[发明专利]一种无源无线温度气压集成传感器

摘要

本发明公开了一种无源无线温度气压传感器，采用方形膜电容式气压传感器和悬臂梁电容式温度传感器，包括从下至上依次连接的玻璃衬底、半导体衬底、下介质层、下金属层、中间介质层、中间金属层、上介质层和上金属互连线，气压传感器下电极和引线的材质为重掺杂半导体。本发明的压敏谐振回路和热敏谐振回路分频工作，同时无线测量温度、气压。本发明传感器采用CMOS MEMS工艺制备，具有较好的性能和较低的成本，可以应用于密闭环境或恶劣条件下温度、气压两种参数的测量与采集。

主权项

一种无源无线温度气压集成传感器，其特征在于，该传感器采用方形膜电容式气压传感器和悬臂梁电容式温度传感器，包括从下至上依次连接的玻璃衬底（1）、半导体衬底（2）、下介质层（3）、下金属层（4）、中间介质层（5）、中间金属层（6）、上介质层（7）和上金属互连线（8），所述半导体衬底（2）包括基底、设置在所述基底上表面的气压传感器下电极（21）、位于所述气压传感器下电极（21）一侧并与之连接的引线（22）、位于气压传感器下电极（21）另一侧的温度传感器支撑梁（23），所述气压传感器下电极（21）和引线（22）的材质为重掺杂半导体，所述下介质层（3）上设置有位于引线（22）上方的下介质通孔（31）和位于温度传感器支撑梁（23）上方的下介质梁（32），所述下金属层（4）包括第一螺旋电感（41）、位于所述第一螺旋电感（41）环绕的区域内的气压传感器上电极（42）和温度传感器下电极（43），所述温度传感器下电极（43）位于下介质梁（32）的上方，所述气压传感器上电极（42）的一端与第一螺旋电感（41）的内侧端部连接，所述中间介质层（5）上设置有位于温度传感器下电极（43）上方的中间介质梁（51）和中间介质通孔（52），所述中间金属层（6）包括温度传感器上电极（61）和环绕所述温度传感器上电极（61）并与之相连的第二螺旋电感（62），所述温度传感器上电极（61）位于所述中间介质梁（51）的上方，所述上介质层（7）上设置有位于温度传感器上电极（61）上方的上介质梁（71）、位于所述上介质梁（71）一侧的上介质第一通孔（72）和上介质第二通孔（73），所述上金属互连线（8）位于所述上介质第一通孔（72）和上介质第二通孔（73）之间，上金属互连线（8）的一端通过上介质第一通孔（72）和中间介质通孔（52），与温度传感器下电极（43）连接，另一端通过上介质第二通孔（73）与第二螺旋电感（62）的外侧端部连接，所述引线（22）的一端与气压传感器下电极（21）连接，另一端通过下介质通孔（31）与第一螺旋电感（41）的外侧端部连接。