TWI835954B - 電容式壓力感測器設備的微機械組件 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種用於一電容式壓力感測器設備之微機械組件，其包括：一基板；一框架結構，其框住一部分表面；一隔膜，其由該框架結構張緊，使得該隔膜之一自撐式區在該框式部分表面上方延伸且在其中具有一參考壓力之一內部容積以一氣密方式被密封，該隔膜之該自撐式區可藉由該自撐式區之一外部側上之不等於該參考壓力的一物理壓力而變形；一量測電極，其位於該框式部分表面上；及一參考量測電極，其位於該框式部分表面上且與該量測電極電絕緣。

Description

電容式壓力感測器設備的微機械組件
本發明係關於一種電容式壓力感測器設備之微機械組件，及一種電容式壓力感測器設備。本發明亦關於一種用於電容式壓力感測器設備之微機械組件的生產方法，及一種用於生產電容式壓力感測器設備之方法。
DE 10 2009 000 403描述一種電容式壓力感測器，其包括基板、施加於該基板之一側上之中間層、包圍該中間層之部分表面之框架結構，及由該框架結構張緊之隔膜。該隔膜及該框架結構圍封其中具有內部壓力之中空空間。此外，隔膜之至少一個自撐式區可在遠離該自撐式區之中空空間而定向之外部側上藉由不等於內部壓力的物理壓力而變形，其方式為使得緊固至該自撐式區且延伸至該中空空間中之第一電極可相對於框式部分表面上之第二電極而調整。自撐式區之外部側處之物理壓力應該可以經由兩個電極之間的電壓評估來判定。
本發明提供一種電容式壓力感測器設備之微機械組件、一種電容式壓力感測器設備、一種用於電容式壓力感測器設備之微機械組件的生產方法，及一種用於生產電容式壓力感測器設備之方法。
本發明提供用於將包括量測電極之量測電容器及包括參考量測電極之參考電容器整合至由框架結構及從而張緊之隔膜形成的量測結構中的可能性，使得儘管量測電容器及參考電容器共同整合於同一量測結構中，但作為作用於外部側上之物理壓力之函數的量測電容可在量測電容器處被分接，且(實質上)獨立於物理壓力之參考電容可在參考電容器處被分接。經由共同評估以此方式獲得之量測及參考電容，可判定及「濾出」對量測結構之環境及系統影響，特別是對隔膜之環境及系統影響，藉以可針對存在於自撐式區之外部側上之壓力判定準確且無誤差的量測值。同時，量測電容器及參考電容器共同整合於同一量測結構中准許微機械組件之節省空間的設計。此有助於微機械組件或配備有微機械組件之電容式壓力感測器設備的小型化，且以此方式擴展微機械組件或電容式壓力感測器設備的可能用途。此外，歸因於微機械組件之小型化，可節省材料成本。
在微機械組件之有利示範性實施例中，在自撐式區中構成及/或緊固於自撐式區上之量測電極及對立電極能夠電接觸，其方式為使得可分接量測電極與對立電極之間的量測電壓。較佳地，在自撐式區中構成及/或緊固於框架結構上及/或框式部分表面上之參考量測電極及參考對立電極亦能夠電接觸，其方式為使得可分接參考量測電極與參考對立電極之間的參考電壓。以此方式，可容易判定量測電壓及參考電壓之不同值，且可隨後評估該等不同值以便補償環境及/或系統影響。
較佳地，可在緊固於自撐式區上之量測電極與對立電極之間分接量測電壓，且可在緊固於框架結構及/或框式部分表面上之參考量測電極與參考對立電極之間分接參考電壓。在此狀況下，可相對於量測電極來定位對立電極，且可相對於參考量測電極來定位參考對立電極，其方式為使得當在自撐式區之外部側上存在等於參考壓力的物理壓力時，對立電極與量測電極相隔第一距 離，且參考量測電極與參考對立電極相隔小於第一距離之第二距離。可特別判定參考量測電極與參考對立電極之間的第二距離，使得其在配備有微機械組件之電容式壓力感測器之外部側上存在物理壓力(其可被指定為「工作壓力」)時大致對應於量測電極與對立電極之間的第一距離。「工作壓力」可被理解為通常在電容式壓力感測器設備之有效使用期間在外部側處占主導或所希望的物理壓力。在此狀況下，可準確且無誤差地判定在電容式壓力感測器設備之有效使用期間存在於外部側處的物理壓力之比較對稱且相對簡單的評估電路。
在微機械組件之另外有利示範性實施例中，可界定由框架結構包圍之部分表面之中點，量測電極覆蓋該中點，且參考量測電極經定位成與框式部分表面上之該中點相隔一定距離。微機械組件之此示範性實施例利用如下事實：隔膜之自撐式區之在框式部分表面之中點上方延伸的部分表面/中心表面通常與自撐式區之邊緣表面相比藉由作用於外部側的不等於參考壓力之物理壓力而更強烈彎曲，且因此，在框式部分表面之中點上方延伸的該部分表面/中心表面比自撐式區之邊緣表面「對壓力更敏感」。因此，僅經由此段落中所描述的量測電極及參考量測電極之組態，可確保由量測電極判定之量測電壓為外部側上之物理壓力之函數，而由參考電極判定之參考電壓對壓力(幾乎)不敏感。
特定言之，量測電極可位於由參考量測電極包圍之表面內。此亦確保前一段落中所描述之優點。
舉例而言，隔膜之自撐式區可藉由存在於自撐式區之外部側處的大於參考壓力之物理壓力而變形，其方式為使得可界定自撐式區之中間區，其與自撐式區之其他部分區相比與框式部分表面相隔較小距離，量測電極位於該框式部分表面上，其方式為使得自撐式區之中間區藉由在朝向量測電極之方向上的大於參考壓力之物理壓力而位移，且參考量測電極位於該框式部分表面上，其方式為使得自撐式區之在中間區外部的邊緣區在朝向參考量測電極之方 向上藉由大於參考壓力之物理壓力而彎曲。存在於隔膜之自撐式區之外部側處的物理壓力因此顯著影響由量測電極量測之量測值的當前值，而由參考量測電極量測之參考電壓之當前值藉由作用於外部側之物理壓力而幾乎不減弱或並不減弱。
在給出具有對應微機械組件及評估電子件之電容式壓力感測器設備的情況下，亦確保了以上所描述之優點，該評估電子件經設計為至少在考量分接之量測電壓及分接之參考電壓的情況下判定及輸出與在存在於自撐式區之外部側處的物理壓力相關之量測值。
用於電容式壓力感測器設備之微機械組件的對應生產方法亦帶來以上所描述之優點。可根據微機械組件之以上所解釋之示範性實施例來開發該生產方法。
另外，用於生產電容式壓力感測器設備之對應方法亦帶來以上所描述之優點。亦可進一步開發對應於微機械組件之以上所解釋之示範性實施例的用於生產電容式壓力感測器設備之方法。
在下文基於諸圖來解釋本發明之其他特徵及優點。
10:基板
10a:基板側
12:框架結構
14:中間層
16:框式部分表面
18:隔膜/隔膜層
20:自撐式區
20a:外部側
22:內部容積
24:量測電極
26:參考量測電極
28:中間區
30:邊緣區
32:對立電極
34:連接區
36:參考對立電極
38:連接區
d1:第一距離
d2:第二距離
M:中點
p:物理壓力
p0:參考壓力
S1:方法步驟
S2:方法步驟
S3:方法步驟
S4:方法步驟
S5:方法步驟
[圖1至圖8]展示微機械組件之示範性實施例的各種示意性表示。
[圖9]為說明根據本發明之一示範性實施例之用於微機械組件之生產方法的流程圖。
圖1展示微機械組件之第一示範性實施例的示意性表示。圖1中之 示意性地所展示之微機械組件具有基板10，該基板較佳包括至少一個半導體材料。基板10可例如為矽基板。然而，代替矽或除了矽之外，基板10亦可包括至少另一種材料。
該微機械組件亦具有框架結構12，該框架結構在基板10之基板側10a上或基板10上之至少一個中間層14上構成，其方式為使得框架結構12圍封基板10之部分表面16及/或至少一個中間層14。舉例而言，框架結構12可在覆蓋基板側10a之絕緣層14上作為中間層14構成。中間層14亦可包括複數個子層，諸如氧化矽層及(富矽)氮化矽層。經由框架結構12，使隔膜/隔膜層18張緊，其方式為使得隔膜18之自撐式區20在框式部分表面16上方延伸。隔膜18可包括至少一個半導體材料，諸如矽。然而，代替矽或除了矽之外，隔膜18亦可包括至少另一種材料。
另外，在其中具有參考壓力p0的由框架結構12及隔膜18圍封之內部容積22係以氣密方式被密封。隔膜18之自撐式區20藉由在自撐式區20之遠離內部容積22而定向的外部側20a上之不等於參考壓力p0的物理壓力p而可變形/變形。該微機械組件亦具有位於框式部分表面16上之量測電極24。除了量測電極24以外，與量測電極24電絕緣之參考量測電極26亦位於框式部分表面16上。(相同)隔膜18之(單一)自撐式區20因此在量測電極24及參考電極26兩者上方延伸。
量測電極24及參考量測電極26在被氣密地密封之內部容積22內部之共同組態導致微機械組件之節省空間的設計。此有助於微機械組件小型化。另外，歸因於微機械組件之節省空間之設計，在其生產期間可節省材料。微機械組件之節省空間之設計因此亦促成其生產成本降低。
儘管量測電極24及參考電極26整合於相同內部容積22中，但量測電極24可用以量測作為自撐式區20之外部側20a上之物理壓力p之函數的量測電 壓，而可由參考量測電極26量測(實質上)獨立於外部側20a上之物理壓力p的參考電壓。參考電壓因此(幾乎)僅為環境及/或系統影響(諸如主要溫度)之函數，且因此有利地適合於自量測電壓補償/「濾除」此類影響。此確保可使用量測電壓(亦考量參考電壓)來可靠地判定主要在自撐式區20之外部側20a處之物理壓力p，該物理壓力p特別是(幾乎)不受環境及/或系統影響歪曲。
用於量測作為物理壓力p之函數的量測電壓之量測電極24之適合性，及用於量測(實質上)獨立於物理壓力p之參考電壓的參考量測電極26之適合性可由框式部分表面16上之電極24及26之簡單組態藉由以下操作來確保：將量測電極24置放為鄰近於自撐式區20之「壓敏部分區段」/「在」自撐式區20之「壓敏部分區段」「之下」，而參考量測電極26定位成鄰近於自撐式區20之(幾乎)「壓力穩定部分區段」/「在」自撐式區20之(幾乎)「壓力穩定部分區段」「之下」。自撐式區20之「壓敏部分區段」可被理解為當在外部側20a上存在顯著地偏離參考壓力p0之物理壓力p時顯著地偏轉及/或變形的自撐式區20之部分表面。相對應地，自撐式區20之「壓力穩定部分區段」可被理解為與「壓敏部分區段」相比，即使在外部側20a上之給定物理壓力p顯著不同於參考壓力p0的情況下，亦較不強烈偏轉及/或變形的自撐式區20之不同部分表面。如自進一步描述顯而易見，用於量測作為物理壓力p之函數的量測電壓之量測電極24之有利的適合性，及用於量測(實質上)獨立於物理壓力p之參考電壓的參考量測電極26之有利的適合性可已經藉由框式部分表面16上之電極24及26之此組態來實現。
舉例而言，可界定由框架結構12圍封之部分表面16之中點M，其中量測電極24覆蓋中點M，而參考量測電極26在框式部分表面16上經定位成與中點M相隔一定距離。藉由使用電極24及26之此組態，可利用如下事實：當在外部側20a上存在與參考壓力p0顯著不同的壓力p時，自撐式區20之在框式部分表面16之中點M上方延伸的部分表面(作為「壓敏部分區段」)強烈偏轉及/或變形。自 撐式區20之在此狀況下在量測電極26上方延伸的部分表面(作為「壓力穩定部分區段」)同時較不強烈顯著地偏轉及/或變形。特定言之，量測電極24可覆蓋中點M，其方式為使得中點M經定位成與量測電極24之中點/焦點(圖中未示)相隔最小距離。
替代地或另外，量測電極24可位於由參考量測電極26包圍之表面內。在此狀況下，電極24及26之組態具有以下另外優點：自撐式區20之在參考量測電極26上方延伸的部分表面(作為「壓力穩定部分區段」)通常歸因於其實現為自撐式區20之邊緣表面，與在量測電極24上方延伸的可被指定為自撐式區20之中間面的表面(作為「壓敏部分區段」)相比，具有顯著較低之彎曲強度。此外，在此狀況下電極24及26之組態亦利用如下額外優點：參考電極26佔據框式部分表面16之通常保持未使用的邊緣表面。微機械組件之此處所描述之設計可因此用以達成微機械組件之目標小型化。然而，亦應注意，若參考電極26僅位於量測電極24之一側上或位於量測電極24之兩側或三個側上，則已經提供了微機械組件之有利設計。
在圖1之示範性實施例中，電極24及26之組態亦可如此描述：隔膜18之自撐式區20藉由存在於自撐式區20之外部側20a上之大於參考壓力p0的物理壓力p而可變形/變形，其方式為使得自撐式區20之中間區28在朝向量測電極24之方向上位移大於參考壓力p0之物理壓力p。中間區28因此在量測電極24上方延伸(作為「壓敏部分區段」)。相比之下，參考量測電極26位於框式部分表面16上，其方式為使得自撐式區20之位於自撐式區20之中間區28外部的邊緣區30僅在朝向參考量測電極26之方向上藉由大於參考壓力p0的物理壓力p而稍微彎曲。因此，大於參考壓力p0之物理壓力p引起邊緣區30與參考量測電極26之間的距離之改變顯著地小於在中間區28與量測電極24之間引起的距離之改變。在參考量測電極36上方延伸之邊緣區30因此可被稱作「壓力穩定部分區段」。
在圖1之微機械組件中，緊固於自撐式區20上之量測電極24及對立電極能夠電接觸，其方式為使得可分接量測電極24與對立電極32之間的量測電壓。量測電極24及對立電極32因此可被稱作有用電容/有用電容器。對立電極32緊固於自撐式區20之遠離外部側20a而定向的內部側上。對立電極32延伸至內部容積22中，其方式為使得在量測電極24與對立電極32之間僅存在比較小的第一距離d1，第一距離d1依據存在於外部側18上之物理壓力p而變化。量測電極24與對立電極32之間的比較小的第一距離d1促成有用電容器之壓力敏感度增加。對立電極32可特別經由至少一個連接區34而在一點處或藉由一表面連接至自撐式區20。較佳地，對立電極32懸掛於自撐式區20之「壓敏部分區段」上，諸如懸掛於自撐式區20之中間區28上。
替代地，對立電極32亦可在自撐式區20內構成，具體言之僅在自撐式區20之「壓敏部分區段」內構成。特定言之，對立電極32可僅在自撐式區20之中間區28內構成。
參考量測電極26及在自撐式區20中構成之參考對立電極36亦能夠電接觸，其方式為使得可分接參考量測電極26與參考對立電極36之間的參考電壓。參考量測電極26及參考對立電極36可被描述為參考電容/參考電容器。在參考量測電極26與參考對立電極36之間，存在顯著大於量測電極24與對立電極32之間的第一距離d1的第二距離d2。參考量測電極26與參考對立電極36之間的參考電容器已經歸因於與第一距離d1相比顯著更大的第二距離d2而對壓力較不敏感。參考對立電極36較佳僅在自撐式區20之「壓力穩定部分區段」內構成，例如僅在自撐式區20之邊緣區30內構成。
圖2展示微機械組件之第二示範性實施例之示意性表示。作為與以上所描述之示範性實施例之唯一差異，圖2中示意性地展示之微機械組件具有位於緊固至框架結構12之內部容積22中的參考對立電極36。
參考對立電極36相對於參考量測電極26之位置因此不受自撐式區20之當前形狀影響。參考對立電極36相對於參考量測電極36之位置因此亦與作用於自撐式區20之外部側20a上之物理壓力p無關。雖然可在緊固於自撐式區20上之量測電極24與對立電極32之間分接的量測電壓對應於存在於外部側18處之物理壓力p而變化，但可在緊固於框架結構12上之參考量測電極26與參考對立電極36之間分接的參考電壓絕對不受物理壓力p影響。
特定言之，對立電極32可相對於量測電極24而定位，且參考對立電極36可相對於參考量測電極26而定位，其方式為使得在給出在自撐式區20之外部側18上之等於參考壓力p0的物理壓力p的情況下，對立電極與量測電極24相隔第一距離d1(p=p0)，且參考量測電極26與參考對立電極36相隔小於第一距離d1(p=p0)的第二距離d2(p=p0)。在給出外部側18上之等於參考壓力p0的物理壓力p的情況下，可定義第一距離d1(p=p0)及第二距離d2(p=p0)之值，使得對立電極32僅在配備有微機械組件的電容式壓力感測器設備之「工作壓力」存在於外部側18上時經定位成與量測電極24相隔第二距離d2(p=p0)。「工作壓力」可被理解為通常在電容式壓力感測器設備在外部側18上之有效使用期間占主導或所希望的物理壓力p。「工作壓力」可例如為1巴。替代地或另外，當在外部側18上存在等於參考壓力p0之物理壓力p時，亦可定義用於第一距離d1(p=p0)及第二距離d2(p=p0)之值，使得在外部側18上之電容式壓力感測器設備之「工作壓力」下，量測電壓等於參考電壓。使用當在外部側18上存在等於參考壓力p0之物理壓力p時針對第一距離d1(p=p0)及第二距離d2(p=p0)之值之此處所描述的定義中之每一者，可引起電容式壓力感測器設備對當前存在於外部側18處之物理壓力p與「工作壓力」之偏差的良好敏感度。
在圖2(及下文所描述之示範性實施例)之微機械組件中，對立電極32及參考對立電極36可由共同材料層構造出。針對對立電極32及參考對立 電極36之共同形成所進行之方法步驟可為半導體技術中之標準製程。對立電極32及參考對立電極36之共同生產因此可以低成本進行。
關於圖2之微機械組件之其他特徵及屬性，參考先前所描述之示範性實施例。
圖3展示微機械組件之第三示範性實施例之示意性表示。圖3中示意性地展示之微機械組件與先前所解釋示範性實施例之不同之處在於：位於內部容積22中之參考對立電極36除了緊固於框架結構12上以外，亦緊固於框式部分表面16上。出於此目的，連接區38可自參考對立電極36延伸至框式部分表面16。舉例而言，圖3中所展示之參考對立電極36經由形成於其朝向對立電極32所定向之內部邊緣上的連接區38連接至框式部分表面16。較佳地，電極24及26經定位成與連接區38相隔一定距離。
關於圖3之微機械組件之其他屬性及特徵，參考先前所描述之示範性實施例。
圖4至圖7展示微機械組件之其他示範性實施例的示意性表示。
圖4至圖7之微機械組件之比較顯而易見的是，參考對立電極36亦可經由複數個連接區38連接至框式部分表面16。在圖4之微機械組件中，參考對立電極36經由在其內部邊緣上構成之連接區38且經由在中心構成之連接區38連接至框式部分表面16。在圖5之實施例中，參考對立電極36經由位於其內部邊緣上之連接區38且經由在其遠離對立電極32而定向之外部邊緣上所構成的連接區38連接至框式部分表面16。圖6中所展示之參考對立電極36經由位於其內部邊緣上、其外部邊緣上及內部邊緣與外部邊緣之間的區(可能在中心)中之三個連接區38連接至框式部分表面16。相比之下，圖7中所展示之微機械組件具有僅經由在內部邊緣與外部邊緣之間構成的連接區38(可能在中心)連接至框式部分表面16的參考對立電極36。如圖5至圖7中可見，亦可省略參考對立電極36之 緊固至框架結構12。
經由相同參考對立電極36連接至框式部分表面16所經由之複數個連接區38之形成，參考對立電極36之諧振頻率可顯著增大。以此方式，由靜電力造成或由固有應力梯度造成的參考對立電極36之偏轉可顯著減小。
關於圖4至圖7之微機械組件之其他屬性及特徵，參考先前所描述之示範性實施例。
關於圖2至圖7，不論參考對立電極36是否緊固至框架結構12及/或緊固至框式部分表面16，並不連接至隔膜18的參考對立電極36之使用總是確保以下優點：參考對立電極36對隔膜18之自撐式區20之彎曲強度沒有影響。因此儘管存在參考對立電極36，自撐式區20仍可自由地變形，作為對其外部側20a上之物理壓力p之反應。同時，在假定使用位於內部容積22中之參考對立電極36的情況下，參考電容器經定位成完全在內部容積22內，且因此對壓力完全不敏感。
圖8展示微機械組件之另一示範性實施例的示意性表示。在圖8之微機械組件中，對立電極32及參考對立電極36兩者經「整合」至隔膜18之自撐式區20中。因此亦可省略「懸掛」於自撐式區20上之對立電極32之形成。關於圖8之微機械組件之其他屬性及特徵，參考先前所描述之示範性實施例。
以上所描述之所有微機械組件補救了習知缺點：根據現有技術之參考電容器之形成需要在基板10上之晶片表面與形成有用電容器所需之晶片表面的數量一樣多。此習知缺點經由電極24及26整合至內部容積22中來補救。電極24及26整合至內部容積22中因此與現有技術相比使基板10上之表面能夠節省大致兩倍。即使在特別為了增加對自撐式區20之壓力之敏感度而給出隔膜18或其自撐式區20之比較大表面的情況下，量測及參考電容器至同一量測結構中之整合(亦即，同一隔膜18之自撐式區20下方之電極24及26之情形)與現有技術 相比亦提供表面顯著節省大致2倍。以上所描述之微機械組件中之每一者可整合至電容式壓力感測器設備中。較佳地，電容式壓力感測器設備亦具有評估電子件，該評估電子件經設計為在每一狀況下在至少考量分接之量測電壓及分接之參考電壓的情況下判定及輸出與存在於自撐式區20之外部側20a上之物理壓力p相關的量測值。此使能夠可靠判定特別是(實質上)不受環境及/或系統影響歪曲的物理壓力p。
圖9為解釋微機械組件之生產方法之示範性實施例的流程圖。可使用下文所描述之生產方法來生產以上所描述之所有微機械組件。然而，生產方法之實用性不限於此等微機械組件之生產。
在方法步驟S1中，在基板上構成框架結構，且該框架結構框住基板之部分表面及/或存在於基板上之至少一個中間層。作為方法步驟S2，隔膜經由框架結構而張緊，其方式為使得該隔膜之自撐式區在框式部分表面上方延伸。若在進行方法步驟S1及S2之後，由框架結構及該隔膜圍封的在其中具有參考壓力之內部容積仍未以氣密方式被密封，則此步驟作為額外方法步驟(圖中未示)來完成。此外，在方法步驟S2中，使隔膜張緊，其方式為使得隔膜之自撐式區藉由自撐式區之遠離內部容積而定向的外部側上之物理壓力而可變形/變形，該物理壓力不等於參考壓力。可以任何順序、同時地或時間上重疊地進行方法步驟S1及S2。
亦在方法步驟S1及S2之前或之間進行方法步驟S3及S4。作為方法步驟S3，在框式部分表面上定位/形成量測電極。作為方法步驟S4，除了量測電極以外，亦另外在框式部分表面上定位/形成與量測電極電絕緣之參考量測電極。可同時進行方法步驟S3及S4。
較佳地，使在自撐式區中構成及/或緊固於自撐式區上之量測電極及對立電極能夠電接觸，其方式為使得可分接量測電極與對立電極之間的量 測電壓。較佳地，亦使在自撐式區中構成及/或緊固於框架結構上及/或框式部分表面上之參考量測電極及參考對立電極可電接觸，其方式為使得可分接參考量測電極與參考對立電極之間的參考電壓。上文已描述對立電極及參考對立電極之組態的實施例。
方法步驟S1至S4亦可為用於生產電容式壓力感測器設備之方法的部分。在此狀況下，除了根據方法步驟S1至S4生產微機械組件以外，另外亦進行(可選)方法步驟S5。作為方法步驟S5，構成評估電子件，其方式為使得評估電子件至少在考量分接之量測電壓及分接之參考電壓的情況下判定及輸出與在每一狀況下存在於自撐式區之外部側上的物理壓力相關之量測值。
10:基板
10a:基板側
12:框架結構
14:中間層
16:框式部分表面
18:隔膜/隔膜層
20:自撐式區
20a:外部側
22:內部容積
24:量測電極
26:參考量測電極
28:中間區
30:邊緣區
d1:第一距離
d2:第二距離
M:中點
p:物理壓力
p0:參考壓力

Claims (23)

  1. 一種用於一電容式壓力感測器設備之微機械組件，該微機械組件包含：一基板；一框架結構，其框住該基板之一部分表面及/或該基板上之至少一個中間層；一隔膜，其由該框架結構張緊，其方式為使得該隔膜之一自撐式區在該部分表面上方延伸，該隔膜和該部分表面之間具有一內部容積；至少一個第一連接器，其從該隔膜的一徑向內部區域朝向該部分表面突出，一對立電極，其位於該內部容積中並透過該至少一個第一連接器附接至該隔膜；一量測電極，其位於該部分表面上；一參考量測電極，其位於該部分表面上且與該量測電極電絕緣；一參考對立電極；以及其中：由該框架結構及該隔膜圍封之該內部容積被氣密地密封，在所述內部容積中具有一參考壓力；該隔膜之該自撐式區在經施加於該自撐式區之遠離該內部容積而定向的一外部側上之一物理壓力不等於該參考壓力時，可藉由該物理壓力而變形；以及該微機械組件還包括以下兩個特徵(I)和(II)中的至少之一：(I)(a)該微機械組件包括用於在該量測電極和對立電極之間分接一量測電壓，以及用於在參考量測電極和參考對立電極之間分接一參考電壓的電接觸點，以及(b)該量測電極、該參考量測電極、該對立電極和該參考對立電極被佈置為(i)當該物理壓力等於該參考壓力時，該量測電極和該對立電極之間的距離不同於該參考量測電極和該參考對立電極之間的距離，(ii)使得當該物理壓力等 於該參考壓力時，該量測電壓和該參考電壓不相等，以及(iii)使得當該物理壓力處於與該參考壓力不相等的一預定壓力值時，該量測電壓與該參考電壓相等；和(II)(a)該微機械組件還包括從該隔膜的一徑向外部區域朝向該部分表面突出的一第二連接器，(b)透過將該參考對立電極的一徑向外半部連接到該第二連接器，將該參考對立電極連接到該隔膜，並且(c)該參考對立電極的一徑向內半部不與該隔膜連接。
  2. 如請求項1之微機械組件，其中，該參考對立電極配置於該自撐式區中及/或該框架結構上及/或該部分表面上。
  3. 根據請求項1所述的微機械組件，其中該微機械組件還包括該第二連接器，該參考對立電極通過將該參考對立電極的該徑向外半部附接該述第二連接器而連接到該隔膜，且該參考對立電極的該徑向內半部不與該隔膜連接。
  4. 根據請求項3所述的微機械組件，其中該參考對立電極佈置在該內部容積中。
  5. 根據請求項3所述的微機械組件，其中該參考對立電極至少部分地圍繞該對立電極周向延伸。
  6. 根據請求項3所述的微機械組件，其中該對立電極佈置在該隔膜的一徑向中心處。
  7. 根據請求項3所述的微機械組件，其中，該至少一個第一連接器包括在該對立電極的一中心處的一個第一連接器和在該對立電極的一徑向外半部處的另一個第一連接器。
  8. 根據請求項4所述的微機械組件，其中：該微機械組件包括電接觸點，其用於分接該量測電極和該對立電極之間的 該量測電壓，以及用於分接該參考量測電極和該參考對立電極之間的該參考電壓；和該量測電極、該參考量測電極、該對立電極和該參考對立電極配置成：當該物理壓力等於該參考壓力時，該量測電極和該對立電極之間的距離不同於該參考量測電極和該參考對立電極之間的距離；使得當該物理壓力等於該參考壓力時，該量測電壓和該參考電壓不相等；以及使得當該物理壓力處於與該參考壓力不相等的預定壓力值時，該量測電壓與該參考電壓相等。
  9. 根據請求項8所述的微機械組件，其中該量測電極、該參考量測電極、該對立電極和該參考對立電極被配置成使得當該物理壓力處於不等於該參考壓力的預定壓力值時，該量測電極和該對立電極之間的距離等於該參考量測電極和該參考對立電極之間的距離。
  10. 如請求項8之微機械組件，其中該對立電極相對於該量測電極而定位且該參考對立電極相對於該參考量測電極而定位，使得當該自撐式區之該外部側上之該物理壓力等於該參考壓力時，該對立電極與該量測電極相隔一第一距離且該參考量測電極與該參考對立電極相隔一第二距離，該第二距離小於該第一距離。
  11. 如請求項1之微機械組件，由該框架結構框住之該部分表面之一中點係可界定的，該量測電極覆蓋該中點，且該參考量測電極在該部分表面上經定位成與該中點相隔一定距離。
  12. 如請求項1之微機械組件，其中該量測電極係由該參考量測電極包圍。
  13. 如請求項1之微機械組件，其中： 該隔膜之該自撐式區在該自撐式區之該外部側上之該物理壓力大於該參考壓力時可藉由該物理壓力而變形，使得該自撐式區之一中間區與該自撐式區之其他部分區相比，與該部分表面相隔一較小距離；該量測電極位於該部分表面上使得該自撐式區之該中間區藉由大於該參考壓力之該物理壓力而朝向該量測電極位移；且該參考量測電極位於該部分表面上，使得該自撐式區之在該中間區外部的一邊緣區藉由大於該參考壓力之該物理壓力在朝向該參考量測電極之方向上彎曲。
  14. 一種電容式壓力感測器設備，其包含：評估電子件；及用於一電容式壓力感測器設備之一微機械組件，該微機械組件包括：一基板；一框架結構，其框住該基板之一部分表面及/或該基板上之至少一個中間層；一隔膜，其由該框架結構張緊，其方式為使得該隔膜之一自撐式區在該部分表面上方延伸，該隔膜和該部分表面之間具有一內部容積；至少一個第一連接器，其從該隔膜的一徑向內部區域朝向該部分表面突出，一量測電極，其位於該部分表面上；一參考量測電極，其位於該部分表面上且與該量測電極電絕緣；一對立電極，其配置於該內部容積中並且透過該至少一個第一連接器附接至該隔膜；及一參考對立電極；其中：由該框架結構及該隔膜圍封之該內部容積被氣密地密封，在所述內部容積中具有一參考壓力； 該隔膜之該自撐式區在經施加於該自撐式區之遠離該內部容積而定向的一外部側上之一物理壓力不等於該參考壓力時，可藉由該物理壓力而變形；該量測電極及該對立電極能夠電接觸以在該量測電極與該對立電極之間分接一量測電壓；該參考量測電極及該參考對立電極能夠電接觸以在該參考量測電極與該參考對立電極之間分接一參考電壓；該評估電子件經組態以：基於該分接之量測電壓及該分接之參考電壓，判定與存在於該自撐式區之該外部側上之該物理壓力相關的一量測值；輸出經判定之該量測值；及該電容式壓力感測器設備進一步包含以下兩個特徵(I)和(II)中的至少之一：(I)(a)該微機械組件包括用於在該量測電極和對立電極之間分接一量測電壓，以及用於在參考量測電極和參考對立電極之間分接一參考電壓的電接觸點，以及(b)該量測電極、該參考量測電極、該對立電極和該參考對立電極被配置為(i)當該物理壓力等於該參考壓力時，該量測電極和該對立電極之間的距離不同於該參考量測電極和該參考對立電極之間的距離，(ii)使得當該物理壓力等於該參考壓力時，該量測電壓和該參考電壓不相等，以及(iii)使得當該物理壓力處於與該參考壓力不相等的一預定壓力值時，該量測電壓與該參考電壓相等；和(II)(a)該微機械組件還包括從該隔膜的一徑向外部區域朝向該部分表面突出的一第二連接器，(b)透過將該參考對電極的一徑向外半部連接到該第二連接器，將該參考對立電極連接到該隔膜，並且(c)該參考對立電極的一徑向內半部不與該隔膜連接。
  15. 一種生產用於一電容式壓力感測器設備之一微機械組件之方 法，該方法包含：在一基板上形成框住該基板之一部分表面及/或該基板上之至少一個中間層的一框架結構；經由該框架結構使一隔膜張緊，其方式為使得該隔膜之一自撐式區在該部分表面上方延伸，其中由該框架結構及該隔膜圍封之一內部容積被氣密地密封，在所述內部容積中介於該隔膜和該部分表面之間具有一參考壓力，其中該隔膜之該自撐式區在經施加於該自撐式區之遠離該內部容積而定向的一外部側上之一物理壓力不等於該參考壓力時，可藉由該物理壓力而變形；將一量測電極定位於該部分表面上；將一對立電極附接至從該隔膜的一徑向內部區域朝向該部分表面突出的至少一個第一連接器，使得該對立電極佈置在該內部容積中；將與該量測電極電絕緣的一參考量測電極定位於該部分表面上；及配置一參考對立電極，其與該參考量測電極相對；其中，該方法包括以下兩個特徵(I)和(II)中的至少之一：(I)(a)該方法還包括佈置電接觸點以分接該量測電極和該對立電極之間的一量測電壓，以及分接該參考量測電極和該參考對立電極之間的一參考電壓，且(b)該量測電極、該參考量測電極、該對立電極和該參考對立電極被配置為(i)當該物理壓力等於該參考壓力時，該量測電極和該對立電極之間的距離不同於該參考量測電極和該參考對立電極之間的距離，(ii)使得當該物理壓力等於該參考壓力時，該量測電壓和該參考電壓不相等，以及(iii)使得當該物理壓力處於與該參考壓力不相等的一預定壓力值時，該量測電壓與該參考電壓相等；和(II)該參考對立電極的配置包括透過將該參考對立電極的一徑向外半部連接到一第二連接器來將該參考對立電極連接到該隔膜，該第二連接器從該隔膜的一徑向外部區域朝向該部分表面突出，該參考對立電極的一徑向內半部不與該 隔膜連接。
  16. 如請求項15之方法，其中，該參考對立電極配置於該自撐式區中及/或該框架結構上及/或該部分表面上。
  17. 一種用於生產一電容式壓力感測器設備之方法，該方法包含：生產一微機械組件，該微機械組件之該生產包含：在一基板上形成框住該基板之一部分表面及/或該基板上之至少一個中間層的一框架結構；經由該框架結構使一隔膜張緊，其方式為使得該隔膜之一自撐式區在該部分表面上方延伸，其中由該框架結構及該隔膜圍封之一內部容積被氣密地密封，在所述內部容積中介於該隔膜和該部分表面之間具有一參考壓力，其中該隔膜之該自撐式區在經施加於該自撐式區之遠離該內部容積而定向的一外部側上之一物理壓力不等於該參考壓力時，可藉由該物理壓力而變形；將一量測電極定位於該部分表面上；將一對立電極附接至從該隔膜的一徑向內部區域朝向該部分表面突出的至少一個第一連接器，使得該對立電極佈置在該內部容積中；將與該量測電極電絕緣的一參考量測電極定位於該部分表面上；配置一參考對立電極，其與該參考量測電極相對；提供評估電子件，該評估電子件經組態以：及基於來自該量測電極和該對立電極之間的一分接量測電壓的電接觸點的輸入以及該參考量測電極和該參考對立電極之間的一分接參考電壓，，判定與存在於該自撐式區之該外部側上之該物理壓力相關的一量測值；及輸出該判定之該量測值；其中，該方法包括以下兩個特徵(I)和(II)中的至少之一：(I)該量測電極、該參考量測電極、該對立電極和該參考對立電極被佈置為(i) 當該物理壓力等於該參考壓力時，該量測電極和該對立電極之間的距離不同於該參考量測電極和該參考對立電極之間的距離，(ii)使得當該物理壓力等於該參考壓力時，該量測電壓和該參考電壓不相等，以及(iii)使得當該物理壓力處於與該參考壓力不相等的一預定壓力值時，該量測電壓與該參考電壓相等；和(II)該參考對立電極的配置包括透過將該參考對立電極的一徑向外半部連接到一第二連接器來將該參考對立電極連接到該隔膜，該第二連接器從該隔膜的一徑向外部區域朝向該部分表面突出，該參考對立電極的一徑向內半部不與該隔膜連接。
  18. 一種用於一電容式壓力感測器設備之微機械組件，該微機械組件包含：一基板；一框架結構，其框住該基板之一部分表面及/或該基板上之至少一個中間層，在該隔膜和部分表面之間具有一內部容積，其中該內部容積被該框架結構周向包圍並且被氣密地密封，在所述內部容積中具有一參考壓力；該隔膜係由該框架結構張緊，其方式為使得該隔膜之一自撐式區在該部分表面上方延伸；一量測電極，其位於該部分表面上；一參考量測電極，其位於該部分表面上且與該量測電極電絕緣；一量測對立電極，其相對於該量測電極；一參考對立電極，其相對於該參考量測電極；其中：該隔膜的該自支撐區域可藉由施加在該自支撐區域的遠離該內部容積的外側上的一物理壓力而變形，當物理壓力不等於參考壓力時；和該微機械組件包括以下兩個特徵(I)和(II)中的至少一個： (I)(a)該參考對立電極配置在該內部容積中並透過一第一連接器懸掛於該隔膜，該參考對立電極的一徑向外邊緣透過該第一連接器懸掛於該隔膜，該第一連接器在朝向該基板的方向上從該隔膜延伸到該參考對立電極的徑向外邊緣，該參考對立電極的其餘部分，包括該參考對立電極的徑向大部分，不與該隔膜連接，(b)該量測對立電極配置在該內部容積中，並且(c)該量測對立電極的一中心和該量測對立電極的一徑向外部部分連接至該隔膜；(II)該參考對立電極透過一第二連接器由基板的部分表面支撐，該第二連接器從該參考對立電極延伸到該部分表面。
  19. 如請求項18之微機械組件，其中：該參考對立電極配置在該內部容積中並透過該第一連接器懸掛於該隔膜，該參考對立電極的該徑向外邊緣透過該第一連接器懸掛於該隔膜，該第一連接器在朝向該基板的方向上從該隔膜延伸到該參考對立電極的徑向外邊緣，該參考對立電極的其餘部分，包括該參考對立電極的徑向大部分，不與該隔膜連接；該量測對立電極配置在該內部容積中；並且該量測對立電極的該中心和該量測對立電極的該徑向外部部分連接至該隔膜。
  20. 如請求項19之微機械組件，其中，該量測對立電極的該中心透過一第三連接器連接到該隔膜，該第三連接器從該隔膜延伸到該量測對立電極的中心，並且量測對立電極的徑向外部部分透過一第四連接器連接到該隔膜，該第四連接器從該隔膜延伸到該量測對立電極的徑向外部部分。
  21. 如請求項18之微機械組件，其中該參考對立電極經由從該參考對立電極延伸到該部分表面的該第二連接器由該基板的該部分表面支撐。
  22. 如請求項18之微機械組件，其中該參考對立電極直接連接到該框架結構。
  23. 如請求項22之微機械組件，其中該參考對立電極由形成該框架結構的一層的一部分形成，並從該框架結構徑向向內延伸。
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