[实用新型]加速度传感器

说明书

本申请提供了一种加速度传感器，解决了现有技术中变间隙型加速度传感器的可靠性较低的问题。其中，加速度传感器包括间隔设置的第一基板和第二基板，以及位于第一基板和第二基板之间的多个支撑锚点。第一基板为单晶材料；第二基板包括第一叉齿结构和分别与第一叉齿结构的两侧叉齿交叉设置的第二叉齿结构和第三叉齿结构，第一叉齿结构、第二叉齿结构和第三叉齿结构分别通过一支撑锚点连接第一基板；第一叉齿结构以与之连接的支撑锚点为支点，第一叉齿结构在支点的两侧具有质量差；在平行于第一基板和第二基板的方向上，第一叉齿结构与第二叉齿结构和第三叉齿结构均存在高度差。

技术领域

本申请涉及微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)器件技术领域，具体涉及一种加速度传感器。

背景技术

加速度传感器一般基于电容原理实现加速度检测。具体而言，待测加速度产生的惯性力引起敏感电容的极板间隙(变间隙型)或极板交叠面积(变面积型)变化，使电容变化与加速度大小成比例关系，通过信号处理电路获取敏感电容的变化即可获得加速度的大小。对于测量Z轴(垂直于工作平面)加速度信号的加速度传感器而言，由于受到MEMS加工工艺的限制，多采用变间隙型敏感电容方案。然而，变间隙型加速度传感器的可动结构运动时受到的阻尼较大，因而噪声大，而且受到极板间距的限制，可动结构容易产生粘连的现象，导致可靠性较低。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种加速度传感器，以解决现有技术中变间隙型加速度传感器的可靠性较低的问题。

本申请第一方面提供了一种加速度传感器，包括：间隔设置的第一基板和第二基板，以及位于第一基板和第二基板之间的多个支撑锚点。第一基板为单晶材料；第二基板包括第一叉齿结构和分别与第一叉齿结构的两侧叉齿交叉设置的第二叉齿结构和第三叉齿结构，第一叉齿结构、第二叉齿结构和第三叉齿结构分别通过一支撑锚点连接第一基板；第一叉齿结构以与之连接的支撑锚点为支点运动，第一叉齿结构在支点的两侧具有质量差。在平行于第一基板和第二基板的方向上，第一叉齿结构与第二叉齿结构和第三叉齿结构中的至少一者存在高度差。

在一个实施例中，第一叉齿结构、第二叉齿结构和第三叉齿结构分别包括朝向第一基板的第一表面；第一叉齿结构的第一表面和第一基板之间具有第一间距，第二叉齿结构的第一表面和第三叉齿结构的第一表面分别与第一基板之间具有第二间距，第一间距小于第二间距。

在一个实施例中，第一叉齿结构、第二叉齿结构和第三叉齿结构分别包括背向第一基板的第二表面；第一叉齿结构的第二表面和第一基板之间具有第三间距，第二叉齿结构的第一表面和第三叉齿结构的第二表面分别与第一基板之间具有第四间距，第三间距小于第四间距。

在一个实施例中，第一叉齿结构与第二叉齿结构和第三叉齿结构之间的高度差均大于0微米并且小于10微米。

在一个实施例中，第一叉齿结构、第二叉齿结构和第三叉齿结构中的至少一者具有防粘连表面。

在一个实施例中，防粘连表面的材料为自组装单分子材料。

在一个实施例中，第二基板的厚度大于或等于20微米并且小于或等于100微米。

在一个实施例中，第二叉齿结构和第三叉齿结构与第一基板之间的间隔均大于10微米。

在一个实施例中，第一基板为半导体材料，第二基板为单晶材料；支撑锚点为绝缘材料。

在一个实施例中，第一基板、第二基板、支撑锚点三者的材料包括相同的原子。

在一个实施例中，第一基板和第二基板的材料均为硅；和/或支撑锚点的材料为二氧化硅。