[发明专利]一种正负压对称的SOI压力敏感芯片设计方法

权利要求书

1.一种正负压对称的SOI压力敏感芯片设计方法，其特征在于，所述方法包括：

针对压力敏感电阻设计敏感膜片的中心和边缘两个不同区域的情况，对敏感膜片进行应力模拟分析；根据发生最大应变力位置确定所述压力敏感电阻的区域，并确定所述压力敏感电阻与所述发生最大应变力位置之间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种正负压对称的SOI压力敏感芯片设计方法，其特征在于，所述最大应变力位置为腐蚀斜坡的根部位置，当对芯片正面及反面施加同样大小压力时，正面受压和背面受压两个方向的正负应变和位移变化均相等。

3.根据权利要求2所述的一种正负压对称的SOI压力敏感芯片设计方法，其特征在于，所述方法包括所述压力敏感电阻的位置在距离所述腐蚀斜坡的根部20μm以上的区域。

4.根据权利要求1所述的一种正负压对称的SOI压力敏感芯片设计方法，其特征在于，所述方法包括在硅膜片上制作四个压力敏感电阻，在单晶硅膜片上，应力区分为正应力区和负应力区，将一对桥臂电阻设置在正应力区，另一对桥臂设置在负应力区。

5.根据权利要求4所述的一种正负压对称的SOI压力敏感芯片设计方法，其特征在于，所述方法包括当压力作用在膜片上时，应变电阻的变化与压力成正比，其中，正负压对称性如下式：

其中，V-为P=-100%压力时输出值，V+为P= 100%压力时输出值，VO为P=0压力时输出值，当正向上限输出V+与下限输出V-接近时，对称性值最小,使V+与接近V-，从而使压力敏感芯片的正负压对称。

6.根据权利要求5所述的一种正负压对称的SOI压力敏感芯片设计方法，其特征在于，所述方法包括压力敏感芯片通过半导体和微加工工艺在单晶硅上形成一个与传感器量程相应厚度的弹性膜片，在弹性膜片上采用微电子工艺形成四个应变电阻。

7.根据权利要求1所述的一种正负压对称的SOI压力敏感芯片设计方法，其特征在于，所述设计方法包括圆形膜片、正方形膜片和矩形膜片将压力敏感电阻设计在正中心位置的情况。

8.根据权利要求3所述的一种正负压对称的SOI压力敏感芯片设计方法，其特征在于，所述方法还包括其中一个方向的最大应变发生在所述腐蚀斜坡的根部位置且深入至斜坡上，且超过敏感膜与固支边交界处20μm以上的区域，则当加同样大小的压力时，正面及背面受压两个方向的正负应变及位移变化均不完全相等。

9.根据权利要求1所述的一种正负压对称的SOI压力敏感芯片设计方法，其特征在于，所述方法包括进行应力模拟分析时，分析的结果选择大的且离开固支边的应变区。

10.根据权利要求4所述的一种正负压对称的SOI压力敏感芯片设计方法，其特征在于，四个所述压力敏感电阻为单晶硅扩散电阻条。