[發(fā)明專利]基于QoS工藝的加速度計(jì)芯片及加工工藝和加速度計(jì)有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201811626393.1 | 申請(qǐng)日： | 2018-12-28 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN109765404B | 公開(kāi)（公告）日： | 2020-03-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李村;韓超;趙玉龍;李波;張全偉;白冰 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 西安交通大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01P15/097 | 分類號(hào)： | G01P15/097 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200 | 代理人： | 徐文權(quán) |
| 地址： | 710049 陜*** | 國(guó)省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書(shū)： | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū)： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 qos 工藝 加速度計(jì) 芯片 加工 | ||
1.基于QoS工藝的加速度計(jì)芯片，其特征在于，自上而下依次包括第一石英結(jié)構(gòu)(1)、硅基結(jié)構(gòu)(2)和第二石英結(jié)構(gòu)(3)；第一石英結(jié)構(gòu)(1)和第二石英結(jié)構(gòu)(3)結(jié)構(gòu)相同；
第一石英結(jié)構(gòu)(1)包括石英框架(4)、雙端固定石英音叉(5)、石英支撐梁(6)和石英質(zhì)量塊(7)；石英支撐梁(6)和雙端固定石英音叉(5)平行設(shè)置；石英質(zhì)量塊(7)位于石英框架(4)內(nèi)，石英支撐梁(6)的一端連接石英質(zhì)量塊(7)，另一端連接石英框架(4)；雙端固定石英音叉(5)的一端連接石英質(zhì)量塊(7)，另一端連接石英框架(4)；石英框架(4)與石英質(zhì)量塊(7)之間形成石英刻蝕槽(8)；
硅基結(jié)構(gòu)(2)包括硅基框架(9)和硅質(zhì)量塊(11)，硅質(zhì)量塊(11)位于硅基框架(9)內(nèi)，硅質(zhì)量塊(11)與硅基框架(9)之間形成硅釋放槽(10)和硅基刻蝕槽(12)；
硅基框架(9)與兩側(cè)的石英框架(4)分別對(duì)應(yīng)并鍵合連接，硅質(zhì)量塊(11)與兩側(cè)的石英質(zhì)量塊(7)分別對(duì)應(yīng)并鍵合連接，硅釋放槽(10)為第一石英結(jié)構(gòu)(1)和第二石英結(jié)構(gòu)(3)的雙端固定石英音叉(5)和石英支撐梁(6)提供可動(dòng)空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于QoS工藝的加速度計(jì)芯片，其特征在于，石英支撐梁(6)設(shè)置兩根，兩根石英支撐梁(6)對(duì)稱布置在雙端固定石英音叉(5)的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于QoS工藝的加速度計(jì)芯片，其特征在于，石英框架(4)為矩形框結(jié)構(gòu)，石英質(zhì)量塊(7)為矩形結(jié)構(gòu)，且石英框架(4)和石英質(zhì)量塊(7)的各矩形邊對(duì)應(yīng)平行；硅基框架(9)為矩形框結(jié)構(gòu)，硅質(zhì)量塊(11)為矩形結(jié)構(gòu)，且硅基框架(9)和硅質(zhì)量塊(11)各矩形邊對(duì)應(yīng)平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于QoS工藝的加速度計(jì)芯片，其特征在于，硅基框架(9)的長(zhǎng)度和寬度與石英框架(4)的長(zhǎng)度和寬度分別相同，硅質(zhì)量塊(11)的長(zhǎng)度和寬度與石英質(zhì)量塊(7)的長(zhǎng)度和寬度分別相同，硅釋放槽(10)的長(zhǎng)度與石英支撐梁(6)的長(zhǎng)度相同，硅基刻蝕槽(12)的寬度與石英刻蝕槽(8)的寬度相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于QoS工藝的加速度計(jì)芯片，其特征在于，石英支撐梁(6)設(shè)置兩根，兩根石英支撐梁(6)分別位于石英質(zhì)量塊(7)相對(duì)的兩矩形邊的延長(zhǎng)線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于QoS工藝的加速度計(jì)芯片，其特征在于，第一石英結(jié)構(gòu)(1)的厚度為10-50μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于QoS工藝的加速度計(jì)芯片，其特征在于，硅基結(jié)構(gòu)(2)的厚度為100-500μm。
8.基于權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的芯片的加速度計(jì)。
9.權(quán)利要求1所述的基于QoS工藝的加速度計(jì)芯片的加工工藝，其特征在于，包括以下步驟：
第一步，硅基的加工：在硅晶圓上制作刻蝕掩膜，將硅晶圓刻蝕穿透，刻蝕出硅釋放槽(10)；
第二步，在刻蝕好的硅基兩側(cè)面上分別鍵合一石英片；
第三步，兩個(gè)石英片減薄和拋光至同一厚度；
第四步，石英結(jié)構(gòu)電極及掩膜的制作：包括在減薄拋光后的石英片上進(jìn)行第一石英結(jié)構(gòu)(1)和第二石英結(jié)構(gòu)(3)的石英振梁電極的制作和石英結(jié)構(gòu)掩膜的制作；
第五步，在兩個(gè)石英片上干法刻蝕第一石英結(jié)構(gòu)(1)和第二石英結(jié)構(gòu)(3)；
第六步，硅基結(jié)構(gòu)(2)的釋放：濕法腐蝕硅基結(jié)構(gòu)(2)，刻蝕出硅基刻蝕槽(12)，使硅質(zhì)量塊(11)與硅基框架(9)分割開(kāi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于QoS工藝的加速度計(jì)芯片的加工工藝，其特征在于，鍵合采用直接鍵合、中介層鍵合或共晶鍵合的方式實(shí)現(xiàn)。
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