[实用新型]一种应用于电子终端产品的电容式MEMS压力传感器

说明书

本实用新型涉及一种应用于电子终端产品的电容式MEMS压力传感器，由若干电容单元阵列形成，所述电容单元包括由下至上依次设置的基底、在基底上重掺杂形成的下极板、氧化硅层、以及采用CMOS薄膜形成的上极板；所述氧化硅层作为牺牲层，形成上极板与下极板之间的电容间隙；所述CMOS薄膜包括下多晶硅层及上多晶硅层，所述下多晶硅层上设置有若干牺牲层释放孔，所述上多晶硅层使电容间隙形成真空密封；本实用新型采用若干电容单元阵列形成，使得每个电容单元的尺寸可以减少，CMOS薄膜的厚度以及电容间隙相对于传统的结构尺寸可以减小，从而使得本实用新型的电容式MEMS压力传感器灵敏度高、温度影响小、抗压性能好、以及噪音低等优点，非常适合于高性能的应用。

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种应用于电子终端产品的电容式MEMS压力传感器。

背景技术

随着消费电子产业的发展，越来越多的微机电系统(MEMS)传感器被集成到智能手机、智能家居、智能可穿戴产品、无人飞行器等智能终端产品中，被用于改善提升应用体验、增强设备性能。物联网(IOT)时代的到来，更使体积小、性能优越、功耗低的MEMS传感器找到了更广阔的应用场景。

目前市场上主流的MEMS压力传感器主要采用压阻式、电容式、谐振式技术，其主要原理如下：

(1)压阻式：技利用晶体硅刻蚀技术、晶圆键合技术、离子掺杂及薄膜金属化等技术，形成一个用硅薄膜密封的真空腔体作为绝对压力的参考腔，并在硅薄膜上用离子注入的方法形成由四组位于薄膜边缘的扩散电阻组成的信号检测惠斯通电桥。当气压发生变化时，硅薄膜发生形变，其边缘的的扩散电阻由于压阻效应感受到应力的变化，从而通过惠斯通电桥检测出电压的变化，该变化与气压的变化成正比，从而检测气压变化。

(2)电容式：淀积在膜片下表面上的金属层形成电容器的活动电极，另一电极淀积在硅衬底表面上，二者构成平行板式电容器，当膜片感受压力作用发生弯曲时，电容器的极板间距发生变化，从而引起电容量的变化，该变化量与被测压力相对应。

(3)谐振式：基于膜片或梁的谐振频率随被测压力变化而改变的原理来实现压力测量，硅膜片或梁由静电或其它方法激励而产生谐振动，谐振频率为f，当膜片或梁受被测压力直接(间接)作用时，刚度发生改变，从而导致谐振频率的变化Δf，该变化量与被测压力相对应。

基于电容式压力传感器相较于传统的压阻式压力传感器以及谐振式压力传感器的灵敏度高、功耗低、稳定性强的特性，其更能满足应用需求，但是针对目前市场上对压力传感器的灵敏度、环境适应性、抗压性能、噪音要求的不断提高，现有技术中的电容式压力传感器仍具有巨大的上升空间，因此本实用新型研制了一种应用于电子终端产品的电容式MEMS压力传感器，以解决现有技术中存在的问题，经检索，未发现与本实用新型相同或相似的技术方案。

实用新型内容

本实用新型目的是：提供一种应用于电子终端产品的电容式MEMS压力传感器，以解决现有技术中压力传感器的灵敏度、环境适应性、抗压性能、噪音要求相对较差的问题。

本实用新型的技术方案是：一种应用于电子终端产品的电容式MEMS压力传感器，由若干电容单元阵列形成，所述电容单元包括由下至上依次设置的基底、在基底上重掺杂形成的下极板、氧化硅层、以及采用CMOS薄膜形成的上极板；所述氧化硅层作为牺牲层，形成上极板与下极板之间的电容间隙；所述CMOS薄膜包括下多晶硅层、以及在下多晶硅层上淀积形成的上多晶硅层，所述下多晶硅层上设置有若干牺牲层释放孔，所述上多晶硅层使电容间隙形成真空密封；所述下极板及上极板上还通过引线连接有焊盘。

优选的，所述上极板端部上端及氧化硅层上端还淀积形成有保护层，所述保护层采用多晶硅、氧化硅、氮化硅或其组合制成。

优选的，所述下极板由P型重掺杂区域构成，其掺杂浓度为2*10¹⁸/cm³～10¹⁹/cm³。