多晶硅改善压力传感器泄漏问题
品慧电子讯我们知道大部分小量程、高灵敏压力传感器通常都采用平膜、岛膜、梁膜等结构，目前小量程、高灵敏压力传感器的研究热点集中在牺牲层结构压力传感器，这主要是因为牺牲层结构压力传感器弹性膜片很薄，厚度可做到2μm，甚至更薄。
在牺牲层结构的薄结构上，如果采用扩散硅或多晶硅薄膜作为牺牲层结构压力传感器的应变电阻，其厚度相对较大，对弹性膜片应力分布影响很大，不利于牺牲层结构压力传感器的性能优化，因此采用多晶硅纳米薄膜制作应变电阻更能发挥牺牲层技术的优点。
在这之前，压力传感器设计过载保护时，一般采用凸台等方法实现，形成方法有背部刻蚀技术、硅直接键合技术、玻璃刻蚀技术等。然而这些结构的腔体尺寸较大，进一步提高传感器的灵敏度受到限制，而且降低了硅片利用率，增加了制造工艺的复杂度，提高了生产成本。
现在，压力传感器的应变电阻是在单晶硅片上扩散或注入杂质的方式实现，为了改善温度特性，后来也采用了多晶硅薄膜，但普通多晶硅薄膜的应变因子较小，不利于提高灵敏度。最新研究结果表明，多晶硅纳米薄膜具有显著的隧道压阻效应，表现出比常规多晶硅薄膜更优越的压阻特性，重掺杂条件下其应变因子仍可达到34，具有负应变因子温度系数，数值小于1×10-3/℃，电阻温度系数可小于2×10-4/℃。
在表面微加工中，由淀积到衬底和牺牲层上的薄膜作为结构层，对微小结构的尺寸更易控制，器件的尺寸得以减小。然而，这些结构层的机械性能高度依赖于淀积和随后的加工过程，相对低的淀积速率虽然限制了所制作器件的厚度，但是由于结构层厚度低，所以能制作出量程更小、灵敏度更高的压力传感器。
因此，在牺牲层结构压力传感器上，采用多晶硅纳米薄膜作应变电阻，可以提高灵敏度，扩大工作温度范围，降低温度漂移。然而，牺牲层结构非常薄，如何提高传感器的过载能力显得尤为重要。所以，如何在保证传感器满量程范围内线性响应的前提下，调整牺牲层厚度，通过弹性膜片与衬底的适当接触来有效提高传感器的过载能力。改善工艺解决泄漏问题后，牺牲层结构多晶硅纳米膜压力传感器的性能应该能满足设计要求。
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