[发明专利]具有改进的集成和优化的封装的传感器结构、系统和方法

摘要

本发明的各实施方式总体上涉及具有改进的集成和优化的封装的传感器结构、系统和方法。在一个实施例中，传感器器件包括：基片；多个不同的、单独的、不接触的支撑元件，彼此间隔开并且布置在基片上，多个支撑元件中的每个支撑元件成圆柱形；以及可移动元件，由多个不同的、单独的、不接触的支撑元件支撑在基片上并且与基片间隔开，其中可移动元件、基片以及多个不同的、单独的、不接触的支撑元件限定腔体，可移动元件能够响应于由传感器器件感测的物理量而偏转进入腔体。上述传感器更容易制造为集成部件并且提供传感器薄膜、薄片或者其它可移动元件的改进的偏转。

主权项

1.一种传感器器件，包括：

基片；

多个不同的、单独的、不接触的支撑元件，彼此间隔开并且布置在所述基片上，所述多个支撑元件中的每个支撑元件成圆柱形；以及

可移动元件，由所述多个不同的、单独的、不接触的支撑元件支撑在所述基片上并且与所述基片间隔开，其中所述可移动元件、所述基片以及所述多个不同的、单独的、不接触的支撑元件限定腔体，所述可移动元件能够响应于由所述传感器器件感测的物理量而偏转进入所述腔体。

2.根据权利要求1所述的传感器器件，其中所述可移动元件包括薄膜或者薄片。

3.根据权利要求2所述的传感器器件，其中所述可移动元件包括硅。

4.根据权利要求3所述的传感器器件，其中所述硅包括多晶硅。

5.根据权利要求1所述的传感器器件，其中所述传感器器件包括压力传感器器件，并且其中待感测的所述物理量是压力。

6.根据权利要求5所述的传感器器件，其中所述压力通过感测所述可移动元件和所述基片之间的电容而被感测。

7.根据权利要求1所述的传感器器件，其中所述多个不同的、单独的、不接触的支撑元件中的每一个包括点状结构，所述点状结构具有小于大约3000纳米(nm)的横向尺寸。

8.根据权利要求7所述的传感器器件，其中所述点状结构具有大约500nm乘以500nm的横向尺寸。

9.根据权利要求1所述的传感器器件，其中所述传感器器件包括多个传感器，所述多个传感器中的每个传感器包括多个不同的、单独的、不接触的支撑元件以及所述可移动元件的被支撑在所述多个不同的、单独的、不接触的支撑元件上的部分。

10.根据权利要求9所述的传感器器件，其中所述多个传感器中的相邻传感器共同具有所述多个不同的、单独的、不接触的支撑元件中的至少一个支撑元件。

11.根据权利要求9所述的传感器器件，还包括密封层，所述密封层被布置在所述基片与所述可移动元件之间。

12.根据权利要求11所述的传感器器件，其中所述密封层包括介电层。

13.根据权利要求1所述的传感器器件，其中所述可移动元件的最大偏转与所述可移动元件的平均偏转的比率小于大约2。

14.根据权利要求1所述的传感器器件，其中所述可移动元件和所述多个不同的、单独的、不接触的支撑元件彼此整体成形。

15.一种传感器器件，包括：

基片；

多个不同的、单独的、不接触的支撑元件，彼此间隔开并且布置在所述基片上；以及

可移动元件，由所述多个不同的、单独的、不接触的支撑元件支撑在所述基片上并且与所述基片间隔开，其中所述可移动元件、所述基片以及所述多个不同的、单独的、不接触的支撑元件限定腔体，所述可移动元件能够响应于由所述传感器器件感测的物理量而偏转到所述腔体中，

其中所述基片包括半导体材料，所述半导体材料包括由电绝缘材料形成的多个不同的隔离部分，并且其中所述多个不同的、单独的、不接触的支撑元件中的每一个被布置在所述多个不同的隔离部分中的相应的一个上。

16.一种方法，包括：

提供基片；

提供由彼此间隔开的多个不同的、单独的、不接触的支撑元件支撑在所述基片上的可移动元件；以及

通过所述可移动元件朝着所述基片进入由所述基片、所述可移动元件以及所述多个不同的、单独的、不接触的支撑元件限定的腔体中的偏转来感测物理量。

17.根据权利要求16所述的方法，其中感测物理量进一步包括：感测所述基片与所述可移动元件之间的电容。

18.根据权利要求16所述的方法，其中对于所述多个不同的、单独的、不接触的支撑元件中的每个支撑元件，到所述多个不同的、单独的、不接触的支撑元件中的相邻支撑元件的距离在大约2微米(μm)到大约20μm的范围内。

19.根据权利要求16所述的方法，其中所述可移动元件包括硅层。