利用无疤痕微创手术工艺制造的绝对压力传感器芯片示意图
该项研究论文展示了一种压阻式绝对压力传感器芯片，大小仅为0.4mm × 0.4mm，每颗芯片制造本钱低至1美分——目前环球最小尺寸、最低本钱！
研究职员利用体硅下薄膜技能（thin-film under bulk-silicon technique），在集成压敏电阻的体硅梁岛构造下方形成非常薄但均匀的多晶硅压力传感膜片。梁岛加强构造有助于提升灵敏度、减小挠度、改进线性度。该压力传感器芯片采取一种新型的无疤痕微创手术（MIS）制造而成，并且该工艺与标准IC代工厂的工艺兼容，因此可有效降落本钱。
压敏电阻布局及用于压力传感的惠斯通电桥
在这项新开拓的工艺中，密封构造不在多晶硅膜片区域，而是在多晶硅膜片周围的单晶硅岛和单晶硅框架上。以是，多晶硅膜片能够保持平坦和光滑，从而提高了传感器芯片性能和制造成品率。更主要的是，薄膜片梁岛构造足够小，因此可以制造出小至0.4mm × 0.4mm的传感器芯片。由于每片6英寸晶圆可生产90000颗芯片，因此采取这种高良率工艺可实现极低的芯片制造本钱：1美分。
利用无疤痕微创手术制造绝对压力传感器芯片的工艺流程
利用无疤痕微创手术工艺制造的绝对压力传感器芯片SEM图
这款超小型且低本钱的MEMS压力传感器芯片的灵敏度为0.88 mV·kPa⁻¹/3.3V、滞回系数为0.15%满量程（FS）、可重复性偏差为0.04%满量程（FS）、非线性系数为±0.10%满量程（FS）。在没有任何其它热补偿方法的情形下，研究职员对该压力传感器芯片在-25℃至+85℃温度范围内进行100 kPa的满量程测试，结果表明该芯片的零点偏移温度系数（TCO）为-0.064%/℃满量程（FS）、灵敏度温度系数（TCS）为-0.22%/℃。
表：利用无疤痕微创手术工艺制造的绝对压力传感器芯片测试结果
利用新型无疤痕微创手术工艺研发出的MEMS压力传感器芯片可知足气压计或高度计的运用需求，有望得到智好手机、无人机、智好手表和其它消费电子产品的青睐。
论文链接：https://doi.org/10.1088/1361-6439/ab8909
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