【技术实现步骤摘要】
本公开涉及mems传感器，尤其涉及一种压阻式压力传感器及其制备方法。
技术介绍
1、压阻式压力传感器是应用最为广泛的一类传感器，其在航空航天、军事工业、能源采集、汽车科技、医疗器械等领域都发挥着重要的作用，在核电、冶金、化工、发动机监控等领域也有着广泛的市场应用需求。压阻式压力传感器主要利用了硅的压阻效应，当对感压膜施加压力时，感压膜上的压敏电阻的电阻率会产生变化，进而由电阻连接形成的惠斯通电桥的输出信号会发生变化。
2、但是，传统的压阻式压力传感器的输出会受到振动和加速度影响，导致其输出精度降低，无法达到准确的压力感测结果。
技术实现思路
1、本公开实施例的目的在于提供一种压阻式压力传感器及其制备方法，用以解决现有技术中压阻式压力传感器的输出受到振动和加速度影响，导致其输出精度降低的问题。
2、本公开的实施例采用如下技术方案：一种压阻式压力传感器，包括：衬底、设置在所述衬底的第一表面上的器件层以及设置在所述衬底的第二表面上的上盖，所述第一表面和第二表面为所述衬底相对的两个表面；其中，所述衬底的第二表面开设有第一空腔和第二空腔，使所述第一空腔的底面与所述第一表面之间剩余的衬底部分形成第一感压膜，所述第二空腔的底面与所述第一表面之间剩余的衬底部分形成第二感压膜；所述上盖开设有对应于所述第一空腔的通孔；所述器件层至少包括：用于感测所述第一感压膜上应力情况的第一压敏电阻和第二压敏电阻，用于感测所述第二感压膜上应力情况的第三压敏电阻和第四压敏电阻，以及连接多个压敏电
3、在一些实施例中，所述第一感压膜和所述第二感压膜具有相同的膜层尺寸。
4、在一些实施例中，所述第一压敏电阻和所述第二压敏电阻被布置在所述第一感压膜上的最大应力处；所述第三压敏电阻和所述第四压敏电阻被布置在所述第二感压膜上的最大应力处；所述第一压敏电阻和所述第二压敏电阻中的其中一个为横向压敏电阻，另一个为纵向压敏电阻；所述第三压敏电阻和所述第四压敏电阻中的其中一个为横向压敏电阻，另一个为纵向压敏电阻。
5、在一些实施例中，任意一个压敏电阻与其所对应的感压膜中心点之间的距离均相同。
6、在一些实施例中，所述第一压敏电阻、所述第二压敏电阻、所述第三压敏电阻以及所述第四压敏电阻具有相同的尺寸和电学特性。
7、在一些实施例中，所述压力检测电路为半开环的惠斯通桥电路。
8、在一些实施例中，所述压力检测电路至少包括：第一传导部、第二传导部、第三传导部、第四传导部、第五传导部、第一金属盘、第二金属盘、第三金属盘、第四金属盘以及第五金属盘，任意两个传导部之间均绝缘；其中，所述第一传导部被配置为实现所述第三压敏电阻、所述第四压敏电阻以及所述第一金属盘之间的电连接，所述第二传导部被配置为实现所述第一压敏电阻、所述第四压敏电阻以及所述第二金属盘之间的电连接，所述第三传导部被配置为实现所述第一压敏电阻、所述第二压敏电阻以及所述第三金属盘之间的电连接，所述第四传导部被配置为实现所述第二压敏电阻以及所述第四金属盘之间的电连接，所述第五传导部被配置为实现所述第三压敏电阻以及所述第五金属盘之间的电连接。
9、在一些实施例中，所述第一传导部、所述第二传导部、所述第三传导部、所述第四传导部以及所述第五传导部为具有不同形状且相互绝缘的多个重掺杂区域。
10、在一些实施例中，每个压敏电阻均包括与所述压敏电阻电连接的第一连接区和第二连接区；所述第一传导部包括所述第三压敏电阻的第一连接区、所述第四压敏电阻的第二连接区以及同时与所述第三压敏电阻的第一连接区、所述第四压敏电阻的第二连接区和所述第一金属盘连接的第一导线；所述第二传导部包括所述第四压敏电阻的第一连接区、所述第一压敏电阻的第二连接区以及同时与所述第四压敏电阻的第一连接区、所述第一压敏电阻的第二连接区和所述第二金属盘连接的第二导线；所述第三传导部包括所述第一压敏电阻的第一连接区、所述第二压敏电阻的第一连接区以及同时与所述第一压敏电阻的第一连接区、所述第二压敏电阻的第一连接区和所述第三金属盘连接的第三导线；所述第四传导部包括所述第二压敏电阻的第二连接区以及同时与所述第二压敏电阻的第二连接区和所述第四金属盘连接的第四导线；所述第五传导部包括所述第三压敏电阻的第二连接区以及同时与所述第三压敏电阻的第二连接区和所述第五金属盘连接的第五导线。
11、本实施例还提供了一种如上述的压阻式压力传感器的制备方法，包括：提供一绝缘层上硅结构作为衬底，其中，以所述绝缘层上硅结构的顶层硅的顶层表面作为所述衬底的第一表面，以所述绝缘层上硅结构的底层硅的底层表面作为所述衬底的第二表面；在所述第二表面开设第一空腔和第二空腔，使所述第一空腔的底面与所述第一表面之间剩余的衬底部分形成第一感压膜，所述第二空腔的底面与所述第一表面之间剩余的衬底部分形成第二感压膜；在所述第一表面制备器件层；在所述第二表面键合上盖，所述上盖开设有对应于所述第一空腔的通孔。
12、本公开实施例的有益效果在于：通过设置与外界待测压强介质直接接触的第一感压膜和与外界待测压强介质完全隔离的第二感压膜，当外界施加压力时，与外界待测压强介质直接接触的第一感压膜同时响应于外界施加压力、振动和加速度产生的应力，与外界待测压强介质完全隔离的第二感压膜则只响应于振动和加速度产生的应力，通过压电检测电路完成输出信号的相互补偿，以达到完全消除振动和加速度所引起的误差，有效提升了压阻式压力传感器的输出精度。
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1.一种压阻式压力传感器，其特征在于，包括：衬底、设置在所述衬底的第一表面上的器件层以及设置在所述衬底的第二表面上的上盖，所述第一表面和第二表面为所述衬底相对的两个表面；其中，
2.根据权利要求1所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述第一感压膜和所述第二感压膜具有相同的膜层尺寸。
3.根据权利要求1所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述第一压敏电阻和所述第二压敏电阻被布置在所述第一感压膜上的最大应力处；所述第三压敏电阻和所述第四压敏电阻被布置在所述第二感压膜上的最大应力处；
4.根据权利要求3所述的压阻式压力传感器，其特征在于，任意一个压敏电阻与其所对应的感压膜中心点之间的距离均相同。
5.根据权利要求1所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述第一压敏电阻、所述第二压敏电阻、所述第三压敏电阻以及所述第四压敏电阻具有相同的尺寸和电学特性。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述压力检测电路为半开环的惠斯通桥电路。
7.根据权利要求6所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述压力
8.根据权利要求7所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述第一传导部、所述第二传导部、所述第三传导部、所述第四传导部以及所述第五传导部为具有不同形状且相互绝缘的多个重掺杂区域。
9.根据权利要求7所述的压阻式压力传感器，其特征在于，每个压敏电阻均包括与所述压敏电阻电连接的第一连接区和第二连接区；
10.一种如权利要求1至9中任一项所述的压阻式压力传感器的制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种压阻式压力传感器，其特征在于，包括：衬底、设置在所述衬底的第一表面上的器件层以及设置在所述衬底的第二表面上的上盖，所述第一表面和第二表面为所述衬底相对的两个表面；其中，
2.根据权利要求1所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述第一感压膜和所述第二感压膜具有相同的膜层尺寸。
3.根据权利要求1所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述第一压敏电阻和所述第二压敏电阻被布置在所述第一感压膜上的最大应力处；所述第三压敏电阻和所述第四压敏电阻被布置在所述第二感压膜上的最大应力处；
4.根据权利要求3所述的压阻式压力传感器，其特征在于，任意一个压敏电阻与其所对应的感压膜中心点之间的距离均相同。
5.根据权利要求1所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述第一压敏电阻、所述第二压敏电阻、所述第三压敏电阻以及所述第四压敏电阻具有相同的尺寸和电学特...
【专利技术属性】
技术研发人员：张怡琳，薛惠琼，王玮冰，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
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