[發(fā)明專利]一種電容式MEMS加速度計及制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210176681.8
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102759636A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊靜;張富強;孟美玉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京時代民芯科技有限公司;中國航天科技集團公司第九研究院第七七二研究所
• 主分類號: G01P15/125
• 分類號: G01P15/125
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種電容式MEMS加速度計，包括依次設(shè)置的第一硅蓋板層、中間硅層和第二硅蓋板層，中間硅層包括硅框架、質(zhì)量塊、支撐梁；第一硅蓋板層包括第一硅基底，在第一硅基底的一個面上形成第一槽、在第一槽所在的第一硅基底的面上形成第一絕緣層，在第一絕緣層上形成第一硅蓋板層金屬電極；第二硅蓋板層包括第二硅基底；在第二硅基底的一個面上形成第二槽、在第二槽所在的第二硅基底的面上形成第二絕緣層，在第二絕緣層上形成第二硅蓋板層金屬電極；其特征在于，所述中間硅層還包括第一硅島和第二硅島，所述硅島形成在硅框架的內(nèi)部，并與硅框架通過間隙間隔開；其中第一硅島與第一硅蓋板層金屬電極接觸，第二硅島與第二硅蓋板層金屬電極接觸；第一硅蓋板層還包括在第一硅基底上形成的第一金屬電極通孔、第二金屬電極通孔和硅電極通孔，第一金屬電極通孔與第一硅島的位置相對應(yīng)，第二金屬電極通孔與第二硅島的位置相對應(yīng)；硅電極通孔與硅框架的位置相對應(yīng)；每個通孔內(nèi)壁有絕緣層，并充滿金屬導電材料。

2.如權(quán)利要求1所述的電容式MEMS加速度計，其特征在于，第一硅蓋板層、中間硅層、第二硅蓋板層分別包括金屬鍵合區(qū)。

3.一種電容式MEMS加速度計的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)形成第一硅蓋板層

在第一硅基底的一個面上形成第一槽、然后形成第一金屬電極通孔、第二金屬電極通孔和硅電極通孔；在第一槽所在的第一硅基底的面上形成第一絕緣層；然后在第一絕緣層上形成金屬鍵合區(qū)、和第一硅蓋板層金屬電極；在每個通孔內(nèi)填充導電材料；

(2)形成第二硅蓋板層

在第二硅基底的一個面上形成第二槽；在第二槽所在的第二硅基底的面上形成第二絕緣層；在第二絕緣層上形成金屬鍵合區(qū)、和第二硅蓋板層金屬電極；

(3)在硅片上形成金屬鍵合區(qū)；然后形成支撐梁；

(4)將形成支撐梁和金屬鍵合區(qū)的硅片與第一硅蓋板層和第二硅蓋板層的其中一蓋板層在常壓下進行鍵合，形成兩層鍵合片；

(5)在兩層鍵合片的硅片上形成硅質(zhì)量塊、第一硅島和第二硅島；

(6)將上述鍵合片與另一硅蓋板層在真空條件下進行鍵合，形成MEMS加速度計圓片；

(7)對MEMS加速度計圓片進行切割，分離出加速度計芯片；

(8)對加速度計芯片進行封裝獲得MEMS加速度計。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，金屬鍵合區(qū)材料是鎢金、鈦金或者金錫。