【技术实现步骤摘要】
一种MEMS硅压阻式压力传感器及其制备方法
本专利技术属于微机电系统MEMS
，具体地说，涉及一种MEMS硅压阻式压力传感器及其制备方法。
技术介绍
随着微机电技术的发展，MEMS硅压阻式压力传感器在航空航天、医疗、消费电子等领域具有越来越广泛的应力。MEMS压力传感器由于其封装结构对温度热应力非常敏感，在周围环境温度发生变化时，传感器的输出信号会随着温度变化而发生改变，因而产生温度漂移现象，最终引起性能下降。究其原因在于MEMS压力传感器的封装管壳材料通常选择陶瓷或金属管壳，其与MEMS器件的单晶硅的热膨胀系数不匹配，环境的温度变化会引起MEMS传感器敏感结构上热应力剧烈的改变，最终表现为在环境温度发生变化时，器件的输出信号会随着温度变化，产生温度漂移。为了提高MEMS硅压阻压力传感器的性能，必须研究消除温度漂移的方法。传统抑制温度漂移的方法通常采用外接电路进行硬件温度补偿或者采用DSP与算法相结合的软件温度补偿两种方法，硬件温度补偿通常因为补偿电阻等元器件的温度系数不稳定，计算仿真难度较大而且精度不高。软件温度补偿...
【技术保护点】
1.一种MEMS硅压阻式压力传感器，其特征在于，包括从下到上依次设置的硅衬底层（1）、发热Pt电阻层（2）、金属Al热沉结构层（3）、压阻器件层（4）；/n在所述硅衬底层（1）的底部设置有压力感受腔体（13）；/n在所述发热Pt电阻层（2）内设置环形均匀分布的Pt电阻；在所述硅衬底层（1）、发热Pt电阻层（2）、金属Al热沉结构层（3）上围绕环形均匀分布的Pt电阻（22）外侧设置用于应力缓冲的悬臂梁结构（6）；/n在所述金属Al热沉结构层（3）、压阻器件层（4）上位于环形均匀分布的Pt电阻在（22）上端处设置多个通孔（5）；/n压阻器件层（4）通过压阻效应来测量电阻随外界压...
【技术特征摘要】
1.一种MEMS硅压阻式压力传感器，其特征在于，包括从下到上依次设置的硅衬底层（1）、发热Pt电阻层（2）、金属Al热沉结构层（3）、压阻器件层（4）；
在所述硅衬底层（1）的底部设置有压力感受腔体（13）；
在所述发热Pt电阻层（2）内设置环形均匀分布的Pt电阻；在所述硅衬底层（1）、发热Pt电阻层（2）、金属Al热沉结构层（3）上围绕环形均匀分布的Pt电阻（22）外侧设置用于应力缓冲的悬臂梁结构（6）；
在所述金属Al热沉结构层（3）、压阻器件层（4）上位于环形均匀分布的Pt电阻在（22）上端处设置多个通孔（5）；
压阻器件层（4）通过压阻效应来测量电阻随外界压力的变化，且通过通孔（5）分别与发热Pt电阻层（2）上的Pt电阻（22）的发热正向电极VCC+（23）、发热负向电极VCC-（24）连接。
2.如权利要求1所述的一种MEMS硅压阻式压力传感器，其特征在于，所述硅衬底层（1）包括第一SOI晶圆（11），在所述第一SOI晶圆（11）外层热氧生长出第一绝缘层（12）；
在所述第一SOI晶圆（11）的底层刻蚀出压力感受腔体（13）；
所述发热Pt电阻层（2）、金属Al热沉结构层（3）、压阻器件层（4）依次设置在第一绝缘层（12）上；
所述悬臂梁结构（6）从第一SOI晶圆（11）的上层设置到金属Al热沉结构层（3）。
3.如权利要求2所述的一种MEMS硅压阻式压力传感器，其特征在于，所述发热Pt电阻层（2）还包括第二绝缘层（21），所述第二绝缘层（21）为填充在Pt电阻（22）之间及铺设在Pt电阻（22）上的SiO2。
4.如权利要求3所述的一种MEMS硅压阻式压力传感器，其特征在于，所述金属Al热沉结构层（3）包括溅射在第二绝缘层（12）上的金属Al层（31），在金属Al层（31）上沉积一层SiO2作为第三绝缘层（32）；
所述悬臂梁结构（6）为从第一SOI晶圆（11）上层直到第三绝缘层（32）通过DRIE刻蚀工艺刻蚀出的悬臂梁。
5.如权利要求4所述的一种MEMS硅压阻式压力传感器，其特征在于，所述压阻器件层（4）包括通过Si-Si键合工艺与第三绝缘层（32）连接的第二SOI晶圆的底部Si层（41），在所述第二SOI晶圆的底部Si层（41）上刻蚀有压敏电阻条（42），并在压敏电阻条（42）上沉积一层SiO2作为第四绝缘层（45），在第四绝缘层（45）上与压敏电阻条（42）对应的位置刻蚀有引线口（43）；在引线口（43）上设置压敏电阻金属引线（44）；
所述通孔（5）设置在引线口（43）外侧从第四绝缘层（45）向下贯通到第二绝缘层（21）并...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡宗达，彭鹏，李奇思，张坤，宋义雄，
申请(专利权)人：成都凯天电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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