【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微机电系统（mems），尤其涉及一种结型电容式芯片结构。
技术介绍
1、随着mems技术的发展，压力传感器成为各行业中不可缺少的关键器件，已被广泛应用于汽车电子，石油化工，生物医学和国防军工等领域。相比于压阻式压力传感器，电容式压力传感器具有灵敏度高、功耗低、温度特性好等优势，更加适合研制高精度压力传感器。特别是在现代航空航天技术和现代国防装备等方面对压力测量精度和可靠性要求日益增加的背景下，mems电容式压力传感器的研究受到国内外高度重视。
2、对于普通的电容式压力传感器，一般采用平行板电容器结构，主要由可动极板和固定极板组成，当有压力作用于可动极板时，两极板间距改变，从而电容值发生变化，通过检测电容值实现对压力的测量，但存在输入与输出之间非线性严重、过载能力低等不足，集成度低，在制造电容敏感芯片环节，目前主要通过牺牲层工艺或是键合工艺来实现，牺牲层工艺技术复杂，工艺步骤多，精度难控制，而键合工艺在制造过程中用到soi材料，而单晶硅与多晶硅的键合技术难点目前没有解决，造成制造成本高。pn结的单向导电性和反向截止特性在整流，稳压，开关广泛应用中，大多通过电路系统控制，例如在压力传感器领域，需要先测出压力值，然后转换成电信号，再通过电路系统处理传输到二极管，通过电压变化控制二极管的导通，截止等，多了电路控制系统，提高了应用成本。
技术实现思路
1、本专利技术就是针对上述问题，提供一种改进型的结型电容式芯片结构。
2、为实现上述目的，本专利技术采用
3、下极板（2）下方设置第一衬底掺杂区（4）或不掺杂的本征半导体衬底（4）；下极板（2）掺杂区与第一衬底掺杂区（4）分别为互相掺杂类型相反的n型和p型，或是p型和n型；下极板（2）掺杂区与第一衬底掺杂区（4）形成pn结。如图1所示；
4、或下极板（2）设置为环形，下极板（2）环的外侧设置第一衬底掺杂区（4），下极板（2）环的内侧设置第二衬底掺杂区（7）；下极板（2）掺杂区与第一衬底掺杂区（4）和第二衬底掺杂区（7）分别为互相掺杂类型相反的n型和p型，或是p型和n型；第二衬底掺杂区（7）与第一衬底掺杂区（4）掺杂类型相同，同为n型或同为p型。如图8所示。
5、作为一种优选方案, 本专利技术所述腔体（5）为密封腔体。
6、作为另一种优选方案，下极板（2）下方设置第一衬底掺杂区（4），第一衬底掺杂区（4）下方设置第二衬底掺杂区（7）；下极板（2）掺杂区与第二衬底掺杂区（7）掺杂类型相同，同为n型或同为p型；下极板（2）掺杂区与第一衬底掺杂区（4）分别为互相掺杂类型相反的n型和p型，或是p型和n型。如图3所示。
7、作为另一种优选方案，本专利技术所述上极板（1）与下极板（2）之间设置支撑（3）。
8、作为另一种优选方案，本专利技术所述支撑（3）为竖向筒状结构（如图1所示）或内外双筒结构（如图8所示），支撑（3）内侧为腔体（5）。
9、作为另一种优选方案，本专利技术所述下极板（2）上端设置有介质层（6）。
10、作为另一种优选方案，本专利技术所述上极板（1）上设置通孔（8），通孔（8）与腔体（5）连通。
11、作为另一种优选方案，本专利技术所述第一衬底掺杂区（4）上设置两个电容式芯片结构c1和c2，其中电容c1为不变电容，电容c2为可变电容。
12、作为另一种优选方案，本专利技术所述电容结构c1和c2包括上极板（1）和下极板（2），上极板（1）与下极板（2）之间为腔体（5）,下极板（2）为掺杂区；下极板（2）掺杂区与第一衬底掺杂区（4）分别为互相掺杂类型相反的n型和p型，或是p型和n型；下极板（2）掺杂区与第一衬底掺杂区（4）形成pn结；上极板（1）与下极板（2）之间设置支撑（3）；下极板（2）上端设置有介质层（6）；
13、电容结构c1的上极板（1）上设置通孔（8），通孔（8）与电容结构c1的腔体（5）连通。
14、其次，本专利技术所述下极板（2）上方一侧设置有与下极板（2）掺杂区掺杂类型相反的掺杂区（9），掺杂区（9）设置在腔体（5）的外侧（即掺杂区9与腔体5无交错部分）；下极板（2）掺杂区与掺杂区（9）、第一衬底掺杂区（4）掺杂类型相反，分别为互相掺杂类型相反的n型和p型，或是p型和n型；掺杂区（9）与第一衬底掺杂区（4）分别为互相掺杂类型相同的n型或p型。如图9所示。
15、另外，本专利技术所述上极板（1）、下极板（2）和衬底通过压焊点及金属引线（8）或压焊点与外部电路连接。
16、本专利技术有益效果。
17、本专利技术结构使用时，上极板（1）可用作感压极板，上极板（1）与下极板（2）形成感压可变电容，从而测出待测压力值，将下极板设置成掺杂区，掺杂类型是p型或n型，可以与衬底掺杂区（4）形成pn结，在生产过程中可以基于键合工艺，不再使用soi材料，且减少工艺步骤，可大幅降低制造成本。
18、本专利技术结构使用时，当待测压力源压力增大时，电容值随之增大，电容的电压随着增大，当电压大于pn结导通电压时，pn结正向导通，不再需要电路系统控制，降低复杂性，降低应用成本。
19、本专利技术下极板（2）掺杂区下方设置本征半导体材料作为衬底，本征半导体电阻率很高，几乎不导电，可以作为绝缘层看待，无须在衬底与下极板（2）之间设置绝缘介质层，下极板（2）掺杂区只作为电容的一个极板使用，此机构减少了在衬底上方与下极板（2）掺杂区设置氧化层生产工艺步骤。
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1.结型电容式芯片结构，包括上极板（1）和下极板（2），上极板（1）与下极板（2）之间为腔体（5）,其特征在于下极板（2）为掺杂区；
2.根据权利要求1所述结型电容式芯片结构，其特征在于所述腔体（5）为密封腔体。
3.根据权利要求1所述结型电容式芯片结构，其特征在于下极板（2）下方设置第一衬底掺杂区（4），第一衬底掺杂区（4）下方设置第二衬底掺杂区（7）；下极板（2）掺杂区与第二衬底掺杂区（7）掺杂类型相同，同为N型或同为P型；下极板（2）掺杂区与第一衬底掺杂区（4）分别为互相掺杂类型相反的N型和P型，或是P型和N型。
4.根据权利要求1所述结型电容式芯片结构，其特征在于所述上极板（1）与下极板（2）之间设置支撑（3）。
5.根据权利要求1所述结型电容式芯片结构，其特征在于所述支撑（3）为竖向筒状结构或内外双筒结构，支撑（3）内侧为腔体（5）。
6.根据权利要求1所述结型电容式芯片结构，其特征在于所述下极板（2）上端设置有介质层（6）。
7.根据权利要求1所述结型电容式芯片结构，其特征在于所述上极板（1）上设
8.根据权利要求1所述结型电容式芯片结构，其特征在于所述第一衬底掺杂区（4）上设置两个电容式芯片结构C1和C2，其中C1为不变电容，C2为可变电容。
9.根据权利要求8所述结型电容式芯片结构，其特征在于所述C1和C2包括上极板（1）和下极板（2），上极板（1）与下极板（2）之间为腔体（5）,下极板（2）为掺杂区；下极板（2）掺杂区与第一衬底掺杂区（4）分别为互相掺杂类型相反的N型和P型，或是P型和N型；下极板（2）掺杂区与第一衬底掺杂区（4）形成PN结；上极板（1）与下极板（2）之间设置支撑（3）；下极板（2）上端设置有介质层（6）；
10.根据权利要求1所述结型电容式芯片结构，其特征在于所述下极板（2）上方一侧设置有与下极板（2）掺杂区掺杂类型相反的掺杂区（9），掺杂区（9）设置在腔体（5）的外侧；下极板（2）掺杂区与掺杂区（9）、第一衬底掺杂区（4）掺杂类型相反，分别为互相掺杂类型相反的N型和P型，或是P型和N型；掺杂区（9）与第一衬底掺杂区（4）分别为互相掺杂类型相同的N型或P型。
...【技术特征摘要】
1.结型电容式芯片结构，包括上极板（1）和下极板（2），上极板（1）与下极板（2）之间为腔体（5）,其特征在于下极板（2）为掺杂区；
2.根据权利要求1所述结型电容式芯片结构，其特征在于所述腔体（5）为密封腔体。
3.根据权利要求1所述结型电容式芯片结构，其特征在于下极板（2）下方设置第一衬底掺杂区（4），第一衬底掺杂区（4）下方设置第二衬底掺杂区（7）；下极板（2）掺杂区与第二衬底掺杂区（7）掺杂类型相同，同为n型或同为p型；下极板（2）掺杂区与第一衬底掺杂区（4）分别为互相掺杂类型相反的n型和p型，或是p型和n型。
4.根据权利要求1所述结型电容式芯片结构，其特征在于所述上极板（1）与下极板（2）之间设置支撑（3）。
5.根据权利要求1所述结型电容式芯片结构，其特征在于所述支撑（3）为竖向筒状结构或内外双筒结构，支撑（3）内侧为腔体（5）。
6.根据权利要求1所述结型电容式芯片结构，其特征在于所述下极板（2）上端设置有介质层（6）。
7.根据权利要求1所述结型电容式芯片结构，其特征在于所述上极板（1...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜贵民，张振华，
申请(专利权)人：午芯辽宁省高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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