[實用新型]微機電系統傳感器

有效

• 申請號: 201320077059.1
• 申請日: 2013-02-19
• 公開（公告）號: CN203200012U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 李剛;胡維;肖濱
• 申請（專利權）人: 蘇州敏芯微電子技術有限公司
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

技術領域

本實用新型涉及一種微機電系統傳感器。?

背景技術

微機電系統傳感器（Micro-Electro-Mechanical?Systems，MEMS）技術是近年來快速發展的一項高新技術，它采用先進的半導體制造工藝，可實現MEMS器件的批量制造，與對應的傳統器件相比，MEMS器件在體積、功耗、重量及價格方面有相當的優勢。?

MEMS傳感器大都具有薄膜、質量塊、懸臂梁等微結構。傳統的硅膜制備方法多用表面犧牲層工藝，先利用各種淀積工藝，如低壓化學氣相淀積（low?pressure?vapor?phase?deposition，LPCVD）、等離子體氣相淀積（Plasma?Enhanced?Chemical?Vapor?Deposition，PECVD）及濺射、蒸發等物理氣相淀積（Physical?Vapor?Deposition，PVD）制作犧牲層，然后再在犧牲層上采用同樣的各種淀積工藝制作薄膜，最后再將薄膜下方的犧牲層用腐蝕、刻蝕等方法去除，即形成可動的微結構。但是，這些方法適合制作多晶硅薄膜、金屬薄膜、介質薄膜等，而不適合制作單晶硅部，而有些傳感器卻需要用到單晶硅部。?

壓力傳感器是MEMS中最早出現及應用的產品之一，依工作原理可分為壓阻式、電容式及壓電式等幾種。其中，壓阻式壓力傳感器具有輸出信號大、后續處理簡單及適合大批量生產等優點。壓阻傳感器用到的壓阻一般需要制作在單晶硅感壓薄膜上，對于大規模生產壓阻式壓力傳感器而言，每一個傳感器的感壓薄膜厚度的均勻性及一致性是一個關鍵指標，目前常用的感壓薄膜加工方法是利用堿性溶液從硅片的背面進行各向異性腐蝕，從而在硅片的背面形成背腔的同時在正面形成感壓薄膜。感壓薄膜厚度是關鍵指標，為控制感壓薄膜的厚度可采用腐蝕時間控制，但該種方法不能保證感壓薄膜厚度在片內與片間的均勻性及一致性；另一種方法采用濃硼重摻雜硅膜來定義感壓薄膜厚度，厚度均勻性及一致性好，利用氫氧化鉀（KOH）等堿性腐蝕液不腐蝕重摻雜硅的特性即可得到合適厚度的薄膜，但由于在重摻雜硅膜上不能形成壓阻，只能用于電容式等其它種類的傳感器，不能作為壓阻式傳感器的感壓薄膜；再一種目前較常采用的方法是電化學腐蝕，該方法能得到可在其上制作壓阻的輕摻雜感壓薄膜，但該種方法需添加較為昂貴的恒電位儀，并采用特殊設計的夾具保護正面不被腐蝕與施加電壓到硅片的正面，這樣一方面提高了設備成本，另一方面也增加了工藝的復雜度，使得生產效率很低。?

但是壓阻原理決定了感壓薄膜對于封裝以及外界環境變化所引入的應力是敏感的。外界環境的變化通過壓力傳感器的襯底引入應力到感壓薄膜，將使得器件性能發生漂移，這是壓阻式傳感器亟待解決的問題。?

有鑒于此，有必要對現有的微機電系統傳感器予以改進以解決上述問題。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種具有高靈敏度的微機電系統傳感器。?

為實現前述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種微機電系統傳感器，包括襯底，所述襯底包括底壁、自所述底壁向上延伸形成的側壁、由所述底壁和側壁圍設形成的收容腔、收容在所述收容腔內且與所述底壁和側壁形成空隙的感應本體、以及自所述底壁和側壁其中一個或多個上朝所述感應本體延伸以支撐所述感應本體的支撐部，所述感應本體包括形成在所述感應本體內呈真空封閉狀的真空腔、位于所述真空腔上方的感應薄膜。?

作為本實用新型的進一步改進，所述支撐部包括自所述側壁朝所述感應本體延伸形成的梁。?

作為本實用新型的進一步改進，所述梁僅為一個。?

作為本實用新型的進一步改進，所述梁為相對設置在所述感應本體兩側的兩個。?

作為本實用新型的進一步改進，所述支撐部包括自所述底壁朝所述感應本體延伸形成的支柱。?

作為本實用新型的進一步改進，所述空隙包括形成在所述底壁和感應本體之間的腔體和形成在所述感應本體和側壁之間且與所述腔體連通的深槽。?

作為本實用新型的進一步改進，所述深槽為一個，且截面形狀呈C字形。?

作為本實用新型的進一步改進，所述深槽為相互對稱設置的兩個，且每個所述深槽截面形狀呈C字形。?

作為本實用新型的進一步改進，所述感應薄膜為真空腔的一側壁。?

作為本實用新型的進一步改進，所述襯底包括基片、覆蓋于所述基片的第一層單晶硅體、以及覆蓋于所述第一層單晶硅體上的第二層單晶硅體，真空腔形成在所述第一層單晶硅體內，所述第二層單晶硅體形成所述感應薄膜。?