[实用新型]具有埋层二氧化硅的压力传感器结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压力传感器结构。

背景技术

压力传感器用于检测压力并且例如用于工业测量技术中使用的压力测量仪表中。

在现在压力传感器生产领域，SOI材料由于具有：低功耗、低开启电压、高速、提高集成度、与现有集成电路完全兼容且减少工艺程序、耐高温、抗辐照从而减少软件误差等优点，使其成为集成电路的生产领域不可缺少的材料，而高精度的压力传感器更是不可缺少这样的材料。

SOI是“Silicon-on-insulator”的简称，中文译为“绝缘体上的硅”。国际上公认，SOI是21世纪的微电子新技术之一和新一代的硅基材料，无论在低压、低功耗电路、耐高温电路、微机械传感器、光电集成等方面，都具有重要应用。所以是新一代压力传感器的发展方向。

而现在技术中由于压力传感器中，作为测量电路的顶部硅层与体硅之间因温度升高而造成的漏电流，所以为解决这一问题，本实用新型设计出一种新型的二氧化硅埋层结构，在单晶硅材料中形成埋层二氧化硅，用以隔离作为测量电路的顶部硅层与体硅之间因温度升高而造成的漏电流，具有耐高温、低压、低功耗的优势，可以使加工的MEMS硅传感器大幅提高对恶劣测量环境的适应能力，拓展MEMS硅传感器的应用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有埋层二氧化硅的压力传感器结构，解决现有技术中压力传感器中存在的，作为测量电路的顶部硅层与体硅之间因温度升高而造成的漏电流的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

具有埋层二氧化硅的压力传感器结构，包括硅片基体，硅片基体的上表层是单晶硅层，在单晶硅层的下部硅片基体内是一层二氧化硅埋层，所述二氧化硅埋层不与单晶硅层直接接触，并且在单晶硅层上设置有偶数个金属连线孔，所述金属连线孔贯通到所述二氧化硅埋层。

压力量程从100kPa～4MPa的不同压力量程的传感器的总体精度为0.5％FS，在设计的传感器掩膜结构下，压力传感器的敏感膜片厚度设计值为25～300um的范围。膜厚参数与结构参数的优化，可以满足压力和液位各量程压力传感器的测量要求。而SOI膜片的材料特征，可以有效的保证压阻式传感器工作温度在-50～300℃的范围内。

本实用新型提供的新型的二氧化硅埋层结构，在单晶硅材料中形成埋层二氧化硅，用以隔离作为测量电路的顶部硅层与体硅之间因温度升高而造成的漏电流，具有耐高温、低压、低功耗的优势，可以使加工的MEMS硅传感器大幅提高对恶劣测量环境的适应能力，拓展MEMS硅传感器的应用范围。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的具有埋层二氧化硅的压力传感器结构的剖视结构图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的具有埋层二氧化硅的压力传感器结构，包括硅片基体3，硅片基体3的上表层是单晶硅层1，在单晶硅层1的下部硅片基体内是一层二氧化硅埋层2，所述二氧化硅埋层2不与单晶硅层1直接接触，并且在单晶硅层上设置有偶数个金属连线孔，所述金属连线孔贯通到所述二氧化硅埋层2。

压力量程从100kPa～4MPa的不同压力量程的传感器的总体精度为0.5％FS，在设计的传感器掩膜结构下，压力传感器的敏感膜片厚度设计值为25～300um的范围。膜厚参数与结构参数的优化，可以满足压力和液位各量程压力传感器的测量要求。而SOI膜片的材料特征，可以有效的保证压阻式传感器工作温度在-50～300℃的范围内。

本实用新型提供的新型的二氧化硅埋层结构，在单晶硅材料中形成埋层二氧化硅，用以隔离作为测量电路的顶部硅层与体硅之间因温度升高而造成的漏电流，具有耐高温、低压、低功耗的优势，可以使加工的MEMS硅传感器大幅提高对恶劣测量环境的适应能力，拓展MEMS硅传感器的应用范围。