[发明专利]具有具凸起的膜片的压力传感器

权利要求书

1.一种压力传感器系统，包括：

硅衬底；

掩埋层，其被注入所述硅衬底的第一侧中，所述掩埋层具有限定凸起部和膜片的周边的图案；以及

硅外延层，其位于所述硅衬底的所述第一侧上；以及

其中：

所述硅衬底的第二侧具有延伸到所述掩埋层和通过如所述掩埋层的所述图案限定的所述掩埋层中的开口所暴露的所述硅外延层的背侧的一部分的开口；以及

所述掩埋层中的所述开口显露具有由所述掩埋层的所述图案限定的所述周边的膜片，并显露由掩埋层的所述图案限定的凸起部，所述凸起部附着到由所述硅外延层的一部分构成的所述膜片。

2.如权利要求1所述的系统，还包括定位成检测所述膜片的偏斜的一个或多个传感器。

3.如权利要求2所述的系统，其中：

所述掩埋层的图案限定将所述凸起部连接到所述膜片的所述周边的一个或多个腿；以及

所述一个或多个传感器分别位于所述一个或多个腿附近或其上。

4.如权利要求3所述的系统，其中：

所述一个或多个腿具有在所述膜片的所述周边附近或其处的最小宽度和在所述凸起部附近或其处的最大宽度；以及

所述一个或多个传感器分别位于所述一个或多个腿的最小宽度附近或其处。

5.如权利要求3所述的系统，其中：

所述一个或多个腿具有在所述膜片的所述周边附近或其处的第一宽度和在所述凸起部附近或其处的第二宽度；以及

为了实现所述一个或多个传感器的最佳性能就表示在用于检测的所选择的压力范围下的测量压力的信号的强度和准确度方面优化所述第二宽度与所述第一宽度之比，所述第二宽度与所述第一宽度之比处于1.3至1.5的范围内。

6.如权利要求3所述的系统，其中所述一个或多个腿位于如在所述凸起部和所述膜片的所述周边之间定位的十字图案中。

7.如权利要求2所述的系统，还包括：

电子装置，其位于横向地相邻于所述膜片的所述硅外延层中并连接到所述一个或多个传感器；以及

该电子装置选自由差分输入/差分输出放大器、补偿电路、增益电路、模拟信号的数字转换电路、数字信号的模拟转换电路、信号处理电路、温度传感器、湿度传感器和流量传感器构成的组。

8.如权利要求3所述的系统，其中与所述膜片相接的所述凸起部的边缘和角、与所述膜片和所述凸起部相接的所述一个或多个腿的边缘和角、与所述膜片和所述硅外延层相接的所述掩埋层的边缘和角或所述凸起部、腿和掩埋层的外角是平滑的。

9.如权利要求8所述的系统，其中与所述膜片相接的所述凸起部的边缘和角、与所述膜片和所述凸起部相接的所述一个或多个腿的边缘和角、与所述膜片和所述硅外延层相接的所述掩埋层的边缘和角或所述凸起部、腿和掩埋层的外角是圆形的。

10.一种用于制作压力传感器系统的方法，包括：

基于掩蔽在硅衬底的前侧处注入图案化掩埋层；

加热所述硅衬底以在所述硅衬底中扩散所述掩埋层以使所述掩埋层的边缘和角变平滑；

在所述硅衬底的所述前侧上并在所述掩埋层的前侧上形成具有背侧的硅外延层；以及

通过将开口创建到所述硅衬底的背侧中来由所述硅外延层形成膜片并由所述掩埋层的一部分形成凸起部，其中所述开口是通过掩蔽来限定的，且穿透所述硅衬底一直到所述硅外延层的背侧和所述掩埋层的一个或多个部分的背侧；并且

其中所述凸起部位于所述膜片上，并且所述膜片具有由所述掩埋层的一个或多个部分形成的周边。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述图案化掩埋层还在所述开口中显露所述硅外延层上的一个或多个腿，其在所述膜片的所述周边处将所述凸起部连接到所述掩埋层的所述一个或多个部分。