[发明专利]一种双膜电容式压力传感器及制作方法

权利要求书

1.一种双膜电容式压力传感器，其特征在于：包括玻璃衬底(7)，所述玻璃衬底(7)中心位置上设有浅槽(70)，所述浅槽(70)中心位置设有浅槽通孔(71)，所述浅槽通孔(71)从浅槽(70)底面延至玻璃衬底(7)底面，所述浅槽(70)上设有可测量低压差的电容C1与可测量高压差的电容C2，所述可测量低压差的电容C1包括底电极板(1)与薄压力敏感膜(2)，所述可测量高压差的电容C2包括厚压力敏感膜(3)与顶电极板(4)，所述浅槽通孔(71)与可测量低压差的电容C1对应设置，所述可测量低压差的电容C1与可测量高压差的电容C2对应设置；

所述底电极板(1)覆盖于浅槽(70)底面上，所述薄压力敏感膜(2)覆盖于玻璃衬底(7)上表面，所述厚压力敏感膜(3)与薄压力敏感膜(2)之间设有第一支撑材料(5)，所述顶电极板(4)与厚压力敏感膜(3)之间设有第二支撑材料(6)；

所述底电极板(1)中心位置设有底电极板通孔(10)，所述底电极板通孔(10)与浅槽通孔(71)对应设置。

2.根据权利要求1所述的一种双膜电容式压力传感器，其特征在于：所述第一支撑材料(5)设于薄压力敏感膜(2)上表面周边位置，且与浅槽(70)的槽壁齐平设置，所述第二支撑材料(6)设于厚压力敏感膜(3)上表面周边位置，且与浅槽(70)的槽壁齐平设置。

3.根据权利要求2所述的一种双膜电容式压力传感器，其特征在于：所述顶电极板(4)上设有顶电极板通孔(40)，所述厚压力敏感膜(3)中心位置上设有厚压力敏感膜通孔(30)。

4.根据权利要求3所述的一种双膜电容式压力传感器，其制作方法，步骤如下：

步骤一，准备清洗好的玻璃衬底(7)，用氢氟酸溶液在其表面的中心刻蚀一个浅槽(70)；

步骤二，通过氢氟酸溶液或激光钻孔技术在玻璃衬底(7)的浅槽(70)中心处刻蚀浅槽通孔(71)，且浅槽通孔(71)从上表面延至玻璃衬底(7)底面；

步骤三，采用磁控溅射法在玻璃衬底(7)的浅槽(70)表面淀积并光刻形成一层铝，并通过剥离技术将中心的铝去除，剩余部分作为底电极板(1)；

步骤四，准备清洗好的SOI片，三层材料自上而下分别是薄层硅、二氧化硅介质层与体硅层；

步骤五，通过阳极键技术将玻璃衬底(7)与SOI片键合面为玻璃衬底(7)的上表面与薄层硅上表面，浅槽(70)上方的薄层硅作为传感器的薄压力敏感膜(2)；

步骤六，通过化学机械抛光技术将SOI片的体硅层减薄到一定厚度，作为传感器的厚压力敏感膜(3)；

步骤七，用氢氟酸溶液在体硅层的中心刻蚀一个厚压力敏感膜通孔(30)；

步骤八，通过化学气相淀积技术在体硅层上淀积一层二氧化硅；

步骤九，通过磁控溅射法在步骤八淀积的二氧化硅上淀积金属铬，并通过剥离技术将中心的铬去除，剩余部分作为顶电极板(4)；

步骤十，用氢氟酸溶液腐蚀步骤四中的二氧化硅介质层，并保留四周部分二氧化硅作为第一支撑材料(5)，用于释放传感器的薄压力敏感膜(2)，用氢氟酸溶液腐蚀步骤八中的二氧化硅，并保留四周部分二氧化硅作为第二支撑材料(6)，用于释放传感器的厚压力敏感膜(3)。