一种硅微谐振式压力传感器的敏感膜片设计

一种硅微谐振式压力传感器的敏感膜片设计作者：任森，苑伟政，邓进军，RENSen，YUANWei-zheng，DENGJin-jun作者单位：西北工业大学微/纳米系统实验室,西安,710072刊名：传感技术学报英文刊名：CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS年，卷(期)：2006，19(5)被引用次数：2次参考文献(11条)1.陶家渠.李应选.万达硅微机械传感器20032.丁天怀.李源.冯冠平硅谐振式传感器研制中的关键技术1996(01)3.陈德勇.崔大付.于中尧.王利微机械氮化硅梁谐振式压力传感器[期刊论文]-机械强度2001(04)4.高晓童.崔大付.陈德勇.王利.王蕾热激励硅谐振式压力传感器的研制[期刊论文]-仪表技术与传感器2004(04)5.KurtPetersen.FarzadPourahmadi.JoeBrownResonantBeamPressureSensorFabricatedwithSiliconFusionBonding19916.KyoichiIkeda.HidekiKuwayama.TakashiKobayashiSiliconPressureSensorIntegratesResonantStrainGaugeonDiaphragm19907.ChristopherJWelham.JulianWGardner.JohnGreenwoodALaterallyDrivenMicromachinedResonantPressureSensor19968.GreenwoodJC.SatchellDWMiniatureSiliconResonantPressureSensor19889.ChristopherJWelham.JohnGreenwood.MichaelMBertioliAHighAccuracyResonantPressureSensorbyFusionBondingandTrenchEtching199910.鲍敏航.沈绍群.胡澄宇.马青华硅各向异性腐蚀〈110〉条补偿图形腐蚀前沿控制[期刊论文]-半导体学报1994(11)11.HLOffereins.HSandmaier.KMarusczyk.K.Kühl,A.PlettnerCompensatingCornerUndercuttingof(100)SiliconinKOH1992相似文献(2条)1.会议论文任森.苑伟政.邓进军一种硅微谐振式压力传感器的敏感膜片设计2006本文根据正方形膜片的变形和应力分布情况,提出了一种硅微谐振式压力传感器敏感膜片的设计方法,设计了两种正方形间接连接式压力敏感膜片.在相同的膜片面积下,新膜片与原有矩形间接连接式压力敏感膜片性能相近,为内部谐振器的多样化提供了基础.最后,就压力敏感膜片的工艺设计进行了探讨,认为采用正方形凸角补偿结构的〈110〉硅岛和采用边长补偿的〈100〉硅岛最适合间接连接式压力敏感膜片.2.学位论文任森硅微谐振式压力传感器芯体设计与制作工艺研究2007基于MEMS技术的硅微谐振式压力传感器是目前精度最高的硅微压力传感器，它通过检测物体的固有频率间接测量压力，为准数字信号输出。其精度主要受结构机械特性的影响，因此其抗干扰能力很强，性能稳定。除此之外，硅微谐振式压力传感器还具有响应快、频带宽、结构紧凑、功耗低、体积小、重量轻、可批量生产等众多优点，一直是各国研究和开发的重点。本文在系统研究了国内外各种硅微谐振式压力传感器的基础上，选择静电激励/电容拾振的硅微谐振式压力传感器进行了芯体方案及结构设计，并对其芯体性能参数进行了理论分析和仿真计算，得到了其激励电压与检测电容大小、压力一频率关系曲线以及温度一频率关系曲线，完成了强度校验、干扰因素及整体仿真分析。提出了全新的硅岛布置方案和谐振子结构，在保证可加工性的同时，避免了压力敏感膜片变形过程中硅岛根部的应力集中，减少了对谐振子的形状尺寸限制，增大了谐振子的有效面积，降低了后期信号检测的难度。在此基础上，对芯体的相关制作工艺进行了试验研究，其主要研究内容包括：进行了反应离子刻蚀(RIE)实验，确定了氮化硅和单晶硅的刻蚀参数；研究了不同条件下的KOH刻蚀效果，得到了谐振子的最佳镂空刻蚀条件；进行了浓硼自停止刻蚀试验，结果显示其扩散层的有效厚度及刻蚀选择比均满足谐振子的自停止刻蚀要求；研究了玻璃通孔制作工艺并完成了所需通孔阵列制作；分析了阳极键合技术中可能存在的问题并给出了改进措施；为避免深台阶涂胶光刻，采用近似SCREAM工艺来镂空谐振子并形成硅岛，并进行了硅岛补偿图形的选择实验。引证文献(2条)1.高振宁.陈德勇.王军波.毋正伟电磁激励微谐振式传感器的设计与制作[期刊论文]-微纳电子技术2008(10)2.刘勇.叶湘滨.熊飞丽.张文娜硅岛式微谐振压力传感器灵敏度分析与仿真[期刊论文]-计算机仿真2008(7)本文链接：授权使用：中山大学(zsdx)，授权号：fa5e6868-dac0-4bc6-855b-9def00c1e281下载时间：2010年9月12日