專利名稱：高溫多晶硅壓力傳感器的制作方法
技術領域：
高溫多晶硅壓力傳感器技術領域[0001]本實用新型涉及一種壓力傳感器，特別是涉及一種高溫多晶硅壓力傳感器。
背景技術：
[0002]高溫壓力傳感器因其特殊的高溫應用環(huán)境而日益受到人們的重視。在石油、化工、 冶金和航空航天等領域，有時必須在高溫環(huán)境下測試壓力。普通壓阻式壓力傳感器中力敏電阻依靠硼擴散利用p-n結隔離形成，溫度升高，反相漏電便明顯增加，超過150°C后p-n 結隔離便失效。要提高壓力傳感器高溫性能的最佳途徑是廢除力敏電阻的P-n結隔離，用絕緣層來代替P-n結隔離。藍寶石和SOI高溫壓力傳感器是目前傳感器市場上，用于在高溫壓力測量領域中替代普通擴散硅壓力傳感器的理想產品。[0003]為了使壓力傳感器能夠滿足高溫測壓的要求，早期有人提出用多晶硅做力敏電阻條的想法。由于多晶硅力敏電阻條是制備在絕緣襯底上，與一般的擴散電阻不同，它沒有電學非線性及反向漏電現(xiàn)象，從而使傳感器可用于較高的溫度下。并且它的電阻溫度系數(shù)符號取決與摻雜濃度，容易控制以實現(xiàn)熱零點漂移的溫度補償?，F(xiàn)在一般用SiO2作電絕緣層， 但是由于SiO2的熱膨脹系數(shù)與多晶硅的相差太大，當溫度變化時，因二者熱膨脹系數(shù)不同， 在其內部產生內應力，從而引起傳感器的零點溫度漂移。而且SiO2的導熱率比硅的小百倍， 不利于電橋的散熱。采用SiO2作硅襯底和多晶硅力敏電阻條之間的電絕緣層時，熱模擬得到的溫度分布，高溫區(qū)局限于SiO2層上面，熱量幾乎不往下傳，這就限制了 SiO2材料在高溫、大功率集成電路中的應用。發(fā)明內容[0004]本實用新型的目的是為了解決上述問題而提供一種絕緣性能高、耐高溫的高溫多晶硅壓力傳感器。[0005]本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的[0006]一種高溫多晶硅壓力傳感器，包括殼體、彈性蓋、感應片、引出導線、膜片和膜片基座，所述膜片基座分別設置于所·述殼體底部的兩端，所述膜片的兩端分別固定于所述膜片基座上，所述膜片由氮化硅鈍化層、納米多晶硅層、氮化鋁絕緣隔膜層和硅單晶層組成，所述納米多晶硅層位于所述氮化硅鈍化層的下表面和所述氮化鋁絕緣隔膜層的上表面之間， 所述硅單晶層位于所述氮化鋁絕緣隔膜層的下表面。[0007]采用氮化鋁絕緣隔膜層作電絕緣層，將極大地改善器件的導熱特性。氮化鋁絕緣隔膜層具有熱導率高、電阻率大、擊穿場強高、化學和熱穩(wěn)定性能好、熱膨脹系數(shù)與Si相近等優(yōu)異性能，對于壓力傳感器的電橋散熱特別有利，可解決壓力傳感器啟動時的零點時漂， 是一種優(yōu)異的介電和絕緣材料，可用于電子器件和集成電路的封裝、介質隔離和絕緣，尤其適于高溫高功率器件，因此選用氮化鋁絕緣隔膜層在力敏電阻條和硅彈性膜之間進行絕緣隔離，由于無P-n結，力敏電阻無反向漏電，使制作的壓力傳感器特性好。[0008]作為本實用新型的優(yōu)選，所述氮化鋁絕緣隔膜層的厚度約為O. 5 μ m。[0009]作為本實用新型的優(yōu)選，所述氮化硅鈍化層的厚度為O.1 μπι。[0010]作為本實用新型的優(yōu)選，所述納米多晶硅層的厚度為O. 5 μ 。[0011]作為本實用新型的優(yōu)選，所述硅單晶層的厚度為I μ m。[0012]作為本實用新型的優(yōu)選，所述感應片采用電阻片，所述電阻片的個數(shù)為4個。[0013]作為本實用新型的優(yōu)選，所述感應片分別位于所述膜片的四個頂角，所述感應片與所述膜片的長邊之間的夾角為45°。[0014]本實用新型的有益效果是[0015]采用氮化鋁絕緣隔膜層作電絕緣層，將極大地改善器件的導熱特性。氮化鋁絕緣隔膜層具有熱導率高、電阻率大、擊穿場強高、化學和熱穩(wěn)定性能好、熱膨脹系數(shù)與Si相近等優(yōu)異性能。本實用新型具有絕緣性能高和耐高溫等優(yōu)點。


[0016]圖1是本實用新型高溫多晶硅壓力傳感器的結構示意圖；[0017]圖2是本實用新型高溫多晶硅壓力傳感器中膜片的結構示意圖；圖3是本實用新型高溫多晶硅壓力傳感器的感應片的安裝示意圖。[0019]圖中:1_殼體，2-彈性蓋，3-膜片，4-膜片基座，5-引出導線，6-感應片，301-氮化硅鈍化層，302-納米多晶硅層，303-氮化鋁絕緣隔膜層，304-硅單晶層。
具體實施方式
[0020]
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明[0021]如圖1所示，本實用新型一種高溫多晶硅壓力傳感器，包括殼體1、彈性蓋2、感應片6、引出導線5、膜片3和膜片基座4，膜片基座4分別設置于殼體I底部的兩端，膜片3的兩端分別固定于膜片基座4上，如圖2所示，膜片3由氮化硅鈍化層301、納米多晶硅層302、 氮化鋁絕緣隔膜層303和硅單晶層304組成，納米多晶硅層302位于氮化硅鈍化層301的下表面和氮化鋁絕緣隔膜層303的上表面之間，硅單晶層304位于氮化鋁絕緣隔膜層303 的下表面。[0022]在本實施例中，氮化鋁絕緣隔膜層303的厚度約為O. 5 μ m。氮化硅鈍化層301的厚度為O.1 μ m。納米多晶硅層302的厚度為O. 5 μ m。硅單晶層304的厚度為I μ m。[0023]如圖3所示，感應片6采用電阻片，電阻片的個數(shù)為4個。感應片6分別位于膜片 3的四個頂角，感應片6與膜片3的長邊之間的夾角為45°。
權利要求1.一種高溫多晶硅壓力傳感器，包括殼體、彈性蓋、感應片、引出導線、膜片和膜片基座，所述膜片基座分別設置于所述殼體底部的兩端，所述膜片的兩端分別固定于所述膜片基座上，其特征在于所述膜片由氮化硅鈍化層、納米多晶硅層、氮化鋁絕緣隔膜層和硅單晶層組成，所述納米多晶硅層位于所述氮化硅鈍化層的下表面和所述氮化鋁絕緣隔膜層的上表面之間，所述硅單晶層位于所述氮化鋁絕緣隔膜層的下表面。
2.根據(jù)權利要求1所述的高溫多晶硅壓力傳感器，其特征在于所述氮化鋁絕緣隔膜所述的高溫多晶硅壓力傳感器，其特征在于所述氮化硅鈍化層的所述的高溫多晶硅壓力傳感器，其特征在于所述納米多晶硅層的所述的高溫多晶硅壓力傳感器，其特征在于所述硅單晶層的厚度層的厚度約為0.5 μπι.
3.根據(jù)權利要求1厚度為O.1 μ mo
4.根據(jù)權利要求1厚度為O. 5 μ mo
5.根據(jù)權利要求1為 I μ m。
6.根據(jù)權利要求1所述的高溫多晶硅壓力傳感器，其特征在于片，所述電阻片的個數(shù)為4個。
7.根據(jù)權利要求1所述的高溫多晶硅壓力傳感器，其特征在于所述膜片的四個頂角，所述感應片與所述膜片的長邊之間的夾角為45 °所述感應片采用電阻:所述感應片分別位于
專利摘要本實用新型公開了一種高溫多晶硅壓力傳感器，包括殼體、彈性蓋、感應片、引出導線、膜片和膜片基座，所述膜片基座分別設置于所述殼體底部的兩端，所述膜片的兩端分別固定于所述膜片基座上，所述膜片由氮化硅鈍化層、納米多晶硅層、氮化鋁絕緣隔膜層和硅單晶層組成，所述納米多晶硅層位于所述氮化硅鈍化層的下表面和所述氮化鋁絕緣隔膜層的上表面之間，所述硅單晶層位于所述氮化鋁絕緣隔膜層的下表面。采用氮化鋁絕緣隔膜層作電絕緣層，將極大地改善器件的導熱特性。氮化鋁絕緣隔膜層具有熱導率高、電阻率大、擊穿場強高、化學和熱穩(wěn)定性能好、熱膨脹系數(shù)與Si相近等優(yōu)異性能。本實用新型具有絕緣性能高和耐高溫等優(yōu)點。
文檔編號G01L1/18GK202853819SQ20122043618
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權日2012年8月30日
發(fā)明者謝淑穎 申請人:成都達瑞斯科技有限公司