基于超导量子干涉仪的气体压力传感器芯片及其制备方法技术

技术编号:41761364 阅读:41 留言:0更新日期:2024-06-21 21:41
本申请提供一种基于超导量子干涉仪的气体压力传感器芯片及其制备方法,涉及半导体芯片技术领域。气体压力传感器芯片包括:真空腔体,在真空腔体的腔体壁内限定出真空腔室;磁性薄膜,覆盖至开口以密封真空腔室,磁性薄膜响应于环境的气体压力变化而产生不同形变;超导量子干涉仪,设置在真空腔体的侧壁上或者底壁和顶壁中未设置磁性薄膜的一个上,响应于磁性薄膜的形变而产生磁通量变化,通过磁通量变化指示真空腔体外部的环境压强;高阻硅基片,设置于超导量子干涉仪与真空腔体的腔体壁之间。利用超导量子干涉仪对磁场的高灵敏性,通过超导量子干涉仪环路中磁通量改变量得到压强的变化量,气体压力传感器芯片结构简单、稳定,探测灵敏度高。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体芯片,具体而言,涉及一种基于超导量子干涉仪的气体压力传感器芯片及其制备方法


技术介绍

1、半导体芯片生产设备是各类半导体器件制备的必要装置。在许多设备中,如光刻设备,化学气相沉积设备,离子注入设备等,都需要在严格的条件下运行,其中对环境真空度的要求就是一个重要的条件。因此,一个用于检测和校准各类设备中环境压强的真空计是必须的。

2、当前,市场上的真空计通常基于电容结构,其基本结构如图1所示,其基本原理为压力变化导致平行板电容的其中一个极板,例如图中的金属膜片,发生形变,从而平行板电容器的电容发生变化,该变化由分析电路通过电压的方式读出,从而获得环境的压强。

3、对于此类传统真空计,其优点包括较好的结构稳定性,良好的适用性,以及在一定范围内输出电压与气体压力之间呈线性关系,便于测量结果的解释和确定。但是,其也有许多缺点:在极高真空条件下,电容的改变较小,导致其灵敏度受到限制;温度导致的热胀冷缩效应对真空计的稳定性和准确性影响较大,因此经常需要进行温度补偿;同时,其机械结构相对复杂,需要定期的校准和保养。

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【技术保护点】

1.一种基于超导量子干涉仪的气体压力传感器芯片,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的气体压力传感器芯片,其特征在于,所述超导量子干涉仪形成在所述高阻硅基片上,通过所述高阻硅基片与所述真空腔体的所述腔体壁接合。

3.根据权利要求1所述的气体压力传感器芯片,其特征在于,所述超导量子干涉仪包括:

4.根据权利要求1所述的气体压力传感器芯片,其特征在于,所述超导量子干涉仪根据下式确定环境压强:

5.根据权利要求1所述的气体压力传感器芯片,其特征在于,所述磁性薄膜包括:铁、镍、钴及其合金、铁氧体和稀土磁性材料中的至少一种。

6.根...

【技术特征摘要】

1.一种基于超导量子干涉仪的气体压力传感器芯片,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的气体压力传感器芯片,其特征在于,所述超导量子干涉仪形成在所述高阻硅基片上,通过所述高阻硅基片与所述真空腔体的所述腔体壁接合。

3.根据权利要求1所述的气体压力传感器芯片,其特征在于,所述超导量子干涉仪包括:

4.根据权利要求1所述的气体压力传感器芯片,其特征在于,所述超导量子干涉仪根据下式确定环境压强:

5.根据权利要求1所述的气体压力传感器芯片,其特征在于,所述磁性薄膜包括:铁、镍、钴及其合金、铁氧体和稀土磁性材料中的至少一种。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:李铁夫孙换莹王文彦
申请(专利权)人:北京量子信息科学研究院
类型:发明
国别省市:

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