专利名称：一种电容压力传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电容压力传感器，属于微电子技术领域。
背景技术：
电容压力传感器具有直流特性稳定、漂移小、功耗低和温度系数小等优点，在压力、角速度、加速度等测量方面得到广泛应用。为了提高电容压力传感器的灵敏度和线性度，尚永红、Haojie Lv等对不同电容传感器的结构进行了研究和报道。在先前的工作中，主要通过改变极板结构、形状等实现电容传感器特性的改善。例如:尚永红等利用岛膜结构代替平膜结构，能提高电容压力传感器的线性度，但是，降低了传感器节点的灵敏度。HaojieLv等通过对平行板电容压力传感器下极板刻蚀薄的凹槽，形成凹槽结构的电容压力传感器，其扩大了电容变化量测力的范围，但是，其线性度较差，不利于后续接口电路的设计。陈志刚等通过分析圆形和方形膜的形变特性，提出利用圆形膜层对电容压力传感器的结构进行优化，能提高其灵敏度。但是，在先前设计的电容压力传感器中，始终存在测量范围、测量灵敏度和线性度之间的不平衡问题。
发明内容
本发明的目的是为了提出一种电容压力传感器。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。本发明的一种电容压力传感器，包括上级板、下级板6和圆形侧壁3 ；所述的上级板包括圆形岛I和圆形膜2,圆形岛I为一圆柱体，圆形膜2也为一圆柱体；圆形岛I位于圆形膜2的上方，圆形岛I和圆形膜2粘结固定连接；所述的下级板6为一中心带有圆形凹槽5的长方体，且下级板6的表面有一层绝缘层4 ；所述的圆形岛I的半径大于圆形凹槽5的半径；所述的上级板和下级板6之间通过圆形侧壁3粘结固定连接。所述的圆形岛I的厚度大于圆形膜2厚度，圆形岛I材料为多晶娃，圆形膜2厚度为0.3-1 μ m,圆形膜2的材料为多晶硅；所述的圆形凹槽5的深度为0.55 μ m ;所述的绝缘层4为氮氧化硅材料，位于凹槽5内的绝缘层4的厚度为0.2 μ m ;其作用是防止上级板和下级板6短路；所述的圆形侧壁3的材料为多晶娃,壁厚为I μ m,高为0.5 μ m。所述的下级板6为娃材料，其厚度为5μηι,长为150 μ m,宽为150 μ m。有益效果本发明的电容压力传感器具有高的灵敏度、线性度和较大的测量范围。其缓解了传统电容压力传感器中测量范围、测量灵敏度和线性度之间的矛盾问题。
图1为本发明的电容压力传感器的尺寸结构示意图；图2为本发明的电容压力传感器的结构示意图；图3为本发明的电容压力传感器电容量随压力变化关系具体实施例方式一种电容压力传感器，包括上级板、下级板6和圆形侧壁3 ；所述的上级板包括圆形岛I和圆形膜2,圆形岛I为一圆柱体，圆形膜2也为一圆柱体；圆形岛I位于圆形膜2的上方，圆形岛I和圆形膜2粘结固定连接；所述的下级板6为一中心带有圆形凹圆5的长方体，且下级板6的表面有一层绝缘层4 ；所述的上级板和下级板6之间通过圆形侧壁3粘结固定连接。所述的圆形岛I的厚度为0.5 μ m,圆形岛I的半径为50 μ m,圆形岛I材料为多晶娃，圆形膜2厚度为0.4 μ m,圆形膜2的材料为多晶娃；圆形膜2的半径为65 μ m ;所述的圆形凹圆5的深度为0.55 μ m,半径为40 μ m ;所述的绝缘层4为氮氧化硅材料，位于圆形凹圆5内的绝缘层4的厚度为0.2 μ m ;其作用是防止上级板和下级板6短路；所述的圆形侧壁3的材料为多晶娃，壁厚为Iym,闻为0.5 μ m。所述的上极板的气压与中心挠度的关系为:
权利要求
1.一种电容压力传感器，其特征在于:包括上级板、下级板(6)和圆形侧壁(3)； 所述的上级板包括圆形岛(I)和圆形膜(2)，圆形岛(I)为一圆柱体，圆形膜(2)为一圆柱体；圆形岛(I)位于圆形膜(2)的上方，圆形岛(I)和圆形膜(2)粘结固定连接；所述的下级板(6)为一中心带有圆形凹圆(5)的长方体，且下级板￠)的表面有一层绝缘层⑷； 所述的上级板和下级板(6)之间通过圆形侧壁(3)粘结固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种电容压力传感器，其特征在于:所述的圆形岛(I)的厚度为2 μ m,圆形岛⑴的半径为50 μ m,圆形岛⑴材料为多晶娃。
3.根据权利要求1或2所述的一种电容压力传感器，其特征在于:圆形膜(2)厚度为0.5μηι,圆形膜⑵的材料为多晶娃；圆形膜⑵的半径为65μηι。
4.根据权利要求1所述的一种电容压力传感器，其特征在于:所述的圆形凹圆(5)的深度为0.55 μ m ,半径为40 μ m。
5.根据权利要求1所述的一种电容压力传感器，其特征在于:所述的绝缘层(4)为氮氧化娃材料，位于圆形凹圆(5)内的绝缘层(4)的厚度为0.2μηι。
6.根据权利要求1所述的一种电容压力传感器，其特征在于:所述的圆形侧壁(3)的材料为多晶硅，壁厚为I μ m，高为0.5 μ m。
7.根据权利要求1所述的一种电容压力传感器，其特征在于:所述的圆形膜(2)的半径与圆形侧壁(3)的半径相同。
全文摘要
本发明涉及一种电容压力传感器，属于微电子技术领域。包括上级板、下级板(6)和圆形侧壁(3)；所述的上级板包括圆形岛(1)和圆形膜(2)，圆形岛(1)为一圆柱体，圆形膜(2)为一圆柱体；圆形岛(1)位于圆形膜(2)的上方，圆形岛(1)和圆形膜(2)粘结固定连接；所述的下级板(6)为一中心带有圆形凹圆(5)的长方体，且下级板(6)的表面有一层绝缘层(4)；所述的上级板和下级板(6)之间通过圆形侧壁(3)粘结固定连接。本发明的电容压力传感器具有高的灵敏度、线性度和测量范围。同时，缓解传统电容压力传感器中测量范围、测量灵敏度和线性度之间的矛盾问题。
文档编号G01L9/12GK103162894SQ20131001085
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月14日 优先权日2013年1月14日
发明者何永泰, 肖丽仙, 刘晋豪 申请人:楚雄师范学院