[发明专利]MEMS电容性压力传感器、操作方法和制造方法

权利要求书

1.一种MEMS压力传感器，包括：相对的电极布置，其中，电极布置之一悬置在另一电极布置之上，使得该电极布置响应于施加的压力可移动；以及用于根据电极布置之间的电容导出输出的装置，

其中下部电极布置包括由相同金属层形成的内电极(50)和外电极(52)，外电极绕内电极设置，

其中下部电极布置设置在具有顶部金属互连层的集成电路之上，以及

其中内电极和外电极通过一组垂直过孔电连接至下方的顶部金属互连层的连接部分。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中，用于导出输出的装置可配置为单独测量与内电极(50)和外电极(52)相关联的电容。

3.根据权利要求1或2所述的传感器，其中，内电极(50)是圆形、方形或矩形，外电极(52)是环形，并且内电极和外电极具有相同面积。

4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器，还包括：用于对内电极或外电极施加偏压的装置，其中另一电极用于电容测量。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器，还包括用于对内电极(50)或外电极(52)施加偏压的装置，并且还包括：反馈系统，保持与内电极和外电极相关联的电容之间的固定比值，以使悬置电极布置保持在预定挠曲配置下。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器，其中，用于导出输出的装置可配置为使得能够从以下任一项中导出输出：

仅与内电极(50)相关联的电容；

仅与外电极(52)相关联的电容；

与内电极(50)和外电极(52)相关联的组合电容。

7.一种制造MEMS压力传感器的方法，包括：

在具有顶部金属互连层的集成电路上形成相对的电极布置，其中下部电极布置设置在集成电路之上，并且另一电极布置悬置在下部电极布置之上，使得该电极布置响应于施加的压力可移动，

其中，形成下部电极布置包括由相同的金属层形成内电极(50)和外电极(52)，其中外电极绕内电极设置，

形成一组垂直过孔，该组垂直过孔将内电极和外电极电连接至下方的顶部金属互连层的连接部分。

8.根据权利要求7所述的方法，包括：

在集成电路之上形成下部金属层(154)，并且限定下部电极布置；

在下部金属层之上形成牺牲层(158)以限定腔体；

在牺牲层之上形成钝化层(160)；

形成上部金属层(162)，并且限定另一电极布置，其中钝化层(160)避免下部金属层与上部金属层之间的电接触；

在上部金属层之上形成覆盖层(164)；

在覆盖层(164)中形成通向牺牲层(158)的刻蚀开口；

通过刻蚀开口去除牺牲层(158)；

形成用于插塞刻蚀开口的插塞层(166)；以及

去除刻蚀开口上方之外的插塞层(166)。

9.根据权利要求7所述的方法，包括：

在集成电路之上形成下部金属层(224)，并且限定下部电极布置；

在牺牲层之上形成钝化层(225)；

在下部金属层之上形成牺牲层(226)以限定腔体；

形成上部金属层(228)，并且限定另一电极布置，其中钝化层(225)避免下部金属层与上部金属层之间的电接触；

在上部金属层(228)中形成通向牺牲层(225)的刻蚀开口(231)；

通过刻蚀开口去除牺牲层(225)；

形成用于插塞刻蚀开口的插塞层(233)。