[發明專利]彎折形彈性梁的電容式加速度傳感器及制備方法

有效

• 申請號: 201210418835.X
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102879608A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 車錄鋒;周曉峰;王躍林
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G01P15/125
• 分類號: G01P15/125;B81C1/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種制備彎折形彈性梁的電容式加速度傳感器的方法，其特征在于，所述制備彎折形彈性梁的電容式加速度傳感器的方法至少包括：

1）基于各向異性腐蝕法在具有雙器件層的含氧硅基片的兩表面進行刻蝕，使兩表面分別成凹陷狀；

2）基于光刻及各向異性腐蝕法在兩表面的凹陷處分別形成多個防過載凸點；

3）基于光刻及各向異性腐蝕法在已形成防過載凸點的結構兩表面再分別形成阻尼調節槽；

4）基于光刻及干法刻蝕對已形成阻尼調節槽的結構兩表面分別進行刻蝕、且刻蝕自停止于埋氧化層，由此在兩表面分別形成與邊框及質量塊分別連接的彎折形彈性梁的結構，且使防過載凸點與阻尼調節槽處于相應質量塊上、使兩表面的彎折形彈性梁交錯分布、在空間上不重疊；

5）基于光刻、干法刻蝕及各向異性腐蝕法來釋放彎折形彈性梁與質量塊；

6）基于鍵合工藝，將第一電極結構層、包含已釋放的彎折形彈性梁與質量塊的結構及第二電極結構層同時予以鍵合；

7）基于紅外對準在已鍵合的結構的第一電極結構層與第二電極結構層形成電極引出通孔；

8）在已形成通孔的結構上制備電極。

2.根據權利要求1所述的制備彎折形彈性梁的電容式加速度傳感器的方法，其特征在于：所述干法刻蝕為感應耦合等離子刻蝕或深反應離子刻蝕。

3.根據權利要求1所述的制備彎折形彈性梁的電容式加速度傳感器的方法，其特征在于：光刻時對準<110>晶向。

4.根據權利要求1所述的制備彎折形彈性梁的電容式加速度傳感器的方法，其特征在于：在步驟1）中所形成的凹陷的深度不超過3μm。

5.根據權利要求1所述的制備彎折形彈性梁的電容式加速度傳感器的方法，其特征在于：防過載凸點的高度不超過1μm。

6.根據權利要求1所述的制備彎折形彈性梁的電容式加速度傳感器的方法，其特征在于：在質量塊每一面的四側均連接有彎折形彈性梁。

7.根據權利要求1所述的制備彎折形彈性梁的電容式加速度傳感器的方法，其特征在于：阻尼調節槽的寬度B滿足以下條件：H為含氧硅基片中作為器件層的硅層的厚度。

8.一種彎折形彈性梁的電容式加速度傳感器，其特征在于，所述彎折形彈性梁的電容式加速度傳感器至少包括：

第一電極結構層、中間結構層及第二電極結構層；

其中，第一電極結構層與第二電極結構層分別設置有電極引出通孔；

所述中間結構層包括：基于具有雙器件層的含氧硅基片所形成的邊框、雙面對稱的質量塊、及一邊連接邊框、另一邊連接質量塊的彎折形彈性梁，其中，在兩質量塊的兩面對稱地設有防過載凸點及阻尼調節槽，且處于不同平面的彎折形彈性梁交錯分布、在空間上不重疊。

9.根據權利要求8所述的彎折形彈性梁的電容式加速度傳感器，其特征在于：在質量塊每一面的四側均連接有彎折形彈性梁。

10.根據權利要求8所述的彎折形彈性梁的電容式加速度傳感器，其特征在于：阻尼調節槽的寬度B滿足以下條件：H為含氧硅基片中作為器件層的硅層的厚度。