容式压力传感器，该压力传感器包括从下向上依次布设的硅衬底层、二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高线性度的电容式压力传感器，其特征在于，该压力传感器包括从下向上依次布设的硅衬底层（1）、二氧化硅层（2）和多晶硅层（3）；其中，硅衬底层（1）中设有第一空腔（102）和四个下电极（101），第一空腔（102）贯穿硅衬底层（1），下电极（101）固定连接在硅衬底层（1）的上部，四个下电极（101）布设在第一空腔（102）的四周；二氧化硅层（2）中设有多晶硅支撑层（201）和第二空腔（202），多晶硅支撑层（201）固定连接在硅衬底层（1）的顶面；第二空腔（202）位于多晶硅支撑层（201）的内侧，且第二空腔（202）与第一空腔（102）连通；多晶硅层（3）包括可动敏感薄膜层（301）、...

【技术特征摘要】
1.一种具有高线性度的电容式压力传感器，其特征在于，该压力传感器包括从下向上依次布设的硅衬底层（1）、二氧化硅层（2）和多晶硅层（3）；其中，硅衬底层（1）中设有第一空腔（102）和四个下电极（101），第一空腔（102）贯穿硅衬底层（1），下电极（101）固定连接在硅衬底层（1）的上部，四个下电极（101）布设在第一空腔（102）的四周；二氧化硅层（2）中设有多晶硅支撑层（201）和第二空腔（202），多晶硅支撑层（201）固定连接在硅衬底层（1）的顶面；第二空腔（202）位于多晶硅支撑层（201）的内侧，且第二空腔（202）与第一空腔（102）连通；多晶硅层（3）包括可动敏感薄膜层（301）、四个上电极（302）、多晶硅锚区（303），可动敏感薄膜层（301）和上电极（302）均位于第二空腔（202）正上方，且每个上电极（302）的一端通过连接杆（305）与可动敏感薄膜层（301）的一端面连接，每个上电极（302）的另一端通过弹性件（304）与多晶硅锚区（303）连接，连接杆（305）和弹性件（304）相对布设,分别位于上电极（302）两侧；多晶硅锚区（303）固定连接在多晶硅支撑层（201）上；上电极（302）和下电极（101）一一对应，下电极（101）位于连接杆（305）的下方，且上电极（302）靠近可动敏感薄膜层（301）的端面和下电极（101）远离第一空腔（102）的端面处于同一面中。2.按照权利要求1所述的具有高线性度的电容式压力传感器，其特征在于，所述的弹性件（304）由多晶硅制成，且弹性件（304）呈弯折形。3.按照权利要求1所述的具有高线性度的电容式压力传感器，其特征在于，所述的可动敏感薄膜层（301）、上电极（302）、多晶硅锚区（303）、弹性件（304）和连接杆（305）位于同一平面内。...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂萌，包宏权，黄庆安，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32