[发明专利]一种低应力Z轴加速度计的制备方法

摘要

本发明公开一种低应力Z轴加速度计的制备方法，包括制备下衬底层、下固定电极层、可动结构层、上衬底层与上固定电极层；下衬底层包含衬底、衬底隔离腔、衬底支撑锚点以及衬底中心锚点；下固定电极层包含下固定电极、下固定电极层中心锚点与下固定电极层支撑框架；可动结构层包含可动电极、可动结构层中心锚点以及可动结构层支撑框架；上固定电极层及上衬底层与下固定电极层及下衬底层形成对称，得到Z轴加速度计；本发明采用常规工艺方法，即可实现将固定电极与衬底之间形成一定的间隙，达到降低热应力对器件影响的目的；无需开释放孔即可实现隔离，不会减小感应电容面积，厚度控制精确，实现上下均分布带有隔离间隙的固定电极的高灵敏度器件。

主权项

一种低应力Z轴加速度计的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1）制备下衬底层:采用双抛硅片作为衬底，在双抛硅片的两面通过热氧化生长衬底氧化层；以其中一面作为加工面，通过光刻工艺制备出隔离腔图形、支撑锚点图形与中心锚点图形，再利用干法刻蚀，形成衬底隔离腔、衬底支撑锚点以及衬底中心锚点，得到下衬底层；衬底中心锚点、衬底支撑锚点与衬底隔离腔依次由内向外分布，衬底中心锚点与衬底支撑锚点之间存在间隙；S2）制备下固定电极层:采用SOI硅片作为固定电极层的基体，利用硅硅键合将SOI硅片键合于下衬底层的顶部；利用光刻与干法刻蚀制备出活动腔，活动腔与衬底隔离腔相对应；再利用光刻与干法刻蚀制备出下固定电极、下固定电极层中心锚点与下固定电极层支撑框架，得到下固定电极层；下固定电极层中心锚点与衬底中心锚点形成配合，下固定电极的内侧与衬底支撑锚点形成配合；S3）制备可动结构层：采用SOI硅片作为可动结构层的基体，利用硅硅键合将SOI硅片键合于下固定电极层的顶部；利用光刻与干法刻蚀制备出可动电极、可动结构层中心锚点以及可动结构层支撑框架；可动结构层中心锚点与下固定电极层中心锚点形成配合，可动电极位于下固定电极上方，并能够在下固定电极层的活动腔内沿Z轴移动；S4）制备上衬底层：按照步骤S1的方法制备与下衬底层结构相同的上衬底层；S5）制备上固定电极层：按照步骤S2的方法制备与下固定电极层结构相同的上固定电极层；S6）上固定电极层与上衬底层相键合后再与可动结构层硅硅键合，上固定电极层及上衬底层与下固定电极层及下衬底层形成对称，得到Z轴加速度计。