线接触联动薄膜电容式压力敏感芯片及其制造方法技术

本发明专利技术公开了线接触联动薄膜电容式压力敏感芯片及其制造方法。该芯片主要包括刻有凹槽的单晶硅衬底，采用MEMS技术制作的上极板和下极板，密封腔体和二氧化硅介质层等。其特征在于：敏感结构中上、下两极板均感压可动，当有外界压力存在时，上极板受到压力作用发生形变，随着压力的不断增大，上极板与下极板上的介质层开始接触，由于下极板上设置有预先刻蚀好的阶梯型凹槽，接触发生在凹槽的棱角上，接触面积接近为零，以此来降低芯片的迟滞。随着压力继续增加，接触长度将随压力而增长，并使电容保持近似常数的增长率改变，使芯片的输出特性更优越。两极板通过压焊点与外部电路连接成压力检测电路，将压力信号转换成电信号输出。本压力敏感芯片具有灵敏度高、线性度好、线性量程范围大、迟滞小、温度漂移小、过载能力强、制造工艺与集成电路工艺兼容等优点。强、制造工艺与集成电路工艺兼容等优点。强、制造工艺与集成电路工艺兼容等优点。

【技术实现步骤摘要】
线接触联动薄膜电容式压力敏感芯片及其制造方法


[0001]本专利技术主要是为降低具有接触模式的薄膜电容压力敏感芯片迟滞系数而提出的，涉及降低接触式电容压力敏感芯片迟滞的技术方法和线接触联动膜电容式压力敏感芯片的制造方法，属于微机电系统(MEMS)领域。

技术介绍

[0002]随着MEMS技术的发展，压力传感器成为许多行业中不可缺少的关键器件，已被广泛应用于消费电子，汽车电子，石油化工，生物医学和国防军工等领域。相比于压阻式压力传感器，电容式压力传感器具有灵敏度高、功耗低、温度特性好等优势，更加适合研制高精度压力传感器。特别是在现代航空航天技术和现代国防装备等方面对压力测量精度和可靠性要求日益增加的背景下，MEMS电容式压力传感器的研究受到国内外高度重视。
[0003]对于普通的电容式压力传感器，一般采用平行板电容器结构，主要由可动极板和固定极板组成，当有压力作用于可动极板时，两极板间距改变，从而电容值发生变化，可通过检测电容值实现对压力的测量，但存在输入与输出之间非线性严重、过载能力低等不足。上世纪90年代，Wen H.Ko等人提出了一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.线接触联动薄膜电容式压力敏感芯片及其制造方法，是指本发明附图所示的压力敏感芯片或相类似芯片及其制造方法。其特征在于：该芯片包括刻有凹槽(1)的单晶硅衬底(2)，位于衬底(2)之上刻有阶梯型凹槽(3)的感压下极板(4)，下极板(4)上的介质层(5)，感压上极板(6)，上极板(6)与下极板(4)构成的密封腔体(7)；上、下极板通过压焊点及金属引线(8)与外部电路连接成压力检测电路，将压力信号转换成电信号输出。2.根据权利要求1所述的线接触联动薄膜电容式压力敏感芯片及其制造方法，其特征在于：下极板(4)由硅片A或SOI A基片上的顶层硅薄膜制成，通过键合技术将硅片A或SOI A基片顶层硅薄膜一侧与刻有凹槽(1)的衬底硅片(2)键合在一起，并将硅片A减薄到所需厚度或去除原SOI A基片的衬底和氧化层，进行下极板(4)的制作。3.根据权利要求1所述的线接触联动薄膜电容式压力敏感芯片及其制造方法，其特征在于：在衬底硅片(2)上方设置有可动的下极板(4)结构，在下极板(4)的上面刻蚀有阶梯型凹槽(3)。4.根据权利要求1所述的线接触联动薄膜电容式压力敏感芯片及其制造方法，其特征在于：在下极板(4)上表面有生长的介质层(5)。5.根据权利要求1所述的线接触联动薄膜电容式压力敏感芯片及其制造方法，其特征在于：上极板(6)由硅片B或SOI B基片上的顶层硅薄膜制成，通过键合技术将硅片B或SOI B基片顶层硅薄膜一侧与刻蚀有阶梯型凹槽(3)的下极板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：揣荣岩，张冰，王健行，
申请(专利权)人：揣荣岩，
类型：发明
国别省市：