一种检测器件及其制备方法、传感装置与流程

本技术涉及微机电机械系统领域，尤其涉及一种检测器件及其制备方法、传感装置。

背景技术：

1、压力传感器是一种能够将压力信号转换为电信号的器件，可以包括压阻式、电容式、谐振式、压电式等四种类型。其中，压力传感器中的空腔结构的尺寸精度与压力传感器的测试精度息息相关；

2、相关技术中，在制备压力传感器时，在空腔结构制备完成后的后续工艺中，极易在空腔结构的底部再次沉积材料，从而减小了空腔结构的体积，使得空腔结构的实际尺寸与设计尺寸相差较大，降低了空腔结构的尺寸精度，从而降低了压力传感器的测试精度。

技术实现思路

1、本技术提供了一种检测器件及其制备方法、传感装置，该检测器件的质量稳定性较高、生产良率高、品质好。

2、本技术的实施例采用如下技术方案：

3、第一方面，本技术的实施例提供了一种检测器件，包括：

4、基底、感测膜和空腔结构，所述空腔结构位于所述基底和所述感测膜之间；

5、所述基底和所述感测膜其中的一个具有释放孔，所述释放孔内设置有膨胀层，所述膨胀层覆盖所述释放孔的侧壁，其中，所述释放孔所在的膜层包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面靠近所述空腔结构设置，所述膨胀层从所述释放孔内部延伸至所述第一表面的至少部分区域和所述第二表面的至少部分区域；其中，所述膨胀层被配置为能够封闭所述释放孔或减小所述释放孔的孔径。

6、在本技术的一些实施例中，所述感测膜设置有释放孔，所述释放孔在所述基底上的正投影与所述空腔结构的内轮廓在所述基底上的正投影圈定的区域交叠。

7、在本技术的一些实施例中，所述感测膜设置有释放孔，所述释放孔位于所述感测膜的外轮廓上，且所述释放孔在所述基底上的正投影位于所述空腔结构的内轮廓在所述基底上的正投影圈定的区域以外。

8、在本技术的一些实施例中，所述膨胀层覆盖所述第一表面和所述第二表面。

9、在本技术的一些实施例中，所述检测器件包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层覆盖所述第一表面，所述第二保护层覆盖所述第二表面；

10、所述膨胀层还延伸至所述第一表面和所述第一保护层之间的部分区域以及所述第二表面和所述第二保护层之间的部分区域。

11、在本技术的一些实施例中，所述感测膜包括开孔区和除所述开孔区之外的平坦区，所述释放孔位于所述开孔区；所述第一表面和所述第二表面平行设置，且所述感测膜的所述第一表面位于所述开孔区的部分与所述感测膜的所述第一表面位于所述平坦区的部分共面；

12、所述膨胀层延伸至所述第一表面位于所述开孔区的部分和所述第二表面位于所述开孔区的部分；

13、所述第一保护层与所述膨胀层直接接触的部分到所述基底之间的最小距离小于所述第一保护层与所述感测膜直接接触的部分到所述基底之间的最小距离。

14、在本技术的一些实施例中，所述感测膜包括开孔区和除所述开孔区之外的平坦区，所述释放孔位于所述开孔区；

15、所述感测膜的所述第二表面位于所述开孔区的部分到所述基底之间的最小距离大于所述感测膜的所述第二表面位于所述平坦区的部分到所述基底之间的最小距离；

16、所述感测膜的所述第一表面位于所述开孔区的部分到所述基底之间的最小距离大于所述感测膜的所述第一表面位于所述平坦区的部分到所述基底之间的最小距离。

17、在本技术的一些实施例中，所述膨胀层延伸至所述第一表面位于所述开孔区的部分和所述第二表面位于所述开孔区的部分；

18、所述第一保护层与所述膨胀层直接接触的部分到所述基底之间的最小距离大于或等于所述第一保护层与所述感测膜直接接触的部分到所述基底之间的最小距离。

19、在本技术的一些实施例中，所述开孔区与所述空腔结构的平面图形的面积之比小于或等于1：10000。

20、在本技术的一些实施例中，所述检测器件包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层覆盖所述第一表面的部分区域，所述第二保护层覆盖所述第二表面；所述第一保护层在所述基底上的正投影的外轮廓位于所述第二保护层在所述基底上的正投影的外轮廓以内；

21、所述膨胀层覆盖所述第一表面上未设置所述第一保护层的区域，所述膨胀层还延伸至所述第一表面和所述第一保护层之间的部分区域以及所述第二表面和所述第二保护层之间的部分区域；

22、其中，所述膨胀层在所述基底上的正投影与所述释放孔的侧壁在所述基底上的正投影存在交叠的部分还与所述基底直接接触。

23、在本技术的一些实施例中，所述检测器件还包括加固层，所述加固层被配置为能够封闭所述释放孔；

24、所述加固层位于所述第二表面远离所述基底的一侧，所述加固层覆盖所述第二表面、且覆盖所述膨胀层位于所述释放孔位置处的部分；

25、所述加固层包括远离所述基底一侧的第三表面，所述第三表面覆盖所述膨胀层位于所述释放孔位置处的部分到所述基底之间的最小距离小于或等于所述第三表面覆盖所述第二表面的部分到所述基底之间的最小距离。

26、在本技术的一些实施例中，所述释放孔的孔径尺寸与所述感测膜的厚度尺寸为同一数量级。

27、在本技术的一些实施例中，所述释放孔的孔径尺寸与所述感测膜的厚度尺寸不在同一数量级，且所述释放孔的孔径尺寸小于所述感测膜的厚度尺寸。

28、在本技术的一些实施例中，所述检测器件还包括牺牲层，所述牺牲层位于所述基底和所述感测膜之间、且围绕所述空腔结构设置，所述牺牲层作为所述空腔结构的侧壁。

29、第二方面，本技术的实施例提供了一种传感装置，包括第一方面中任一项所述的检测器件。

30、第三方面，本技术的实施例提供了一种检测器件的制备方法，应用于制备如第一方面中任一项所述的检测器件，所述方法包括：

31、分别形成基底、感测膜和空腔结构；所述空腔结构位于所述基底和所述感测膜之间；

32、在所述基底和所述感测膜其中的一个上形成释放孔；

33、采用热氧化工艺形成膨胀层；所述膨胀层覆盖所述释放孔的侧壁；所述释放孔所在的膜层包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面靠近所述空腔结构设置，所述膨胀层从所述释放孔内部延伸至所述第一表面的至少部分区域和所述第二表面的至少部分区域；其中，所述膨胀层被配置为能够封闭所述释放孔或减小所述释放孔的孔径。

34、本技术提供了一种检测器件及其制备方法、传感装置，该检测器件包括：基底、感测膜和空腔结构，空腔结构位于基底和感测膜之间；基底和感测膜其中的一个具有释放孔，释放孔内设置有膨胀层，膨胀层覆盖释放孔的侧壁，其中，释放孔所在的膜层包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面靠近空腔结构设置，膨胀层从释放孔内部延伸至第一表面的至少部分区域和第二表面的至少部分区域；其中，膨胀层被配置为能够封闭释放孔或减小释放孔的孔径。

35、相关技术中，采用沉积工艺封闭释放孔，在封闭释放孔的同时，封闭材料会沉积到空腔结构的底部且沉积厚度较大，严重影响空腔结构的尺寸，降低了检测器件的结构精度，从而降低了检测器件的检测精度。

36、在本技术的实施例中，通过热氧化工艺形成膨胀层，膨胀层覆盖释放孔的侧壁，且膨胀层从释放孔内部延伸至释放孔所在膜层的第一表面的至少部分区域和第二表面的至少部分区域；一方面，改善了相关技术中在空腔结构的底部沉积厚度较大的封闭材料的问题，提高了空腔结构的尺寸精度；另一方面，该检测器件的结构简单、尺寸精度高，降低了制备工艺难度，提高了检测器件的质量稳定性、提高了检测器件的检测精度。

37、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。