间，测量两个器件的参数(例如，环境压力，在该环境压力下电容、谐振频率和/或Q因子是相等的)，以找到二者之间的任何不匹配。然后，损坏两个结构之一的密封，并且再次测量它的参数。根据该第二结构的参数的改变，确定密封损坏之前的第二结构的空腔压力。由于两个结构是相同的，现在也知晓了第一结构(例如实际的压力传感器)的空腔压力。
[0036]对于这些匹配器件的空腔压力的更精确的确定，除了那些随空腔压力改变的特性以外，密封器件和开口器件二者的主膜应当具有等同的特性。在一个示例中，这意味着横向维度、间隙大小、主膜的压力、它的厚度和组成，以及它的其他机械性能应当保持不变。
[0037]可以定期监视两个匹配的MEMS器件之间的参数(例如，谐振频率)差，以针对漏气进行校正。如果在密封损坏之前，两个结构之间存在任何参数(例如，谐振频率、电容等)不匹配(作为层厚度差异、大小差异、压力差异的结果)，则应用校正因子。
[0038]注意，尽管在附图和下面的介绍中，压力传感器和其他元件被示为正方形的或矩形的，但是还可以制成其他形状(例如，圆形、圆角、锥形等)。
[0039]图2是MEMS器件200的另一个示例的顶视图，并且图3A和3B是图2的MEMS器件200的沿A-A’和B-B’的截面视图。在该示例中，MEMS器件200是压力传感器。图2和3被一起讨论。
[0040]MEMS器件200包括通道202，其耦合空腔302与第一示例密封204 (例如熔丝)的通道202。通道202从压力传感器的主悬挂膜横向突出。通道202在一端与空腔302耦合，并且在另一端与密封204耦合。
[0041]窄通道202的宽度应当具有与主传感器膜206的横向维度相比微不足道的大小，以防止影响传感器膜206形状的机械性能改变(例如，以不会显著影响主膜206性质)。因此，在一个示例实施例中，通道202具有至少小于空腔302的宽度一个数量级的宽度，以不影响由MEMS器件202膜206感测到的压力。在另一个示例实施例中，由于类似的原因，通道202与空腔302的拐角相耦合。在创建了空腔302的牺牲层蚀刻之后，用硅氧化物和/或硅氮化物层304来密封膜206中的腐蚀孔。
[0042]该示例中，密封204是与一组焊盘208相连的导线。电和热隔离沟210环绕导线和焊盘208。电压电势与焊盘208相连，使电流流经密封204中的导线。电流导致了导线的局部加热。对于在它的端部具有环境温度的单个隔离导线，最大温度与电压、电流和导线长度的乘积成比例。加热的导线向它的环境的热传导将主要由膜206材料来确定。在以下描述的示例模拟中，膜材料206包括钨、钛、氮化钛。
[0043]当由加热导致的热机械应力超过导线和/或膜206材料的断裂强度或屈服应力时，将形成裂纹，其将允许气体逸散/进入先前密封的空腔302。热机械应力还将导致促进空腔302开口的层剥离。如果必要，可以优化导线的形状，使得它更加脆弱(例如，通过添加尖角和/或增加导线的热隔离)。
[0044]现在描述一示例模拟，其中具有100xl00unT2的钨膜材料206，在中央具有40 μ m长和0.7x0.7 μπΓ2的截面的28条导线的弯曲。导线通过利用SiQ2与周围的钨电隔离。该弯曲的总的电阻是114欧姆。以25mA的电流(和2.85V的电压降)，在30微秒后达到1400K的温度，1400K的温度导致了对密封204的足够的损坏，以允许空气从MEMS器件压力传感器200外向空腔302内流动。功耗是70mW。Si02的熔点是1600°C并且钨的熔点是3422 Γ。
[0045]对于通过片上电子设备来损坏密封204，可用的电压取决于芯片供应电压(例如，
1.8V)。较高的电流增大了所需的芯片面积，原因在于，开关电流所需的功率晶体管的大小随着所需的最大电流而缩放。为了在IV处消耗50mW，需要50mA的电流和20欧姆的电阻。如果导线具有0.7x0.7μπΓ2的截面，则导线的长度应当是196 μ m。
[0046]图4是MEMS器件400中的第二示例密封402 (例如，熔丝)的顶视图。还示出了将密封402与MEMS器件400的其余部分相连的通道408的一部分。熔丝402可以在它旁边具有热隔离沟槽404，以在同一功率输入下在熔丝402的中心得到较高的温度。对于在给定功率输入下膜基底406和熔丝402之间的最大温度差，存在影响MEMS器件400的设计自由度的各种设计参数和边界条件。
[0047]一个第一设计参数是:熔丝402的每单位面积的功率耗散应当尽可能高。这可以通过使熔丝402的每单位面积的电阻最大化来实现。这可以通过使用熔丝402的最窄的可能宽度和通过使用尽可能多的拐角(参见稍后的附图)来实现。可以通过使得端子尽可能宽来实现使熔丝402的端子的电阻最小化。
[0048]第二设计参数是对基底406的热隔离应当尽可能高。这可以通过使熔丝402电极的热阻抗最大化来实现。这可以通过使得熔丝402端子尽可能窄，以及添加拐角来实现(注意:该设计参数与以上第一设计参数联系紧密)。还可以选择长窄直的线。
[0049]另一种增加热隔离的方式是通过使环绕熔丝402的空间与任意热沉(例如，膜基底406)之间的热阻抗最大化。这对于熔丝402的最热区域特别重要。它可以通过在熔丝402和周围的膜之间添加附加的隔离沟404来实现。
[0050]对于钨膜基底406，热主要通过钨以及在小得多的程度上通过隔离氧化物或氮化物传导开来。钨的热阻抗比Si02低两个数量级。假定最大的Si02宽度是一个小值(0.7umm)(在没有使层更厚的情况下，不能填充更宽的空隙)，可以通过以下各项来对热传导进行调整:周围的钨的形状、周围的钨与基底相连的位置；以及在彼此旁边使用多少个隔离沟。[0051 ] 图5是MEMS器件500中的第三示例密封502 (例如熔丝)的顶视图。该示例中，密封502是在膜基底504的一部分上的单个弯曲熔丝502。弯曲的熔丝502形状提高了加热效率。在单个弯曲中，在拐角处的功率耗散大于在直线部分的功率耗散。可以通过添加更多的拐角来增大简单弯曲的每单位面积的功率耗散。
[0052]图6是MEMS器件600中的第四示例密封602 (例如熔丝)的顶视图。在该示例中，密封602是双弯曲熔丝502。与简单弯曲相比，双弯曲具有的每单位面积的阻抗大差不多30%，原因在于双弯曲具有更多个拐角604。对于相同的膜基底区域，双弯曲的总阻抗大于单弯曲的总阻抗。
[0053]图7是在膜基底704上制造的MEMS器件700中的第五示例密封702的顶视图。在该示例中，多个隔离沟706环绕弯曲的熔丝702，并用相同的风格设计，由此降低对基底704的热传导并增大与基底704的热隔离。
[0054]图8是MEMS器件800的另一个示例的顶视图。MEMS器件800包括第六示例密封802 (例如，诸如在图1-7中描述的那些熔丝)、主膜基底804、主通道806和阻塞的侧通道808 (例如末端)。通道806中的阻塞的侧通道808 (例如末端)包括主通道陷阱粒子。用空心箭头示出了气流的示例方向。在熔丝802断裂之前，在主膜804下的空腔内的压力可以低于外界环境中的压力。因此，当熔丝802断裂时，将存在朝向空腔的气流，直至压力相等。来自熔丝802的残渣因此可能被吹向空腔，但是优选地，不应该达到空腔，以不影响MEMS器件800的操作。可以通过使通道变窄806、添加尖角810和/或添加末端808 (即，终止的、阻断的等)来实现对粒子和残渣的阻断。粒子和残渣将被困在末端808中。
[0055]图9是用于校准具有密封的MEMS器件的方法的一个示例，该密封隔离MEMS器件内的内部环境与MEMS器件外的外部环境。现在将该方法作为以一种示例执行顺序介绍的一组框图来讨论。在一个示例