[发明专利]加速度计内嵌压力传感器的单硅片复合传感器结构及方法

摘要

本发明涉及一种加速度计内嵌压力传感器的单硅片复合传感器结构及方法，所述复合传感器结构包括一块单晶硅基片和均集成在单晶硅基片上的加速度传感器及压力传感器；加速度传感器与压力传感器集成于单晶硅基片的同一表面，且压力传感器悬浮在加速度传感器的质量块的中心位置，压力参考腔体直接埋在质量块内部。本发明的加速度和压力复合传感器大大降低了芯片尺寸，减少了制作成本，且与IC工艺兼容可实现大批量制作；同时，将所述压力传感器直接悬浮在质量块的中心位置，即最大程度地缩小了芯片尺寸，又有效地消除了加速度传感器与压力传感器之间检测信号的相互串扰，大大提高了复合传感器的检测精度。

主权项

一种加速度计内嵌压力传感器的单硅片复合传感器结构，其特征在于，包括：一块单晶硅基片和均集成在所述单晶硅基片上的加速度传感器及压力传感器；所述加速度传感器与压力传感器集成于所述单晶硅基片的同一表面；所述加速度传感器包括：质量块，与所述质量块连接的悬臂梁，位于所述悬臂梁上的第一应力敏感电阻，位于所述单晶硅基片表面的参考电阻，位于所述质量块与悬臂梁周围及下方的所述单晶硅基片内的运动间隙；所述质量块为单晶硅质量块，且所述质量块的厚度大于所述悬臂梁的厚度，所述第一应力敏感电阻与所述参考电阻连接成加速度检测电路；所述悬臂梁的上表面和所述质量块的上表面均与所述单晶硅基片正面为同一平面，所述悬臂梁的下表面和所述质量块的下表面均埋入在所述单晶硅基片内部；所述压力传感器嵌入在所述质量块的中心位置，包括：压力敏感薄膜，多个位于所述压力敏感薄膜上的第二应力敏感电阻，以及位于所述压力敏感薄膜下方埋入在所述质量块内的压力参考腔体；所述多个第二应力敏感电阻连接成压力检测电路；其中，在沿所述压力传感器周边的质量块内设有微槽，所述微槽将所述压力传感器隔离为悬浮在所述质量块中心位置的悬浮结构，所述悬浮结构的根部与所述质量块的末端中心位置相连接。