[实用新型]一种MEMS压力传感器

说明书

公开了一种MEMS压力传感器，MEMS压力传感器，包括：衬底；热电堆结构，位于所述衬底上；键合层，位于所述衬底上，围绕所述热电堆结构；透明层，位于所述键合层远离所述衬底的表面，所述透明层靠近所述衬底的表面开设有凹槽，所述凹槽内具有透镜结构；以及反射层，位于所述透明层远离所述键合层的表面，所述反射层中具有贯穿所述反射层的通孔；其中，所述通孔的位置与所述凸透镜的位置相对应，所述通孔用于接收红外光，使得红外光照射至所述透明层，进而经由透镜结构照射至所述热电堆结构。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种MEMS压力传感器。

背景技术

MEMS器件是在微电子技术基础上发展起来的采用微加工工艺制作的微电子机械器件，已经广泛地用作传感器和执行器。例如，MEMS器件可以是压力传感器、加速度计、陀螺仪、硅电容麦克风。

传统的MEMS压力传感器通常为压阻式MEMS压力传感器及电容MEMS压力传感器，压阻式MEMS压力传感器及电容MEMS压力传感器在测量过程中通常会存在寄生的问题，对测量的灵敏度造成影响。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种MEMS压力传感器，采用热电堆结构以及透镜结构，代替了传统的压阻式MEMS压力传感器及电容MEMS压力传感器，从而减少了寄生，提高了灵敏度。

本实用新型第一方面提供一种MEMS压力传感器，包括：

衬底；

热电堆结构，位于所述衬底上；

键合层，位于所述衬底上，围绕所述热电堆结构；

透明层，位于所述键合层远离所述衬底的表面，所述透明层靠近所述衬底的表面开设有凹槽，所述凹槽内具有透镜结构；以及

反射层，位于所述透明层远离所述键合层的表面，所述反射层中具有贯穿所述反射层的通孔；

其中，所述通孔的位置与所述透镜结构的位置相对应，所述通孔用于接收红外光，使得红外光照射至所述透明层，进而经由透镜结构照射至所述热电堆结构。

在一些实施例中，所述衬底具有背腔，所述背腔贯穿所述衬底。

在一些实施例中，包括介质层，所述介质层位于所述衬底上，所述热电堆结构埋设于所述介质层内。

在一些实施例中，所述介质层包括层叠的第一介质层和第二介质层，所述第一介质层位于所述衬底的第一表面，所述第二介质层位于所述第一介质层的表面。

在一些实施例中，包括接触金属，所述接触金属从所述衬底的第二表面向着所述第二介质层的方向延伸，贯穿所述衬底和所述第一介质层，停止于所述第二介质层内部。

在一些实施例中，所述热电堆结构包括多个热电偶以及多个金属连接线，所述金属连接线将多个相互分离的热电偶首尾顺序连接，以使得多个所述热电偶串联，形成热电堆结构。

在一些实施例中，串联的热电偶的两端经由所述金属连接线连接至相应的接触金属。

在一些实施例中，包括焊盘，所述焊盘位于所述衬底的第二表面，所述焊盘与相应的接触金属电连接。

在一些实施例中，所述第一介质层为氧化硅层，所述第二介质层为氮化硅层。

在一些实施例中，所述键合层内部中空，所述键合层的内表面、所述透明层的凹槽的内表面以及所述介质层的表面限定密封的空腔，所述热电堆结构以及所述透镜结构位于所述空腔内。

本实用新型提供的MEMS压力传感器集成了核心部件：透明层、反射层、透镜结构以及红外热电堆结构，可应用于传统的气压检测或者更复杂的三维力学检测中，具有较高的测量精度，且响应时间较快。