一种平板电容器及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种平板电容器及其制备方法，包括：下极板，下极板为掺杂硅，其掺杂三族或五族元素中的一种；调节层，调节层设置于下极板外表面，其上设有第一通孔，第一通孔内容纳电介质；器件层，器件层设置于调节层上，其上设有与第一通孔连通的第二通孔；上极板，上极板为设置于第二通孔内的掺杂硅，其掺杂三族或五族元素中的一种且与下极板掺杂元素非同族

【技术实现步骤摘要】
一种平板电容器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及传感器
，具体指一种平板电容器及其制备方法
。

技术介绍

[0002]微电容是一种利用
MEMS(
微机电
)
工艺制作的小型电容器，按照应用领域可以分为压力传感器
、
加速度计
、
接近传感器等，其中，平行板电容因为其简单的工艺及设计在产品中较为常见
。
[0003]平板电容的上极板
400
与下极板
100
之间通常为空白电介质，此电介质直接决定了电容器的容值，容值越大，后端电路的检测成本越低，综合考虑生产成本等因素，电容器件的尺寸往往设置为
0.25mm2
～
25.00mm2之间，相应地容值约在
1pF
～
1nF
之间，在不增加尺寸的情况下为了增大容值，电介质往往设置为
0.1um
～
10um
之间的较薄结构，但是相应地此种结构设置如果遇到较大的外力则可能会使上下极板接触，进而造成短路，损伤器件或外部电路
。
[0004]为了避免上述问题发生，业内一般在上下极板之间镀一层绝缘膜
700
，如二氧化硅层或氮化硅层等，具体结构参见图1所示，此外，为了防止绝缘膜
700
和上极板
400、
下极板
100
之间发生粘附还会将部分绝缘膜去除形成凸点
。
但是，无论是何种方式都必须增加镀膜的工序，由此生产成本
、
时间以及人力物力都会相应增加
。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中为防止短路需要进行镀膜的问题，提供一种平板电容器及其制备方法
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种平板电容器，包括：下极板，所述下极板为掺杂硅，其掺杂三族或五族元素中的一种；调节层，所述调节层设置于所述下极板外表面，其上设有第一通孔，所述第一通孔内容纳电介质；器件层，所述器件层设置于所述调节层上，其上设有与所述第一通孔连通的第二通孔；上极板，所述上极板为设置于所述第二通孔内的掺杂硅，其掺杂三族或五族元素中的一种且与所述下极板掺杂元素非同族
。
[0007]在本专利技术的一个实施例中，所述上极板与所述下极板基材均为掺杂硅，所述上极板与所述下极板掺杂元素均为三族或五族元素中的一种且二者掺杂元素非同族
。
[0008]在本专利技术的一个实施例中，所述上极板与所述下极板掺杂浓度均大于
1e18cm
‑3。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，所述调节层为二氧化硅层
。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述器件层基材为掺杂硅，掺杂元素为三族或五族元素中的一种，其掺杂浓度小于
1e19cm
‑3。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，所述电介质为空气
。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述上极板及所述下极板外均设有保护层，所诉保护层基材为二氧化硅
。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，其还包括衬底，所述衬底设有与所述第一通孔连通的
第三通孔，所述下极板设置于所述第三通孔内
。
[0014]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种平板电容器的制备方法，用以制备上述平板电容器，具体包括以下步骤：
S1、
在所述下极板表面依次设置调节层及器件层；
S2、
在所述器件层中形成第二通孔；
S3、
在所述器件层上表面低压气相沉积所述上极板材料，使其注入或扩散至第二通孔内；
S4、
在所述调节层中制备第一通孔，使所述上极板与所述下极板间隔设置，得到所述平板电容器
。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，在所述上极板上布设渗透孔，将腐蚀液通过所述渗透孔接触并溶解所述调节层以形成所述第一通孔
。
[0016]为解决上述技术问题，本专利技术提供另一种平板电容器的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、
在第一衬底表面设置调节层；
S2、
在第一衬底中注入或扩散所述下极板；
S3、
在所述调节层中制备第一通孔以容纳电介质，得到第一晶圆；
S4、
在第二衬底表面依次设置保护层及器件层；
S5、
制备第二通孔并在所述第二通孔内注入或扩散所述上极板，得到第二晶圆；
S6、
将所述第一晶圆与所述第二晶圆连接，使所述上极板与所述下极板均与所述电介质接触，得到所述平板电容器
。
[0017]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0018]本专利技术所述的平板电容器通过上极板与下极板的掺杂元素及结构设置，实现了无论正偏还是反偏均可实现防止电容器短路的目的
。
本平板电容器相比于常规电容器从结构上进行改进，无需镀附绝缘膜
、
不额外增加成本的同时从根本上解决了上下极板存在短路风险的问题
。
附图说明
[0019]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明
。
[0020]图1是现有技术中防止电容短路的常规剖面结构；
[0021]图2是本专利技术一优选实施例中本平板电容器的剖面结构；
[0022]图3是本专利技术另一实施例中平板电容器的剖面结构；
[0023]图4是本专利技术一优选实施例中平板电容器制备方法的流程示意图；
[0024]图5是本专利技术第三优选实施例中平板电容器制备方法的流程示意图
。
[0025]说明书附图标记说明：
100、
下极板；
200、
调节层；
210、
第一通孔；
300、
器件层；
310、
第二通孔；
400、
上极板；
410、
渗透孔；
500、
衬底；
600、
保护层；
700、
绝缘膜
。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定
。
[0027]实施例一
[0028]本实施例提供一种平板电容器，包括：下极板
100
，所述下极板
100
为掺杂硅，其掺杂三族或五族元素中的一种；调节层
200
，所述调节层
200
设置于所述下极板
100
外表面，其上设有第一通孔
300
，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种平板电容器，其特征在于：包括：下极板，所述下极板为掺杂硅，其掺杂三族或五族元素中的一种；调节层，所述调节层设置于所述下极板外表面，其上设有第一通孔，所述第一通孔内容纳电介质；器件层，所述器件层设置于所述调节层上，其上设有与所述第一通孔连通的第二通孔；上极板，所述上极板为设置于所述第二通孔内的掺杂硅，其掺杂三族或五族元素中的一种且与所述下极板掺杂元素非同族
。2.
根据权利要求1所述的平板电容器，其特征在于：所述上极板与所述下极板的平均掺杂浓度均大于
1e18cm
‑3。3.
根据权利要求1所述的平板电容器，其特征在于：所述调节层为二氧化硅层
。4.
根据权利要求1所述的平板电容器，其特征在于：所述器件层基材为掺杂硅，掺杂元素为三族或五族元素中的一种，其掺杂浓度小于
1e19cm
‑3。5.
根据权利要求1所述的平板电容器，其特征在于：所述电介质为空气
。6.
根据权利要求1所述的平板电容器，其特征在于：所述上极板及所述下极板外均设有保护层，所述保护层基材为二氧化硅
。7.
根据权利要求1所述的平板电容器，其特征在于：其还包括衬底，所述衬底设有与所述第一通孔连通的第三通孔，所述下极板设置于所述第三通孔内
。8.
一种平板电容器的制备方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：温赛赛，仇旭萍，张裕华，
申请(专利权)人：苏州亿波达微系统技术有限公司，
类型：发明
国别省市：