SOI压力传感器高压失效分析

摘要

该文面向基于MEMS技术的SOI压力传感器高压失效问题,以SAW器件为对象开展研究,分别对压力传感器的背腔与正面进行加压,测试两种加压方式下SOI压力传感器的极限耐压值.利用测得的极限耐压值对器件内部应力进行有限元仿真,分析器件耐压失效时的内部最大应力.实验与仿真结果表明,当从背腔加压时,器件失效时的内部应力低于预期值.使用有限元方法进行仿真,验证刻蚀槽的底部的楔形结构导致器件背腔根部侧二氧化硅的切应力集中,导致二氧化硅层与器件硅层的脱落,进而造成器件耐压提前失效的猜想.当器件内部最大应力达到410 MPa附近时,将会导致器件破裂失效的发生.