在溅射压力传感器芯片上制作零补电阻的必要性分析

当压力传感器没有承受压力时，其输出电压应为零。采用离子束溅射成膜和光刻工艺制成的溅射薄膜压力传感器，工艺上不能保证惠斯登电桥四个桥臂电阻均匀一致，电桥的平衡条件不能满足，故传感器即使没有承受压力，处于运行状态下的传感器也会有输出讯号。

为了将“零点输出”控制在一定范围之内，制作传感器时，便要引入“零点补偿”，即外接一个电阻使惠斯登电桥尽可能达到平衡状态，可是，由于外接电阻材料和形成薄膜电阻二者的电阻温度系数不一致，便导致传感器的温度漂移发生变化。外接电阻的阻值越大，对温漂的影响也越大。为了让温漂满足要求，不得已又要通过外接电阻来进行温度补偿。温补电阻的接入又会影响零补电阻的失配，二者互为影响，必须反复进行调整，以求零点输出和温度漂移均满足要求。由此可见，在传感器的制作过程中，“零补”和“温补”费时费力，不但增加了成本的投入，对传感器的质量和稳定性亦有负面影响。有文章指出：“传感器在制造中必须进行零点和温度补偿，对压力传感器来说，外加的平衡和补偿电阻，可能是该系统中最不稳定的因素。”

如果能将绝大部分零补电阻直接做在压力芯片上，肯定有利于传感器工艺的改进和质量的提高。在分析了这种想法的可能性之后，便把在压力芯片上制作零补电阻当作压力芯片工艺研究的关键技术之一。本文源自泽天传感，转载请保留出处。