【技术实现步骤摘要】
一种微压传感器及其制作工艺方法
本专利技术涉及传感器
,具体涉及一种微压传感器及其制作工艺方法。
技术介绍
微压传感器,亦称微压压力传感器,是一种用于测量微小压力的传感器。这类传感器要求灵敏度很高,即在很小压力作用下就要有很大的电信号输出。在医疗(测眼内压,颅内压等)、汽车、智能家居、过程控制等领域均对此类传感器提出急切需求。目前为了实现微压测量,采用的结构主要包括方形硅膜结构、矩形梁膜结构等,当传感器量程小到一定程度时,方形硅膜必须很薄,才能保证足够高的灵敏度,这时方形硅膜结构的大挠度效应成为突出的矛盾,使传感器的非线性增大,测量准确度迅速下降。矩形梁膜结构中的矩形梁可以实现应力集中,从而提高传感器的灵敏度,且有效地解决了在膜片很薄时线性度差的缺点,但是灵敏度并不能满足某些微压测量特殊需求,例如医疗等。因此,目前亟需解决的技术问题是提供一种高灵敏度、线性度好且集成化程度高的微压传感器。
技术实现思路
为了克服上述问题,本专利技术人进行了锐意研究,设计出一种微压传感器,所述传感器利用 ...
【技术保护点】
1.一种微压传感器,其特征在于,所述微压传感器包括SOI衬底,在所述SOI衬底上设置有弹性元件和敏感元件,以实现对外加微压的测量。/n
【技术特征摘要】
1.一种微压传感器,其特征在于,所述微压传感器包括SOI衬底,在所述SOI衬底上设置有弹性元件和敏感元件,以实现对外加微压的测量。
2.根据权利要求1所述的微压传感器,其特征在于,所述SOI衬底包括由下到上依次设置的支撑衬底(1)、第一绝缘层(2)和器件层(3);
所述支撑衬底(1)为<100>晶向单晶硅片,
所述器件层(3)为<100>晶向n型单晶硅,电阻率为1~10Ω·cm,厚度为30~50μm。
3.根据权利要求1所述的微压传感器,其特征在于,所述弹性元件包括弹性硅膜,其位于器件层(3)上,与支撑衬底(1)下表面腐蚀窗口对应,
所述器件层厚度为弹性硅膜厚度,
优选地,所述弹性硅膜的厚度30~40μm。
4.根据权利要求1所述的微压传感器,其特征在于,所述弹性元件还包括设置在弹性硅膜上表面的四个梯形梁结构(L),
所述梯形梁结构(L)包括第一梯形梁(L1)、第二梯形梁(L2)、第三梯形梁(L3)和第四梯形梁(L4),所述四个梯形梁设置在弹性硅膜上表面的边缘中间位置,
所述第一梯形梁(L1)、第二梯形梁(L2)、第三梯形梁(L3)和第四梯形梁(L4)均为等腰梯形梁,
优选地,所述等腰梯形梁的长边与腰的夹角为α,所述α的范围为80°~89°,
所述四个等腰梯形梁的长边靠近传感器的中心位置。
5.根据权利要求4所述的微压传感器,其特征在于,所述第一梯形梁(L1)和第三梯形梁(L3)沿传感器芯片的<011>晶向对称设置,
所述第二梯形梁(L2)和第四梯形梁(L4)沿传感器芯片的晶向对称设置。
6.根据权利要求3所述的微压传感器,其特征在于,所述敏感元件包括第一压敏电阻(R1)、第二压敏电阻(R2)、第三压敏电阻(R3)和第四压敏电阻(R4),分别设置在第一梯形梁(L1)、第二梯形梁(L2)、第三梯形梁(L3)和第四梯形梁(L4)上。
7.根据权利要求6所述的微压传感器,其特征在于,所述第一压敏电阻(R1)和第三压敏电阻(R3)沿传...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵晓锋,武静,刘义波,温殿忠,
申请(专利权)人:黑龙江大学,
类型:发明
国别省市:黑龙;23
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