[发明专利]MEMS结构、MEMS结构的制作方法及胎压传感器

说明书

本发明公开了一种MEMS结构、MEMS结构的制作方法及胎压传感器，MEMS结构包括第一器件，第一器件包括：第一支承部件；悬梁部件；质量块；以及第一压敏组件，其中，悬梁部件及质量块位于绝缘体上硅衬底内，SOI衬底具有相对的第一表面和第二表面，SOI衬底包括自第一表面至第二表面依次叠层设置的第一硅层、第一绝缘层、第二硅层、第二绝缘层以及第三硅层，悬梁部件在厚度维度上包含第三硅层，质量块在厚度维度上包含第二硅层、第二绝缘层以及第三硅层。根据本发明实施例的MEMS结构，其第一器件的悬梁部件、质量块等结构各自具有较高均匀性和一致性的层结构，提高第一器件的制造品控。此外，降低了第一器件制造工艺的复杂性，同时降低制造成本。

技术领域

本发明涉及微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)领域，具体涉及一种MEMS结构、MEMS结构的制作方法及胎压传感器。

背景技术

MEMS技术是在半导体技术上发展起来的一项高新技术，可用于制造多种传感器，与传统的传感器相比，MEMS传感器可实现批量制造，具有体积小、功耗低、价格低等优点。

利用MEMS技术可以形成加速度传感器、压力传感器等MEMS器件。MEMS器件中通常包括不同厚度的功能层，为保证各功能层厚度的均一性，目前主流的方法是采用电化学腐蚀来形成各种厚度的功能层。上述方法需添加较为昂贵的恒电位仪，一方面提高了设备成本，另一方面增加了工艺的复杂度。

发明内容

本发明提供一种MEMS结构、MEMS结构的制作方法及胎压传感器，保证不同厚度功能层中各层具有较好的均一性，同时降低制作难度。

第一方面，本发明实施例提供一种MEMS结构，其包括第一器件，第一器件包括：第一支承部件；悬梁部件，包括相对的第一端和第二端，第一端与第一支承部件固定，第二端悬空；质量块，连接于悬梁部件的第二端；以及第一压敏组件，至少部分位于悬梁部件内，第一压敏组件根据悬梁部件的形变产生第一电信号，其中，悬梁部件及质量块位于绝缘体上硅(Silicon-On-Insulator，SOI)衬底内，SOI衬底具有相对的第一表面和第二表面，SOI衬底包括自第一表面至第二表面依次叠层设置的第一硅层、第一绝缘层、第二硅层、第二绝缘层以及第三硅层，悬梁部件在厚度维度上包含第三硅层，质量块在厚度维度上包含第二硅层、第二绝缘层以及第三硅层。

根据本发明实施例的一个方面，第一器件还包括：第一腔体，围绕质量块，使得质量块悬空于第一腔体，其中第一腔体自SOI衬底的第一表面向第二表面凹陷。

根据本发明实施例的一个方面，SOI衬底的第一表面接合有第一衬底，第一衬底封闭第一腔体在第一表面的开口。

根据本发明实施例的一个方面，SOI衬底的第二表面接合有第二衬底，第二衬底具有朝向SOI衬底的接合面，第二衬底包括位于接合面的第一凹槽，第一凹槽与第一器件位置对应。

根据本发明实施例的一个方面，第一器件为加速度传感器；第一压敏组件包括位于悬梁部件内的多个第一压敏电阻，多个第一压敏电阻电连接为惠斯特电桥。

根据本发明实施例的一个方面，MEMS结构还包括第二器件，第二器件包括：第二支承部件；可形变膜，可形变膜的周边与第二支承部件连接；第二腔体，位于可形变膜的厚度方向的一侧；以及第二压敏组件，至少部分位于可形变膜内，第二压敏组件根据可形变膜的形变产生第二电信号，其中，可形变膜、第二腔体位于SOI衬底内，可形变膜在厚度维度上包含第二硅层、第二绝缘层以及第三硅层，第二腔体在厚度维度上贯穿第一硅层以及第一绝缘层。

根据本发明实施例的一个方面，SOI衬底的第一表面接合有第一衬底，第一衬底具有连通外界与第二腔体的进气通道，在垂直于厚度方向的平面上，进气通道的尺寸小于第二腔体的尺寸。

根据本发明实施例的一个方面，SOI衬底的第二表面接合有第二衬底，第二衬底具有朝向SOI衬底的接合面，第二衬底包括位于接合面的第二凹槽，第二凹槽与第二器件位置对应。