一種平板電容器及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種平板電容器及其制備方法，包括：下極板，下極板為摻雜硅，其摻雜三族或五族元素中的一種；調(diào)節(jié)層，調(diào)節(jié)層設(shè)置于下極板外表面，其上設(shè)有第一通孔，第一通孔內(nèi)容納電介質(zhì)；器件層，器件層設(shè)置于調(diào)節(jié)層上，其上設(shè)有與第一通孔連通的第二通孔；上極板，上極板為設(shè)置于第二通孔內(nèi)的摻雜硅，其摻雜三族或五族元素中的一種且與下極板摻雜元素非同族

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種平板電容器及其制備方法


[0001]本專利技術(shù)涉及傳感器
，具體指一種平板電容器及其制備方法
。

技術(shù)介紹

[0002]微電容是一種利用
MEMS(
微機(jī)電
)
工藝制作的小型電容器，按照應(yīng)用領(lǐng)域可以分為壓力傳感器
、
加速度計(jì)
、
接近傳感器等，其中，平行板電容因?yàn)槠浜唵蔚墓に嚰霸O(shè)計(jì)在產(chǎn)品中較為常見
。
[0003]平板電容的上極板
400
與下極板
100
之間通常為空白電介質(zhì)，此電介質(zhì)直接決定了電容器的容值，容值越大，后端電路的檢測成本越低，綜合考慮生產(chǎn)成本等因素，電容器件的尺寸往往設(shè)置為
0.25mm2
～
25.00mm2之間，相應(yīng)地容值約在
1pF
～
1nF
之間，在不增加尺寸的情況下為了增大容值，電介質(zhì)往往設(shè)置為
0.1um
～
10um
之間的較薄結(jié)構(gòu)，但是相應(yīng)地此種結(jié)構(gòu)設(shè)置如果遇到較大的外力則可能會(huì)使上下極板接觸，進(jìn)而造成短路，損傷器件或外部電路
。
[0004]為了避免上述問題發(fā)生，業(yè)內(nèi)一般在上下極板之間鍍一層絕緣膜
700
，如二氧化硅層或氮化硅層等，具體結(jié)構(gòu)參見圖1所示，此外，為了防止絕緣膜
700
和上極板
400、
下極板
100
之間發(fā)生粘附還會(huì)將部分絕緣膜去除形成凸點(diǎn)
。
但是，無論是何種方式都必須增加鍍膜的工序，由此生產(chǎn)成本
、
時(shí)間以及人力物力都會(huì)相應(yīng)增加
。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0005]為此，本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中為防止短路需要進(jìn)行鍍膜的問題，提供一種平板電容器及其制備方法
。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種平板電容器，包括：下極板，所述下極板為摻雜硅，其摻雜三族或五族元素中的一種；調(diào)節(jié)層，所述調(diào)節(jié)層設(shè)置于所述下極板外表面，其上設(shè)有第一通孔，所述第一通孔內(nèi)容納電介質(zhì)；器件層，所述器件層設(shè)置于所述調(diào)節(jié)層上，其上設(shè)有與所述第一通孔連通的第二通孔；上極板，所述上極板為設(shè)置于所述第二通孔內(nèi)的摻雜硅，其摻雜三族或五族元素中的一種且與所述下極板摻雜元素非同族
。
[0007]在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述上極板與所述下極板基材均為摻雜硅，所述上極板與所述下極板摻雜元素均為三族或五族元素中的一種且二者摻雜元素非同族
。
[0008]在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述上極板與所述下極板摻雜濃度均大于
1e18cm
?3。
[0009]在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述調(diào)節(jié)層為二氧化硅層
。
[0010]在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述器件層基材為摻雜硅，摻雜元素為三族或五族元素中的一種，其摻雜濃度小于
1e19cm
?3。
[0011]在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述電介質(zhì)為空氣
。
[0012]在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述上極板及所述下極板外均設(shè)有保護(hù)層，所訴保護(hù)層基材為二氧化硅
。
[0013]在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，其還包括襯底，所述襯底設(shè)有與所述第一通孔連通的
第三通孔，所述下極板設(shè)置于所述第三通孔內(nèi)
。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種平板電容器的制備方法，用以制備上述平板電容器，具體包括以下步驟：
S1、
在所述下極板表面依次設(shè)置調(diào)節(jié)層及器件層；
S2、
在所述器件層中形成第二通孔；
S3、
在所述器件層上表面低壓氣相沉積所述上極板材料，使其注入或擴(kuò)散至第二通孔內(nèi)；
S4、
在所述調(diào)節(jié)層中制備第一通孔，使所述上極板與所述下極板間隔設(shè)置，得到所述平板電容器
。
[0015]在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，在所述上極板上布設(shè)滲透孔，將腐蝕液通過所述滲透孔接觸并溶解所述調(diào)節(jié)層以形成所述第一通孔
。
[0016]為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供另一種平板電容器的制備方法，具體包括以下步驟：
S1、
在第一襯底表面設(shè)置調(diào)節(jié)層；
S2、
在第一襯底中注入或擴(kuò)散所述下極板；
S3、
在所述調(diào)節(jié)層中制備第一通孔以容納電介質(zhì)，得到第一晶圓；
S4、
在第二襯底表面依次設(shè)置保護(hù)層及器件層；
S5、
制備第二通孔并在所述第二通孔內(nèi)注入或擴(kuò)散所述上極板，得到第二晶圓；
S6、
將所述第一晶圓與所述第二晶圓連接，使所述上極板與所述下極板均與所述電介質(zhì)接觸，得到所述平板電容器
。
[0017]本專利技術(shù)的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0018]本專利技術(shù)所述的平板電容器通過上極板與下極板的摻雜元素及結(jié)構(gòu)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了無論正偏還是反偏均可實(shí)現(xiàn)防止電容器短路的目的
。
本平板電容器相比于常規(guī)電容器從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，無需鍍附絕緣膜
、
不額外增加成本的同時(shí)從根本上解決了上下極板存在短路風(fēng)險(xiǎn)的問題
。
附圖說明
[0019]為了使本專利技術(shù)的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本專利技術(shù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
。
[0020]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中防止電容短路的常規(guī)剖面結(jié)構(gòu)；
[0021]圖2是本專利技術(shù)一優(yōu)選實(shí)施例中本平板電容器的剖面結(jié)構(gòu)；
[0022]圖3是本專利技術(shù)另一實(shí)施例中平板電容器的剖面結(jié)構(gòu)；
[0023]圖4是本專利技術(shù)一優(yōu)選實(shí)施例中平板電容器制備方法的流程示意圖；
[0024]圖5是本專利技術(shù)第三優(yōu)選實(shí)施例中平板電容器制備方法的流程示意圖
。
[0025]說明書附圖標(biāo)記說明：
100、
下極板；
200、
調(diào)節(jié)層；
210、
第一通孔；
300、
器件層；
310、
第二通孔；
400、
上極板；
410、
滲透孔；
500、
襯底；
600、
保護(hù)層；
700、
絕緣膜
。
具體實(shí)施方式
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本專利技術(shù)并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對本專利技術(shù)的限定
。
[0027]實(shí)施例一
[0028]本實(shí)施例提供一種平板電容器，包括：下極板
100
，所述下極板
100
為摻雜硅，其摻雜三族或五族元素中的一種；調(diào)節(jié)層
200
，所述調(diào)節(jié)層
200
設(shè)置于所述下極板
100
外表面，其上設(shè)有第一通孔
300
，所本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.
一種平板電容器，其特征在于：包括：下極板，所述下極板為摻雜硅，其摻雜三族或五族元素中的一種；調(diào)節(jié)層，所述調(diào)節(jié)層設(shè)置于所述下極板外表面，其上設(shè)有第一通孔，所述第一通孔內(nèi)容納電介質(zhì)；器件層，所述器件層設(shè)置于所述調(diào)節(jié)層上，其上設(shè)有與所述第一通孔連通的第二通孔；上極板，所述上極板為設(shè)置于所述第二通孔內(nèi)的摻雜硅，其摻雜三族或五族元素中的一種且與所述下極板摻雜元素非同族
。2.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板電容器，其特征在于：所述上極板與所述下極板的平均摻雜濃度均大于
1e18cm
?3。3.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板電容器，其特征在于：所述調(diào)節(jié)層為二氧化硅層
。4.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板電容器，其特征在于：所述器件層基材為摻雜硅，摻雜元素為三族或五族元素中的一種，其摻雜濃度小于
1e19cm
?3。5.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板電容器，其特征在于：所述電介質(zhì)為空氣
。6.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板電容器，其特征在于：所述上極板及所述下極板外均設(shè)有保護(hù)層，所述保護(hù)層基材為二氧化硅
。7.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板電容器，其特征在于：其還包括襯底，所述襯底設(shè)有與所述第一通孔連通的第三通孔，所述下極板設(shè)置于所述第三通孔內(nèi)
。8.
一種平板電容器的制備方法，其特征在于：...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：溫賽賽，仇旭萍，張?jiān)ＨA，
申請(專利權(quán))人：蘇州億波達(dá)微系統(tǒng)技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：