[發明專利]諧振式加速度計諧振梁和支撐梁的二步腐蝕制造方法

有效

• 申請號: 201210059372.2
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102602879A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 韓建強;李森林;李青;馮日盛;李琰
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;G01P15/097
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種諧振式加速度計諧振梁和支撐梁的二步腐蝕制造方法，其特征在于：諧振式加速度計的諧振梁(1)和支撐梁(2)通過各向異性濕法腐蝕工藝二步腐蝕實現一次成型，首先，采用有掩膜腐蝕工藝從諧振梁(1)背面腐蝕到一定深度；然后正面光刻，濕法腐蝕或干法刻蝕硅片(3)正面腐蝕槽(6)中除諧振梁(1)部分和質量塊(4)凸角補償部分以外的腐蝕掩蔽層(7)；再次，反面光刻，濕法腐蝕或干法刻蝕硅片(3)背面腐蝕槽(6)中除質量塊(4)凸角補償部分以外的腐蝕掩蔽層(7)；最后，有掩膜腐蝕和無掩膜腐蝕相結合實現諧振梁(1)和支撐梁(2)的一次成型，諧振梁(1)位于襯底上表面，支撐梁(2)的中性面與質量塊(4)的重心在同一平面。

2.根據權利要求1所述的諧振式加速度計諧振梁和支撐梁的二步腐蝕制造方法，其特征在于：其特征在于可通過以下工藝步驟實現：

[1]原始硅片(3)是雙面拋光硅片，厚度為H；

[2]熱氧化或化學氣相淀積方法在硅片(3)正面和背面制作腐蝕掩蔽層(7)；

[3]背面光刻，形成背腐蝕窗口，窗口位置正對諧振梁(1)和腐蝕槽(6)的四個拐彎處；諧振梁背腐蝕窗口(8)的長度和寬度分別為L和b+2(H-h)ctg54.7°，其中L是腐蝕槽(6)寬度，b是第二次光刻時諧振梁(1)的掩膜寬度，h是諧振梁(1)的設計厚度，腐蝕槽拐彎處背腐蝕窗口(9)為正方形，邊長等于諧振梁背腐蝕窗口(8)的長度；

[4]各向異性腐蝕液中腐蝕硅，垂直腐蝕深度為(H+d)/2-h，其中d是支撐梁(2)的設計厚度；

[5]正面光刻，濕法腐蝕或干法刻蝕硅片(3)正面腐蝕槽(6)中的腐蝕掩蔽層(7)，但應保留諧振梁(1)部分和質量塊(4)凸角補償部分的腐蝕掩蔽層(7)；

[6]背面光刻，濕法腐蝕或干法刻蝕硅片(3)背面腐蝕槽(6)中的掩膜，但應保留質量塊(4)凸角補償部分的腐蝕掩蔽層(7)；

[7]各向異性腐蝕液中腐蝕硅，腐蝕深度等于(H-d)/2時，實現諧振梁(1)和支撐梁(2)的同時成型。

3.根據權利要求1所述的諧振式加速度計諧振梁和支撐梁的二步腐蝕制造方法，其特征在于：所制作的諧振梁(1)和支撐梁(2)的截面為等腰梯形或等腰三角形，側面和底面的夾角為25.24°。