[发明专利]一种抗高g值冲击的梳齿微加速度计及其制备方法

权利要求书

1.一种抗高g值冲击的梳齿微加速度计的制备方法，其特征在于，所述抗高g值冲击的梳齿微加速度计包括底面层(10)、基底(11)以及设置于基底(11)上的硅微加速度计器件层，其中，所述硅微加速度计器件层包括第一固定锚块(3)、可动质量块(6)及第二固定锚块(7)；

第一固定锚块(3)位于可动质量块(6)的左侧，第二固定锚块(7)位于可动质量块(6)的右侧，其中，第一固定锚块(3)与可动质量块(6)之间设置有第一止档块及第一支撑梁，第二固定锚块(7)与可动质量块(6)之间设置有第二止档块(9)及第二支撑梁(8)；

第一支撑梁及第二支撑梁(8)均为U型折叠结构，其中，第一支撑梁的一端固定于第一固定锚块(3)上，第一支撑梁的另一端固定于可动质量块(6)的左侧面上，第二支撑梁(8)的一端固定于第二固定锚块(7)上，第二支撑梁(8)的另一端固定于可动质量块(6)的右侧面上，第一止挡块固定于第一固定锚块(3)上，且第一止挡块与可动质量块(6)之间有间隙，第二止挡块固定于第二固定锚块(7)上，且第二止档块(9)与可动质量块(6)之间有间隙；

第一支撑梁的数目为两根，其中，第一止挡块位于两根第一支撑梁之间；

第二支撑梁(8)的数目为两根，其中，第二止档块(9)位于两根第二支撑梁(8)之间；

所述的抗高g值冲击的梳齿微加速度计还包括第三固定锚块(1)、第四固定锚块(2)、第五固定锚块(4)及第六固定锚块(5)，其中，可动质量块(6)的前侧固定有若干第一可动梳齿及若干第二可动梳齿，可动质量块(6)的后侧固定有若干第三可动梳齿及第四可动梳齿，第三固定锚块(1)及第四固定锚块(2)位于可动质量块(6)的后侧，第五固定锚块(4)及第六固定锚块(5)位于可动质量块(6)的前侧，第三固定锚块(1)上固定有第一固定梳齿，第四固定锚块(2)上设置有第二固定梳齿，第五固定锚块(4)上设置有第三固定梳齿，第六固定锚块(5)上设置有第四固定梳齿，一个第一可动梳齿与一个第一固定梳齿相配合，一个第二可动梳齿与一个第二固定梳齿相配合，一个第三可动梳齿与一个第三固定梳齿相配合，一个第四可动梳齿与一个第四固定梳齿相配合；

第一止挡块与可动质量块(6)之间的间距小于第一可动梳齿与第一固定梳齿之间的间距、第二可动梳齿与第二固定梳齿之间的间距、第三可动梳齿与第三固定梳齿之间的间距、第四可动梳齿与第四固定梳齿之间的间距；

第二止挡块与可动质量块(6)之间的间距小于第一可动梳齿与第一固定梳齿之间的间距、第二可动梳齿与第二固定梳齿之间的间距、第三可动梳齿与第三固定梳齿之间的间距、第四可动梳齿与第四固定梳齿之间的间距；

第一止挡块与可动质量块(6)之间的间距为14μm；

第二止挡块与可动质量块(6)之间的间距为14μm；

梳齿对数为30，梳齿小间距为16μm，梳齿大间距为64μm，正对梳齿长度为180μm，梳齿宽度为24μm；

第一固定锚块(3)正对第三固定锚块(1)，第二固定锚块(7)正对第四固定锚块(2)；

第一支撑梁的长度及第二支撑梁(8)的长度均为550μm，第一支撑梁的宽度及第二支撑梁(8)的宽度均为10μm，第一支撑梁两侧之间的距离及第二支撑梁(8)两侧之间的距离均为20μm；

可动质量块(6)上开设有若干通孔；

其中，所述抗高g值冲击的梳齿微加速度计的制备方法，包括以下步骤：

1)对硅片进行清洗，将硅片进行酸洗并冲水去除有机物，然后用氢氟酸漂洗并冲水去除硅片表面的氧化层，最后再烘干；

2)将EPI680光刻胶均匀涂抹在硅片的背面，然后烘干；

3)将烘干好的硅片的背面与物理掩模版在光刻机上进行对准并进行光刻；

4)将光刻好的硅片在TMAH显影液中浸泡，烘干后利用显微镜检查硅片背面光刻图案；

5)利用ICP刻蚀机对硅片背面进行刻蚀，其中，刻蚀厚度为5μm，然后将刻蚀完成的硅片在丙酮溶液中浸泡，去除光刻胶，完成硅片背面凹槽的加工，然后通过去离子水冲洗干净，最后再烘干；

6)以BF44玻璃片作为基底(11)，清洗BF44玻璃片，利用阳极键合技术将硅片的背面与BF44玻璃的正面键合，得硅-玻璃片；

7)对硅-玻璃片进行清洗，去除硅-玻璃片表面的杂质，并进行烘干；

8)利用PVD镀膜技术在硅片正面溅射15nm厚度的Cr及200nm厚度的Au，再用氮气吹扫清理硅-玻璃片；

9)将EPI680光刻胶均匀涂抹在硅片正面的金属层上，再烘干；

10)将烘干后的硅-玻璃片正面的金属层与物理掩模版在光刻机上进行对准并进行光刻；

11)将光刻好的硅-玻璃片在TMAH显影液中浸泡，烘干后利用显微镜检查硅-玻璃片正面光刻图案；

12)使用金腐蚀液将多余的Au腐蚀并用水冲洗，然后用Cr腐蚀液将多余的Cr腐蚀并用水冲洗，其中，仅保留引出触点上层的金属，再用氮气轻吹干；

13)将腐蚀完成的硅-玻璃片在丙酮溶液中浸泡，去除光刻胶，完成硅片正面引出触点镀金的加工，再使用去离子水冲洗，然后烘干，最后用显微镜检查触点镀金结果；

14)将AZ4620光刻胶均匀涂抹在硅-玻璃片的正面，再进行烘干；

15)将硅-玻璃片的正面与物理掩模版在光刻机上进行对准并进行光刻；

16)将光刻好的硅-玻璃片在正胶显影液中浸泡，烘干后利用显微镜检查硅-玻璃片正面光刻图案；

17)对硅-玻璃片的正面进行深硅刻蚀直至刻穿，以形成通孔；

18)将刻蚀完成的硅-玻璃片在丙酮溶液中浸泡并结合干法去胶工艺去除光刻胶，再用去离子水冲洗干净，然后烘干，再在显微镜下检查刻蚀最终结果；

19)利用PVD镀膜技术在硅-玻璃片背面溅射15nm厚度的Cr与200nm厚度的Au，然后用氮气吹扫清理硅-玻璃片，得抗高g值冲击的梳齿微加速度计。