[发明专利]准差分电容式MEMS压力传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种准差分电容式MEMS压力传感器，其特征在于，包括衬底(1)，形成于所述衬底(1)上的绝缘层(2)，均形成于所述绝缘层(2)上的第一下电极(3a)和第二下电极(3b)，及支撑在所述第一下电极(3a)上方的第一上电极(4a)和支撑在所述第二下电极(3b)上方的第二上电极(4b)；所述第一上电极(4a)为压力敏感膜，且所述第一上电极(4a)与所述第一下电极(3a)之间的腔体为密闭腔体(9a)，以使所述第一上电极(4a)与所述第一下电极(3a)构成气压敏感型电容器；所述第二上电极(4b)与所述第二下电极(3b)构成电容量不随外界气压变化的基准电容器；

所述第二上电极(4b)也为压力敏感膜，所述基准电容器还包括用于限制所述第二上电极(4b)在外界气压作用下发生变形的限位结构；

所述基准电容器设置有用于支撑所述第二上电极(4b)的支撑柱(13)，以形成所述限位结构；

其中，所述支撑柱(13)设置在所述第二下电极(3b)上，且向上延伸至所述第二上电极(4b)的位置；或者，所述支撑柱(13)设置在所述绝缘层(2)上，且穿过所述第二下电极(3b)设置的通孔向上延伸至所述第二上电极(4b)的位置。

2.根据权利要求1所述的准差分电容式MEMS压力传感器，其特征在于，所述密闭腔体(9a)为真空腔体。

3.根据权利要求1所述的准差分电容式MEMS压力传感器，其特征在于，所述气压敏感型电容器还包括形成于所述第一下电极(3a)上的防撞凸起(8a)及/或形成于所述绝缘层(2)上、且穿过所述第一下电极(3a)向上突出的防撞凸起(8a)，所述防撞凸起(8a)与所述第一上电极(4a)之间具有间隙。

4.根据权利要求1所述的准差分电容式MEMS压力传感器，其特征在于，所述第一上电极(4a)与所述第二上电极(4b)为一体结构。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的准差分电容式MEMS压力传感器，其特征在于，所述气压敏感型电容器与所述基准电容器除所述限位结构外具有相同的结构。

6.一种根据权利要求1所述的准差分电容式MEMS压力传感器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)在衬底(1)上沉积作为绝缘层(2)的第一氧化层；

b)在所述绝缘层(2)上沉积并刻蚀第一金属层，形成相互独立的第一下电极(3a)和第二下电极(3b)；

c)在所述第一下电极(3a)和所述第二下电极(3b)上沉积并刻蚀第二氧化层，形成支撑部(7)及对应所述第二下电极(3b)的支撑柱(13)；

d)在所述支撑部(7)和所述支撑柱(13)上键合压力敏感膜(4)，形成位于所述压力敏感膜(4)与所述第一下电极(3a)之间的密闭腔体(9a)，以使所述压力敏感膜(4)作为第一上电极(4a)与所述第一下电极(3a)构成气压敏感型电容器，及形成由所述支撑柱(13)支撑的第二上电极(4b)，以使所述压力敏感膜(4)作为所述第二上电极(4b)与所述第二下电极(3b)构成电容量不随外界气压变化的基准电容器。