[发明专利]MEMS差压传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种MEMS差压传感器，其特征在于，包括具有腔体的基底层、架设在所述基底层的腔体之上的压力敏感膜，以及通过键合设置在所述压力敏感膜远离所述基底层一侧的保护壳；其中，

在静止状态下，所述压力敏感膜与所述腔体的底部之间以及与所述保护壳之间的垂直距离均小于所述压力敏感膜的最小过载形变量；

所述腔体的底部和所述保护壳分别形成对所述压力敏感膜的两侧进行限位的限位结构；

在所述保护壳上设置有上通孔，在所述腔体的底部设置有贯穿所述基底层的下通孔，在垂直于所述压力敏感膜的方向上，所述下通孔和所述上通孔的位置相互交错分布；其中，

在所述基底层上通过湿法刻蚀形成底部空腔，所述底部空腔并不与所述基底层上的腔体导通；继续通过干法刻蚀在所述底部空腔内形成与所述腔体导通的所述下通孔。

2.如权利要求1所述的MEMS差压传感器，其特征在于，

所述下通孔的纵截面呈梯形或喇叭形结构；

所述下通孔在远离所述压力敏感膜一侧的开口尺寸大于所述下通孔在所述腔体的底部的开口尺寸。

3.如权利要求1所述的MEMS差压传感器，其特征在于，

当所述压力敏感膜变形至与所述腔体的底部相接触时，所述压力敏感膜的变形量小于所述压力敏感膜的最小过载形变量。

4.如权利要求2所述的MEMS差压传感器，其特征在于，

在垂直于所述压力敏感膜的方向上，所述上通孔的设置位置与所述压力敏感膜的中心位置相互交错分布。

5.如权利要求1所述的MEMS差压传感器，其特征在于，

当所述压力敏感膜变形至与所述保护壳相接触时，所述压力敏感膜的变形量小于所述压力敏感膜的最小过载形变量。

6.如权利要求2所述的MEMS差压传感器，其特征在于，

所述压力敏感膜包括绝缘层、设置在所述绝缘层上的硅膜，以及设置在所述硅膜上的至少一处应变电阻以及与所述应变电阻导通的电连接结构；

所述电连接结构包括与所述应变电阻连接的重掺杂区以及设置在所述重掺杂区上的焊盘。

7.如权利要求6所述的MEMS差压传感器，其特征在于，

所述上通孔的开孔位置与所述焊盘的设置位置相对应；

所述焊盘通过所述上通孔进行封装打线。

8.一种MEMS差压传感器的制造方法，其特征在于，包括：

在硅膜上设置绝缘层形成压力敏感膜；

将所述压力敏感膜的绝缘层侧键合在具有腔体的基底层上；

将通过刻蚀工艺形成的保护壳键合在所述压力敏感膜的硅膜侧；

对所述基底层进行湿法刻蚀，以在所述基底层上形成底部空腔，所述底部空腔并不与所述基底层上的腔体导通；

对所述底部空腔进行干法刻蚀，形成与所述腔体导通的下通孔；其中，

在所述保护壳上设置有上通孔，在垂直于所述压力敏感膜的方向上，所述下通孔和所述上通孔的位置相互交错分布。

9.如权利要求8所述的MEMS差压传感器的制造方法，其特征在于，在对所述基底层进行湿法刻蚀之前，还包括：

对所述基底层进行电化学沉积，形成贴合在所述基底层的底部的硬掩膜。