一种新型CMOS电容式绝对压力传感器的设计

• 作者: 刘娜 秦明 黄庆安
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: CMOS电容式绝对压力传感器 灵敏度 电容检测电路
• 年，卷（期）: 2006,（5）
• 所属期刊栏目: 微型压力传感器
• 页码范围: 1863-1867,1870
• 页数: 6页
• 分类号: TP2
• 字数: 3422字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2006.05.147

摘要

提出了一种新型的采用标准CMOS工艺结合MEMS后处理工艺加工的电容式绝对压力传感器.传感器结构部分是由导体/介质层/导体组成的可变电容器.电容的上下极板分别为CMOS工艺中的多晶硅栅和n阱硅,中间介质层为栅氧化层.在CMOS工艺加工完之后,利用选择性的体硅腐蚀、pn结自停止腐蚀以及阳极键合等MEMS后处理工艺来得到传感器结构.与传统的电容式压力传感器相比,这种结构具有更大的初始固有电容,这样可以抑制寄生电容的影响,从而简化检测电路的设计.文中,应用多层膜理论模型分析了传感器的结构,并利用ANSYS有限元分析对模型进行了验证,并利用电容变化模型分析了传感器的灵敏度.对于边长为800 μm的敏感方膜,初始电容值为1 104pF,传感器灵敏度为46 fF/hPa.同时,本文给出了传感器的电容检测电路的设计.