[实用新型]MEMS压力芯片

说明书

本申请属于压力传感器领域，涉及一种MEMS压力芯片。该芯片包括：支撑部，具有通腔；感应膜层，悬空于通腔且通过支撑部支撑，感应膜层包括悬空区和搭接区，感应膜层通过搭接区连接于支撑部，悬空区悬空于通腔且悬空区开设有与通腔连通的至少一个应力集中槽；压敏电阻，多个压敏电阻分别设于感应膜层背向支撑部的一侧且分别与应力集中槽对应设置，压敏电阻用于根据感应膜层的形变产生电信号。本申请实施例通过在压敏电阻相对的地方设置应力集中槽，一方面，可以减薄压敏电阻在应力集中槽位置的厚度，提高压敏电阻的灵敏度，另一方面，不需要将压敏电阻整体制备的很薄，降低了制备成本。

技术领域

本申请属于压力传感器领域，涉及一种MEMS压力芯片。

背景技术

MEMS(Micro Electro Mechanical System)即微电子机械系统，是新兴的跨学科的高新技术研究领域。由于MEMS技术制造的压阻式压力传感器体积小，易于集成，性能可靠、可实现非电信号到电信号的转换等优势，已经常用于汽车，航空航天、石化和生物医疗等领域中进行压力测量。根据敏感原理不同，MEMS压力敏感芯片有分为变电容式、压电式以及压阻式，其中又以压阻式MEMS压力敏感芯片的应用最广。

相关技术提供的压力传感器在硅晶圆上制备出压敏电阻结构，并使用金属引线区域或重掺杂硅引线区域将压敏电阻连接成惠斯通电桥结构，再在晶圆背面制备出腔体，使硅晶圆具有一层感压膜层，压敏电阻一般位于膜层的边缘，感压膜在承受压力变形时，感压膜层边缘处产生的应力最大，从而使压敏电阻的阻值发生改变，惠斯通电桥的输出电压也会根据阻值的改变而变化，单位压力变化下产生的输出电压改变即为灵敏度。

但是由于相关技术提供的MEMS压力敏感芯片感压膜层厚度做的非常薄才可以达到MEMS压力敏感芯片的灵敏度要求，但是将感压膜层厚度做的非常薄增加了MEMS压力敏感芯片制备工艺的难度，也使MEMS压力敏感芯片产出的良率不高。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种MEMS压力芯片，能够减薄压敏电阻在应力集中槽位置的厚度，提高压敏电阻的灵敏度，不需要将压敏电阻整体制备的很薄，降低了制备成本。

第一方面，提供一种MEMS压力芯片，包括：感应膜层，悬空于通腔且通过支撑部支撑，感应膜层包括悬空区和搭接区，感应膜层通过搭接区连接于支撑部，悬空区悬空于通腔且悬空区开设有与通腔连通的至少一个应力集中槽；压敏电阻，多个压敏电阻分别设于感应膜层背向支撑部的一侧且分别与应力集中槽对应设置，压敏电阻用于根据感应膜层的形变产生电信号。

在一种可选地实施例中，沿通腔的贯通方向上、压敏电阻在感应膜层的正投影位于应力集中槽边界范围内；或者，沿通腔的贯通方向上、压敏电阻的正投影与应力集中槽的正投影至少部分重叠。

在一种可选地实施例中，感应膜层具有相背的第一表面和第二表面，第二表面朝向支撑部，应力集中槽由第二表面向感应膜层内部凹陷形成；应力集中槽与搭接区相邻。

在一种可选地实施例中，应力集中槽呈连续环形槽结构；或者，应力集中槽呈盲孔结构，多个应力集中槽相互间隔分布，且多个应力集中槽与多个压敏电阻一一对应。

在一种可选地实施例中，多个压敏电阻通过引线电连接以形成惠斯通电桥；引线包括主线区和通过主线区延伸的引脚，引脚与压敏电阻连接。

在一种可选地实施例中，感应膜层为硅基膜层，压敏电阻与引线为向硅基膜层掺杂导电粒子形成。

在一种可选地实施例中，还包括钝化层，钝化层覆盖感应膜层及压敏电阻设置。