一种CMOS MEMS双模态气体压力传感器及制备方法技术

本发明专利技术公开的一种CMOS MEMS双模态气体压力传感器及制作方法，属于传感器领域。双模态气体压力传感器，包括硅衬底层和二氧化硅结构层；二氧化硅结构层设置于硅衬底层上方；二氧化硅结构层包括禁锢区域和设置于中央的电容式与压阻式双模态的压力传感结构。本发明专利技术通过压阻式与电容式的双模态检测来实现高压与低压兼容的高线性度的精确检测，并利用压阻式与电容式压力传感器各自的压力传感优势，能够同时实现低压以及高压的精确检测，增大传感器的气压检测范围。本发明专利技术还公开双模态气体压力传感器的制作方法，利用CMOS工艺在同一传感器垂直方向上同时制作电容式与压阻式两种压力传感结构，且本发明专利技术制作无需掩模的Post‑CMOS工艺，避免复杂的光刻步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种cmos mems双模态气体压力传感器及制作方法，具体涉及一种cmos mems双模态气体压力传感器及其制作方法，属于传感器领域。

技术介绍

1、气体压力是一个重要的物理量，在各个研究领域被广泛测量。微压力传感器大多采用mems技术制造，以电信号的形式对信息进行感知、测量和传输。通过使用压力传感器，可以测量不同类型的压力，如绝对压力、真空压力、表压和差压。制作压力传感器的mems技术已极为成熟，占据了传感器市场的很大一部分，被广泛应用于工业生产、汽车制造、航空航天、可穿戴设备、医疗器械等生产生活场景中。

2、随着微机械加工和mems技术的最新进展，压力传感器成功地利用了这些技术的优势，趋于微型化、集成化，追求更小的尺寸、更高的性能、更低的功耗。

3、根据工作原理，压力传感器可分为压阻式、电容式、光纤式、谐振式和压电式。其中压阻式与电容式是目前最为常见的两种压力传感方式。

4、压阻式压力传感器由具有惠斯通电桥结构的压阻的膜片组成。随着压力的施加，膜片发生偏转。对于薄隔膜和小挠度，电阻随施加压力线性变化，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种CMOS MEMS双模态气体压力传感器，其特征在于：包括硅衬底层和二氧化硅结构层；所述二氧化硅结构层设置于所述硅衬底层上方；所述二氧化硅结构层包括设置于电容式与压阻式双模态的压力传感结构外围的禁锢区域和设置于中央的电容式与压阻式双模态的压力传感结构，即电容式与压阻式双模态的压力传感结构包括电容式压力传感结构和压阻式压力传感结构；所述电容式压力传感结构中二氧化硅材料与金属材料交叠排布，金属via贯穿除第六层及第五层金属外的其他金属层，第六层金属为最顶层金属；所述压阻式压力传感结构包括硅压敏膜片和分布在硅压敏膜片边缘高应力区域的多晶硅压敏电阻，多晶硅压敏电阻置于二氧化硅材料中；所述电...

【技术特征摘要】

1.一种cmos mems双模态气体压力传感器，其特征在于：包括硅衬底层和二氧化硅结构层；所述二氧化硅结构层设置于所述硅衬底层上方；所述二氧化硅结构层包括设置于电容式与压阻式双模态的压力传感结构外围的禁锢区域和设置于中央的电容式与压阻式双模态的压力传感结构，即电容式与压阻式双模态的压力传感结构包括电容式压力传感结构和压阻式压力传感结构；所述电容式压力传感结构中二氧化硅材料与金属材料交叠排布，金属via贯穿除第六层及第五层金属外的其他金属层，第六层金属为最顶层金属；所述压阻式压力传感结构包括硅压敏膜片和分布在硅压敏膜片边缘高应力区域的多晶硅压敏电阻，多晶硅压敏电阻置于二氧化硅材料中；所述电容式压力传感结构包括固定在压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓毅，丁厚伯，谢会开，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：