CN104969049A - 电容式压力传感器和方法 - Google Patents

电容式压力传感器和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104969049A
CN104969049A CN201380061895.3A CN201380061895A CN104969049A CN 104969049 A CN104969049 A CN 104969049A CN 201380061895 A CN201380061895 A CN 201380061895A CN 104969049 A CN104969049 A CN 104969049A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
middle layer
chamber
oxide
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380061895.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104969049B (zh
Inventor
A·费伊
A·B·格雷厄姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN104969049A publication Critical patent/CN104969049A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104969049B publication Critical patent/CN104969049B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00436—Shaping materials, i.e. techniques for structuring the substrate or the layers on the substrate
    • B81C1/00444—Surface micromachining, i.e. structuring layers on the substrate
    • B81C1/00468—Releasing structures
    • B81C1/00476—Releasing structures removing a sacrificial layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B81B3/0018—Structures acting upon the moving or flexible element for transforming energy into mechanical movement or vice versa, i.e. actuators, sensors, generators
    • B81B3/0021—Transducers for transforming electrical into mechanical energy or vice versa
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00134—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems comprising flexible or deformable structures
    • B81C1/00182—Arrangements of deformable or non-deformable structures, e.g. membrane and cavity for use in a transducer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0042—Constructional details associated with semiconductive diaphragm sensors, e.g. etching, or constructional details of non-semiconductive diaphragms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
    • G01L9/0073—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance using a semiconductive diaphragm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0264—Pressure sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

在一个实施例中，形成MEMS装置的方法包括使得硅晶片设置有基底层和在所述基底层的上表面上方的中间层。在所述中间层中限定第一电极并且在所述中间层的上表面上方设置氧化物部。在所述氧化物部的上表面上设置罩层并且在所述罩层中限定第二电极。所述方法还包括蚀刻氧化物部以形成腔以使得当所述第二电极和所述腔突出到所述中间层上时，所述突出的第二电极包围所述突出的腔。

Description

电容式压力传感器和方法
本申请要求2012年10月2日提交的美国临时申请61/709,040的权益。
技术领域
本发明涉及一种微机电系统(MEMS)传感器，更特别地，涉及一种电容式MEMS压力传感器。
背景技术
电容式MEMS压力传感器需要两个电极，所述两个电极在所施加的压力下相对于彼此运动。该构造通常通过具有形成在衬底中的固定电极(下文中称为下电极)而可运动电极(下文中称为上电极)设置在暴露到要被感测的压力的可变形膜片中来实现。电极中的一个或更多个通常通过导电膜的沉积、导电层的电绝缘或者简单地通过在两种导电材料之间增加间隔件层来形成。
在并入所沉积的外延多晶硅层以形成可变性膜片的电容式MEMS压力传感器中，介电间隔件通常用于使得膜片内的上电极绝缘。然后，具有该电极构造的压力传感器能够堆叠到预先存在的结构的顶部上以产生能够生产范围广泛的装置的晶片级封装过程。然而，在这些装配重复中，氮化硅介电间隔件通常用于提供电极绝缘。
因此，需要的是一种电容式压力，其不需要附加的材料以提供电极之间的电绝缘。此外，生产这种电容式压力传感器的方法是有益的，所述方法并入现有的外延硅晶片级封装技术。
发明内容
根据一个实施例，形成MEMS装置的方法包括：设置基底层、在所述基底层的上表面上方设置中间层、在所述中间层中限定第一电极、在所述中间层的上表面上方设置氧化物部、在氧化物部的上表面上设置罩层、在所述罩层中限定第二电极，并且蚀刻氧化物部以形成腔以使得当第二电极和腔突出到中间层上时，所述突出的第二电极包围所述突出的腔。
在另一实施例中，具有高度不能渗透的罩层的MEMS装置包括：基底层；在基底层的上表面上方的中间层；限定在中间层中的第一电极；在中间层的上表面上方的罩层；由罩层和中间层限定的腔，所述腔至少部分地在所述第一电极正上方；和在罩层中的第二电极，所述第二电极横向地延伸越过所述腔以使得当所述第二电极和所述腔突出到所述中间层上时，所述突出的第二电极包围所述突出的腔。
附图说明
图1描绘根据第一实施例的传感器装置的侧剖视图；
图2描绘根据第一实施例的图1的传感器装置的下电极的触头区域的侧剖视图；
图3描绘根据第二实施例的传感器装置的侧剖视图；
图4描绘根据第二实施例的图3的传感器装置的下电极的触头区域的侧剖视图；
图5-图17描绘用于形成图1和图2的传感器的过程；
图18-图24描绘用于形成图3和图4的传感器的过程。
具体实施方式
为了促进理解本发明的原理的目的，现在将参考附图所示的和在以下书面说明中描述的实施例。应理解，并非旨在限制本发明的范围。还应理解，本发明包括对所示实施例的改动和修改并且还包括如本发明所属领域技术人员通常会想到的本发明的原理的应用。
图1和图2描绘根据第一实施例的压力传感器100。压力传感器100包括基底层102、埋入氧化物层104和中间层106。氧化物层108将中间层106与罩层110分离。钝化层111定位在罩层110上方。
在中间层106内，第一电极132由两个间隔件134和135限定。间隔件134和135包括延伸通过中间层106并且在埋入氧化物层104与氧化物层108之间延伸的氮化物部。第一电极132通过腔112与罩层110绝缘，所述腔112从氧化物层108的一部分蚀刻。腔112被蚀刻通过由罩层110封闭的通气孔(例如，图10中的通气孔474)。
第二电极122定位在第一电极132上方并且通过腔112与第一电极132电绝缘。第二电极122通过被蚀刻部120与罩层110的其余部分绝缘。被蚀刻部120包括延伸通过罩层110并且在氧化物层108与钝化层111之间延伸的氧化物部。被蚀刻部120被定位以使得当第二电极122和腔112突出到中间层106上时，所述突出的第二电极包围所述突出的腔。
被蚀刻部120的第一部分121将罩层110中的第一连接器114与罩层110的其余部分电绝缘。第一连接器114包括延伸通过氧化物层108、中间层106和埋入氧化物层104的第一连接器下部115并且与基底层102电连通。第一连接器下部115通过至少一个被蚀刻部117与中间层106的剩余部分绝缘，所述至少一个蚀刻部117包括从埋入氧化物层104延伸到氧化物层108的氧化物部。第一键合焊盘或者迹线(trace)118定位在钝化层111上方并且与连接器114电连通。
被蚀刻部120的第二部分126将罩层110中的第二连接器128与罩层110的其余部分电绝缘。第二连接器128与第一电极132在第一电极132的、通过间隔件134和被蚀刻部117与中间层106的剩余部分电绝缘的部分处电连通。如图2最清晰示出的，氧化物层108的一部分包括被蚀刻部119，所述被蚀刻部119具有定位在中间层106与罩层110之间的氮化物部。被蚀刻部119设置蚀刻终止部，所述蚀刻终止部用于腔112的一部分和用于被蚀刻部120的第二部分126中的至少一个。第二键合焊盘或者迹线121定位在钝化层11上方并且与连接器128电连通。
图3和图4描绘根据第二实施例的压力传感器200。在附图中，传感器200的与图1和图2的传感器100的元件相似的元件通过相似的参考标号加100表示。例如，传感器100的基底层通过参考标号102表示，而传感器200的相似的基底层由参考标号202表示。传感器200的新的或者经修改的元件通过增加200的参考标号表示。
压力传感器200包括基底层202、埋入氧化物层204和中间层206。氧化物层208将中间层206与罩层210分离。钝化层211定位在罩层210上方。
在中间层206内，第一电极232通过两个被蚀刻部334和335限定，所述两个被蚀刻部334和335将第一电极232与中间层206的其余部分绝缘。第一电极232通过从氧化物层208的一部分蚀刻的腔212与罩层210绝缘。从埋入氧化物层204的一部分蚀刻的蚀刻不足(under-etch)的腔236与被蚀刻部334和335中的每个相邻定位。腔212、被蚀刻部334和335以及蚀刻不足的腔236被蚀刻通过由罩层210封闭的通气孔(例如，图21中的通气孔574)。
特别参考图3，腔212具有从被蚀刻部334和335的外侧边缘横向延伸的第一长度部(A)。蚀刻不足的腔236具有从被蚀刻部334和335的、与腔212的第一长度部(A)从其延伸的边缘相同的边缘横向延伸的第二长度部(B)。在所示的实施例中，腔212的第一长度部(A)大于蚀刻不足的腔236的第二长度部(B)以提供罩层210的机械稳定的夹紧。
第二电极222定位在第一电极232上方并且通过腔212与第一电极232电绝缘。第二电极222通过被蚀刻部220与罩层210的其余部分绝缘。被蚀刻部220包括延伸通过罩层210并且在氧化物层208与钝化层211之间延伸的氧化物部。被蚀刻部220被定位以使得当第二电极222和腔212突出到中间层206上时，所述突出的第二电极包围所述突出的腔。
被蚀刻部220的第一部分221将罩层210中的第一连接器214与罩层210的其余部分电绝缘。第一连接器214包括延伸通过氧化物层208、中间层206以及埋入氧化物层204的第一连接器下部215并且与基底层202电连通。第一连接器下部215通过至少一个被蚀刻部217与中间层206的剩余部分绝缘，所述至少一个被蚀刻部217包括从埋入氧化物层204延伸到氧化物层208的氧化物部。第一键合焊盘或者迹线218定位在钝化层211上方并且与连接器214电连通。
被蚀刻部220的第二部分226将罩层210中的第二连接器228与罩层210的其余部分电绝缘。第二连接器228与第一电极232在第一电极232的、通过被蚀刻部334和被蚀刻部217与中间层206的剩余部分电绝缘的部分处电连通。如图4最清晰示出的，氧化物层208包括定位在中间层206与罩层210之间的第二氧化物部319。第二氧化物部319设置蚀刻终止部，所述蚀刻终止部用于腔212的一部分并且用于被蚀刻部220的第二部分226中的至少一个。第二键合焊盘或者迹线221定位在钝化层211上方并且与连接器228电连通。
参考图5-图17讨论用于形成传感器——诸如压力传感器100——的过程。首先参考图5，包括基底层402、埋入氧化物层404和中间层406的绝缘体上硅(SOI)晶片400首先被蚀刻以在中间层406内限定第一电极408。第一电极408通过沟槽部414限定，而中间层406的其他部分通过沟槽部416电绝缘。在所示的实施例中，中间层406是沉积到大约100nm的厚度的单晶硅或者多晶硅的高度掺杂层。中间层406能够通过化学气相沉积(CVD)或者更特别地低压化学气相沉积(LPCVD)而沉积。如果期望，则基底层402可以是压力化学气相沉积(LPCVD)或者外延多晶硅层。
低应力氮化物用于使沟槽部414填充有图6所示的沟槽氮化物部418。沟槽部416然后利用保形氧化物沉积而填充有图7所示的沟槽氧化物部420。氧化物沉积进一步导致在中间层406的上表面上的氧化物层422。氧化物层422的厚度如下文更全面讨论的那样设定两个电极之间的间隙。在一个实施例中，氧化物层422被沉积到大约200nm到3000nm的厚度。氧化物层422可以通过任何期望的技术——诸如化学机械抛光(CMP)——平坦化。
参考图8，氧化物层422被蚀刻以在氧化物层422内限定氧化物部423。氧化物部423由延伸通过氧化物层422并且暴露中间层406的上表面的沟槽部424限定。沟槽部425也被蚀刻通过氧化物层422、中间层406和埋入氧化物层404以暴露基底层402的上表面。
在如图9所示的那样在氧化物层422的上方和在沟槽部424内沉积罩层428的同时，外延聚合物沉积使得沟槽部425填充有外延聚合物的第一连接器下部426。第一连接器下部426因此从基底层402的暴露的上表面延伸到氧化物层422的近似上表面。在一个替代的实施例中，罩层428可以是利用熔融键合过程随后通过研磨/抛光或者智能切割技术以去除键合晶片体而形成的单晶硅。在该替代的实施例中，在熔融之后必须形成电触头。在另一实施例中，可以使用抛光的多晶硅罩层。
参考图10，在形成通气孔474之后，进行氢氟酸(HF)蒸汽蚀刻释放，其将氧化物部423(图9)从罩层428释放。氧化物层422的、在第一电极408的上表面与罩层428的下表面之间的被蚀刻部因此设定第一电极408与将是第二电极的下表面之间的间隙。然后在外延反应器中进行清洁高温密封以密封通气孔474。最终的构造如图11所示，其中，通气孔474(图10)由高温密封所密封并且腔476通过中间层406和至少部分地在所述第一电极408的正上方的罩层428限定。
图12和图13还示出沟槽430和432，所述沟槽430和432可以在罩层428的CMP之后被蚀刻。沟槽430从罩层428的上表面延伸到氧化物层422的上表面以限定第一连接器434，所述第一连接器经由第一连接器下部426与基底层402电连通。沟槽432包括限定第二电极436的沟槽部和限定用于第一电极408的第二连接器438的沟槽部。在图13所示的实施例中，氧化物层422的一部分被蚀刻并且填充有沟槽氮化物部440。沟槽氮化物部440用作蚀刻终止部，所述蚀刻终止部用于限定第二连接器438的沟槽432的一部分并且用于从氧化物层422蚀刻的腔476的一部分。
如图14和图15所描绘的，氧化物的钝化层444然后被沉积到罩层428的上表面上。所沉积的钝化材料也将沟槽430和432填充有钝化部446和448。因此，钝化部448形成限定第二电极436的间隔件。参考图16和图17，然后钝化层444被蚀刻以产生开口450从而暴露第一连接器434的上表面以及产生开口452从而暴露第二连接器438的上表面。然后金属层可以沉积到钝化层444上并且被蚀刻以产生接合焊盘或者迹线，这产生诸如图1和图2的压力传感器的构造那样的构造。如果期望，则压敏电阻也可以沉积到钝化层444上。
上述过程可以以多种方式修改以提供附加的传感器变型。通过示例的方式，图18-图24示出上述过程的修改以形成诸如图3和图4的压力传感器的传感器。图18描绘处于与图5的晶片400相同过程步骤处的晶片500。晶片500包括基底层502、埋入氧化物层504和中间层506，所述中间层506被蚀刻以限定在其中的第一电极508。图18还描绘用于限定第一电极508的沟槽部514和用于将中间层506的其他部分电绝缘的沟槽部516。
参考图19，然后沟槽部514和516利用保形氧化物沉积而填充有沟槽氧化物520。氧化物沉积还导致中间层506的上表面上的氧化物层522。通过示例的方式，图20描绘在氧化物部523限定在氧化物层522中并且外延聚合物沉积将沟槽部填充有外延聚合物的第一连接器下部526同时在氧化物层522上方沉积罩层528之后的晶片500。图21描绘在通过通气孔574释放氧化物部523之后的晶片500。上述步骤基本上以与上述参考图8-10描绘的相似的步骤相同的方式实现。
然而，晶片400与晶片500之间的主要区别在于氧化物部523的释放还释放沟槽氧化物部520的第一部分530和埋入氧化物层504的第二部分532。因此，如图22所示，在通气孔574被密封之后，腔576由中间层506和罩层528限定并且至少部分地定位在第一电极508上方。此外，两个蚀刻不足的腔578通过基底层502、埋入氧化物层504和第一电极508限定并且至少部分地定位在第一电极508下方。腔576和蚀刻不足的腔578经由沟槽氧化物部520的所释放的第一部分530相互连接。
图23和图24还示出沟槽530和532，所述沟槽530和532可以在罩层528的CMP(化学机械抛光)之后被蚀刻。用于从沟槽530和532限定第一连接器534、第二电极536和第二连接器538的步骤以与上述参考图12和图13描述的相似的步骤基本上相同的方式实现。然而，如图24所示，晶片400与晶片500之间的一个区别在于氧化物层522不包括沟槽氮化物部，诸如，图13中的晶片440的沟槽氮化物部440。而是，定时蚀刻过程——诸如定时氢氟酸蚀刻过程——能够用于形成腔576并且确保氧化物层522的部分540保留在腔576与第二连接器538之间。从图24描绘的晶片500，图3和图4的压力传感器200的构造能够通过实施上述参考图14-17所述的过程步骤而实现。
图1和图2描绘的并且根据参考图5-图17讨论的过程构造的传感器100具有优于现有电容式MEMS压力传感器的优点。特别地，生产传感器100的过程在其实施期间节省一个(1)沟槽操作、一个(1)再填充操作和一个(1)背面蚀刻操作并且允许标准的封装过程。
图3和图4所描绘的并且根据参考图18-24讨论的过程构造的传感器200具有优于现有电容式MEMS压力传感器的相似的优点。特别地，生产传感器200的过程节省一个(1)沟槽操作、两个(2)再填充操作和两个(2)背部蚀刻操作并且允许标准的封装过程。而且，在该装配过程期间不需要氮化硅，这允许更多的过程灵活性。
传感器100/200具有优于现有电容式MEMS压力传感器的进一步的优点。即使在每个传感器100/200的罩层110/210被开槽以形成被蚀刻部120/220之后，罩层110/210保持高度地不可渗透。这种高度地不可渗透性由被蚀刻部120/220定位在罩层110/220的偏转区域的外侧而造成。使被蚀刻部120/220填充有氧化物而非介电材料也支持该高度地不可渗透性。第二电极122/222的密封性显著提高传感器100/200的长期可靠性。
尽管在附图和前述说明中已经示出和详细描述本发明，附图和说明应被认为是示例性的并且不是限制性的。应理解的是，仅仅已经呈现优选的实施例并且期望保护在本发明的范围内的所有改变、修改和进一步的应用。

Claims (20)

1.一种形成MEMS装置的方法，所述方法包括：
设置基底层；
在所述基底层的上表面上方设置中间层；
在所述中间层中限定第一电极；
在所述中间层的上表面上方设置氧化物部；
在所述氧化物部的上表面上设置罩层；
在所述罩层中限定第二电极；
蚀刻所述氧化物部以形成腔以使得当所述第二电极和所述腔突出到所述中间层上时，所述突出的第二电极包围所述突出的腔。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述中间层的上表面上方设置氧化物部包括从设置在所述中间层的上表面上方的氧化物层限定所述氧化物部。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：
蚀刻延伸通过所述氧化物层的终止沟槽；
在所述终止沟槽内沉积终止材料部。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述终止材料部包括氮化硅。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，蚀刻所述氧化物部以形成腔包括将所述氧化物部蚀刻到由所述终止材料部限定的边界。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述罩层中限定第二电极包括：
蚀刻第二电极周界，所述第二电极周界限定延伸通过所述罩层并且在所述氧化物层处终止的沟槽；
在限定沟槽的所述第二电极周界内沉积第二材料部。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二材料部包括氧化物。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述中间层中限定第一电极包括：
蚀刻第一电极周界，所述第一电极周界限定延伸通过所述中间层并且在定位在所述中间层与所述基底层之间的埋入氧化物层处终止的沟槽；
在限定沟槽的所述第一电极周界内沉积第一材料部。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一材料部包括氮化硅。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述中间层中限定第一电极包括：
蚀刻第一电极周界，所述第一电极周界限定延伸通过所述中间层并且在定位在所述中间层与所述基底层之间的埋入氧化物层处终止的沟槽，其中，所述埋入氧化物层包括第三材料部；
在限定沟槽的所述第一电极周界内以及在所述中间层上沉积第四材料部以填充限定沟槽的所述第一电极周界和形成所述氧化物部。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第三材料部和所述第四材料部包括氧化物。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，蚀刻所述氧化物部以形成腔包括：
从限定沟槽的所述第一电极周界蚀刻所述第四材料；
从所述埋入氧化物层蚀刻所述第三材料的一部分以形成蚀刻不足的腔。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，
从所述氧化物部蚀刻的腔具有从限定沟槽的所述第一电极周界的边缘横向延伸的第一长度部；
所述蚀刻不足的腔具有从限定沟槽的所述第一电极周界的、与所述腔的所述第一长度部从其延伸的边缘相同的边缘横向延伸的第二长度部，
所述腔的第一长度部大于所述蚀刻不足的腔的所述第二长度部。
14.一种具有高度地不能渗透的罩层的MEMS装置，所述MEMS装置包括：
基底层；
在所述基底层的上表面上方的中间层；
限定在所述中间层中的第一电极；
在所述中间层的上表面上方的罩层；
通过所述罩层和所述中间层限定的腔，所述腔至少部分地在所述第一电极的正上方；
在所述罩层中的第二电极，所述第二电极横向延伸越过所述腔以使得当所述第二电极和所述腔突出到所述中间层上时，所述突出的第二电极包围所述突出的腔。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述罩层是外延沉积罩层。
16.根据权利要求14所述的装置，其中，所述第二电极通过包括氧化物部的间隔件限定在所述罩层内。
17.根据权利要求14所述的装置，其还包括定位在所述中间层与所述罩层之间的氮化物部，所述氮化物部限定用于所述腔的边界的一部分。
18.根据权利要求14所述的装置，其中，所述第一电极通过包括氮化物部的间隔件限定在所述中间层内。
19.根据权利要求14所述的装置，其中，所述中间层包括具有大约100nm的厚度的单晶硅或者多晶硅的高度掺杂层。
20.根据权利要求14所述的装置，其中，所述腔具有大约200nm至3000nm的厚度。
CN201380061895.3A 2012-10-02 2013-10-01 电容式压力传感器和方法 Active CN104969049B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261709040P 2012-10-02 2012-10-02
US61/709,040 2012-10-02
PCT/US2013/062851 WO2014055506A1 (en) 2012-10-02 2013-10-01 Capacitive pressure sensor and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104969049A true CN104969049A (zh) 2015-10-07
CN104969049B CN104969049B (zh) 2018-04-27

Family

ID=49328677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380061895.3A Active CN104969049B (zh) 2012-10-02 2013-10-01 电容式压力传感器和方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9302906B2 (zh)
CN (1) CN104969049B (zh)
DE (1) DE112013004855T5 (zh)
TW (1) TWI632358B (zh)
WO (1) WO2014055506A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111051839A (zh) * 2017-07-05 2020-04-21 罗伯特·博世有限公司 微机械传感器设备及相应的制造方法
CN113785178A (zh) * 2019-05-17 2021-12-10 应美盛股份有限公司 气密性改进的压力传感器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6383832B1 (en) * 2001-04-16 2002-05-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Pressure responsive device and method of manufacturing semiconductor substrate for use in pressure responsive device
US20030079548A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-01 Potter Michael D. Electrostatic pressure transducer and a method thereof
US20040166603A1 (en) * 2003-02-25 2004-08-26 Carley L. Richard Micromachined assembly with a multi-layer cap defining a cavity
CN101002314A (zh) * 2004-08-31 2007-07-18 松下电器产业株式会社 微型机械设备
CN101018428A (zh) * 2006-02-09 2007-08-15 通用电气公司 电容微机械超声换能器及其制造方法
CN102032970A (zh) * 2009-10-07 2011-04-27 Nxp股份有限公司 Mems压力传感器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6521965B1 (en) 2000-09-12 2003-02-18 Robert Bosch Gmbh Integrated pressure sensor
US6677679B1 (en) * 2001-02-06 2004-01-13 Advanced Micro Devices, Inc. Use of SiO2/Sin for preventing copper contamination of low-k dielectric layers
US7943412B2 (en) * 2001-12-10 2011-05-17 International Business Machines Corporation Low temperature Bi-CMOS compatible process for MEMS RF resonators and filters
US8426289B2 (en) 2011-04-14 2013-04-23 Robert Bosch Gmbh Wafer with spacer including horizontal member
US8673756B2 (en) 2011-04-14 2014-03-18 Robert Bosch Gmbh Out-of-plane spacer defined electrode

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6383832B1 (en) * 2001-04-16 2002-05-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Pressure responsive device and method of manufacturing semiconductor substrate for use in pressure responsive device
US20030079548A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-01 Potter Michael D. Electrostatic pressure transducer and a method thereof
US20040166603A1 (en) * 2003-02-25 2004-08-26 Carley L. Richard Micromachined assembly with a multi-layer cap defining a cavity
CN101002314A (zh) * 2004-08-31 2007-07-18 松下电器产业株式会社 微型机械设备
CN101018428A (zh) * 2006-02-09 2007-08-15 通用电气公司 电容微机械超声换能器及其制造方法
CN102032970A (zh) * 2009-10-07 2011-04-27 Nxp股份有限公司 Mems压力传感器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111051839A (zh) * 2017-07-05 2020-04-21 罗伯特·博世有限公司 微机械传感器设备及相应的制造方法
US11401157B2 (en) 2017-07-05 2022-08-02 Robert Bosch Gmbh Micromechanical sensor device with improved liquid tightness protection
CN113785178A (zh) * 2019-05-17 2021-12-10 应美盛股份有限公司 气密性改进的压力传感器

Also Published As

Publication number Publication date
US20140231939A1 (en) 2014-08-21
CN104969049B (zh) 2018-04-27
TW201423073A (zh) 2014-06-16
WO2014055506A1 (en) 2014-04-10
DE112013004855T5 (de) 2015-07-23
US9302906B2 (en) 2016-04-05
TWI632358B (zh) 2018-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4768205B2 (ja) マイクロマシン化された絶対圧センサ
CN109429158B (zh) 双膜mems器件和用于双膜mems器件的制造方法
US8558327B2 (en) Micromechanical component and corresponding production method
US9136169B2 (en) Method for producing an electrical feedthrough in a substrate, and substrate having an electrical feedthrough
US11493532B2 (en) Micromechanical sensor and methods for producing a micromechanical sensor and a micromechanical sensor element
CN112384779B (zh) 微机械压力传感器设备和相应的制造方法
US9214622B2 (en) Size-controllable opening and method of making same
US11402288B2 (en) Membrane-based sensor having a plurality of spacers extending from a cap layer
CN104969049A (zh) 电容式压力传感器和方法
CN104541141A (zh) 具有掺杂电极的压力传感器
JP4383854B2 (ja) マイクロメカニカルキャップ構造及び相応する製造方法
US20160289064A1 (en) Thin Film Encapsulation of Electrodes
KR102084133B1 (ko) Mems 센서 그리고 센서 장치를 형성하는 방법
EP3299787B1 (en) Cmos and pressure sensor integrated on a chip and fabrication method
AU2015222513B2 (en) Method for producing a component
KR101197570B1 (ko) 압저항형 압력센서 및 그의 제조방법
US10000376B2 (en) Method for producing a micro-electromechanical component and a micro-electromechanical component
WO2009061168A1 (en) Fabrication method of a micromechanical device
CN118255316A (zh) Mems电容式压力传感器及其制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant