[发明专利]具有集成多个刺激感测能力的MEMS传感器装置

权利要求书

1.一种微机电系统(MEMS)传感器装置，其特征在于，包括：

装置结构，其包括：

衬底，其具有延伸穿过所述衬底的端口；

可移动元件，其被定位成在所述衬底的表面上方与所述衬底的所述表面间隔开，所述端口位于所述可移动元件下面；

与所述可移动元件间隔开的第一传感元件；以及

跨越所述端口的第二传感元件，其中所述端口将所述第二传感元件暴露于来自外部环境的刺激。

2.根据权利要求1所述的MEMS传感器装置，其特征在于，所述第一传感元件形成于位于所述可移动元件下面的所述衬底的所述表面上。

3.根据权利要求2所述的MEMS传感器装置，其特征在于，所述第一传感元件与所述第二传感元件横向间隔开。

4.根据权利要求1所述的MEMS传感器装置，其特征在于，所述第一传感元件与所述第二传感元件电隔离。

5.根据权利要求1所述的MEMS传感器装置，其特征在于：

所述可移动元件和所述第一传感元件形成惯性传感器，所述惯性传感器适用于感测当所述可移动元件相对于所述第一传感元件移动时的运动刺激；以及

所述可移动元件和所述第二传感元件形成压力传感器，其中所述刺激是压力刺激，所述第二传感元件包括插入在所述可移动元件和所述端口之间的隔膜，所述第二传感元件连同所述隔膜一起可响应于来自所述外部环境的所述压力刺激而移动，以及所述压力传感器适用于感测当所述隔膜相对于所述可移动元件移动时的所述压力刺激。

6.根据权利要求1所述的MEMS传感器装置，其特征在于：

所述可移动元件包括具有不同质量的第一和第二区，所述第一和第二区由旋转轴分离，所述可移动元件围绕所述旋转轴旋转；

所述第一传感元件在所述衬底上从所述旋转轴移位第一距离而形成；以及

所述第二传感元件被定位成从所述旋转轴移位第二距离，所述第二距离小于所述第一距离。

7.根据权利要求1所述的MEMS传感器装置，其特征在于：

所述可移动元件被配置成在基本上平行于所述衬底的所述表面的平面中移动；

所述可移动元件包括延伸穿过所述可移动元件的至少一个开口；

所述第一传感元件驻留在所述可移动元件中的所述开口中；以及

所述第二传感元件从所述第一传感元件横向移离，并位于不含所述开口的所述可移动元件的区下面。

8.根据权利要求1所述的MEMS传感器装置，其特征在于：

所述端口是第一端口；

所述衬底具有延伸穿过所述衬底的第二端口；以及

所述装置结构另外包括跨越所述第二端口的第三传感元件，其中所述第二端口将所述第三传感元件暴露于来自所述外部环境的所述刺激。

9.根据权利要求8所述的MEMS传感器装置，其特征在于：

所述刺激是压力刺激；

所述可移动元件和所述第二传感元件形成第一压力传感器元件，所述第二传感元件包括插入在所述可移动元件和所述第一端口之间的第一隔膜，所述第一隔膜可响应于来自所述外部环境的所述压力刺激而移动，所述第一压力传感器适用于感测当所述第二传感元件连同所述第一隔膜一起相对于所述可移动元件移动时的所述压力刺激和提供第一压力信号；以及

所述可移动元件和所述第三传感元件形成第二压力传感器元件，所述第三传感元件包括插入在所述可移动元件和所述第二端口之间的第二隔膜，所述第二隔膜可响应于所述压力刺激而移动，所述第二压力传感器元件适用于感测当所述第三传感元件连同所述第二隔膜一起相对于所述可移动元件移动时的所述压力刺激和提供第二压力信号，以及将所述第一和第二压力信号组合以提供来自所述MEMS传感器装置的压力输出信号。

10.根据权利要求1所述的MEMS传感器装置，其特征在于，另外包括顶盖结构，所述顶盖结构与所述装置结构耦合以在所述衬底和所述顶盖结构之间产生空腔，所述可移动元件位于所述空腔中。

11.根据权利要求10所述的MEMS传感器装置，其特征在于，所述顶盖结构包括位于所述空腔中且面对所述可移动元件的内表面，以及所述第一传感元件形成于所述内表面上。

12.根据权利要求10所述的MEMS传感器装置，其特征在于，跨越所述端口的所述第二传感元件隔离所述空腔与所述外部环境。