CAPACITIVE MICRO- ELECTRO-MECHANICAL SENSORS WITH SINGLE CRYSTAL SILICON ELECTRODES

The devices presented herein are capacitive sensors with single crysta silicon on all key stress points. Isolating trenches are formed by trench and refill forning dielectrically isolated conductive silicon electrodes for drive, sense and guards, For pressure sensing devices according to the invention, the pressure port is opposed to the e ectrical wire bond pads for ease of packaging. Dual-axis accelerometers measuring in plane acceleration and out of plane acceleration are also described. A third axis in plane is i easy to achieve by duplicating and rotating the accelerometer 90 degrees about its out of plane axis Creating resonant structures, angular rate sensors, bolometers, and many other structures are possible with this process technology. Key advantages are hermeti ity, vertical vias, vertical and horizontal gap capability, single crystal materials, wafejr level packaging, small size, high performance and low cost. La présente invention concerne des capteurs électromécaniques capacitifs à électrodes monocristallines sur tous les points de contraintes principaux. Des tranchées d'isolation sont formées par une tranchée et un remplissage formant des électrodes de silicium conductrices à isolation diélectrique pour la commande, la détection et la protection. Pour des dispositifs détecteurs de pression selon l'invention, l'orifice de pression est en regard des plots de connexion des fils électriques facilitant l'encapsulation. L'invention concerne également des accéléromètres à deux axes de mesure dans le plan d'accélération et hors du plan d'accélération. Un troisième axe dans le plan est facile à réaliser par la duplication et la rotation de l'accéléromètre de 90 degrés autour de son axe hors plan. La création de structures résonnantes, des capteurs de vitesse angulaire, de bolomètres, et de nombreuses autres structures est rendue possible grâce à cette technologie. Les avantages principaux sont: le caractère hermétique, des trous d'interconnexion verticaux, une capacité d'entrefer verticale et horizontale, des matériaux monocristallins, une encapsulation affleurante de plaque, une taille réduite, une performance élevée et un faible coût.