G - Physics – 01 – L
Patent
G - Physics
01
L
G01L 9/12 (2006.01) G01L 9/00 (2006.01)
Patent
CA 2410707
A micro-machined absolute pressure sensor and process for making the same. A semiconductor membrane having a welled portion connected to a planar periphery is formed in recess in a silicon substrate through etching and boron diffusion. A dielectric pad is formed on a portion of the planar periphery, and a bonding layer of polysilicon or amorphous silicon is deposited over the semiconductor membrane and the dielectric pad. After an etching process that defines the outline of the semiconductor membrane, the bonding layer is bonded to a nonconductive substrate in a vacuum using electrostatic bonding or wafer bonding, forming a vacuum-sealed reference cavity. A first and a second conductor are disposed on an upper surface of the nonconductive substrate. The first conductor serves as a capacitor plate disposed within the reference cavity and is connected to a transfer lead that passes from the cavity. The transfer lead is electrically isolated from the semiconductor membrane by the dielectric pad. The second conductor is electrically connected to the semiconductor membrane. The semiconductor membrane and the capacitor plate store an electrical charge that varies as a function of the distance between the capacitor plate and the semiconductor membrane. The semiconductor membrane flexes in response to pressure, changing the capacitance and the charge, so as to indicate the pressure of external fluid acting on the semiconductor membrane.
L'invention concerne un capteur de pression absolue micro-usiné et son procédé de fabrication. Ce procédé consiste à former une membrane semi-conductrice comprenant une partie en puits connectée à une périphérie planaire dans un évidemment d'un substrat de silicium par gravure et diffusion de bore. Un bloc diélectrique est formé sur une partie de la périphérie planaire, et une couche de liaison de silicium polycristallin ou de silicium amorphe est déposée sur la membrane semi-conductrice et le bloc diélectrique. Après une étape de gravure définissant l'ébauche de la membrane semi-conductrice, la couche de liaison est fixée sur un substrat non conducteur dans un vide par liaison électrostatique ou de plaquette, formant une cavité de référence fermée sous vide. Un premier et un second conducteur sont placés sur une surface supérieure du substrat non conducteur. Le premier conducteur sert de plaque de condensateur placée dans la cavité de référence et est connectée à un fil de transfert relié à la cavité. Ce fil de transfert est isolé électriquement de la membrane semi-conductrice par le bloc diélectrique. Le second conducteur est connecté électriquement à la membrane semi-conductrice. La membrane semi-conductrice et la plaque de condensateur stockent une charge électrique variant en fonction de la distance séparant la plaque de condensateur de la membrane semi-conductrice. La membrane semi-conductrice fléchit sous l'effet de la pression, ce qui modifie la capacité et la charge, de façon à indiquer la pression d'un fluide externe agissant sur la membrane semi-conductrice.
Abbott Laboratories
Hospira Inc.
Mbm Intellectual Property Law Llp
LandOfFree
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