[發(fā)明專利]一種MEMS器件及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011433127.4
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112225170B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設計）人: 李森科·伊戈爾·葉夫根耶維奇;徐寶;徐元;吳剛
• 申請（專利權）人: 杭州麥新敏微科技有限責任公司
• 主分類號: G01C19/5762
• 分類號: G01C19/5762
• 代理公司: 杭州創(chuàng)智卓英知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 33324
• 代理人: 張迪

本發(fā)明涉及一種MEMS器件及其形成方法，所述MEMS器件包括檢驗質量塊、設為四組并分別設置于所述檢驗質量塊的四側的感測梳，以及設為四組并一一對應設置于四個所述感測梳遠離所述檢驗質量塊的一側的驅動梳，通過在檢驗質量塊的四側設置感測梳，并在四個所述感測梳遠離所述檢驗質量塊的一側一一對應設置四組驅動梳，使得所述MEMS器件單個器件既能夠感應旋轉，也能夠感應加速度，實現(xiàn)相關技術中至少兩個MEMS傳感器才能達到的等效功能，從而降低生產(chǎn)成本。

技術領域

本發(fā)明涉及微機電系統(tǒng)技術領域，特別是涉及一種MEMS器件及其形成方法。

背景技術

MEMS傳感器廣泛應用于消費電子、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療電子、汽車電子、航空航天和軍事等領域。MEMS傳感器具有巨大的發(fā)展?jié)摿蜕虡I(yè)價值。

與機械傳感器或光學傳感器相比，MEMS傳感器具有成本低、體積小、功耗低等優(yōu)點，可以與集成電路集成，MEMS慣性傳感器包括能夠感測加速度的加速度計和能夠感測旋轉的陀螺儀，該MEMS加速度計和MEMS陀螺儀是導航系統(tǒng)的主要組成部分。

MEMS加速度計的工作原理是慣性效應。當物體運動時，懸浮微結構會受到慣性力的影響。加速度計信號的變化與線性加速度成正比。

MEMS陀螺儀的工作原理是科里奧利效應。當物體旋轉時，科里奧利力會影響懸浮物的微觀結構。陀螺儀信號的變化與物體的旋轉角速度或傾角成正比。

MEMS陀螺儀和加速度計按檢測方法主要分為電容式、壓阻式、壓電式和光學式等。同時，靜電驅動和電容式探測器在MEMS陀螺儀和加速度計中的應用廣泛，主要是因為其結構簡單，工作模式與半導體技術兼容。

MEMS芯片可通過半導體制作方法制造，并且具有單個或多個裝置。當在單個芯片中實施多個裝置時，可實現(xiàn)多個慣性信號，例如，旋轉與加速度或沿多個軸的加速度。六個自由度的感測系統(tǒng)需要兩類裝置（即，用于感測旋轉的回轉儀及用于感測加速度的加速計）。每一類可具有感測多個軸信息的共享裝置，舉例來說，單個回轉儀感測兩個或三個軸旋轉，且加速計感測兩個或三個軸加速度。

在相關技術中，MEMS加速度計不能感應旋轉，同樣地，MEMS陀螺儀也不能感應加速度。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種MEMS器件，所述MEMS器件能夠感應旋轉，也能夠感應加速度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：一種MEMS器件，包括：

檢驗質量塊；

感測梳，設為四組，分別設置于所述檢驗質量塊的四側，每組所述感測梳包括多個可移感測梳齒、集成多個所述可移感測梳齒的第一框架、多個固定感測梳齒以及集成多個所述固定感測梳齒的第二框架，所述可移感測梳齒和所述固定感測梳齒相互交叉形成叉指結構，并沿著平行或大致平行于其所在側對應的所述檢驗質量塊邊長的方向延伸，其中，所述固定感測梳齒固定在第一襯底上，所述第一框架與所述檢驗質量塊彈性連接；

驅動梳，設為四組，一一對應設置于四個所述感測梳遠離所述檢驗質量塊的一側，每組所述驅動梳包括多個可移驅動梳齒、集成多個所述可移驅動梳齒的第三框架、多個固定驅動梳齒以及集成多個所述固定驅動梳齒的第四框架，所述可移驅動梳齒和所述固定驅動梳齒相互交叉形成叉指結構，并沿著垂直或大致垂直于其所在側對應的所述檢驗質量塊邊長的方向延伸，其中，所述固定驅動梳齒固定在所述第一襯底上，所述第三框架連接所述第一框架。

優(yōu)選的，所述MEMS器件還包括所述第一襯底，以及固定設置于所述第一襯底上的第一傳感平面電極，所述第一傳感平面電極設置于所述檢驗質量塊下方。

優(yōu)選的，所述MEMS器件還包括固定設置于所述第一襯底上的第一驅動平面電極，所述第一驅動平面電極設置于所述檢驗質量塊下方。