[发明专利]一种无线无源MEMS温度传感器及其制备方法

摘要

本发明提供一种无线无源MEMS温度传感器及其制备方法，所述传感器包括衬底，在衬底下方正中位置设空腔，在衬底的上表面由下至上依次设置下介质层、第一中间介质层、第二中间介质层、第三中间介质层和上介质层，在下介质层和第一中间介质层之间设置第一铁磁材料层，在第一中间介质层和第二中间介质层之间设置第一敏感电感和电容下极板，在第二中间介质层和第三中间介质层之间设置第二敏感电感和电容上极板，在第三中间介质层和上介质层之间设置第二铁磁材料层；第一敏感电感的内侧端和第二敏感电感的内侧端均与连接柱连接。本发明提供的温度传感器具有尺寸小、结构简单且紧凑、加工方便、制作成本低、灵敏度高及线性度高等优点。

主权项

一种无线无源MEMS温度传感器，其特征在于：包括衬底(1)，在衬底(1)下方正中位置设空腔(11)，将衬底(1)正对空腔(11)的区域称为空腔区域，周侧的其他区域称为侧壁区域；在衬底(1)的上表面由下至上依次设置下介质层(21)、第一中间介质层(22)、第二中间介质层(23)、第三中间介质层(24)和上介质层(25)，下介质层(21)、第一中间介质层(22)、第二中间介质层(23)、第三中间介质层(24)和上介质层(25)均覆盖空腔区域和侧壁区域；在下介质层(21)和第一中间介质层(22)之间设置第一铁磁材料层(31)，第一铁磁材料层(31)位于空腔区域；在第一中间介质层(22)和第二中间介质层(23)之间设置第一敏感电感(51)和电容下极板(41)，第一敏感电感(51)位于空腔区域，电容下极板(41)位于侧壁区域，第一敏感电感(51)为矩形螺旋面结构，电容下极板(41)与第一敏感电感(51)的外侧端连接；在第二中间介质层(23)和第三中间介质层(24)之间设置第二敏感电感(52)和电容上极板(42)，第二敏感电感(52)位于空腔区域并位于第一敏感电感(51)正上方，电容上极板(42)位于侧壁区域并位于电容下极板(41)正上方，第二敏感电感(52)为矩形螺旋面结构，电容上极板(42)与第二敏感电感(52)的外侧端连接；在第三中间介质层(24)和上介质层(25)之间设置第二铁磁材料层(32)，第二铁磁材料层(32)位于空腔区域；在第一中间介质层(22)上表面的中心位置设置连接柱(6)，连接柱(6)贯穿第二中间介质层(23)并深入到第三中间介质层(24)内，第一敏感电感(51)的内侧端和第二敏感电感(52)的内侧端均与连接柱(6)连接，实现第一敏感电感(51)和第二敏感电感(52)的串联，最终构成传感器LC回路中的敏感电感；所述电容上极板(42)、电容下极板(41)以及电容上极板(42)与电容下极板(41)之间的第二中间介质层(23)共同构成传感器LC回路中的电容。