测试腔104、密封腔120、沟道122和沟道结构124在图6中被标示。应记得，结构层100的沉积和牺牲材料层126的移除还没有发生。然而，在图6中的牺牲材料层126的配置揭示了沟道122和沟道结构124将每个测试腔104与密封腔120互连。相反，传感腔102将保持与测试腔104和密封腔120物理上隔离。
[0041]正如将在下面更详细讨论的，传感腔102、测试腔104、密封腔120、沟道122和沟道结构124中的每一个在这样的环境中被制造使得它们将都有相同的初始腔压力51，例如接近真空。然而，密封膜118被配置为被弄破裂。当密封膜118被弄破裂时，测试腔104是“打开的”，这是由于它们通过沟道122和沟道结构124与密封腔120互连。因此，当密封膜118被弄破裂时，测试腔104内部的压力从初始腔压力51改变为环境压力26。在破裂密封膜118之前以及测试腔104内的压力正常化为环境压力26之后，测试腔104内的压力的这种变化通过从测试单元82进行压力测量被利用。这些压力测量可以被用于计算测试单元82的灵敏度，并且由于它们接近和相等的几何特征，测试单元82的灵敏度可以被用于估计传感单元80的灵敏度。
[0042]特别参照图4，MEMS压力传感器70还包括电耦合于电极96的导电流道128以给传感结构72的传感单元80外部的电极96提供电访问。另一个导电流道130电耦合于电极98以给测试单元82外部的电极98提供电访问。此外，导电流道132电耦合于传感结构72的结构层100以形成传感结构72的共同电极。导电流道134也电耦合于参考电极88以给参考结构74的参考单兀86外部的参考电极88提供电访问。另一个导电流道136电f禹合于参考电极90以形成参考结构74的共同电极。在图4中应观察到由于导电流道128、130和134的若干部分位于结构层100、参考电极90和/或保护层92下，它们使用虚线以幻像示出。在一个实施例中，传感结构72的导电流道132和参考结构24的导电流道136互连以在传感结构72和参考结构74之间形成共同节点138。
[0043]通常，传感单元80在传感隔膜106和电极96之间形成了电容器。即，在此被称为传感电容信号140并且在图4中被标不为Cs的传感信号在传感隔膜106和电极96之间(即，Cs+和Cs_之间的差)产生，该传感信号发生变化以响应于环境压力26。而且，测试单元82在测试隔膜108和电极98之间形成了电容器。即，在此被称为测试电容信号142并且在图4中被标示为Ctest的测试信号在测试隔膜108和电极98之间(即，Ctest+和CTEST_之间的差)产生，该测试信号也响应于环境压力26。参考单元86也在每个参考电极90和参考电极88之间形成了电容器。因此，在图4中被标示为Ck的参考电容信号144在电极90和参考电极88之间(S卩，Ck+和CK_之间的差)形成。然而，由于保护层92的存在，参考电容信号144不响应于环境压力26而发生变化。
[0044]控制电路145被配置为测量传感电容信号140与参考电容信号144( BP,Cs/Ce)的比值。较高环境压力26引起了传感隔膜106的较大偏转，并且这样的较大偏转增加了传感电容信号144, Cs,但对参考电容信号144, Ck影响不大。因此,传感电容信号144与参考电容信号144的比值(即，CS/CE)随着环境压力26的增大而增大。该值可以被转换为在图4中被标示为Psens的传感信号146，S卩，由传感单元80所感测的表示环境压力26的量度。控制电路145还可以被配置为测量测试电容信号142与参考电容信号144的比值(即，Ctest/Ce)并且将该值转换为在图4中被标示为Ptest的测试信号148，S卩，由测试单元82所感测的表不环境压力26的量度。
[0045]图7根据另一个实施例，显示了制造过程150的流程图。在一个实施例中，传感结构72和参考结构74同时在共同衬底上形成。更关键的是，传感单元80和测试单元82同时在相同衬底上形成，并且传感单元80和测试单元82被制造为具有相同几何结构。因此，影响传感单元80的任何工艺变化应类似地影响测试单元82。为了在结构层和牺牲层中形成被用于限定结构层中元件之间的间隙或腔的元件，压力传感器70可以使用薄膜沉积、图案化和蚀刻的表面微加工技术制造。
[0046]制造过程150开始于一系列操作，该操作通常被称为在相同衬底78上形成一个或多个压力传感器70的子过程152。更具体地说，子过程152包含在衬底78 (图4)上为每个压力传感器70形成传感单元80、测试单元82、密封结构84和参考单元86。为了简单起见，随后的制造方法将描述单一的压力传感器70的制造。当然，根据已知批处理技术，本领域所属技术人员容易认识到多个压力传感器70可以同时在共同衬底上被制造。
[0047]子过程152的操作包括任务154，其中在该任务，结构层在衬底78上形成以包括传感单元80的传感电极96、测试单元82的测试电极98和参考单元86的参考电极88 (图4)。这些结构可以使用已知的以及即将到来沉积、图案化和蚀刻过程形成。子过程152继续任务156，其中在该任务，通过使用例如沉积、图案化和蚀刻过程，绝缘层94 (图5)在衬底78上适当地被形成。
[0048]在任务156之后，任务158被执行。在任务158，根据已知沉积、图案化和蚀刻过程，牺牲层126 (图6)在绝缘层94和传感单元80的暴露传感电极96、测试单元82的测试电极98以及参考单元的参考电极88上形成。子过程152继续任务160。在任务160，结构层100 (图5)被形成以包括传感隔膜106、测试隔膜108、参考电极90和密封结构84的密封膜118 (见图4和5)。
[0049]接着在任务162,正如本领域所属技术人员已知的,牺牲层126可以通过蚀刻开口(例如，图1所示的蚀刻开口 42)被移除。因此，在任务162之后，传感单元80的传感腔102、测试单元82的测试腔104、密封结构84的密封腔120、参考单元86的参考腔、沟道122和沟道结构124正如如上结合图6所述的被产生。子过程152继续任务164。在任务164，保护层92 (图4和图5)通过例如TEOS的沉积被形成，使得它分别与参考电极88接触并且与传感和测试隔膜106、108之间的区域的结构层100接触。然而，保护层92不与传感和测试隔膜106、108和密封膜118接触。
[0050]MEMS压力传感器通常被制造为使得在其腔内的压力低于大气压力，并且更具体地说接近真空。因此，子过程152可以在真空条件下被执行，使得每个传感腔102、测试腔104、密封腔120、参考单元86的参考腔、沟道122和沟道结构124内的初始腔压力51 (图5)明显低于环境或大气压力。例如，在移除牺牲材料层126之后，传感腔102、测试腔104、密封腔120、参考单元86的参考腔、沟道122和沟道结构124可以通过它们的蚀刻开口(例如，图1所示的蚀刻开口)被抽真空。因此，沉积保护层92可以随后密封蚀刻开口，使得传感腔102、测试腔104、密封腔120、参考单元86的参考腔、沟道122和沟道结构124的初始腔压力51保持接近真空。
[0051]所描述的示例过程会产生其中初始腔压力51接近真空的腔。本领域所属技术人员将认识到有各种MEMS处理技术会产生具有接近真空的初始腔压力的腔。此外，本领域所属技术人员将认识到初始腔压力51无需处于真空，但是反而可以是根据针对压力传感器70的特定设计参数的另一个适当的压力。
[0052]在任务164之后，根据子过程152的压力传感器70 (图4)的制造通常被完成。然而，本领域所属技术人员将认识到各种附加操作可以被执行来制造压力传感器70。为了清楚说明，附加操作在此被省略。
[0053]在子过程152的任务164之后,制造过程150可以继续任务166。在任务166,压力传感器校准过程可以被执行。该校准过程将结合图9被详细讨论。任务166的任务块由虚线示出以表明它可以直接在执行子过程152之后执行或不直接执行。在某些实施例中，任务166可以紧接着子过程152并且在后续切割或切单任务168之前被执行。如果任务166在探针测试的切割任务168之前被执行，确定的值可以被保存在数据库(未显示)中，随后可以在最后测试时被检索。
[0054]因此，在子过程152或任务166之后，制造过程150继续任务168。在任务168，衬底78以例如包含了多个压力传感器70的晶片的形式被切割为个体压力传感器70。
[0055]在任务168之后，任务170可以被执行，在任务170中校准过程(图9)可以被执行。任务170的任务块还由虚线示出以表明它可以直接在执行切割任务168之后执行或不直接执行。在一些实施例中，根据特定测试要求和程序，在最后测试的切割任务168之后，任务170可以代替任务166被执行。在任务170之后，制造过程100结束。此外，本领域