在另一个实施例中，同样的电绝缘可W通过在所有暴露于流入的流体的 表面上施加一个电介质层来实现，如在图10中所示的传感器组件50的横截面图中可W看 出。在优选实施例中，运可W包括整个室58和端口60的表面。
[0049] 返回到图3中，盖52被禪合到传感器54的顶部。在优选实施例中，盖52还包括一个 腔体62。腔体62于禪合到传感器54侧切入盖52。腔体62向上延伸进入盖而形成腔体底部。因 此，当盖52被组装到传感器54时，腔体62在膜片59上方形成间隙。在优选实施例中，盖52中 的腔体62的尺寸和位置被设置成使得腔体62包围膜片59的底部。也在优选实施例中，腔体 62的深度被设计为使得腔体62的底部限制膜片59朝向盖52的运动。因此，腔体的尺寸和位 置被设置成使得当盖禪合到传感器54时，腔体62的底部充当机械止动件，W阻止膜片59发 生过度位移。
[0050] 在优选实施例中，膜片59在全量程压力下通常移动约0.3-0.5WI1。为了有效停止， 由腔体62形成的间隙需要大于全量程位移，但小于其中如果没有止动件存在时膜片将屈服 或爆裂的距离。膜片屈服或断裂通常发生于3倍到5倍的全量程压力位移。因此，对于通常全 量程压力位移为0.3皿的膜片，腔体62的深度可W大于0.3微米但小于0.9WI1。在其中膜片的 通常全量程压力位移为0.3皿的又一个实施例中，腔体62的深度可W大于0.3WI1但小于1.化 m。在其他实施例中，根据膜片的设计，可W使用其它的腔体深度。
[0051] 现在将描述一组附图，W说明构建压力传感器组件50的一个实施例的过程。在本 实施例中，压力传感器组件50将由键合在一起的3个单独的娃晶片构成。压力传感器组件50 将包括多个端口 60，具有机械止动件的盖52和电介质层，该电介质层使传感器54与支撑件 56之间电绝缘。在其他实施例中，也可W构建其他的组合或配置。
[0052] 图4示出了在形成传感器54的一个实施例的过程中的娃片的多个横截面图。在步 骤1中，该方法优选从电阻为10 Q cm+/-20%、厚度为350WI1的n型<100〉Si晶片开始。在步骤2 中，随着SiN沉积而添加了氧化层。在优选实施例中，进行光致抗蚀剂旋涂。腔体掩模通过适 当放置和设定尺寸的SiN蚀刻和氧化物蚀刻，W及随后的光致抗蚀剂剥离来形成。在步骤3 中，KOH蚀刻用于产生传感器54的腔体58，并因此产生膜片59。KOH蚀刻优选刻蚀到晶片厚度 90%的深度。在该步骤中也优选地进行圆角化（corner rounding)。在步骤4中，SiN和氧化 物层被剥离。
[0053] 图5示出了在形成支撑件56的一个实施例的过程中的娃片的多个横截面图。在步 骤1中，该方法优选开始于厚度为350皿的<100〉Si片。在步骤2中，多个端口 60的掩模通过W 下步骤形成:施加氧化层，进行光致抗蚀剂旋涂，然后暴露出端口掩模，进行氧化物蚀刻。在 步骤3中，多个端口60通过先进行深反应离子蚀刻(DRIE)，随后进行光致抗蚀剂剥离来形 成。最后，在步骤4中，氧化物层被剥离。
[0054] 图6示出了图4中的传感器54与图5中的支撑件56进行组合的横截面图。在优选实 施例中，将两个娃片进行娃-到-娃键合，然后将组件进行氧化，W准备形成一个用于检测传 感器54的顶表面上的膜片位移的电路。如本领域技术人员所公知的，进行一系列步骤，W形 成所述电路。运一系列步骤中包括沉积金属并图案化金属，例如，侣。该图案化的金属不仅 可W形成电路，它也可W用作电触头的一部分，所述电触头形成膜片59的顶侧的最大位移 检测开关(maximum displacement detection switch) 〇
[0055] 图6A示出了图6的横截面，其中导电层57被加在压力传感器54的顶表面上。如可在 图6A中可W看出的，导电层的一部分可W在膜片59之上形成，W便为最大位移检测开关提 供电接触。
[0056] 图7示出了形成盖52的一个实施例的娃片的多个横截面图。在步骤1中，该方法优 选开始于电阻为0.1 Q cm或W下、厚度为350皿的<100〉Si晶片。在步骤2中，先进行光致抗蚀 剂旋涂，随后形成凹槽掩模。腔体62通过DRIE形成。然后，进行光致抗蚀剂剥离。
[0057] 图7A示出了形成盖的一个实施例的过程中的娃片的多个横截面，其中所述盖被配 置为W电子方式检测所述膜片的最大位移状态。在优选实施例中，该盖52可W不仅作为机 械止动装置，也可W被配置为充当电气检测开关。在运样的实施例中，腔体62被覆盖有导电 层63,导电层63被电连接到所述盖52。导电层可W由任何金属制成。因此，当膜片59到达腔 体62的底部时，膜片59上的导电层57将与在所述盖52的腔体中的导电层63接触。优选地，该 接触形成一闭合电路，该闭合电路可W用一个检测电路检测，该检测电路可W使高压力来 源被禁止，或通过打开另一个阀来减轻压力。
[0058] 如在图7A中可W看到的，在步骤3中，导电层，例如侣，被沉积在盖52的底侧。然后 进行光致抗蚀剂旋涂，随后进行掩模和蚀刻步骤。在步骤4中，导电层，例如侣，被沉积在盖 52的顶侧上，盖52的顶侧上的导电层可W用作到导电层63的电接触，然后，进行光致抗蚀剂 旋涂，随后进行掩模和蚀刻步骤。
[0059] 图8示出传感器54与支撑件56和盖52相组合W形成传感器组件50的横截面。在优 选实施例中，盖52被娃到娃键合到传感器54的顶部。然后，被键合到一起的=个娃片的堆叠 可W在晶片堆叠的底侧上进行铁/销/金沉积。图9示出了图8中的传感器组件，其中盖52的 两侧被切除。
[0060] 图10示出了传感器组件的一个实施例的横截面图，其中传感器组件被设计成W电 子方式检测膜片的最大位移。如可W在图10中看出的，导电层63被沉积在盖52中的腔体62 的底部上。另外，导电层57被沉积在膜片59的顶部上。当膜片弯曲至其最大位移时，两个导 电层57和63接触并完成一个电路。电路的完成被检测，并且系统知道膜片已达到其最大位 移。在优选实施例中，最大位移的检测可能引起动作，W减轻或去除过压状态。
[0061] 正如也可W在图10中看出的，电介质层覆盖腔体58的内部和端口/通道60的内部。 因此，电介质层30使腔体58和端口 /通道60与传感器54电绝缘。如可W在本实施例中看出 的，传感器54和支撑件56被直接禪合在一起。
[0062] 图11示出传感器组件的一个实施例的横截面图，其中所述电介质层被配置为与图 10的实施例不同。如可W在图11中看出的，并不是覆盖所有的腔体58和端口60,而是电介质 层30覆盖传感器54的整个底部表面。虽然图11的实施例中的电介质层具有不同的配置，但 其具有相同的功能，即，使得传感器54与支撑件56之间电绝缘。可W在图11中看出，在运样 的实施例中，传感器54不直接禪合到支撑件56,因为电介质层30被放置在它们之间。
[0063] 虽然参考优选配置和特定例子对本发明的实施例进行了描述，但是本领域技术人 员可W容易地理解，可W对压力传感器及其制造方法进行许多修改和调整，而不偏离如下 文中所请求保护的实施例的精神和范围。因此，应当清楚地理解，本说明书仅通过示例的方 式进行说明，而不是作为对如下文所请求保护的实施例的范围的限制。
【主权项】
1. 一种压力传感器组件，包括： 第一硅片，所述第一硅片具有顶部和底部； 形成在所述第一硅片内的腔体，所述腔体从所述第一硅片的底部朝着所述第一硅片的 顶部向上延伸，形成腔体底部，使得在所述腔体底部和所述第一硅片的顶部之间形成膜片； 电路，其由设置在所述第一硅片的所述顶部的导电层形成； 第二硅片，所述第二硅片沿所述第一硅片的所述底部耦合，并覆盖所述腔体，以形成 室； 电介质层，所述电介质层使所述室的内部与所述第一硅片之间电绝缘； 多个端口，所述多个端口位于所述第二硅片的顶部的由所述腔体限定的区域内，所述 多个端口延伸穿过所述第二硅片到达所述第二硅片的底部； 第三硅片，所述第三硅片被耦合至所述第一硅片的所述顶部，使得所述第三硅片覆盖 所述膜片；以及 第二腔体，所述第二腔体切入所述第三硅片的底部，其中所述第二腔体的尺寸及位置 被设置成使得所述第二腔体包围所述膜片。2. 根据权利要求1所述的压力传感器组件，其中所述第二腔体的深度被设计成机械地 限制所述膜片的移动位移至小于全量程压力位移的3倍。3. 根据权利要求1所述的压力传感