用于油浸包装中表面电荷抗扰的mems压力传感器场屏蔽布置的制作方法_4

文档序号:8337705阅读:来源:国知局
的条件。在某些实施例中,电气分离也可被称为电绝缘。电气分离可通过施加诸如钝化层的中介层来实现。在某些实施例中,电气分离依赖(或附加地采用)电路元件的偏置来实现。
[0071]如本文所讨论的,术语“接触金属”通常是指用于高掺杂半导体材料的接触通孔区的金属。接触金属可为任何工业典型的金属,或者其他认为适合使用的金属。术语“钝化”通常是指分隔不同金属层或使金属与半导体分隔的电气绝缘屏障。用于钝化的材料可包括氧化物和/或氮化物或者工业上常用的其他材料。钝化也可作为物理保护屏障。如本文所讨论的,术语“接合垫”通常是指用于为装置提供引线接合或其他适当电气接触的金属接合垫。通常,接合垫被维持在期望的偏压Vb下,而其他接合垫15处的电势由压敏电阻器61的电阻确定。
[0072]在某些实施例中,场屏蔽件以导电金属或工业上常用的其它材料的膜的方式提供。通常,P+型材料是指实现高导电率的半导体高受体掺杂区;以及N+型材料是指实现高导电率的半导体高供体掺杂区。N+接触通孔包括形成于N-型半导体区的金属-半导体接触件,其中,接触件的电阻低,以欧姆测定。在本文所提供的示例中,N+接触通孔被维持在期望的偏置电压Vb下。在本文所提供的示例中,P+接触通孔包括形成于P-型半导体区的金属-半导体接触件,其中,接触件的电阻低,以欧姆测定。
[0073]如本文所讨论的,P-型半导体材料是指中等的或较低的半导体材料受体掺杂区。P-型半导体材料可被用于形成具有期望阻值的压敏电阻器。如本文所讨论的,N-型半导体材料通常是指形成压力传感器弹性隔膜的供体掺杂大块半导体材料。如本文所讨论的,P-型半导体材料通常涉及受体掺杂大块半导体材料。在某些实施例中,基座由玻璃形成。
[0074]如本文所讨论的,“显著消除外部电荷对感测元件上的影响”通常是指,降低感测元件输出上的电荷积聚影响。例如,显著消除外部电荷影响导致输出漂移降低到对于特定设计或者从设计者、制造者、使用者或其他类似关注者而言是可接受的水平。可替换地,“显著地”消除外部电荷影响(及其他相关术语)导致输出漂移降低到超过竞争设计性能的水平。
[0075]本文所描述的部件可以任何认为合适的方式制造。例如,半导体材料可通过沉积、移除、图案形成(patterning)和其他类似的技术来生长。示例的技术包括但不限于物理汽相沉积(PVD)、化学汽相沉积(CVD)、电化学沉积(ECD)、分子束取向生长(MBE)和原子层沉积(ALD)。视情况而定,可采用光刻、蚀刻和其他技术。
[0076]可包括和调用各种其他部件以用于本文所教导的各个方面。例如,其它材料、材料的组合和/或材料省略可被用于本文所教导范围内的附加实施例。
[0077]当本发明或其实施例介绍元件时,冠词“a”、“an”和“the”意欲表示具有一个或多个元件。类似的,形容词“another”,当被用于介绍元件时,意欲表示一个或多个元件。术语“包括”和“具有”表示为开放式的,以使得可具有除了所列出的元件之外的其它元件。
[0078]虽然本发明已参考示例性实施例进行了描述,本领域技术人员将理解,这些示例性实施例可进行各种改变,并且其元件可被等同物替代,而不脱离本发明的范围。此外,本领域技术人员会理解具有许多变型,以将特定仪器、条件或材料适应本发明的教导,而不脱离其基本范围。因此意味着,本发明不限于作为考虑为实施本发明的最佳模式所公开的特定实施例,但是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。
【主权项】
1.一种压力感测元件,该压力感测元件包括置于隔膜上的感测子元件,所述压力感测元件包括: 场屏蔽件,该场屏蔽件置于所述感测子元件、接触通孔以及互连件之上,所述互连件置于所述感测子元件与所述接触通孔之间, 以及场屏蔽电路,该场屏蔽电路被构造成用以通过对所述隔膜的基底以及所述场屏蔽件施加电势而在操作期间显著消除外部电荷对所述感测子元件的影响。
2.根据权利要求1所述的压力感测元件,其中,所述感测子元件包括至少一个压阻元件。
3.根据权利要求1所述的压力感测元件,其中,所述感测子元件被嵌入到所述隔膜中。
4.根据权利要求1所述的压力感测元件,其中,在所述场屏蔽件与所述感测子元件之间设置有层。
5.根据权利要求4所述的压力感测元件,其中,所述层包括钝化层。
6.根据权利要求1所述的压力感测元件,其中,所述场屏蔽件能够被构造成用以显著消除所述压力感测元件内的信号泄漏。
7.根据权利要求1所述的压力感测元件,其中,所述场屏蔽件借助于沉积和光刻布置在所述感测子元件之上。
8.根据权利要求1所述的压力感测元件,其中,外部电荷源包括油以及围绕所述压力感测元件的其他部件二者至少其中之一,所述压力感测元件至少部分地浸入到所述油中。
9.一种用于制造压力感测元件的方法,该方法包括: 选择压力感测元件,所述压力感测元件包括置于隔膜上的子元件;以及将场屏蔽件置于所述子元件、接触通孔和互连件之上,所述互连件置于所述子元件与所述接触通孔之间,将所述场屏蔽件构造成用以通过场屏蔽电路的操作来在操作期间显著消除外部电荷对所述子元件的影响,所述场屏蔽电路被构造成用以向所述隔膜的基底和所述场屏蔽件施加电势。
10.根据权利要求9所述的方法,该方法进一步包括在所述场屏蔽件与所述子元件之间设置层。
11.根据权利要求9所述的方法,其中,构造步骤包括利用金属的或导电的合成物覆盖所述互连件、所述接触通孔以及所述子元件以限制外部电荷的影响。
12.一种压力传感器,该压力传感器包括: 压力感测元件,该压力感测元件包括置于隔膜上的感测子元件,所述压力感测元件包括置于所述感测子元件、接触通孔及互连件之上的场屏蔽件,所述互连件置于所述感测子元件与所述接触通孔之间,所述场屏蔽件被构造成用以通过场屏蔽电路的操作来在操作期间显著消除外部电荷对所述感测子元件的影响,所述场屏蔽电路被构造成用以向所述隔膜的基底和所述场屏蔽件施加电势;以及 端口,该端口用于将所述压力感测元件暴露于压力环境。
13.根据权利要求12所述的压力传感器,该压力传感器包括另一端口和另一压力感测元件。
14.根据权利要求13所述的压力传感器,其中,所述隔膜的顶侧和所述端口的背侧通过储油器联接。
15.根据权利要求13所述的压力传感器,其中,差压的测量跨越在约0.2巴至I巴之间的范围。
16.根据权利要求13所述的压力传感器,该压力传感器被构造成用于测量横跨文丘里流动管上的差压。
17.根据权利要求13所述的压力传感器,该压力传感器被构造成用于测量质量空气流。
【专利摘要】一种压力感测元件,包括置于隔膜上的感测子元件,该压力感测元件包括置于感测子元件上并被构造成在操作期间显著消除外部电荷对感测子元件影响的屏蔽件。本文还公开了一种制造方法和一种采用压力感测元件的压力传感器。
【IPC分类】G01L9-06
【公开号】CN104655352
【申请号】CN201410858396
【发明人】M·P·麦克尼尔, D·B·斯特罗特, S·P·格林
【申请人】森萨塔科技公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年11月18日
【公告号】EP2878940A1, US20150135853
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