CN114754916B - 压力传感器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压力传感器，包括顶盖组件、上座和动膜，上座的顶部及底部均形成有开口，顶盖组件密封上座的顶部开口，动膜密封上座的底部开口，顶盖组件、上座和动膜三者形成压力参考腔，压力传感器用于基于动膜的状态检测动膜背离顶盖组件一侧的气体压力，顶盖组件上形成有至少一个导气通道，导气通道用于使压力参考腔与外部连通，顶盖组件包括至少一个封堵件，封堵件用于密封导气通道，其中，封堵件是在被加热至高于预设熔融温度时至少部分熔化并在冷却后凝固而密封导气通道的。采用本发明提供的压力传感器的制作效率高且结构稳固、压力检测精度高。本发明还提供一种压力传感器的制造方法。

Description

压力传感器及其制造方法

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种压力传感器和一种压力传感器的制造方法。

背景技术

在半导体领域，采用刻蚀等方法生产芯片时，通常要求对工艺气体的压力进行高精度的监测，以便对气体的压力、流量等做出精确的控制，进而生产出高质量的产品。

然而，现有的压力传感器制造工序复杂、制造效率低，且常在使用过程中出现精准度下降的问题，如何提供一种稳定性高且便于生产制造的压力传感器结构，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种压力传感器和一种压力传感器的制造方法，采用该压力传感器的制作效率高且结构稳固、压力检测精度高。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种压力传感器，包括顶盖组件、上座和动膜，所述上座的顶部及底部均形成有开口，所述顶盖组件密封所述上座的顶部开口，所述动膜密封所述上座的底部开口，所述顶盖组件、所述上座和所述动膜三者形成压力参考腔，所述压力传感器用于基于所述动膜的状态检测所述动膜背离所述顶盖组件一侧的气体压力，所述顶盖组件上形成有至少一个导气通道，所述导气通道用于使所述压力参考腔与外部连通，所述顶盖组件包括至少一个封堵件，所述封堵件用于密封所述导气通道，其中，所述封堵件是在被加热至高于预设熔融温度时至少部分熔化并在冷却后凝固而密封所述导气通道的。

可选地，所述顶盖组件包括顶盖本体，所述顶盖本体密封所述上座的顶部开口，所述顶盖本体上形成有沿其厚度方向贯穿的所述导气通道，熔化前的所述封堵件与所述导气通道对应的设置于所述顶盖本体上。

可选地，所述导气通道在任一位置的横截面尺寸小于等于其背离所述动膜一侧的横截面尺寸。

可选地，所述导气通道包括形成在所述顶盖本体的顶面上的容纳孔和由所述容纳孔的底端贯穿至所述顶盖本体的底面的贯通孔，所述容纳孔的孔径大于所述贯通孔的孔径；熔化前的所述封堵件沿环绕所述贯通孔轴线方向延伸且设置在所述容纳孔中。

可选地，所述导气通道还包括连接在所述容纳孔与所述贯通孔之间的变径孔，所述变径孔的孔径沿远离所述动膜方向逐渐增大。

可选地，所述导气通道的孔径沿远离所述动膜方向逐渐增大，熔化前的所述封堵件设置在所述导气通道中。

可选地，所述顶盖组件还包括设置于所述导气通道内的导流件，熔化前的所述封堵件设置在所述导流件上，且在熔化并冷却凝固形成所述封堵件后与所述导流件一同密封所述导气通道，所述导流件上形成有至少一个导流通孔，所述导流通孔用于使所述压力参考腔与外部连通。

可选地，所述顶盖组件包括顶盖本体和设置于所述顶盖本体上的吸气组件，所述吸气组件包括泵罩和设置在所述泵罩中的吸气剂，所述顶盖本体上形成有连通所述泵罩和所述压力参考腔的连通通道，所述泵罩的底端设置在所述连通通道中，其中，

所述导气通道包括连通通道和贯穿所述泵罩的底端侧壁的连通孔，所述压力参考腔能够依次通过所述连通通道和所述连通孔与外部连通，熔化前的所述封堵件与所述连通口对应的设置于所述顶盖本体上，且所述连通口的位置低于所述顶盖本体的顶面；和/或

所述导气通道包括连通通道和所述泵罩的底端与所述顶盖本体之间的间隙，所述压力参考腔能够依次通过所述连通通道和所述间隙与外部连通，熔化前的所述封堵件套设于所述泵罩的外侧且置于所述顶盖本体上。

可选地，所述封堵件的材料包括锡、铝、银中的至少一者；所述导流件的表面上和/或所述导气通道的内壁上具有结合材料层，所述结合材料层的材料包括铜、镍中的至少一者。

作为本发明的第二个方面，提供一种压力传感器的制造方法，用于制造如前面所述的压力传感器，该压力传感器的制造包括：

将熔化前的所述封堵件置于与所述导气通道对应的位置；

将至少一个未封堵的压力传感器置于工艺腔室中；

对所述工艺腔室进行抽真空，使所述工艺腔室中的气体压力低于预设压力；

对所述工艺腔室加热，以使所述工艺腔室内部的温度不低于所述预设熔融温度；

对工艺腔室进行降温，以使熔化前的所述封堵件熔化后凝固形成的所述封堵件并封堵所述导气通道。

可选地，所述对所述工艺腔室进行抽真空，使所述工艺腔室中的气体压力低于预设压力的同时，所述制造方法还包括，将所述工艺腔室加热至第一预设温度，所述第一预设温度低于所述预设熔融温度。

在本发明实施例提供的压力传感器中，压力参考腔的顶盖组件上形成有能够将压力参考腔内部与外部连通的的导气通道，导气通道通过熔件在高温下熔化并冷却凝固后形成的封堵件封堵。从而仅需对压力参考腔进行抽真空并对压力传感器进行加热、降温，即可使熔化并冷却凝固形成的封堵件封堵压力参考腔上的导气通道，使压力参考腔的内部与外部环境隔绝，得到可用于压力检测的压力传感器，在本发明提供的压力传感器的制作过程中无需进行真空泵、铜管等结构的组装，提高了压力传感器的制造效率。并且，与裸露在外的铜管截断结构相比，本发明中利用熔件熔化并冷却凝固形成的封堵件封堵导气通道的结构更加稳固，提高了压力传感器整体结构的稳定性，进而能够有效避免压力参考腔漏气，保证了压力传感器的压力检测精度。

此外，多个本发明提供的压力传感器可同时进行压力参考腔密封工艺，进而提高压力传感器的制作效率。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是一种现有的压力传感器的结构示意图；

图2是图1中压力传感器的剖视图；

图3是图1中压力传感器的铜管截断后的状态示意图；

图4是本发明一种实施例提供的压力传感器的结构示意图；

图5是图4中压力传感器的剖视图；

图6是本发明实施例提供的压力传感器的制造方法的原理示意图；

图7是本发明一种实施例提供的压力传感器的顶盖部分的结构示意图；

图8是图7中I区域的局部放大示意图；

图9是本发明一种实施例提供的压力传感器的顶盖部分的结构示意图；

图10是图9中II区域的局部放大示意图；

图11是本发明另一种实施例提供的压力传感器的部分结构示意图；

图12是图11中熔件熔化并凝固后封堵导气通道的原理示意图；

图13是本发明另一种实施例提供的压力传感器的部分结构示意图；

图14是图13中熔件熔化并凝固后封堵导气通道的原理示意图；

图15是本发明另一种实施例提供的压力传感器的部分结构示意图；

图16是图15中熔件熔化并凝固后封堵导气通道的原理示意图；

图17是本发明实施例提供的压力传感器中吸气泵的结构示意图；

图18是本发明另一种实施例提供的压力传感器的部分结构示意图；

图19是本发明另一种实施例提供的压力传感器的部分结构示意图。

附图标记说明：

100：压力参考腔 110：顶盖本体

120：上座 200：动膜

300：引针 400：安装件

410：内电极 510：导气通道

511：容纳孔 512：贯通孔

513：变径孔 520：熔件

521：封堵件 530：导流件

600：吸气泵 610：泵罩

620：吸气剂 630：过滤网

700：下座

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1、图2所示为一种现有的压力传感器的结构示意图，该压力传感器包括压力参考腔100、引针300、内电极410和铜管50，压力参考腔100的底部开口处密封有动膜200，顶部通过顶盖本体110密封，内电极410固定设置在压力参考腔100中且与动膜200平行间隔设置，引针300的一端与内电极410连接，另一端穿出至压力参考腔100的外部，铜管50固定连接在压力参考腔100的顶盖本体110上，且铜管50的一端与压力参考腔100的内部连通，另一端与外界连通。

在压力传感器投入使用之前，需要先通过铜管50将压力参考腔100中的气体抽出，以在压力参考腔100的内部形成低气压环境，然后将铜管50截断，如图3所示，此时压力参考腔100与外界环境完全隔绝，从而可以维持压力参考腔100内部的低气压，得到可使用的压力传感器。

将压力传感器置于待测环境中，则动膜200将在压力参考腔100的内部气压与外界气压的压力差作用下发生形变，从而改变自身与内电极410之前的距离。外界气压越大则动膜200与内电极410之前的距离越小，外界气压越小则动膜200与内电极410之前的距离越大，进而使动膜200与内电极410组成的电容结构的电容值对应发生变化，此时检测电路通过引针300与内电极410连接，即可响应于动膜200与内电极410之间电容的变化，确定压力传感器所处环境的气体压力，进而实现压力检测功能。

然而，本发明的发明人在研究中发现，投入使用的压力传感器中铜管50的截断处暴露在外面，且管壁较薄，成为一个漏气的风险点，且铜管50仅在抽真空步骤中起作用，存在材料浪费。并且该结构的制造过程步骤较为繁琐，例如，需在预先在压力参考腔100的顶盖本体110上制作通孔，并将铜管50焊接至顶盖本体110上，而后对传感器进行高温加热使其温度到数百度并将铜管50的顶端与真空泵相连，对压力参考腔100进行抽真空，以达到除气的目的，使压力参考腔100快速达到一个较低的压力值，然后再对铜管50做截断密封的工序。且现有技术中通常需要对每一个传感器依次进行上述连接真空泵、抽真空、截断密封的工序，因此只能逐个处理产品，占用大量生产时间。此外，如果铜管50的截断密封失败，则很难对产品进行二次修补，造成压力传感器的制造成本上升。

为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供一种压力传感器，如图4、图5所示，该压力传感器包括顶盖组件(包括顶盖本体110及其上设置的部分结构)、上座120和动膜200，上座120的顶部及底部均形成有开口，顶盖组件密封上座120的顶部开口，动膜200密封上座120的底部开口，顶盖组件、上座120和动膜200三者形成压力参考腔100，压力传感器用于基于动膜200的状态检测动膜200背离顶盖组件一侧的气体压力，具体地，压力参考腔100外部压力越大，则动膜200越向内凹陷，压力参考腔100外部压力越小，则动膜200向内凹陷的程度越小，从而压力传感器可以基于动膜200的变化情况检测动膜200背离顶盖组件一侧的气体压力。

其中，如图9所示，顶盖组件上形成有至少一个导气通道510，导气通道510用于使压力参考腔100与外部连通，顶盖组件包括至少一个封堵件521，封堵件521用于密封导气通道510，其中，如图7至图10所示，封堵件521是在(熔件520)被加热至高于预设熔融温度时至少部分熔化并在冷却后凝固而密封导气通道510的。

在本发明提供的压力传感器中，压力参考腔100的顶盖组件上形成有能够将压力参考腔100内部与外部连通的的导气通道510，导气通道510通过熔件520在高温下熔化(或部分熔化)并冷却凝固后形成的封堵件521封堵。从而仅需对压力参考腔100进行抽真空并对压力传感器进行加热、降温，即可使熔化并冷却凝固形成的封堵件521封堵压力参考腔100上的导气通道510，使压力参考腔100的内部与外部环境隔绝，得到可用于压力检测的压力传感器，在本发明提供的压力传感器的制作过程中无需进行真空泵、铜管等结构的组装，提高了压力传感器的制造效率。并且，与裸露在外的铜管截断结构相比，本发明中利用熔件520熔化并冷却凝固形成的封堵件521封堵导气通道510的结构更加稳固，提高了压力传感器整体结构的稳定性，进而能够有效避免压力参考腔100漏气，保证了压力传感器的压力检测精度。

此外，多个本发明提供的压力传感器可同时进行压力参考腔100密封工艺(即同时完成制作)，具体地，如图6所示，可将多个本发明提供的(熔件520尚未熔化的)压力传感器放置于同一工艺腔室中，并对该工艺腔室进行抽真空，使工艺腔室中的气体压力低于预设压力，并对工艺腔室进行加热，以使工艺腔室内部的温度达到预设熔融温度，而后再对工艺腔室进行降温，即可使多个压力传感器中的熔件520凝固并凝固形成封堵件521封堵对应的导气通道510，实现在同一工艺中制作多个本发明提供的压力传感器，进而极大地提高了压力传感器的制作效率。

作为本发明的一种可选实施方式，该压力传感器可基于等效电容结构感测动膜200的变化情况，具体地，如图4、图5所示，该压力传感器还包括引针300和内电极410，引针300的一端与内电极410连接，另一端穿出至压力参考腔100的外部且用于与检测电路(图中未示出)连接，以便检测电路响应于动膜200与内电极410之间电容的变化确定压力传感器所处环境的气体压力。即，内电极410位置不变，压力参考腔100外部压力越大，动膜200与内电极410之间的距离减小，二者之间的电容随之增大；反之，压力参考腔100外部压力越小，动膜200与内电极410之间的距离增大，二者之间的电容随之减小，从而检测电路可根据该电容值的大小确定动膜200背离顶盖组件一侧的气体压力大小。

作为本发明的一种优选实施方式，如图4、图5所示，压力传感器还包括下座700，下座700的顶部与上座120的底部密封对接，下座700的顶面上形成有与动膜200位置对应的匀气槽，下座700的底部具有连接管，匀气槽的底部形成有与连接管贯通的通孔，从而可以通过连接管与待测气体环境远程连接，不必将压力传感器设置在待测气体环境中。

例如，可以将待检测气体压力的工艺腔室通过管路与下座700的连接管连通，则动膜200背离顶盖组件一侧的气体压力将与待测工艺腔室中的气体压力一致，进而通过压力传感器远程检测待测气体环境的气体压力，降低压力传感器的接线难度，并减小压力传感器与待测气体环境的接触面积，延长压力传感器的使用寿命。

作为本发明的一种可选实施方式，如图4、图5所示，顶盖组件包括顶盖本体110，顶盖本体110密封上座120的顶部开口，顶盖本体110上形成有沿其厚度方向贯穿顶盖本体110的导气通道510，熔化前的封堵件521(即熔件520)与导气通道510对应的设置于顶盖本体110上。

作为本发明的一种可选实施方式，顶盖本体110与上座120焊接连接，以保证压力参考腔100的气密性。

为保证压力参考腔100的结构强度，作为本发明的一种优选实施方式，顶盖本体110、上座120和动膜200的材质均为金属材料。

需要说明的是，导气通道510的数量可以为多个，以提高抽真空时的抽气效率，但为保证压力参考腔100的密封性，应尽量减少顶盖本体110上的开孔结构，例如，优选地，如图4所示，顶盖组件上仅形具有一个导气通道510。

作为本发明的一种优选实施方式，如图4、图5所示，顶盖组件还包括顶盖组件设置于顶盖本体110上的吸气组件600，如图18所示，吸气组件600包括泵罩610和设置在泵罩610中的吸气剂620，顶盖本体110上形成有连通泵罩610和压力参考腔100的连通通道，泵罩610的底端设置在连通通道中并与压力参考腔100的内部连通。吸气剂620能够持续吸收压力参考腔100中的气体，以维持压力参考腔100内部的低气压状态。作为本发明的一种可选实施方式，如图18所示，泵罩610中设置有水平的过滤网630，用于防止吸气剂落入压力参考腔100中。

作为本发明的一种可选实施方式，如图5所示，压力参考腔100中设置有安装件400，安装件400为绝缘材质，安装件400的四周具有向外凸出的环形凸台，上座120的内壁上具有环绕安装件400且向内凸出的环形凸台，安装件400上的环形凸台安装在上座120的环形凸台上方，内电极410设置在安装件400的底面上，例如，内电极410可以是形成在安装件400底面上的金属镀层。

可选地，安装件400中形成有沿高度方向贯穿安装件400的导电通孔，安装件400的顶面以及导电通孔的内壁上形成有金属层，安装件400顶面上的金属层通过导电通孔内壁上的金属层与内电极410电连接，引针300与安装件400顶面上的金属层电连接。

为保证熔件520熔化后封堵导气通道510的密封效果，作为本发明的一种优选实施方式，导气通道510为非直孔，导气通道510在任一位置的横截面尺寸小于等于其背离动膜200一侧的横截面尺寸。即，导气通道510的孔径具有由上至下减小的趋势，从而保证熔件520熔化后的流动方向是顺着导气通道510向下流动，避免熔件520熔化后弥散性地在顶盖本体110上流动，进而保证熔件520封堵导气通道510。并且，导气通道510的孔径在底部收缩，还可以有效提高熔件520熔化后向下流动时底部液面的表面张力，从而可以有效防止熔化后的熔件520穿过导气通道510掉落至压力参考腔100内部，进一步保证熔件520熔化后封堵导气通道510的密封效果。

作为本发明的一种优选实施方式，导气通道510的最小孔径小于2毫米，以保证熔件520流动至该位置时底部液面的表面张力足够大，使液态的熔件520可以呆在导气通道510中。

在本发明的一些实施例中，熔件520可直接设置在顶盖本体110上与导气通道510对应的位置。

为保证熔件520位置的稳定性，作为本发明的一种优选实施方式，如图11、图12所示，导气通道510包括形成在顶盖本体110的顶面上的容纳孔511和由容纳孔511的底端贯穿至顶盖本体110的底面的贯通孔512，容纳孔511的孔径大于贯通孔512的孔径。熔化前的封堵件521(即熔件520)沿环绕贯通孔512轴线方向延伸且设置在容纳孔511中。

在本发明实施例中，熔件520设置在孔径最大的容纳孔511中，从而可以防止熔件520的位置发生偏移，提高了熔件520位置的稳定性。并且，熔件520沿环绕贯通孔512轴线方向弯曲延伸，从而可以使其水平投影避开孔径最小的贯通孔512，以避免抽真空步骤中气流由贯通孔512吹出时改变熔件520的位置，影响熔件520流入贯通孔512中的流畅性。

在本发明的一些实施例中，熔件520可以为片状件，或者，可以为弯曲延伸的条状件，例如可绕贯通孔512轴线弯曲为“C”字形。为提高熔件520与导气通道510之间受力的周向均匀性，以保证熔件520的位置稳定性，作为本发明的一种优选实施方式，熔化前的封堵件521(即熔件520)的形状为环形。

为提高熔件520熔化后顺着导气通道510向下流动的流畅性，作为本发明的一种优选实施方式，如图7、图8、图10所示，导气通道510还包括连接在容纳孔511与贯通孔512之间的变径孔513，变径孔513的孔径沿远离动膜200方向逐渐增大，从而使容纳孔511与贯通孔512之间的过渡更加顺滑，提高熔件520熔化后沿容纳孔511、变径孔513、贯通孔512路径流动的流畅性，进而保证熔件520熔化后封堵导气通道510的密封效果。

作为本发明的另一种优选实施方式，如图13至图16所示，导气通道510的孔径沿远离动膜200方向逐渐增大，熔化前的封堵件521(即熔件520)设置在导气通道510中，即，使导气通道510的孔径沿高度方向逐渐变化，从而减少导气通道510内壁上的棱、台阶结构，进而提高熔件520熔化后顺着导气通道510向下流动的流畅性，保证熔件520熔化后封堵导气通道510的密封效果。

在本发明的一些实施方式中，如图13、图14所示，导气通道510的孔径随高度变化的速率(每变化固定高度对应的孔径变化量)不变，即，导气通道510形成为锥形孔。

或者，在本发明的一些实施方式中，导气通道510的孔径随高度变化的速率沿高度方向发生变化，例如，如图15、图16所示，导气通道510的孔径随高度变化的速率可先减小后增大，从而形成具有“S”形纵截面轮廓的变径孔。

为提高熔件520与导气通道510内壁之间的连接强度，以保证熔件520对压力参考腔100的密封作用，作为本发明的一种优选实施方式，导气通道510的内表面可做扩大表面积的处理。例如，可以在导气通道510的内壁加工出内螺纹或近似螺纹结构，或者，对导气通道510的内壁进行磨砂处理、表面腐蚀处理等，以提高导气通道510内壁的表面积，进而提高导气通道510的内壁与熔件520之间的接触面积，提高提高熔件520与顶盖本体110之间的连接强度，进而保证熔件520对压力参考腔100的密封效果。

为进一步保证熔件520熔化后封堵导气通道510的密封效果，作为本发明的一种优选实施方式，如图17所示，顶盖组件还包括设置于导气通道510内的导流件530，熔化前的封堵件521(即熔件520)设置在导流件530上，且在熔化并冷却凝固形成封堵件521后与导流件530一同密封导气通道510，导流件530上形成有至少一个导流通孔，用于使压力参考腔100与外部连通。

在本发明实施例中，压力参考腔100的顶盖本体110上还设置有导流件530，导流件530对熔化后的熔件520进行导流的同时，熔件520在熔化与导流件530一通密封导气通道510，从而可以通过导流件530提高熔件520与导流通孔510的结合性能、连接强度，进而保证熔件520熔化后封堵导气通道510的密封效果。

此外，导流件530还可以对熔化前的封堵件521(即熔件520)起支撑作用，以避免熔件520将导流通孔510完全堵住，使压力参考腔100内的气体无法顺利流出。

作为本发明的一种优选实施方式，导流件530上形成有多个导流通孔，例如，导流件530可以形成为网状、多孔状等多孔零件，从而在确保压力参考腔100中的气体顺畅流出的同时，起到防止熔件520落入压力参考腔100内部的作用。并且，在熔件520熔化后，多孔的导流件530可以提供更大的表面张力，防止液态的熔件520流动至下方的压力参考腔100中。此外，多孔的导流件530能够在熔件520凝固后与其形成更稳固的接合关系，提升产品的可靠性。

为提高加工制造压力传感器的灵活性，作为本发明的一种优选实施方式，在熔件520熔化前，导流件530预先与顶盖本体110固定连接，或者，导流件530预先与熔件520固定连接。

例如，导流件530可先与导气通道510结合在一起(例如通过钎焊的方式将导气通道510与导流件530焊接在一起)，然后熔件520在熔化并冷却凝固形成封堵件521后与导流件530及导气通道510结合在一起；

或者，导流件530可先与熔件520结合在一起(例如先使封堵件521小部分融化并凝固，与导流件530焊接在一起)，然后熔件520再在熔化后与导流件530及导气通道510结合在一起。

需要说明的是，压力传感器需要进行高温除气，因此熔件520的预设熔融温度不可太低，一般性地需高于200℃(摄氏度)；并且，熔件520的熔化温度也不可太高，否则不仅会太高压力传感器的制作成本(需配套更换耐更高温度的测温件等配套设备)还容易引起产品中其它零件的损伤，一般性地需低于800℃。

例如，作为本发明的一种可选实施方式，熔化前的封堵件521(即熔件520)的材料可以包括锡、铝、银等低熔点金属材料中的至少一者。或者，也可以包括低熔点的玻璃等非金属材料。

为进一步保证熔件520熔化后封堵导气通道510的密封效果，作为本发明的一种优选实施方式，导流件530的表面或导气通道510的内壁上可设置与熔件有良好的焊接性、密封性的材料膜层，从而在保证熔件520对导气通道510的封堵作用的同时，还可以扩大熔件520的材料选择范围。具体地，导流件530的表面上和/或导气通道510的内壁上具有结合材料层，结合材料层的材料包括铜、镍中的至少一者。

作为本发明的一种可选实施方式，结合材料层可通过电镀方式附着在导流件530的表面上和/或导气通道510的内壁上。

为节约物料成本，并提高压力参考腔100的密封性能，作为本发明的一种优选实施方式，该熔件520对应的导气通道510可以为顶盖本体110上的其他部件在顶盖本体110上对应的通孔结构或者顶盖本体110上安装的其他部件上的通孔结构。

例如，如图19所示，导气通道包括连通通道和泵罩610的底端与顶盖本体110之间的间隙，压力参考腔100能够依次通过连通通道和间隙与外部连通，熔化前的封堵件521(即熔件520)套设于泵罩610的外侧且置于顶盖本体110上。

在本发明实施例中，吸气组件600与压力参考腔100内部通过泵罩610的底端与顶盖本体110之间的间隙连通，在抽真空过程中，气体可通过泵罩610底端与顶盖本体110之间的缝隙被抽出，而后熔件520熔化并在凝固形成封堵件521后封堵泵罩610底端与导气通道510侧壁之间的缝隙，实现将压力参考腔100密封。

为提高抽真空步骤中气体流出的流畅性，作为本发明的一种优选实施方式，如图19所示，导气通道510还包括贯穿泵罩610的侧壁且靠近泵罩610底端的连通孔，泵罩610的侧壁上形成有沿厚度方向贯穿其侧壁的连通孔，压力参考腔100能够依次通过连通通道和连通孔与外部连通以及依次通过连通通道和泵罩610的底端与顶盖本体110之间的间隙与外部连通，熔化前的封堵件521(即熔件520)与连通口对应的设置于顶盖本体110上，且连通口的位置低于顶盖本体的顶面。

或者，泵罩610的底端可预先与顶盖本体110固定连接(例如，焊接在一起)，即，泵罩610的底端与顶盖本体110之间不存在缝隙，导气通道510仅包括连通通道和贯穿泵罩610的侧壁且靠近泵罩610底端的连通孔，压力参考腔100能够依次通过连通通道和连通孔与外部连通，熔化前的封堵件521(即熔件520)与连通口对应的设置于顶盖本体110上，且连通口的位置低于顶盖本体的顶面。

作为本发明的第二个方面，提供一种压力传感器的制造方法，方法包括：

步骤S1、将熔化前的封堵件521(即熔件520)置于与导气通道510对应的位置；

步骤S2、将至少一个本发明提供的压力传感器置于工艺腔室中；

步骤S3、对工艺腔室进行抽真空，使工艺腔室中的气体压力低于预设压力；

步骤S4、对工艺腔室进行加热，以使工艺腔室内部的温度不低于预设熔融温度；

步骤S5、对工艺腔室进行降温，使熔件520熔化后凝固形成的封堵件521封堵对应的导气通道。

在本发明提供的压力传感器的制造方法中，压力传感器的压力参考腔100的顶盖本体110上形成有沿厚度方向贯穿顶盖本体110的导气通道510，还设置有与导气通道510位置对应的熔件520，熔件520能够在高温下熔化或部分熔化，并在凝固后封堵对应的导气通道510。从而仅需对压力参考腔100进行抽真空并对压力传感器进行加热、降温，即可使熔化并凝固的熔件520封堵压力参考腔100上的导气通道510，使压力参考腔100的内部与外部环境隔绝，得到可用于压力检测的压力传感器，在利用本发明提供的压力传感器制作压力传感器的过程中无需进行真空泵、铜管等结构的组装，提高了压力传感器的制造效率。并且，与裸露在外的铜管截断结构相比，本发明中熔件520重新凝固并封堵导气通道510的机构更加稳固，提高了压力传感器整体结构的稳定性，进而能够有效避免压力参考腔100漏气，保证了压力传感器的压力检测精度。

并且，在本发明提供的压力传感器的制造方法中，多个压力传感器可同时进行压力参考腔100密封工艺，在同一工艺中制作多个压力传感器，进而极大地提高了压力传感器的制作效率。

可选地，在对工艺腔室进行抽真空，使工艺腔室中的气体压力低于预设压力的同时，该制造方法还包括，将工艺腔室加热至第一预设温度，第一预设温度低于预设熔融温度，即，对压力传感器进行初步加热，但需保证熔件520未开始熔化，以避免导气通道510提前堵塞。可选地，该第一预设温度可以为200℃-300℃。

可选地，如图6所示，该工艺腔室包括腔体10、加热器20和真空泵30，加热器20设置在腔体10中，用于对腔体10中的压力传感器进行加热(例如，可通过红外光照射的方式对压力传感器进行加热)，真空泵30设置在腔体10的排气管上，用于对工艺腔室进行抽真空(即，抽出腔体10中的气体)。

作为本发明的第三个方面，提供一种半导体工艺设备，该半导体工艺设备包括检测电路和本发明提供的压力传感器，检测电路与压力传感器的引针连接，用于响应于压力传感器的动膜200与内电极410之间电容的变化，确定压力传感器所处环境的气体压力。

在本发明提供的半导体工艺设备中，压力传感器的压力参考腔100的顶盖本体110上形成有沿厚度方向贯穿顶盖本体110的导气通道510，熔件520熔化并重新凝固在导流通孔510中形成的封堵件521封堵住导气通道510，提高了压力传感器整体结构的稳定性，能够有效避免压力参考腔100漏气，保证了压力传感器的压力检测精度。并且，多个压力传感器可同时进行制作，提高了压力传感器的制作效率。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种压力传感器，包括顶盖组件、上座和动膜，所述上座的顶部及底部均形成有开口，所述顶盖组件密封所述上座的顶部开口，所述动膜密封所述上座的底部开口，所述顶盖组件、所述上座和所述动膜三者形成压力参考腔，所述压力传感器用于基于所述动膜的状态检测所述动膜背离所述顶盖组件一侧的气体压力，其特征在于，所述顶盖组件上形成有至少一个导气通道，所述导气通道用于使所述压力参考腔与外部连通，所述顶盖组件包括至少一个封堵件，所述封堵件用于密封所述导气通道，其中，熔化前的所述封堵件设置在所述导气通道中，所述封堵件是在被加热至高于预设熔融温度时至少部分熔化并在冷却后凝固而密封所述导气通道的。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述顶盖组件包括顶盖本体，所述顶盖本体密封所述上座的顶部开口，所述顶盖本体上形成有沿其厚度方向贯穿的所述导气通道，熔化前的所述封堵件与所述导气通道对应的设置于所述顶盖本体上。

3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述导气通道在任一位置的横截面尺寸小于等于其背离所述动膜一侧的横截面尺寸。

4.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，所述导气通道包括形成在所述顶盖本体的顶面上的容纳孔和由所述容纳孔的底端贯穿至所述顶盖本体的底面的贯通孔，所述容纳孔的孔径大于所述贯通孔的孔径；熔化前的所述封堵件沿环绕所述贯通孔轴线方向延伸且设置在所述容纳孔中。

5.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述导气通道还包括连接在所述容纳孔与所述贯通孔之间的变径孔，所述变径孔的孔径沿远离所述动膜方向逐渐增大。

6.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，所述导气通道的孔径沿远离所述动膜方向逐渐增大，熔化前的所述封堵件设置在所述导气通道中。

7.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，所述顶盖组件还包括设置于所述导气通道内的导流件，熔化前的所述封堵件设置在所述导流件上，且在熔化并冷却凝固形成所述封堵件后与所述导流件一同密封所述导气通道，所述导流件上形成有至少一个导流通孔，所述导流通孔用于使所述压力参考腔与外部连通。

8.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述顶盖组件包括顶盖本体和设置于所述顶盖本体上的吸气组件，所述吸气组件包括泵罩和设置在所述泵罩中的吸气剂，所述顶盖本体上形成有连通所述泵罩和所述压力参考腔的连通通道，所述泵罩的底端设置在所述连通通道中，其中，

所述导气通道包括所述连通通道和贯穿所述泵罩的底端侧壁的连通孔，所述压力参考腔能够依次通过所述连通通道和所述连通孔与外部连通，熔化前的所述封堵件与所述连通口对应的设置于所述顶盖本体上，且所述连通口的位置低于所述顶盖本体的顶面；和/或

所述导气通道包括连通通道和所述泵罩的底端与所述顶盖本体之间的间隙，所述压力参考腔能够依次通过所述连通通道和所述间隙与外部连通，熔化前的所述封堵件套设于所述泵罩的外侧且置于所述顶盖本体上。

9.根据权利要求7所述的压力传感器，其特征在于，所述封堵件的材料包括锡、铝、银中的至少一者；所述导流件的表面上和/或所述导气通道的内壁上具有结合材料层，所述结合材料层的材料包括铜、镍中的至少一者。

10.一种压力传感器的制造方法，用于制造如权利要求1-9任意一项所述的压力传感器，其特征在于，包括：

将熔化前的所述封堵件置于与所述导气通道对应的位置；

将至少一个未封堵的压力传感器置于工艺腔室中；

对所述工艺腔室进行抽真空，使所述工艺腔室中的气体压力低于预设压力；

对所述工艺腔室加热，以使所述工艺腔室内部的温度不低于所述预设熔融温度；

对工艺腔室进行降温，以使熔化前的所述封堵件熔化后凝固形成的所述封堵件并封堵所述导气通道。

11.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述对所述工艺腔室进行抽真空，使所述工艺腔室中的气体压力低于预设压力的同时，所述制造方法还包括，将所述工艺腔室加热至第一预设温度，所述第一预设温度低于所述预设熔融温度。