专利名称：多晶硅膜微压传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于低压和低真空系统中测量压力和真空度的微压传感器，属于半导体传感器技术领域。
现有的低压传感器一般采用在玻璃上直接键合硅膜，通过各向异性腐蚀形成真空参考腔构成。当外加一定压力时，由于硅(Si)膜形变，由真空参考腔形成的电容发生变化，电容变化大小就可直接反映外加压力的大小。这种低压传感器需要采取双面对准技术和硅与玻璃之间的真空封接技术，采用玻璃与硅封接保证真空参考腔的真空度十分困难，而且硅膜很薄的情况下，厚度挖掘困难，因而工艺复杂、生产难度大，不利于大批量生产。
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种生产工艺简单、便于大批量生产的低压传感器。
本实用新型可以由衬底、硅膜和真空参考腔构成，其特点是衬底采用高阻硅材料，硅膜为多晶硅薄膜，下电极采用衬底表面重掺杂层构成，上电极为重掺杂多晶硅构成，真空参考腔采取在亚真空系统中沉积二氧化硅(SiO2)层构成真空封接。真空参考腔的间距采用沉积SiO2控制，在沉积多硅层后，再腐蚀去除Sio2层构成，其间距可为1～4μm。
本实用新型与现有技术相比，具有结构简单、制作方便、体积小和成本低等优点。多晶硅薄膜厚度容易控制，其厚度可在0.5μm以下，一般为0.3～2μm；真空参考腔封接靠在亚真空系统中沉积SiO2形成，真空性能好；真空参考腔的间距由沉积SiO2层厚度确定，控制精度高；不需要双面光刻对准和玻璃与硅的键合，在同样一个压力测量范围内，传感器尺寸比现有技术小得多，有利于大批量生产。本实用新型可广泛应用于低压和低真空系统中测量压力和真空度的各种场合。
图1为常规微压传感器的结构示意图；图2为本实用新型的结构示意图。
本实用新型可采取附图所示的方案实现。图1中的衬底(1)为玻璃，(2)和(5)为真空参考腔(3)的上下出电极，(4)为硅膜。本实用新型可采用图2所示的方案，衬底(6)采用高阻P型硅，并在表面部分区域重掺杂形成N+层(12)，作为真空参考腔(9)构成的电容的下极板；在真空参考腔区域沉积厚SiO2层，其厚度决定真空参腔的间距，具体数据根据实际需要确定，一般为1～4μm；为了便于多晶硅(10)与衬底(6)的真空封接，多晶硅层沉积成桥式结构，为使多晶硅层形成真空参考腔(9)电容的上电极，对部分多晶硅层进行重掺杂；然后通过挖空腐蚀去除SiO2、再在亚真空系统中沉积SiO2层(7)，以便实现多晶硅(10)与衬底(6)的真空封接，形成真空参考腔(9)。图中(8)和(11)分别为真空参考腔(9)电容上、下极板的铝引出。
权利要求1.一种用于低压和低真空系统测量压力和真空度的微压传感器，由衬底、硅膜和真空参考腔构成，其特征在于衬底采用高阻硅材料，硅膜为多晶硅薄膜，下电极采用衬底表面重掺杂层构成，上电极为重掺杂多晶硅构成，真空参考腔采用在亚真空系统中沉积二氧化硅(SiO2)层构成真空封接。
2.根据权利要求1所述的微压传感器，其特征在于真空参考腔的间距采用沉积SiO2层控制，在沉积多晶硅层后，再腐蚀去除SiO2层构成，其间距为1～4μm。
3.根据权利要求1或2所述的微压传感器，其特征在于多晶硅层采用桥式结构，其厚度为0.3～2μm。
专利摘要多晶硅膜微压传感器可用于低压和低真空系统中测量压力和真空度，采用高阻硅衬底和桥式结构多晶硅膜构成，其真空参考腔由两者在亚真空系统中沉积SiO
文档编号G01L21/00GK2228226SQ9523908
公开日1996年5月29日 申请日期1995年1月23日 优先权日1995年1月23日
发明者茅盘松 申请人:东南大学