单片单晶硅微机械加工的电容式压力传感器

摘要

一种微机械加工的电容式压力传感器，其结构主要包括：单晶硅衬底；处于单晶硅衬底表面，起电容器弹性电极作用的外延单晶硅层；处于单晶硅衬底边缘表面的外延单晶硅框架；覆盖外延单晶硅框架表面的介质薄膜；由外延单晶硅框架支持，起电容器固定电极作用的外延单晶硅层；由外延单晶硅框架所围绕，处于两外延单晶硅层之间的空洞夹层。传感器的制造采用多孔硅选择性形成，多孔硅上外延生长，以及多孔硅选择性腐蚀等技术。由于器件为全单晶硅结构，器件性能可以得到很大改进，制造成本也能大幅度降低。

主权项

1.一种微机械加工的电容式压力传感器，其结构特征包括：单晶硅衬底；处于单晶硅衬底表面，厚1至8微米，宽100至1000微米，起电容器弹性电极作用的矩形外延单晶硅层；处于外延单晶硅层边缘表面，厚2至4微米的外延单晶硅框架；覆盖外延单晶硅框架表面的介质薄膜；由外延单晶硅框架支持，厚10至20微米，开有若干直径3至6微米通孔，起电容器固定电极作用的外延单晶硅层；处于弹性电极和固定电极之间，由外延单晶硅框架所围绕的空洞夹层；处于单晶硅衬底内部，弹性电极外延单晶硅层下部，厚10至20微米，宽100至1000微米，形状与单晶硅层相似的空腔；以及向下贯穿空腔底部硅层，连接空腔内部与单晶硅衬底外部环境的通孔。