[發(fā)明專利]一種用于MEMS傳感器刻蝕的散熱補(bǔ)償微結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011607823.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN112723298B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周斌;邢博文;侯波;張嶸;魏琦;陳志勇
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): B81B3/00
• 分類號(hào): B81B3/00;B81B5/00;B81C1/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙靜

1.一種用于MEMS傳感器刻蝕的散熱補(bǔ)償微結(jié)構(gòu)，包括MEMS傳感器，所述MEMS傳感器包括由上向下依次設(shè)置的結(jié)構(gòu)層、錨點(diǎn)層和基底層，其特征在于：所述錨點(diǎn)層設(shè)有散熱結(jié)構(gòu)，所述散熱結(jié)構(gòu)連接結(jié)構(gòu)層與基底層，用于傳遞反應(yīng)離子刻蝕時(shí)產(chǎn)生的熱量，并且在結(jié)構(gòu)刻通后避免反應(yīng)離子經(jīng)基底反射刻蝕結(jié)構(gòu)層背面；

所述散熱結(jié)構(gòu)為散熱柱；

所述散熱結(jié)構(gòu)位于所述結(jié)構(gòu)層被刻通區(qū)域的下方；

所述MEMS傳感器為單錨點(diǎn)MEMS傳感器；

所述單錨點(diǎn)MEMS傳感器為單錨點(diǎn)支撐MEMS陀螺儀；

所述單錨點(diǎn)支撐MEMS陀螺儀包括結(jié)構(gòu)層、錨點(diǎn)層和基底層；所述結(jié)構(gòu)層包括支撐架、敏感結(jié)構(gòu)、振動(dòng)梁以及梳齒結(jié)構(gòu)；所述錨點(diǎn)層用于連接基底層與結(jié)構(gòu)層，支撐定梳齒和敏感結(jié)構(gòu)，由支撐結(jié)構(gòu)、定梳齒的錨點(diǎn)和散熱結(jié)構(gòu)組成；所述基底層上具有金屬圖形化，用于將陀螺信號(hào)引出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于MEMS傳感器刻蝕的散熱補(bǔ)償微結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述散熱結(jié)構(gòu)的各邊和與其對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)層中相鄰的邊的距離保持一致。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于MEMS傳感器刻蝕的散熱補(bǔ)償微結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述梳齒結(jié)構(gòu)為不等間距梳齒，由梳齒、大間隙和小間隙組成；

所述散熱結(jié)構(gòu)位于所述振動(dòng)梁周圍或位于所述梳齒結(jié)構(gòu)間隙下方。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的用于MEMS傳感器刻蝕的散熱補(bǔ)償微結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述陀螺儀為硅玻璃結(jié)構(gòu)，所述錨點(diǎn)層與基底層通過陽極鍵合的方式連接到一起。

5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于MEMS傳感器刻蝕的散熱補(bǔ)償微結(jié)構(gòu)的制備方法，包括下述步驟：

1）準(zhǔn)備所述MEMS傳感器的基底層圓片；

2）準(zhǔn)備雙拋硅片，經(jīng)過涂膠、光刻、顯影形成錨點(diǎn)層掩膜，通過反應(yīng)離子刻蝕刻蝕錨點(diǎn)區(qū)域，形成錨點(diǎn)層；

3）將所述基底層與所述硅片的錨點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行鍵合；

4）將鍵合片基底層面朝下，硅面朝上進(jìn)行減薄、拋光，將硅片厚度減至所需結(jié)構(gòu)層厚度；

5）在所述硅片未鍵合的面上經(jīng)過涂膠、光刻、顯影形成結(jié)構(gòu)層掩膜，進(jìn)行深反應(yīng)離子刻蝕，釋放可動(dòng)結(jié)構(gòu)，即得；

所述可動(dòng)結(jié)構(gòu)釋放完畢后再繼續(xù)刻蝕一段時(shí)間，確保所述散熱結(jié)構(gòu)與所述結(jié)構(gòu)層分離。