[实用新型]一种高灵敏度微压力传感器芯片

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及压力传感器领域，具体为一种高灵敏度微压力传感器芯片。

(二)背景技术

目前国内高灵敏度微压力传感器非常紧缺，其价格昂贵几乎全部由国外进口，目前国内仅能够在实验室小批量生产1KPa量程的微压力传感器，其由于受到设备条件的限制无法形成规模生产。而现有的硅压力传感器采用体微机械加工技术，其桥路力敏电阻之间采用PN结隔离，所以其受温度影响很明显，其稳定性不好。

(三)发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种高灵敏度微压力传感器芯片，其易加工、生产成本低，且精度高、稳定性好。

其技术方案是这样的，其特征在于：其包括硅基衬底、复合绝缘膜、纳米硅力敏电阻、内引脚线、绝压腔，所述硅基衬底的正反面装有所述复合绝缘膜，所述复合绝缘膜的上表面覆盖有所述纳米硅力敏电阻，所述纳米硅力敏电阻引出所述内引脚线，所述硅基衬底的底部为背大膜区和背岛，所述硅基衬底的底部通过硅玻璃键合形成绝压腔，所述纳米硅力敏电阻具体为纳米硅层。

其进一步特征在于：所述硅基衬底具体为正反两面抛光的N型或P型硅基，所述复合绝缘膜具体为SiO₂和Si₃N₄组成的复合绝缘膜，所述纳米硅层的本征厚度为4μm-6μm，所述内引线覆盖有合金。

本实用新型的上述结构中，纳米硅薄膜的电信号不像通常的半导体材料是热激发式传导原理，而是通过纳米硅自身的特点，即从单电子穿过诸多量子点的遂穿机制为主，因此纳米硅薄膜受温度影响不大，其稳定性好。由于本发明所采用的制作工艺简单，其适于大规模生产，且其易加工、生产成本低；其传感器芯片能够感受0——100Pa的微压力，所以其灵敏度很高，其精度高。

(四)附图说明

图1为本实用新型加工的工艺流程图；

图2为本实用新型的结构示意图。

(五)具体实施方式

见图2，本实用新型包括硅基衬底1、复合绝缘膜2、纳米硅力敏电阻4、内引脚线5、绝压腔3，硅基衬底1的正反面装有复合绝缘膜2，上层复合绝缘膜上有纳米硅力敏电阻4，纳米硅力敏电阻4上引出内引脚线5，硅基衬底1的底部为背大膜区和背岛6，硅基衬底1的底部通过硅玻璃键合形成绝压腔3，纳米硅力敏电阻具体为纳米硅层。硅基衬底1具体为正反两面抛光的N型或P型硅基，复合绝缘膜具2体为SiO₂和Si₃N₄组成的复合绝缘膜，内引脚线5覆盖有合金，纳米硅层的本征厚度为4-6μm。

加工时，见图1，1b：采用正反两面抛光的N型或P型硅基作衬底1，1a：在硅基衬底1的正反两面各生长一层SiO₂和Si₃N₄组成的复合绝缘膜2，1c：在上层复合绝缘膜2上沉积掺杂或本征厚度4μm-6μm的纳米硅层，1d：在纳米硅层上注入N型或P型杂质后通过光刻平面工艺制作成纳米硅力敏电阻4，掺浓硼或浓磷在纳米硅力敏电阻上引出内引线5，1e：蒸AL反刻引出内引线合金化，1f：硅基衬底1反面通过体微加工形成背大膜区和背岛6，1g：硅基衬底1底部通过硅玻璃键合形成绝压腔3。