[發明專利]一種MEMS橫向加速度敏感芯片及其制造工藝

有效

• 申請號: 201410340386.0
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN105277741B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 于連忠;矣雷陽;孫晨
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01P15/125
• 分類號: G01P15/125;B81B3/00;B81C1/00
• 代理公司: 北京金之橋知識產權代理有限公司 11137
• 代理人: 林建軍

1.一種MEMS橫向加速度敏感芯片，包括框架，設置在所述框架內的質量塊，以及用于連接所述框架及所述質量塊的彈性梁，其特征在于，所述質量塊上形成有多個凹陷部及第一連接部，所述框架上形成有第二連接部，所述彈性梁連接所述第一連接部和第二連接部；所述凹陷部上方設置有多組梳齒結構；每組所述梳齒結構包括從所述第一連接部延伸出的活動梳齒以及從所述第二連接部延伸出的固定梳齒，所述活動梳齒與所述固定梳齒之間形成有活動間隙，所述活動間隙形成差分檢測電容；所述第一連接部、第二連接部、彈性梁以及所述梳齒結構形成于第一硅層內，所述框架及所述質量塊形成于第二硅層內，所述第一硅層與第二硅層之間間隔有二氧化硅層。

2.根據權利要求1所述的橫向加速度敏感芯片，其特征在于，所述第一連接部包括多根相互平行的橫向齒樞以及連接所述橫向齒樞的縱向齒樞；每根所述橫向齒樞的兩端分別向外延伸有活動梳齒。

3.根據權利要求2所述的橫向加速度敏感芯片，其特征在于，所述第一連接部呈工字型，其中包括兩根相互平行的橫向齒樞以及連接所述橫向齒樞的一根縱向齒樞。

4.根據權利要求2所述的橫向加速度敏感芯片，其特征在于，所述彈性梁為彎折梁，所述彈性梁與位于四個端角的所述橫向齒樞的末端相連接。

5.根據權利要求1所述的橫向加速度敏感芯片，其特征在于，所述第一連接部以及所述第二連接部上淀積有金屬電極。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的橫向加速度敏感芯片，其特征在于，所述橫向加速度敏感芯片通過檢測所述活動梳齒側壁與所述固定梳齒側壁之間的重合面積的變化引起的電容值變化來檢測加速度。

7.根據權利要求1-5中任一項所述的橫向加速度敏感芯片，其特征在于，所述橫向加速度敏感芯片通過檢測所述活動梳齒的側壁與所述固定梳齒的側壁的間距變化引起的電容值變化來檢測加速度。

8.根據權利要求1所述的橫向加速度敏感芯片，其特征在于，所述橫向加速度敏感芯片采用絕緣體上外延硅結構，包括上硅層及下硅層；所述第一連接部、第二連接部、彈性梁以及所述梳齒結構形成于所述上硅層；所述框架及所述質量塊形成于所述下硅層；所述上硅層和所述下硅層之間設置有二氧化硅層。

9.根據權利要求1所述的橫向加速度敏感芯片，其特征在于，所述橫向加速度敏感芯片包括絕緣體上外延硅硅片以及鍵合在所述絕緣體上外延硅硅片表面上的硅片，所述硅片與所述絕緣體上外延硅硅片的鍵合表面上形成有二氧化硅層；所述絕緣體上外延硅硅片包括上硅層、下硅層以及氧化埋層；所述第一連接部、所述第二連接部、所述彈性梁以及所述梳齒結構形成于所述下硅層；所述框架及所述質量塊形成于所述硅片上。

10.一種加速度計，包括上蓋板、下蓋板以及橫向加速度敏感芯片，其特征在于，所述橫向加速度敏感芯片為權利要求1-9任一所述的橫向加速度敏感芯片。