可改善工作性能的單晶硅壓力傳感器芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其是一種可改善工作性能的單晶硅壓力傳感器芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]壓力傳感器已成為工業(yè)生產(chǎn)、智能家居、環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域必不可少的電子元器件之一，而在壓力傳感器中，壓力傳感器的芯片直接決定了壓力傳感器的工作性能?，F(xiàn)有的壓力傳感器芯片通常通過測(cè)量壓力對(duì)芯片中的電阻阻值的影響進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壓力的檢測(cè)，但現(xiàn)有的芯片結(jié)構(gòu)難以滿足極端環(huán)境下的工作需求，即其過壓性能并不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種單晶硅壓力傳感器芯片，其可顯著改善傳感器芯片的過壓特性與靜壓特性。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明涉及一種可改善工作性能的單晶硅壓力傳感器芯片，其包括有襯底，襯底之上設(shè)置有單晶硅層；所述單晶硅層由設(shè)置在襯底上方的單晶硅薄膜，以及于單晶硅薄膜與襯底之間形成的真空腔構(gòu)成。所述真空腔在任意位置的豎直方向上的截面均為梯形結(jié)構(gòu)，真空腔的側(cè)端面與上端面之間設(shè)置有弧形連接段。
[0005]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述單晶硅薄膜的上端面設(shè)置有包括第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第三壓敏電阻以及第四壓敏電阻在內(nèi)的惠斯通電橋；多個(gè)壓敏電阻均包括有壓敏端，以及兩個(gè)由壓敏端延伸而出的連接端；多個(gè)壓敏電阻之間通過連接至連接端的金屬引線彼此進(jìn)行連接，所述第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第三壓敏電阻以及第四壓敏電阻關(guān)于單晶硅薄膜的中心位置成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。
[0006]采用上述設(shè)計(jì)，其可通過多個(gè)壓敏電阻之間的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱設(shè)計(jì)，使得其所構(gòu)成的惠斯通電橋中的電阻分布的對(duì)稱性得以改善，從而使得惠斯通電橋的有效阻值得以升高，進(jìn)而使得單晶硅壓力傳感器芯片的穩(wěn)定性與靜壓性能得以改善。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述單晶硅薄膜中，第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第三壓敏電阻以及第四壓敏電阻的壓敏端依次設(shè)置于單晶硅薄膜上端面的端角位置，每一個(gè)壓敏電阻中的兩個(gè)連接端的延伸方向均平行于單晶硅薄膜的對(duì)角線，且其均朝向單晶硅薄膜的中心區(qū)域延伸。采用上述設(shè)計(jì)，其可通過多個(gè)壓敏電阻中的連接端的結(jié)構(gòu)設(shè)置，使得其在實(shí)現(xiàn)彼此對(duì)稱設(shè)計(jì)的同時(shí)，使得多個(gè)壓敏電阻在單晶硅薄膜上端面形成“X”形的鏡像布局，從而使得電阻相對(duì)于單晶硅薄膜的對(duì)稱性得以進(jìn)一步的改善，從而使得單晶硅壓力傳感器芯片的穩(wěn)定性與靜壓性能亦可得以改善。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，任意兩個(gè)相鄰的壓敏電阻之間通過分別連接至上述兩個(gè)壓敏電阻彼此相鄰的連接端之間的金屬引線進(jìn)行連通，其使得多個(gè)壓敏電阻之間的連接線路亦滿足其對(duì)稱布局，并使得連接線路得以簡(jiǎn)化，以使得傳感器芯片的工作穩(wěn)定性能得以提升。
[0009]采用上述技術(shù)方案的可改善工作性能的單晶硅壓力傳感器芯片，其可通過真空腔中的弧形連接段，使得上述單晶硅壓力傳感器芯片內(nèi)部形成弧角梯形結(jié)構(gòu)，從而使得傳感器芯片的抗過壓能力得以改善，以使得相同量程下，傳感器芯片在高壓狀態(tài)下的過壓性能較于常規(guī)芯片具有顯著改善。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明示意圖；
[0011]圖2為本發(fā)明中惠斯通電橋示意圖；
[0012]附圖標(biāo)記列表:
[0013]I —襯底、2—單晶硅薄膜、3—真空腔、4 一弧形連接段、51—第一壓敏電阻、52—第二壓敏電阻、53—第三壓敏電阻、54—第四壓敏電阻、6—壓敏端、7—連接端、8—金屬引線。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。
[0015]實(shí)施例1
[0016]如圖1所示的一種可改善工作性能的單晶硅壓力傳感器芯片，其包括有襯底1，襯底之上設(shè)置有單晶硅層；所述單晶硅層由設(shè)置在襯底上方的單晶硅薄膜2，以及于單晶硅薄膜2與襯底I之間形成的真空腔3構(gòu)成。所述真空腔3在任意位置的豎直方向上的截面均為梯形結(jié)構(gòu)，真空腔3的側(cè)端面與上端面之間設(shè)置有弧形連接段4。
[0017]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，如圖2所示，所述單晶硅薄膜2的上端面設(shè)置有包括第一壓敏電阻51、第二壓敏電阻52、第三壓敏電阻53以及第四壓敏電阻54在內(nèi)的惠斯通電橋；多個(gè)壓敏電阻均包括有壓敏端6，以及兩個(gè)由壓敏端6延伸而出的連接端7 ;多個(gè)壓敏電阻之間通過連接至連接端7的金屬引線8彼此進(jìn)行連接，所述第一壓敏電阻51、第二壓敏電阻52、第三壓敏電阻53以及第四壓敏電阻54關(guān)于單晶硅薄膜2的中心位置成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。
[0018]采用上述設(shè)計(jì)，其可通過多個(gè)壓敏電阻之間的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱設(shè)計(jì)，使得其所構(gòu)成的惠斯通電橋中的電阻分布的對(duì)稱性得以改善，從而使得惠斯通電橋的有效阻值得以升高，進(jìn)而使得單晶硅壓力傳感器芯片的穩(wěn)定性與靜壓性能得以改善。
[0019]采用上述技術(shù)方案的可改善工作性能的單晶硅壓力傳感器芯片，其可通過真空腔中的弧形連接段，使得上述單晶硅壓力傳感器芯片內(nèi)部形成弧角梯形結(jié)構(gòu)，從而使得傳感器芯片的抗過壓能力得以改善，以使得相同量程下，傳感器芯片在高壓狀態(tài)下的過壓性能較于常規(guī)芯片具有顯著改善。
[0020]實(shí)施例2
[0021]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述單晶硅薄膜2中，第一壓敏電阻51、第二壓敏電阻52、第三壓敏電阻53以及第四壓敏電阻54的壓敏端6依次設(shè)置于單晶硅薄膜2上端面的端角位置，每一個(gè)壓敏電阻中的兩個(gè)連接端7的延伸方向均平行于單晶硅薄膜2的對(duì)角線，且其均朝向單晶硅薄膜2的中心區(qū)域延伸。采用上述設(shè)計(jì)，其可通過多個(gè)壓敏電阻中的連接端的結(jié)構(gòu)設(shè)置，使得其在實(shí)現(xiàn)彼此對(duì)稱設(shè)計(jì)的同時(shí)，使得多個(gè)壓敏電阻在單晶硅薄膜上端面形成“X”形的鏡像布局，從而使得電阻相對(duì)于單晶硅薄膜的對(duì)稱性得以進(jìn)一步的改善，從而使得單晶硅壓力傳感器芯片的穩(wěn)定性與靜壓性能亦可得以改善。
[0022]本實(shí)施例其余特征與優(yōu)點(diǎn)均與實(shí)施例1相同。
[0023]實(shí)施例3
[0024]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，任意兩個(gè)相鄰的壓敏電阻之間通過分別連接至上述兩個(gè)壓敏電阻彼此相鄰的連接端7之間的金屬引線8進(jìn)行連通，其使得多個(gè)壓敏電阻之間的連接線路亦滿足其對(duì)稱布局，并使得連接線路得以簡(jiǎn)化，以使得傳感器芯片的工作穩(wěn)定性能得以提升。
[0025]本實(shí)施例其余特征與優(yōu)點(diǎn)均與實(shí)施例2相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可改善工作性能的單晶硅壓力傳感器芯片，其包括有襯底，襯底之上設(shè)置有單晶硅層；所述單晶硅層由設(shè)置在襯底上方的單晶硅薄膜，以及于單晶硅薄膜與襯底之間形成的真空腔構(gòu)成；其特征在于，所述真空腔在任意位置的豎直方向上的截面均為梯形結(jié)構(gòu)，真空腔的側(cè)端面與上端面之間設(shè)置有弧形連接段。2.按照權(quán)利要求1所述的可改善工作性能的單晶硅壓力傳感器芯片，其特征在于，所述單晶硅薄膜的上端面設(shè)置有包括第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第三壓敏電阻以及第四壓敏電阻在內(nèi)的惠斯通電橋； 多個(gè)壓敏電阻均包括有壓敏端，以及兩個(gè)由壓敏端延伸而出的連接端；多個(gè)壓敏電阻之間通過連接至連接端的金屬引線彼此進(jìn)行連接，所述第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第三壓敏電阻以及第四壓敏電阻關(guān)于單晶硅薄膜的中心位置成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。3.按照權(quán)利要求2所述的可改善工作性能的單晶硅壓力傳感器芯片，其特征在于，所述單晶硅薄膜中，第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第三壓敏電阻以及第四壓敏電阻的壓敏端依次設(shè)置于單晶硅薄膜上端面的端角位置，每一個(gè)壓敏電阻中的兩個(gè)連接端的延伸方向均平行于單晶硅薄膜的對(duì)角線，且其均朝向單晶硅薄膜的中心區(qū)域延伸。4.按照權(quán)利要求3所述的可改善工作性能的單晶硅壓力傳感器芯片，其特征在于，任意兩個(gè)相鄰的壓敏電阻之間通過分別連接至上述兩個(gè)壓敏電阻彼此相鄰的連接端之間的金屬引線進(jìn)行連通。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可改善工作性能的單晶硅壓力傳感器芯片，其包括有襯底，襯底之上設(shè)置有單晶硅層；所述單晶硅層由設(shè)置在襯底上方的單晶硅薄膜，以及于單晶硅薄膜與襯底之間形成的真空腔構(gòu)成。所述真空腔在任意位置的豎直方向上的截面均為梯形結(jié)構(gòu)，真空腔的側(cè)端面與上端面之間設(shè)置有弧形連接段；采用上述技術(shù)方案的可改善工作性能的單晶硅壓力傳感器芯片，其可通過真空腔中的弧形連接段，使得上述單晶硅壓力傳感器芯片內(nèi)部形成弧角梯形結(jié)構(gòu)，從而使得傳感器芯片的抗過壓能力得以改善，以使得相同量程下，傳感器芯片在高壓狀態(tài)下的過壓性能較于常規(guī)芯片具有顯著改善。
【IPC分類】G01L1/22, G01L9/04
【公開號(hào)】CN204831655
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520521299
【發(fā)明人】牟恒
【申請(qǐng)人】江蘇德爾森傳感器科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月19日