[发明专利]一种MEMS器件及其形成方法

说明书

本发明涉及一种MEMS器件及其形成方法，所述MEMS器件包括检验质量块、设为四组并分别设置于所述检验质量块的四侧的感测梳，以及设为四组并一一对应设置于四个所述感测梳远离所述检验质量块的一侧的驱动梳，通过在检验质量块的四侧设置感测梳，并在四个所述感测梳远离所述检验质量块的一侧一一对应设置四组驱动梳，使得所述MEMS器件单个器件既能够感应旋转，也能够感应加速度，实现相关技术中至少两个MEMS传感器才能达到的等效功能，从而降低生产成本。

技术领域

本发明涉及微机电系统技术领域，特别是涉及一种MEMS器件及其形成方法。

背景技术

MEMS传感器广泛应用于消费电子、工业生产、医疗电子、汽车电子、航空航天和军事等领域。MEMS传感器具有巨大的发展潜力和商业价值。

与机械传感器或光学传感器相比，MEMS传感器具有成本低、体积小、功耗低等优点，可以与集成电路集成，MEMS惯性传感器包括能够感测加速度的加速度计和能够感测旋转的陀螺仪，该MEMS加速度计和MEMS陀螺仪是导航系统的主要组成部分。

MEMS加速度计的工作原理是惯性效应。当物体运动时，悬浮微结构会受到惯性力的影响。加速度计信号的变化与线性加速度成正比。

MEMS陀螺仪的工作原理是科里奥利效应。当物体旋转时，科里奥利力会影响悬浮物的微观结构。陀螺仪信号的变化与物体的旋转角速度或倾角成正比。

MEMS陀螺仪和加速度计按检测方法主要分为电容式、压阻式、压电式和光学式等。同时，静电驱动和电容式探测器在MEMS陀螺仪和加速度计中的应用广泛，主要是因为其结构简单，工作模式与半导体技术兼容。

MEMS芯片可通过半导体制作方法制造，并且具有单个或多个装置。当在单个芯片中实施多个装置时，可实现多个惯性信号，例如，旋转与加速度或沿多个轴的加速度。六个自由度的感测系统需要两类装置（即，用于感测旋转的回转仪及用于感测加速度的加速计）。每一类可具有感测多个轴信息的共享装置，举例来说，单个回转仪感测两个或三个轴旋转，且加速计感测两个或三个轴加速度。

在相关技术中，MEMS加速度计不能感应旋转，同样地，MEMS陀螺仪也不能感应加速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MEMS器件，所述MEMS器件能够感应旋转，也能够感应加速度。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种MEMS器件，包括：

检验质量块；

感测梳，设为四组，分别设置于所述检验质量块的四侧，每组所述感测梳包括多个可移感测梳齿、集成多个所述可移感测梳齿的第一框架、多个固定感测梳齿以及集成多个所述固定感测梳齿的第二框架，所述可移感测梳齿和所述固定感测梳齿相互交叉形成叉指结构，并沿着平行或大致平行于其所在侧对应的所述检验质量块边长的方向延伸，其中，所述固定感测梳齿固定在第一衬底上，所述第一框架与所述检验质量块弹性连接；

驱动梳，设为四组，一一对应设置于四个所述感测梳远离所述检验质量块的一侧，每组所述驱动梳包括多个可移驱动梳齿、集成多个所述可移驱动梳齿的第三框架、多个固定驱动梳齿以及集成多个所述固定驱动梳齿的第四框架，所述可移驱动梳齿和所述固定驱动梳齿相互交叉形成叉指结构，并沿着垂直或大致垂直于其所在侧对应的所述检验质量块边长的方向延伸，其中，所述固定驱动梳齿固定在所述第一衬底上，所述第三框架连接所述第一框架。

优选的，所述MEMS器件还包括所述第一衬底，以及固定设置于所述第一衬底上的第一传感平面电极，所述第一传感平面电极设置于所述检验质量块下方。

优选的，所述MEMS器件还包括固定设置于所述第一衬底上的第一驱动平面电极，所述第一驱动平面电极设置于所述检验质量块下方。