Mems三軸加速度傳感器及其制造方法

專利名稱：Mems三軸加速度傳感器及其制造方法
技術領域：
本發明涉及傳感技術、微電子機械(MEMS)技術領域，更具體地說，本發明涉及一種容柵型MEMS三軸加速度傳感器，它作為微慣性器件可實現三個軸向加速度的測量，并且本發明還涉及用于制造這種MEMS三軸加速度傳感器的方法。
背景技術：
加速度傳感器作為一種慣性敏感器件已被廣泛應用于汽車、消費電子、地震監測及國防等各個領域。基于微電子機械系統(MEMS)技術的微加速度傳感器具有尺寸小、重量輕、靈敏度高、可批量生產等優點，是加速度傳感器的主流產品。實現加速度計的敏感方法有很多種，包括壓阻式、壓電式、電容式、熱對流式等。目前應用最多的為電容式加速度傳感器，電容式加速度傳感器具有靈敏度高、漂移小、結構簡單、敏感器件制作簡單的優點，其制作工藝與CMOS工藝兼容，是小量程(低g)加速度計的主要敏感方式。電容式加速度傳感器根據敏感電容的實現原理包括變間隙型和變面積型兩種。變 間隙型電容式加速度傳感器包括平板電容和梳齒電容兩種實現方式，它們的共同特點是基于電容極板間距變化導致的電容量變化量來敏感加速度信號。因此，變間隙型加速度傳感器的輸出存在非線性，需要采用閉環檢測與反饋電路來改善其非線性。變間隙型加速度傳感器在工作過程中產生壓膜阻尼，由于MEMS加速度計的質量塊很小(微克至毫克量級)，導致較高的熱機械噪聲。這種熱機械噪聲來源于敏感器件本身，因此難以通過后續處理電路消除，這就限制了其精度的提高，通常需要采用真空封裝來降低噪聲。變面積型電容式加速度傳感器包括梳齒電容和柵型電容兩種實現方式，它們的共同特點是基于電容電極板交疊面積變化導致的電容量變化量來敏感加速度信號。容柵型加速度傳感器的敏感電容為相距微小間隙的(通常為數微米)一組條形上電極與一組條形下電極的錯位排列而構成，錯位量約為條形電極寬度的一半。變面積型加速度計的輸出是嚴格線性的，在工作過程中產生滑膜阻尼，熱機械噪聲很低，無需要采用真空封裝。目前廣泛應用的MEMS加速度傳感器多為單軸向的加速度傳感器，只能檢測某一個矢量方向的加速度信號，單一 MEMS加速度計不能同時實現三個軸向加速度的檢測。隨著加速度傳感器應用的發展，三軸向加速度信號的檢測能夠實現更強大的功能，如慣性導航定位、矢量水聽器等，同時檢測三軸向加速度信號的三軸加速度傳感器有著廣泛的需求。為了實現三軸加速度信號的檢測，傳統的做法是將三個單軸的傳感器組裝在一起構成三軸加速度傳感器，但這種做法實現三軸加速度傳感器的垂直裝配精度和微小化程度都受到限制，制作方法復雜，成本高。單芯片的三軸加速度傳感器，特別是單敏感質量塊的三軸加速度傳感器的研發與制作對于進一步發展MEMS加速度傳感器具有重要意義。單一敏感質量塊的三軸加速度傳感器與單軸加速度傳感器有著根本的不同，并不是三個單軸加速度傳感器的簡單封裝組合，在器件設計、結構、制作工藝等多方面存在本質的區別。目前能夠實現單芯片的三軸加速度計包括壓阻微加速度計(例如參見中國發明專利公開CN101042411A)和梳齒電容微加速度計(例如參見中國發明專利公開CN101133332A)。圖I所示為壓阻三軸微加速度計敏感結構，其中采用了電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、Rll、R12、R9、RIO、R7、R8、R17、R18、R19、R20、R21、R22。三軸壓阻式加速度計利用彈性梁與支撐框體上設置的壓敏電阻構成檢測三軸方向加速度的惠斯通電橋，結構簡單、體積小、制作簡便，但靈敏度和精度較低。而三軸梳齒電容微加速度計采用兩個傳感器組合測量三軸向加速度，梳齒結構，靈敏度高，但結構復雜，制作難度大，阻尼大，存在非線性，需閉環反饋和真空封裝，阻礙了三軸加速度傳感器的發展和應用。實際應用所需要的是能夠兼顧靈敏度、測量精度、線性度、制作工藝、成本、阻尼等多種性能的MEMS三軸加速度傳感器。

發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術的靈敏度特性與阻尼特性不能同時兼顧的問題，提供了一種結構簡單，制作容易，能夠同時具備高精度、線性輸出和低阻尼特性的容柵 型三軸微機械加速度傳感器，以解決現有三軸微機械加速度傳感器的制作復雜，靈敏度低和成本高的問題。根據本發明的第一方面，提供了一種MEMS三軸加速度傳感器包括支撐框體、彈性梁、敏感質量塊、下支撐體、柵型敏感電容和引線電極；其中，敏感質量塊通過彈性梁懸于支撐框體之間，支撐框體通過鍵合與下支撐體連接，敏感質量塊與下支撐體之間有間隙，敏感質量塊上制作了柵型電容的上電極，下支撐體的內表面上制作柵型電容的下電極組，上電極與下電極組錯位排列構成一組柵型電容，該組柵型電容從引線電極輸出；其中，該組柵型電容包括第一電容、第二電容、第三電容和第四電容，第一電容與第二電容、第三電容與第四電容分別構成差分檢測電容，所述MEMS三軸加速度傳感器通過電容的運算實現X、Y、Z三軸加速度量的同時檢測。優選地，在上述MEMS三軸加速度傳感器中，敏感質量塊是所述MEMS三軸加速度傳感器中的唯一的敏感質量塊。優選地，在上述MEMS三軸加速度傳感器中，下支撐體為硅、玻璃或陶瓷中的任意一種材料。 優選地，在上述MEMS三軸加速度傳感器中，該組柵型電容的上、下電極材料為硅、Au、Al或Cu中的一種。優選地，在上述MEMS三軸加速度傳感器中，所述彈性梁為一組對稱排列的硅梁。優選地，在上述MEMS三軸加速度傳感器中，所述彈性梁的梁結構采用L型梁、直梁、蛇型梁之一的形式。優選地，在上述MEMS三軸加速度傳感器中，第一電容、第二電容、第三電容和第四電容由多個條型的上、下電極錯位排列，錯位量約為條型電極寬度的一半。優選地，在上述MEMS三軸加速度傳感器中，第一電容和第二電容的上、下電極的錯位方向不同，并且/或者第三電容和第四電容的上、下電極的錯位方向不同。進一步優選地，在上述MEMS三軸加速度傳感器中，第一電容和第二電容的上、下電極的錯位方向不同，并且在敏感質量塊產生X方向位移時其中一個電容增大、另一個電容減小，并同時保持第一電容和第二電容的電容值之和不變；并且/或者第三電容和第四電容的上、下電極的錯位方向不同，并且在敏感質量塊產生Y方向位移時其中一個電容增大、另一個電容減小，并同時保持第三電容和第四電容的電容值之和不變。并且，優選地，上述MEMS三軸加速度傳感器還包括用于檢測Z方向加速度的第五電容C5,并且第五電容C5的下電極在X、Y方向稍長于上電極。根據本發明的第二方面，提供了一種制造根據本發明第一方面的MEMS三軸加速度傳感器的方法，包括將硅片減薄至需要的厚度；氧化、光刻、腐蝕硅片背面的腔體；在下支撐體上濺射金屬；通過光刻，腐蝕形成柵型電容下電極；使硅片與下支撐體進行陽極鍵合，從而形成鍵合片；將鍵合片的敏感元件層整體減薄至器件所需的厚度；在質量塊上表面生長氧化層；形成柵型氧化層掩膜圖形；刻蝕形成柵型質量塊；去除柵型氧化層掩膜。根據本發明的第三方面，提供了一種制造根據本發明第一方面的MEMS三軸加速度傳感器的方法，包括將第一硅片減薄至需要的厚度；通過光刻、腐蝕形成第一硅片背面的腔體；在第一娃片上表面形成金屬薄膜；在第一娃片表面形成柵型電容上極板和電極；將L形彈性梁下方的第一硅片的硅腐蝕至期望深度；在第二硅片下蓋板上形成柵型電容下 極板和電極；通過硅-硅鍵合將器件層與下蓋板連接在一起；釋放可動L形彈性梁結構。與現有技術相比，本發明至少具有如下優勢(I)采用單一(唯一)的質量塊對三軸加速度信號的敏感方法，芯片利用率高，減小了三軸加速度傳感器的尺寸、降低了芯片成本。(2)對稱分布的彈性梁及方形質量塊設計，減小了器件的平動模態與扭轉模態的耦合，可提高MEMS三軸加速度傳感器的性能穩定性。(3)采用容柵型的電容形式，可有效提高MEMS三軸加速度傳感器的檢測靈敏度，可靈活設計柵型電極的布局布線。(4)采用變面積電容的檢測原理，輸出量與待測量之間是嚴格的線性關系，避免了壓膜阻尼，降低了微機械加速度傳感器的熱機械噪聲，不需要真空封裝，降低了傳感器的制造成本，提高了傳感器的穩定性，延長了使用壽命。


結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優點和特征，其中圖I是現有技術的壓阻式三軸微加速度計平面結構示意圖；圖2是本發明實施例的MEMS三軸微加速度傳感器結構的示意圖；圖3是沿圖2所示的線A-A截取的橫截面示意圖；圖4是本發明實施例的敏感元件層結構示意圖；圖5是本發明實施例的位于下支撐體表面的柵型電容下電極結構示意圖；圖6是本發明實施例I的制作方法流程示意圖；圖7是本發明實施例2的制作方法流程示意圖。需要說明的是，附圖用于說明本發明，而非限制本發明。注意，表示結構的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。
具體實施例方式為了使本發明的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發明的內容進行詳細描述。參見圖2和圖3，根據本發明實施例的MEMS三軸加速度傳感器包括支撐框體I、彈性梁2、敏感質量塊3、下支撐體4、柵型敏感電容5和引線電極6。敏感質量塊3通過彈性梁2懸于支撐框體I之間，支撐框體I通過鍵合與下支撐體4連接。敏感質量塊3與下支撐體4之間有間隙7。敏感質量塊3上制作了柵型電容5的上電極8，下支撐體4的內表面上制作柵型電容5的下電極組9，上電極8與下電極組9錯位排列構成一組柵型電容5。該組柵型電容5從引線電極6輸出。其中，“錯位排列”指的是沒有完全對齊而是相互錯開的一種排列方式。并且，該組柵型電容5包括一組電容(第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4)，第一電容Cl與第二電容C2、第三電容C3與第四電容C4分別構成差分檢測電容。MEMS三軸加速度傳感器通過電容的運算實現X、Y、Z三軸加速度量的同時檢測，并且其中，敏感質量塊3是所述MEMS三軸加速度傳感器中的唯一的敏感質量塊。并且，優選地而非必須的，根據本發明實施例的MEMS三軸加速度傳感器還可以包括第五電容C5。
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優選地，在上述MEMS三軸加速度傳感器中，支撐框體、彈性梁、敏感質量塊由一塊單晶硅材料通過MEMS加工工藝制作而成。下面將通過具體實施例I和具體實施例2來更詳細地描述本發明。實施例I : 圖2是本發明實施例的MEMS三軸微加速度傳感器結構的示意圖；并且圖3是沿圖2所示的線A-A截取的橫截面示意圖。圖2和圖3所示的根據本發明實施例的容柵型體硅加工的微機械三軸加速度傳感器包括兩層結構，這兩層結構分別為上層敏感元件層和下支撐體層。具體地說，圖4是本發明實施例的敏感元件層結構示意圖。圖5是本發明實施例的位于下支撐體表面的柵型電容下電極結構示意圖。如圖所示，敏感元件層由支撐框體I、彈性梁2、質量塊3和容柵型電容上電極8組成。下支撐體層上制作容柵型電容下電極9 ;這樣，上電極8與下電極9構成柵型差分電容5。其中質量塊3為器件的慣性敏感元件，其材料為單晶硅，通過彈性梁2固定于支撐框體I之間，單一(唯一的)的質量塊3對三個軸向的加速度同時感應；質量塊3上制作有柵型電容上電極8，能夠在加速度作用下改變電容面積和電容間距；質量塊3的底部刻蝕或腐蝕出空腔，形成電容間隙7 ;敏感元件層通過鍵合技術與下支撐層進行連接，使整個上層部件平行于下支撐體平面。根據本發明實施例的MEMS三軸微加速度傳感器具有靈敏度高、熱機械噪聲低、三軸正交、無交叉敏感、可集成批量制造等優點。該MEMS三軸微加速度傳感器可應用于加速度、振動的測量與監測，并可應用于基于加速度信號檢測的各種傳感器、儀表和系統中。在一個優選實施例中，彈性梁2可采用直梁、L梁、蛇形梁等多種形式。在一個優選實施例中，質量塊3可采用單晶硅長方體構成質量塊。在一個優選實施例中，容柵上電極8可采用低阻硅的深刻蝕形成柵型質量塊中的柵型硅條，也可以采用低阻多晶硅或非晶硅，金屬Au、Al或Cu 賤射在高阻娃質量塊表面形成柵型導體條。在一個優選實施例中，下支撐體采用硅、玻璃或陶瓷中的任意一種材料，容柵下電極采用低阻多晶硅或非晶硅，金屬Au、Al或Cu濺射在下支撐體表面形成的柵型導體條。在一個優選實施例中，敏感元件層與下支撐體層之間的連接可采用硅-硅鍵合、硅-玻璃陽極鍵合或BCB鍵合技術，鍵合條件不受真空度的限制。此外，在一個優選實施例中，傳感器可以通過選擇合適的彈性梁2的形式和參數尺寸實現不同軸向加速度量程范圍的設計，能夠實現相同精度或不同精度的設計。對于上層敏感元件層和下支撐體層之間的布置關系，如圖2和圖3所示，L形彈性梁2的一端連接在中心質量塊3的頂角，另一端連接到與其垂直的外部支撐框體I。容柵式MEMS三軸加速度傳感器結構，包括外部支撐框體I、一個中心對稱的質量塊3、質量塊3與外部支撐框體I相連的四根L形彈性梁2，柵型電容上電極8、下支撐體4和柵型電容下電極
9。L形彈性梁2由a、b兩段構成，分別固定于質量塊3邊緣和固定支撐框體I邊緣；質量 塊3懸掛于支撐框體I之間，其上制作柵型電容上電極8 ;質量塊3采用低阻硅材料，部分硅材料被刻蝕去除，構成柵型質量塊3，同時構成柵型電容的上電極，整個上電極相互連通并共用一個電極；下支撐體4與質量塊3平行，中間間距為間隙7，下支撐體上制作柵型電容下電極9，下支撐體材料可以是玻璃或高阻硅中的一種，柵型電容下電極9與柵型電容上電極形成一組柵型電容。本實施例與已有MEMS三軸加速度傳感器的不同之處在于，可用一個敏感元件同時實現三個軸向加速度的測量，水平面內的兩軸檢測過程中避免了壓膜阻尼，噪聲水平大大降低；質量塊3與彈性梁2的設計為中心對稱圖形，若干對條形電極構成的柵型電容的差分檢測靈敏度優于已有加速度傳感器的靈敏度，結構更為簡單，制作更為方便，不需要真空封裝，提高了傳感器的整體性能。通過柵型電容電極的特殊設計，用于檢測X方向加速度信號的差分電容Cl和C2 (第一電容Cl和第二電容C2)在Y方向下電極稍長于上電極,這樣在傳感器工作過程中差分電容Cl和C2能夠屏蔽Y方向振動的影響。同理，用于檢測Y方向加速度的差分電容C3和C4(第三電容C3和第四電容C4)能夠屏蔽X方向振動的影響。 具體地說，進一步地，在一個優選示例中，第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4由多個條型的上、下電極錯位排列，錯位量約為條型電極寬度的一半。其中第一電容Cl和第二電容C2的上、下電極的錯位方向不同，并且/或者第三電容C3和第四電容C4的上、下電極的錯位方向不同。進一步優選地，不僅第一電容Cl和第二電容C2的上、下電極的錯位方向不同，而且在敏感質量塊3產生X方向位移時其中一個電容增大、另一個電容減小，并同時保持第一電容Cl和第二電容C2的電容值之和不變；并且/或者，不僅第三電容C3和第四電容C4的上、下電極的錯位方向不同，而且在敏感質量塊3產生Y方向位移時其中一個電容增大、另一個電容減小，并同時保持第三電容Cl和第四電容C2的電容值之和不變。這就為這組柵型電容5提供一種性能優異的布置方式，有利于使得根據本發明的MEMS三軸加速度傳感器能夠提供良好的性能。并且，優選地，根據需要可以增加用于檢測Z方向加速度的另一第五電容C5，由此，可以使得第五電容C5的下電極在X、Y方向稍長于上電極，能夠屏蔽水平面內X、Y方向振動的影響。
本發明的實施例I涉及的容柵式三軸加速度傳感器制作方法參考圖6所示的工藝流程圖進行說明，具體工藝實施方法包括如下步驟(I)至(10)(I)首先將低阻硅減薄至需要的厚度，如圖6的SI所示；(2)氧化、光刻、腐蝕質量塊(即低阻硅)背面的腔體，腔體深度為例如3μπι，如圖6的S2所示；(3)下支撐體材料選擇玻璃，濺射金屬，如圖6的S3所示；(4)通過光刻，腐蝕形成柵型電容下電極，如圖6的S4所示；
(5)硅片與下支撐體進行陽極鍵合，從而形成鍵合片(包含硅片與下支撐體兩者)，如圖6的S5所示；(6)將鍵合片的敏感元件層(硅片的與所鍵合的下支撐體相對的部分)整體減薄至器件所需的厚度，如圖6的S6所示；(7)通過PECVD (等離子體增強化學氣相沉積)方法在質量塊上表面生長例如5000Α高質量氧化層，如圖6的S7所示；(8)通過光刻，RIE形成柵型氧化層掩膜圖形，如圖6的S8所示；(9)通過ICP (電感耦合等離子體)方法，刻蝕形成柵型質量塊，如圖6的S9所示；(10)通過RIE方法去除柵型氧化層掩膜，如圖6的SlO所示。實施例2 本實施例涉及的容柵型MEMS三軸加速度傳感器制作方法參考圖7所示的工藝流程圖進行說明，與實施例I在傳感器結構上基本相同，主要區別在于敏感質量塊與下支撐體的材料和柵型電容的上電極的制作方案不同，本實施例中敏感質量塊采用高阻硅材料，其上制作金屬柵型電容上電極8，質量塊3厚度可根據需要選擇，具體工藝實施方法包括如下步驟⑴至⑶(I)首先將高阻硅減薄至需要的厚度，如圖7的Sll所示；(2)通過光刻、腐蝕形成質量塊背面的腔體，腔體深度為例如3um，如圖7的S22所示；(3)通過濺射金屬Au或Al在質量塊上表面形成金屬薄膜，如圖7的S33 ；(4)通過光刻、金屬腐蝕在質量塊表面形成柵型電容上極板和電極，如圖6的S44所示；(5)通過光刻，腐蝕或刻蝕將L形彈性梁下方的硅腐蝕至需要深度，如圖6的S55所示；(6)通過摻雜在低阻硅下蓋板上形成柵型電容下極板和電極，如圖7的S66所示；(7)通過硅-硅鍵合將器件層與下蓋板連接在一起，如圖7的S77所示；(8)通過ICP方法釋放可動L形彈性梁結構，如圖7的S88所示。以上通過實施例I和實施例2描述了本發明的優選實現方式。綜上所述，本發明提供了一種容柵型MEMS三軸加速度傳感器及其制造方法，其中采用單敏感質量塊實現了三軸加速度信號的檢測，占用MEMS芯片面積小，制作工藝簡單，線性輸出，熱機械噪聲低，具有靈敏度高、噪聲小、成本低等優點，是一種新穎且易實現的解決方案。可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術 方案保護的范圍內。
權利要求
1.一種MEMS三軸加速度傳感器，其特征在于包括支撐框體(I)、彈性梁(2)、敏感質量塊(3)、下支撐體(4)、柵型敏感電容(5)和引線電極(6)； 其中，敏感質量塊(3)通過彈性梁(2)懸于支撐框體(I)之間，支撐框體(I)通過鍵合與下支撐體(4)連接，敏感質量塊(3)與下支撐體(4)之間有間隙(7);其中，敏感質量塊(3)上制作了柵型電容(5)的上電極(8)，下支撐體(4)的內表面上制作柵型電容(5)的下電極組(9)，上電極(8)與下電極組(9)錯位排列構成一組柵型電容(5)，該組柵型電容(5)從引線電極(6)輸出；該組柵型電容(5)包括第一電容(Cl)、第二電容(C2)、第三電容(C3)和第四電容(C4)，第一電容(Cl)與第二電容(C2)、第三電容(C3)與第四電容(C4)分別構成差分檢測電容，所述MEMS三軸加速度傳感器通過電容的運算實現X、Y、Z三軸加速度量的同時檢測。
2.根據權利要求I所述的MEMS三軸加速度傳感器，其特征在于，其中敏感質量塊(3)是所述MEMS三軸加速度傳感器中的唯一的敏感質量塊。
3.根據權利要求I或2所述的MEMS三軸加速度傳感器，其特征在于，其中下支撐體(4)為硅、玻璃或陶瓷中的任意一種材料。
4.根據權利要求I或2所述的MEMS三軸加速度傳感器，其特征在于，其中該組柵型電容(5)的上、下電極材料為硅、Au、Al或Cu中的一種。
5.根據權利要求I或2所述的MEMS三軸加速度傳感器，其特征在于，其中所述彈性梁(2)為一組對稱排列的硅梁，并且其中所述彈性梁(2)的梁結構采用L型梁、直梁、蛇型梁之一的形式。
6.根據權利要求I或2所述的MEMS三軸加速度傳感器，其特征在于，其中第一電容(Cl)、第二電容(C2)、第三電容(C3)和第四電容(C4)由多個條型的上、下電極錯位排列，錯位量約為條型電極寬度的一半。
7.根據權利要求6所述的MEMS三軸加速度傳感器，其特征在于，其中第一電容(Cl)和第二電容(C2)的上、下電極的錯位方向不同，并且在敏感質量塊(3)產生X方向位移時其中一個電容增大、另一個電容減小，并同時保持第一電容(Cl)和第二電容(C2)的電容值之和不變；并且/或者第三電容(C3)和第四電容(C4)的上、下電極的錯位方向不同，并且在敏感質量塊(3)產生Y方向位移時其中一個電容增大、另一個電容減小，并同時保持第三電容(Cl)和第四電容(C2)的電容值之和不變。
8.根據權利要求I或2所述的MEMS三軸加速度傳感器，其特征在于，還包括用于檢測Z方向加速度的第五電容C5,并且第五電容C5的下電極在X、Y方向稍長于上電極。
9.一種制造根據權利要求I所述的MEMS三軸加速度傳感器的方法，其特征在于包括 將硅片減薄至需要的厚度； 氧化、光刻、腐蝕硅片背面的腔體； 在下支撐體上濺射金屬； 通過光刻,腐蝕形成柵型電容下電極； 使硅片與下支撐體進行陽極鍵合，從而形成鍵合片； 將鍵合片的敏感元件層整體減薄至器件所需的厚度； 在質量塊上表面生長氧化層； 形成柵型氧化層掩膜圖形；刻蝕形成柵型質量塊；去除柵型氧化層掩膜。
10.一種制造根據權利要求I所述的MEMS三軸加速度傳感器的方法，其特征在于包 括將第一硅片減薄至需要的厚度；通過光刻、腐蝕形成第一硅片背面的腔體；在第一娃片上表面形成金屬薄膜；在第一娃片表面形成柵型電容上極板和電極；將L形彈性梁下方的第一硅片的硅腐蝕至期望深度；在第二硅片下蓋板上形成柵型電容下極板和電極；通過硅-硅鍵合將器件層與下蓋板連接在一起；釋放可動L形彈性梁結構。
全文摘要
本發明提供了一種MEMS三軸加速度傳感器及其制造方法。根據本發明的MEMS三軸加速度傳感器包括支撐框體、彈性梁、敏感質量塊、下支撐體、柵型敏感電容和引線電極；其中，敏感質量塊通過彈性梁懸于支撐框體之間，支撐框體通過鍵合與下支撐體連接，敏感質量塊與下支撐體之間有間隙，敏感質量塊上制作了柵型電容的上電極，下支撐體的內表面上制作柵型電容的下電極組，上電極與下電極組錯位排列構成一組柵型電容，該組柵型電容從引線電極輸出;其中，該組柵型電容包括第一電容、第二電容、第三電容和第四電容，第一電容與第二電容、第三電容與第四電容分別構成差分檢測電容，所述MEMS三軸加速度傳感器通過電容的運算實現三軸加速度量的同時檢測。
文檔編號G01P15/18GK102759637SQ20111010603
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者吳亞明, 徐靜, 楊丹瓊, 鐘少龍 申請人:中國科學院上海微系統與信息技術研究所