本發(fā)明是有關(guān)于一種感測模塊及其制作方法，且特別是有關(guān)于一種壓力感測模塊及其制作方法。

背景技術(shù)：

1、壓阻式(piezo-resistive)微機(jī)電系統(tǒng)(micromechanical?system，mems)壓力感測器用以將壓力轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電子信號。一般來說，壓阻式微電機(jī)系統(tǒng)壓力感測器包括易曲折的感測薄膜，其具有至少一個(gè)感測元件被設(shè)置于感測薄膜中。借由測量施加在感測薄膜上的壓力所造成的電阻變化，感測薄膜可被用以測量施加的壓力。于現(xiàn)行的壓阻式微機(jī)電系統(tǒng)壓力感測器的制作過程中，感測薄膜的厚度是透過背面濕式蝕刻來控制的，借由浸泡液體的時(shí)間來控制蝕刻深度。然而，這種制造方法導(dǎo)致薄膜厚度控制困難，因此制作過程相對較為困難。

2、“背景技術(shù)”段落只是用來幫助了解本
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
，因此在“背景技術(shù)”段落所揭露的內(nèi)容可能包含一些沒有構(gòu)成所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員所知道的已知技術(shù)。在“背景技術(shù)”段落所揭露的內(nèi)容，不代表該內(nèi)容或者本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所要解決的問題，在本發(fā)明申請前已被所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員所知曉或認(rèn)知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種壓力感測模塊，其具有較佳的感測靈敏度，且可提高耐受壓力(burst?pressure)。

2、本發(fā)明還提供一種壓力感測模塊的制作方法，用以制作上述的壓力感測模塊，且具有制程簡單及良率高等優(yōu)勢。

3、本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可以從本發(fā)明所揭露的技術(shù)特征中得到進(jìn)一步的了解。

4、為達(dá)上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種壓力感測模塊，包括一基材以及一感測層?；木哂斜舜讼鄬Φ囊坏谝槐砻嬉约耙坏诙砻妗；陌ㄒ浑A梯狀凹槽以及一開口。階梯狀凹槽從第一表面往第二表面延伸，而開口從第二表面往第一表面延伸，且階梯狀凹槽連通開口。感測層配置于基材的第一表面上且覆蓋基材的第一表面。感測層包括至少一感測元件以及一十字形結(jié)構(gòu)。十字形結(jié)構(gòu)包括一中央部以及連接中央部的多個(gè)延伸部。中央部以及延伸部分別包括至少一鏤空部。十字形結(jié)構(gòu)的中央部于基材上的正投影與基材的開口重疊。

5、為達(dá)上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種壓力感測模塊的制作方法，其包括以下步驟。形成一第一環(huán)形凹槽于一基材上，以于基材上定義出至少一支撐結(jié)構(gòu)?；木哂斜舜讼鄬Φ囊坏谝槐砻嬉约耙坏诙砻妗５谝画h(huán)形凹槽從第一表面往第二表面延伸且環(huán)繞至少一支撐結(jié)構(gòu)。形成一第二環(huán)形凹槽于基材上。第二環(huán)形凹槽從第一表面往第二表面延伸且連通第一環(huán)形凹槽。第二環(huán)形凹槽與第一環(huán)形凹槽定義出一階梯狀凹槽。形成一感測層于基材上。感測層覆蓋基材的第一表面。感測層包括至少一感測元件。形成一十字形結(jié)構(gòu)于感測層上。十字形結(jié)構(gòu)包括一中央部以及連接中央部的多個(gè)延伸部。中央部以及延伸部分別包括至少一鏤空部。從基材的第二表面往第一表面的方向，移除基材的一部分以及至少一支撐結(jié)構(gòu)，而形成連通階梯狀凹槽的一開口。十字形結(jié)構(gòu)的中央部于基材上的正投影與開口重疊。

6、基于上述，本發(fā)明的實(shí)施例至少具有以下其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或功效。在本發(fā)明的壓力感測模塊的設(shè)計(jì)中，感測層包括十字形結(jié)構(gòu)，且十字形結(jié)構(gòu)的中央部及延伸部分別包括至少一鏤空部。因此，本發(fā)明的感測層除了可具有較佳的結(jié)構(gòu)對稱性外，亦可透過鏤空部來降低感測層的剛性，以提高感測靈敏度。此外，本發(fā)明的基材具有階梯狀凹槽的設(shè)計(jì)，當(dāng)感測層受到超過操作范圍的壓力而變形后，感測層會頂?shù)较路降碾A梯狀凹槽，若壓力持續(xù)增加，感測層的變形區(qū)域會變小，耐受壓力(burst?pressure)增加。因此，本發(fā)明的壓力感測模塊具有較佳的感測靈敏度，且可提高耐受壓力。

技術(shù)特征：

1.一種壓力感測模塊，其特征在于，所述壓力感測模塊包括基材以及感測層，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力感測模塊，其特征在于，所述階梯狀凹槽包括第一環(huán)形凹槽以及第二環(huán)形凹槽，所述第一環(huán)形凹槽位于所述開口與所述第二環(huán)形凹槽之間，且所述第一環(huán)形凹槽的口徑小于所述第二環(huán)形凹槽的口徑且大于所述開口的口徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力感測模塊，其特征在于，還包括保護(hù)層，其中：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力感測模塊，其特征在于，所述保護(hù)層的材質(zhì)包括氮化硅。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力感測模塊，其特征在于，還包括蓋板，其中：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力感測模塊，其特征在于，所述蓋板的材質(zhì)與所述基材的材質(zhì)相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力感測模塊，其特征在于，所述基材為空腔絕緣體上覆硅基材。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力感測模塊，其特征在于，所述感測層還包括第一氧化層、第二氧化層、活性層以及圖案化金屬層，所述活性層位于所述第一氧化層與所述第二氧化層之間，所述第二氧化層配置于所述基材的所述第一表面上，所述至少一感測元件埋設(shè)于所述活性層內(nèi)，所述至少一鏤空部貫穿所述第一氧化層與所述活性層的一部分，所述圖案化金屬層配置于所述第一氧化層以及所述活性層的至少其中之一上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力感測模塊，其特征在于，所述十字形結(jié)構(gòu)呈雙肋狀或格柵狀。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力感測模塊，其特征在于，所述至少一感測元件包括至少一壓阻感測器。

11.一種壓力感測模塊的制作方法，其特征在于，所述壓力感測模塊的制作方法包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓力感測模塊的制作方法，其特征在于，還包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓力感測模塊的制作方法，其特征在于，還包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的壓力感測模塊的制作方法，其特征在于，還包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓力感測模塊的制作方法，其特征在于，形成所述第一環(huán)形凹槽于所述基材上的步驟包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的壓力感測模塊的制作方法，其特征在于，形成所述第二環(huán)形凹槽于所述基材上的步驟包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓力感測模塊的制作方法，其特征在于，形成所述感測層于所述基材上的步驟包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓力感測模塊的制作方法，其特征在于，形成所述至少一鏤空部的方法包括干蝕刻法或正面濕蝕刻法。

19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓力感測模塊的制作方法，其特征在于，所述至少一支撐結(jié)構(gòu)的形狀包括圓形、矩形以及十字形的至少其中之一。

技術(shù)總結(jié)
一種壓力感測模塊，包括基材以及感測層?；木哂斜舜讼鄬Φ牡谝槐砻嬉约暗诙砻妗；陌A梯狀凹槽以及開口。階梯狀凹槽從第一表面往第二表面延伸，而開口從第二表面往第一表面延伸，且階梯狀凹槽連通開口。感測層配置于基材的第一表面上且覆蓋基材的第一表面。感測層包括至少一感測元件以及十字形結(jié)構(gòu)。十字形結(jié)構(gòu)包括中央部以及連接中央部的多個(gè)延伸部。中央部以及延伸部分別包括至少一鏤空部。十字形結(jié)構(gòu)的中央部于基材上的正投影與基材的開口重疊。本發(fā)明的壓力感測模塊具有較佳的感測靈敏度，且可提高耐受壓力。本發(fā)明的壓力感測模塊的制作方法，用以制作上述的壓力感測模塊，且具有制程簡單及良率高等優(yōu)勢。

技術(shù)研發(fā)人員：陳美玲,吳宗恒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中光電智能感測股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10