[发明专利]一种MEMS叉梁电容式加速度计及其制造方法

摘要

本发明涉及一种MEMS叉梁电容式加速度计及其制造方法，该加速度计采用玻璃-硅-玻璃三层结构，包括依次设置的第一玻璃层、硅层和第二玻璃层，其中硅层包括矩形外框、悬臂梁、叉梁、质量块、硅岛和硅层电极引出区域，两根叉梁设置在两根悬臂梁中间，且两根叉梁位于两根悬臂梁、质量块、矩形外框围成的矩形框的对角线位置，每个叉梁均与矩形外框、两个悬臂梁和质量块连接，本发明通过对加速度计中的硅层结构进行创新设计，使得加速度计工作模态的频率与相邻模态频率相差十倍以上，有效抑制了交叉干扰，并降低尺寸误差，使器件整体性大大提高，此外本发明等厚的设计只需一次刻蚀就制作出硅层的敏感结构，大大降低了工艺难度，简化了工艺步骤。

主权项

一种MEMS叉梁电容式加速度计，采用玻璃‑硅‑玻璃三层结构，包括依次设置的第一玻璃层（2）、硅层（1）和第二玻璃层（3），第一玻璃层（2）包括第一玻璃基底（201）、在第一玻璃基底（201）的一个面上形成的第一槽（209）、在第一槽（209）的表面上形成的第一玻璃层金属电极（205）、通孔（206、208、207），第二玻璃层（3）包括第二玻璃基底（301）、在第二玻璃基底（301）的一个面上形成的第二槽（303）、在第二槽（303）的表面上形成的第二玻璃层金属电极（302），其特征在于：所述硅层（1）包括矩形外框（101）、悬臂梁（102、103）、叉梁（104、105）、质量块（109）、硅岛（106、108）和硅层电极引出区域（107），所述叉梁（104、105）设置在两根悬臂梁（102、103）中间，且两根叉梁（104、105）位于两根悬臂梁（102、103）、质量块（109）、矩形外框（101）围成的矩形框的对角线位置，且每根叉梁均与矩形外框（101）、两根悬臂梁（102、103）和质量块（109）连接；所述硅岛（106、108）形成在矩形外框（101）内部，并与悬臂梁（102、103）和叉梁（104、105）通过间隙隔开，硅岛（106、108）分别与第一玻璃层金属电极（205）和第二玻璃层金属电极（302）接触，硅层电极引出区域（107）通过与矩形外框（101）相连实现与质量块（109）的同电位，通过所述通孔（206、208、207）分别将第一玻璃层金属电极（205）、第二玻璃层金属电极（302）和硅层电极引出区域（107）引出。