[发明专利]一种MEMS芯片及制备方法

权利要求书

1.一种MEMS芯片，其特征在于，集成了气压传感部和气体传感部，所述气压传感部和所述气体传感部共用衬底(1)，所述气压传感部包括下电极(3)、支撑部(4)和对气压敏感的上电极(5)，所述气体传感部包括测量电极(12)和对气体敏感的敏感材料膜(13)；

所述下电极(3)和所述测量电极(12)互不接触地设置在所述衬底(1)的上端面上，所述上电极(5)通过支撑部(4)支撑在所述下电极(3)上，所述下电极(3)、支撑部(4)和上电极(5)形成用于测量气压的平板电容传感器；

所述测量电极(12)上设置裸露在外的所述敏感材料膜(13)，所述测量电极(12)和敏感材料膜(13)形成用于测量气体种类和浓度的电阻传感器。

2.根据权利要求1所述的MEMS芯片，其特征在于，所述衬底(1)采用单晶硅材质，所述MEMS芯片还包括：第一绝缘层(2_1)和第二绝缘层(2_2)；

所述第一绝缘层(2_1)设置在所述衬底(1)的所述上端面上，且位于所述衬底(1)的上端面与所述下电极(3)、测量电极(12)之间；

所述第二绝缘层(2_2)设置在所述衬底(1)的下端面上。

3.根据权利要求1所述的MEMS芯片，其特征在于，所述支撑部(4)内还设置有将下电极(3)的电信号引出的导电部(8)，在所述支撑部(4)的端面上形成了连通导电部(8)的焊盘(7)，以及在所述上电极(5)上形成将上电极(5)的电信号引出的焊盘(6)。

4.根据权利要求2所述的MEMS芯片，其特征在于，还包括加热电极(10)，所述加热电极(10)对应所述测量电极(12)设置在所述第一绝缘层(2_1)上，所述加热电极(10)和所述测量电极(12)之间设置第三绝缘层(11)。

5.根据权利要求4所述的MEMS芯片，其特征在于，所述加热电极(10)两对端突出所述第三绝缘层(11)的边缘形成相应的突出部，在所述突出部上形成所述加热电极(10)的焊盘(14)。

6.根据权利要求1所述的MEMS芯片，其特征在于，所述衬底(1)的下端面所在侧设置有正对所述测量电极(12)的背腔(1_1)。

7.根据权利要求1所述的MEMS芯片，其特征在于，所述下电极(3)和所述测量电极(12)各占所述上端面的一半面积。

8.一种MEMS芯片的制备方法，其特征在于，该MEMS芯片集成了气压传感部和气体传感部，该方法包括：

在衬底的上端面的一部分区域上沉积导电材料作为气压传感部的下电极，在所述上端面的另一部分区域上沉积制备气体传感部的测量电极；

在所述下电极上沉积并刻蚀氧化层作为气压传感部的支撑部，并在所述支撑部上键合气压敏感膜作为气压传感部的上电极，形成位于所述下电极和所述上电极之间的空腔，使所述下电极、支撑部和上电极形成用于测量气压的平板电容传感器；

在所述测量电极上沉积制备裸露在外且对气体敏感的敏感材料膜，使所述测量电极和敏感材料膜形成用于测量气体种类和浓度的电阻传感器。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述衬底采用单晶硅材质，所述方法还包括：

在所述衬底的上端面上沉积第一绝缘层，使所述第一绝缘层位于所述衬底的上端面与所述下电极、所述测量电极之间；以及在所述衬底的下端面上沉积第二绝缘层；

相应的，在所述上端面的另一部分区域上沉积制备测量电极包括：

在所述第一绝缘层对应于所述上端面的另一部分区域上沉积制备加热电极，并在所述加热电极上沉积第三绝缘层，使第三绝缘层位于加热电极和测量电极之间。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

刻蚀所述支撑部形成连通所述下电极通孔，并利用导电材料填充所述通孔形成将下电极的电信号引出的导电部；

在所述支撑部的端面上沉积连通导电部的焊盘，以及在所述上电极沉积将上电极的电信号引出的焊盘。