具有彎曲接觸表面的質量塊定位結構的制作方法

具有彎曲接觸表面的質量塊定位結構的制作方法
【專利摘要】微機電系統(MEMS)包括襯底、位于襯底表面上方位置的第一曲面和沿著平行于襯底的表面的第一軸線與第一曲面大致相對的第二曲面，其中所述第一曲面能夠沿著第一軸線在朝向第二曲面的方向上移動。
【專利說明】具有彎曲接觸表面的質量塊定位結構
[0001] 本申請要求2011年11月9日提交的美國臨時申請號61/557, 767的權益，其整個 內容在本文中通過參考合并。

【技術領域】
[0002] 本發明涉及半導體器件，并且更具體地涉及包含傳感器的半導體器件。

【背景技術】
[0003] 在本文中稱為"MEMS"或者"MEMS器件"的微機電系統使用微型裝配技術將電氣和 機械部件集成在相同的硅襯底上。電氣部件使用集成電路方法裝配，而機械部件使用與集 成電路方法相兼容的微型加工方法裝配。這個結合使得使用標準制造方法在硅襯底上裝配 整個機電系統成為可能。
[0004] MEMS器件的常見應用是傳感器的設計和制造。由于MEMS所表現的敏感度、空間和 時間分辨率和較低的電力需求，這些傳感器已證實在各種應用中是有效的解決方案。因此， MEMS傳感器（比如慣性傳感器、陀螺儀和壓力傳感器）已經被研發在各種廣泛的應用中使 用。
[0005] MEMS慣性傳感器對于測量靜態和動態加速度都是有用的。特別地，MEMS慣性傳感 器可以用于感測器件的方位和位置。一種類型的MEMS慣性傳感器包括由彈簧支撐在襯底 固定架上方的質量塊。襯底固定架限定腔，質量塊可移動地定位在所述腔內。彈簧將質量 塊定位在腔內的中性位置。當襯底固定架加速時，質量塊相對于襯底固定架從中性位置移 動，但是仍然在腔內。響應于襯底固定架的加速度，在眾多因素中，彈簧的彈簧常數確定由 質量塊展現的運動量。質量塊在腔內的行進跨距稱為位移范圍。電氣引線可以連接到襯底 固定架和質量塊。襯底固定架的加速度能夠通過測量襯底固定架和質量塊之間的電容而感 測。
[0006] -些已知的MEMS慣性傳感器合并一個或者多個定位結構以便限制并限定質量塊 在腔內的位移范圍。如果傳感器受到超過閾值力的力，質量塊可以移動到最大位移的位置。 即使質量塊已經移動到最大位移的位置，定位結構確保質量塊保持合適地定位在腔內。而 且，定位結構防止質量塊移動到使彈簧折斷、斷裂或以其他方式破壞的位置。
[0007] 在過去，定位結構是用襯底固定架上的平的表面和質量塊上相應的平的表面來實 現。當質量塊移動到最大位移的位置時，這些平的表面彼此接觸。盡管具有平的表面的定 位結構有效地限制并限定質量塊的最大位移，但靜摩擦力可能由于平的表面之間的接觸而 出現。
[0008] 如本文中所使用的，詞語"靜摩擦力"指的是將與第二物體物理接觸的第一物體移 動必須克服的力。通常，靜摩擦力關于第一和第二物體之間的接觸區域的表面積而增加。隨 著靜摩擦力施加到具有帶平的接觸表面的定位結構的MEMS，靜摩擦力可以由于大的外部物 理沖擊比如跌落試驗、彈簧-質量共振頻率激勵等而出現。如G. J. 0' Brian，D. J. Monk和 L.lin，美國機械工程學會MEMS，第一卷，275-280頁（1999)"通過電容-電壓（C-V)曲線靜 電激勵/鎖存的靜摩擦力研究"報道的，MEMS慣性傳感器的靜電自檢測試激勵也是可能導 致靜摩擦力的事件。
[0009] 靜摩擦力可能導致MEMS慣性傳感器產生錯誤的測量值或者變得無法操作。特別 地，一些導致靜摩擦力的事件可能導致質量塊永久地粘附到襯底固定架上，從而導致MEMS 終止感測加速度。其他的導致靜摩擦力的事件可以導致質量塊暫時粘附到襯底固定架，這 可以導致MEMS不準確地感測加速度。因此，質量塊由于靜摩擦力暫時和永久的粘附到襯底 固定架可能導致MEMS慣性傳感器產生錯誤的測量值。
[0010] 因此，MEMS慣性傳感器在襯底固定架和質量塊之間受到較小的靜摩擦力是有利 的。


【發明內容】

[0011] 在一個實施例中，微機電系統（MEMS)包括襯底、位于襯底的表面上方位置的第一 曲面以及沿著平行于襯底表面的第一軸線與第一曲面大致相對的第二曲面，其中第一曲面 可以沿著第一軸線以朝向第二曲面的方向移動。
[0012] 根據另一實施例，用于微機電系統（MEMS)的加速計包括襯底、在襯底表面上方位 置并且具有位于質量塊第一側的第一曲面的質量塊，以及行進擋塊，其具有與第一曲面大 致相對的第二曲面，其中第一曲面可以沿朝向第二曲面的方向移動。
[0013] 根據另一實施例，一種形成用于微機電系統（MEMS)的加速計的方法包括：形成襯 底；在襯底表面上方的位置形成質量塊，其具有位于質量塊的第一側的第一曲面；以及形 成第一行進擋塊，其相對于襯底固定到位置，并且所述第一行進擋塊包括與第一曲面大致 相對的第二曲面，其中質量塊可以沿朝向第一行進擋塊的方向移動。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 從下面的參照附圖的描述，本文所公開的器件的特征將對于本領域技術人員來說 變得明顯，在附圖中：
[0015] 圖1描繪具有質量塊定位結構的微機電系統（"MEMS"）的透視圖，所述質量塊定 位結構包括質量塊上的凹隨動件和固定架上的凸行進擋塊；
[0016] 圖2描繪沿著圖1的線2-2的MEMS的橫截面圖；
[0017] 圖3描繪圖1的MEMS的俯視圖；
[0018] 圖4描繪圖1的MEMS的定位結構的局部俯視圖，其中質量塊處于中性位置；
[0019] 圖5描繪圖1的MEMS的定位結構的局部俯視圖，其中質量塊處于沿X軸的最大負 向位移位置；
[0020] 圖6描繪圖1的MEMS的定位結構的局部俯視圖，其中質量塊處于沿y軸的最大負 向位移位置；
[0021] 圖7描繪具有質量塊定位結構的MEMS的實施例的俯視圖，所述質量塊定位結構包 括質量塊上的凹隨動件和固定架上的凸行進擋塊；
[0022] 圖8描繪具有質量塊定位結構的MEMS的實施例的俯視圖，所述質量塊定位結構包 括固定架上的凹隨動件和質量塊上的凸行進擋塊；
[0023] 圖9描繪具有質量塊定位結構的MEMS的實施例的俯視圖，所述質量塊定位結構包 括質量塊上的矩形隨動件和固定架上的凸行進擋塊；
[0024] 圖10描繪用于形成具有質量塊定位結構的MEMS的掩膜的俯視圖，所述質量塊定 位結構包括由亞微米間隙隔開的第一元件和第二元件；
[0025] 圖11描繪形成有圖10的掩膜的MEMS的俯視圖；
[0026] 圖12描繪用于形成具有質量塊定位結構的MEMS的掩膜的俯視圖，所述質量塊定 位結構包括由亞微米間隙隔開的第一元件和第二元件；
[0027] 圖13描繪形成有圖12的掩膜的MEMS的俯視圖；
[0028] 圖14描繪MEMS隧穿尖端加速計的示意性視圖；和
[0029] 圖15描繪用于形成圖14的隧穿尖端加速器的第一和第二尖端的掩膜的局部俯視 圖。

【具體實施方式】
[0030] 為了促進理解本文中所描述的器件和方法的原理的目的，現在將參照附圖中示出 并且在下面的書面說明書中描述的實施例。應理解，并不旨在由此限制器件和方法的范圍。 進一步應理解，器件和方法包括示出的實施例的任何變體和改進，并且包括如屬于該器件 和方法領域的技術人員通常想到的器件和方法的原理的進一步應用。
[0031] 圖1描繪微機電系統（"MEMS"）100的示例性實施例。MEMS100配置為感測加速 度。特別地，當MEMS100在具有沿z軸分量的方向加速時，MEMS100產生與加速度有關的電 輸出。
[0032] MEMS100包括襯底108、壁112和質量塊116。襯底108限定大致正交于（S卩，垂直 于）z軸的x-y平面內的表面120。壁112連接到襯底108并且在表面120上方沿著z軸延 伸。壁112可以由與襯底108相同的材料形成，并且，在一些實施例中，壁112可以與襯底 108成為一體。可替代地，壁112可以是不同于襯底108的材料，其沉積在表面120上并且 結合到襯底108。如圖1所示，壁112作為單一的材料部分圍繞質量塊116形成；然而，壁 112還可以作為由一個或多個空間間隔開的材料部分圍繞質量塊116形成。壁112和表面 120限定腔124。腔124具有沿y軸的長度、沿X軸的寬度和沿z軸的深度。
[0033] 質量塊116定位在腔124內以便響應于MEMS100在具有沿z軸分量的方向加速而 相對于襯底108移動。質量塊116可以由不同于襯底108的材料形成。如下面所描述的， 彈簧126 (圖2)使質量塊116懸在襯底108上方。質量塊116具有沿著y軸的長度、沿著 X軸的寬度和沿著z軸的高度。質量塊116的長度和寬度小于腔124的長度和高度以便允 許質量塊116在腔124內沿著X軸、y軸和z軸移動。
[0034] 參照圖2和圖3更加詳細地描述MEMS100。如圖2的橫截面圖所示出的，MEMS100 包括彈簧126和保持元件128。彈簧126使質量塊116在中性位置懸在表面120上方。在 圖1_圖4中，質量塊116被示出在中性位置。彈簧126的彈簧常數與響應于MEMS100的力口 速度由質量塊116顯示的位移的程度有關。特別地，具有低振幅彈簧常數彈簧的MEMS100 可以具有低于具有較高振幅彈簧常數彈簧126的MEMS100的加速度閾值。如本文中所使用 的，"加速度閾值"指的是MEMS100配置為感測的最小加速度。當MEMS100終止加速時以及 當MEMS100的加速度降到低于加速度閾值時，彈簧126使質量塊116返回到中性位置。保 持元件128 (在圖1和圖3中未示出）形成腔124的上邊界并且大致平行于表面120。保 持元件128防止質量塊116由于MEMS100在具有沿著負z軸方向分量的方向加速而離開腔 124。
[0035] MEMS100包括定位結構132以便限制質量塊116相對于襯底108沿著X軸和y軸 方向的移動。定位結構132包括行進擋塊134和隨動件136。如圖1和圖3所示，隨動件 136在質量塊116上形成并且行進擋塊134在壁112上形成；然而，在其他實施例中，隨動 件136在壁112上形成并且行進擋塊134在質量塊116上形成。在每個實施例中，當質量 塊116移動到沿著X軸和/或y軸的最大位移位置時，隨動件136接觸行進擋塊134。
[0036] 定位結構132參照圖4-圖6進一步詳細描述。隨動件136包括凹陷138和口 140。 凹陷138限定具有半徑142的曲面。凹陷138的曲面定位在襯底108的表面120上方并且 在x-y平面內大致是凹面。口 140限定凹陷138的外邊緣。口 140具有從凹陷138的下邊 緣延伸到凹陷138的上邊緣的長度150。行進擋塊134包括具有頭部146和頸部147的柱 144。頭部146連接到頸部147的端部。頭部146限定曲面，其在x-y平面內大致是凸面。 頭部146的曲面具有半徑148。半徑142和半徑148是不相等的，特別地，半徑142大于半 徑 148。
[0037] 如圖4所示，當質量塊116在中性位置時，行進擋塊134定位在凹陷138內。如圖 5所示，當質量塊116被移動到沿著X軸的最大位移點時，頭部146的頂點151接觸凹陷138 的頂點152。如本文所使用的，詞語"頂點"指的是凹陷138的最深點和頭部146的最高點。 由于半徑142大于半徑148,頂點151和頂點152之間的接觸是點接觸。當質量塊116移動 到沿著y軸的最大位移點時，如圖6所示，頸部147以點接觸接觸口 140。當質量塊116移 動到沿著X軸的最大位移點和沿著y軸的最大位移點之間的位置時，頭部146在頂點152 與口 140之間以點接觸接觸凹陷138。
[0038] 定位結構132將質量塊116沿著X軸和y軸的運動限制到固定的距離。具體地， MEMS100左側和右側的定位結構132將質量塊116沿y軸的運動限制到距離154 (圖6)。特 別地，距離154等于長度150減去頸部147的厚度156。而且，MEMS100左側和右側的定位 結構132將質量塊116沿X軸的運動限制到距離160。具體地，當質量塊116在中性位置 時，間隙162使頭部146與凹陷138分離。距離160等于間隙162的長度的兩倍。MEMS100 的上側和下側的定位結構132將質量塊116沿X軸的運動限制到距離154并將質量塊116 沿y軸的運動限制到距離160。
[0039] MEMS100可以形成有減少數量的定位結構132。再次參照圖3, MEMS100左側的定 位結構132解決負X軸方向和正負y軸方向的超行程，而MEMS100右側的定位結構132解決 正X軸方向和正負y軸方向的超行程。因此，MEMS100可以用MEMS100左側的一個定位結構 132和MEMS100右側的一個定位結構132來解決質量塊116在x-y平面內的每個方向的超 行程。而且，MEMS100的頂側的定位結構132解決正負X軸方向和正y軸方向的超行程，而 MEMS100的底側的定位結構132解決正負X軸方向和負y軸方向的超行程。因此，MEMS100 也可以用MEMS100頂側的一個定位結構132和MEMS100底側的一個定位結構132來解決質 量塊116在x-y平面內的每個方向的超行程。
[0040] 因為具有小于第二曲面半徑的第一曲面必定在與兩個曲面都相切的單個點與第 二曲面接觸，定位結構132配置為減小行進擋塊134與隨動件136之間的靜摩擦力。特別 地，如圖5所示，當質量塊116已經移動到沿X軸的最大負位移位置時，頭部146的頂點151 接觸凹陷138的頂點152。相似地，如圖6所示，當質量塊116已經移動到沿y軸的最大正 位移位置時，頭部146接觸口 140。為了滿足相切點接觸區域，半徑142和半徑148是不相 等的。與已知的平的行進擋塊相比，接觸區域的減小表面積減小隨動件136與行進擋塊134 之間的靜摩擦力。因此，MEMS100具有減小的靜摩擦力閾值，并且，因此可以配置為測量非 常小的加速度。
[0041] 現在參照圖7，MEMS200的另一實施例被示出。MEMS200包括襯底204、壁208和質 量塊212。襯底204限定x-y平面內的表面216,其大致正交于（即，垂直于）z軸。壁208 連接到襯底204并且沿z軸在表面216上方延伸。壁208和表面216限定腔220,其具有沿 著y軸的長度、沿著X軸的寬度和沿著z軸的深度。質量塊212定位在腔220內以便響應 于MEMS200在具有沿著z軸分量的方向加速而相對于襯底204移動。
[0042] MEMS200包括定位結構224以便限制質量塊212相對于襯底204在沿著X軸和y 軸的方向的運動。特別地，與MEMS100相比，MEMS200包括四個附加的定位結構224。附加 的定位結構224減小在外部物理沖擊（比如但不局限于跌落試驗）、靜電自測試致動、彈 簧-質量共振頻率激勵期間施加到任何一個定位結構224上的力。
[0043] MEMS300的另一實施例在圖8中示出。MEMS300包括襯底304、壁308和質量塊 312。襯底304限定x-y平面內的表面316,其大致正交于（即，垂直于）z軸。壁308連接 到襯底304并且在表面316上方沿著z軸延伸。壁308和表面316限定腔320,其具有沿 著y軸的長度、沿著X軸的寬度和沿著z軸的深度。質量塊312定位在腔320內以便響應 于MEMS300沿著具有z軸分量的方向加速而相對于襯底304移動。
[0044] MEMS300包括定位結構324以便限制質量塊312相對于襯底304在沿著X軸和y 軸方向的移動。定位結構324包括隨動件328和柱332。隨動件328中的一些在壁308上 形成，并且隨動件328中的一些在質量塊312上形成。相似地，柱332中的一些在壁308上 形成，并且柱332中的一些在質量塊312上形成。MEMS300具有如參照MEMS100所描述的相 同的靜摩擦力閾值減小的優點。
[0045] 參照圖9，MEMS400的另一實施例被示出。MEMS400包括襯底404、壁408和質量塊 412。襯底404限定x-y平面內的表面416,其大致正交于（即，垂直于）z軸。壁408連接 到襯底404并且在表面416的上方沿著z軸延伸。壁408和表面416限定腔420,其具有沿 著y軸的長度、沿著X軸的寬度和沿著z軸的深度。質量塊412定位在腔420內以便響應 于MEMS400在具有沿著z軸分量的方向加速而相對于襯底404移動。
[0046] MEMS400包括定位結構424以便限制質量塊412相對于襯底404在沿著X軸和y 軸方向的運動。定位結構424包括隨動件428和行進擋塊432。行進擋塊432包括具有曲 面的頭部436。隨動件428包括矩形區域440而不是凹陷138。定位結構424限制質量塊 412在沿著X軸和y軸方向的超行程。額外地，當質量塊412已經移動到最大位移位置時， 定位結構424減小壁408和質量塊412之間的接觸面積。例如，當質量塊412已經移動到 沿著X軸的最大位移位置時，頭部436的頂點接觸矩形區域440的單個點。然而，當質量塊 412已經移動到沿著X軸和y軸的最大位移位置時，頭部336在離散的接觸點接觸矩形區域 440。因此，與已知的平的定位結構相比，靜摩擦力閾值減小。在另一實施例（未示出）中， 行進擋塊432在質量塊412上而具有矩形區域440的隨動件428在壁408上。
[0047] MEMS100可以根據下面的方法形成。首先，形成襯底108。在一個實施例中，襯底 108在硅晶片上形成。然后，表面120在襯底108上刻蝕，或者以其他方式微加工。本文中 所使用的詞語"刻蝕"包括濕化學刻蝕、汽相刻蝕和干刻蝕以及其他形式的刻蝕和微加工。 雖然表面120示出為與襯底108的剩余部分在相同的x-y平面內，表面120還可以在井內 在襯底108的剩余部分下面形成。
[0048] 然后，形成彈簧126的材料沉積在表面120上。氧化物的犧牲層可以圍繞彈簧126 在表面120上形成。此后，形成壁112和質量塊116的材料沉積在表面120上，以使得形成 質量塊116的材料沉積在犧牲層上并且懸在表面120上方。形成質量塊116的材料結合到 彈簧126。形成壁112的材料結合到表面120。然后，掩膜沉積在材料上方。掩膜至少輪廓 出并且限定壁112、質量塊116和定位結構132。
[0049] 接著，不受掩膜阻礙的材料被刻蝕以便形成壁112、質量塊116和定位結構132。額 外地，如果存在一個犧牲層，犧牲層也被刻蝕以便將質量塊116與表面120分離以便允許彈 簧將質量塊116支撐在中性位置。該方法還可以包括，形成保持元件128以便將質量塊116 密封在腔124內。而且，第一電引線可以連接到表面120,并且第二電引線可以連接到質量 塊116。在一些實施例中，彈簧126可以用作第二電引線。
[0050] 在操作中，MEMS100感測具有沿z軸分量的方向的加速度。在一個實施例中，加速 度通過用連接到第一和第二電引線的電容測量器件測量表面120與質量塊116之間的電容 而感測。特別地，質量塊116被示出在與表面120輕微分離的中性位置，其導致質量塊116 與表面120之間的電容。如果MEMS100要沿著z軸向下加速，質量塊116將相對于表面120 向上移動。質量塊116和表面120之間測量的電容隨著質量塊116和表面120之間的距離 增加而減小。電容的改變與MEMS100的加速度有關。
[0051] 圖10示出用于形成MEMS的示例的掩膜500。掩膜500配置為形成圖11的 MEMS502。圖11的MEMS502包括襯底530、壁534和質量塊538。襯底530限定x-y平面內 的表面542,其大致正交于（S卩，垂直于）z軸。壁534連接到襯底530并且在表面542上方 沿z軸延伸。壁534和表面542限定腔546,其具有沿著y軸的長度、沿著X軸的寬度和沿 著z軸的深度。質量塊538定位在腔546內以便響應于MEMS502在具有沿著z軸分量的方 向加速而相對于襯底530移動。MEMS502包括多個定位結構550,每個定位結構具有壁元件 554和質量塊元件558。
[0052] 掩膜500(圖10)使用橫向硅蝕刻方法以便形成壁元件554和質量塊元件558之間 的亞微米間隙562 (圖11)。如圖10所示，掩膜500配置為形成許多類型的定位結構550。 特別地，掩膜500包括壁元件掩膜部分560和質量塊元件掩膜部分564。部分560和部分 564在點568處橋接到一起以使得部分560接觸部分564。然而，在橫向硅蝕刻過程期間， 在部分560、564下面和點568下面延伸的某些材料被蝕刻，從而形成壁元件554和質量塊 元件558并且將壁元件554與質量塊元件558分離。在部分560、564下面和點568下面發 生的橫向蝕刻的程度由點568的面積控制，如所示由圖11的亞微米間隙562控制。亞微米 間隙562從最小（頂部）到最大（底部）布置。圖12的掩膜600也被配置為利用橫向娃 蝕刻方法形成MEMS604 (圖13)。掩膜600包括定位結構掩膜部分608,其產生如圖13的 MEMS604的定位結構612所示的各種寬度的亞微米間隙616。亞微米間隙616從最小（頂 部）到最大（底部）布置。
[0053] 橫向硅蝕刻可以用于形成如圖14所示的MEMS隧穿尖端加速計700。隧穿尖端 部加速計在包括c. H. Liu和T. W. Kenny，"高精度、寬帶寬微加工隧穿加速計"，微機電系統 期刊，第十卷，3 號，425-433 頁（2001)以及 P.G. Hartwell, F.M.Bertsch，K. L. Turner,和 N.C. MacDonald，"單個掩膜橫向隧穿加速計"，微機電系統會議（1998)的文獻中討論。在 圖14的加速計700中，質量塊704由彈簧708支撐。加速計700包括x-y平面內的第一凸 面，其被稱為尖端712,以及x-y平面內的第二凸面，其被稱為尖端716。隧穿電流從尖端 712流到尖端716。隧穿電流在焊盤720和724之間測量。靜電力反饋施加到焊盤728和 732上以便維持隧穿尖端間隙736并且也確保用于寬范圍的外部加速輸入激勵幅值的隧穿 電流穩定。加速計700的場濃度在如圖14所示的尖端位置最大。在一些實施例中，局部熱 氧化可以施加到尖端712、716。
[0054] 加速計700的尖端712、716由下面的方法形成。首先，圖15的掩膜部分750施加 到沉積在襯底上的半導體材料區域的上方。掩膜部分750包括橋接到一起的尖端掩膜754、 758。然后，橫向蝕刻方法將在掩膜部分750下面延伸的半導體材料的一部分去除。特別地， 在橫向蝕刻方法之后，即使尖端掩膜754、758橋接到一起，亞微米間隙736也在尖端712、 716之間形成。
[0055] 本文中所描述的器件和方法已經在附圖和前面的描述中詳細示出和描述，其被認 為是示例性的并且本質上不受限制。應理解，僅僅已呈現優選的實施例，并且期望保護在本 文中所描述的器件和方法的精神范圍內的所有的改變、變體和進一步的應用。
【權利要求】
1. 一種微機電系統（MEMS)，所述MEMS包括： 襯底； 第一曲面，其位于襯底表面上方的位置；和 第二曲面，其沿著平行于襯底表面的第一軸線與第一曲面大致相對，其中所述第一曲 面能夠沿著第一軸線在朝向第二曲面的方向上移動。
2. 根據權利要求1所述的MEMS，其中所述第一曲面在大致平行于所述表面的平面內是 大致的凸面。
3. 根據權利要求2所述的MEMS，其中所述第二曲面在大致平行于所述表面的平面內是 大致的凸面。
4. 根據權利要求2所述的MEMS，其中所述第二曲面位于突起內。
5. 根據權利要求4所述的MEMS，其中： 所述第一曲面沿著第一軸線的移動被限制到第一距離； 所述大致的凸面具有從大致凸面的口到大致凸面的頂點的第二距離；和 所述第一距離的長度小于所述第二距離的長度。
6. 根據權利要求1所述的MEMS，其還包括： 第三曲面，其位于襯底表面上方的位置；和 第四曲面，其沿著平行于襯底表面并且垂直于第一軸線的第二軸線與第三曲面大致相 對，其中所述第三曲面能夠沿著第二軸線在朝向第四曲面的方向上移動。
7. 根據權利要求6所述的MEMS，其還包括： 第五曲面，其位于襯底表面上方的位置；和 第六曲面，其沿著第一軸線與第五曲面大致相對，其中所述第五曲面能夠沿著第一軸 線在朝向第六曲面的方向上移動。
8. 一種用于微機電系統（MEMS)的加速計，其包括： 襯底； 質量塊，其位于襯底表面上方的位置并且具有位于質量塊第一側的第一曲面；和 行進擋塊，其具有與第一曲面大致相對的第二曲面，其中所述第一曲面能夠沿著朝向 第二曲面的方向移動。
9. 根據權利要求8所述的加速計，其中第一曲面和第二曲面中的至少一個在大致平行 于所述表面的平面內是大致的凸面。
10. 根據權利要求9所述的加速計，其中所述第二曲面在大致平行于所述表面的平面 內是大致的凸面。
11. 根據權利要求9所述的加速計，其中所述第二曲面位于突起內。
12. 根據權利要求9所述的加速計，其中： 所述質量塊具有沿著平行于襯底表面的第一軸線的跨度，質量塊被允許在該跨度內移 動； 所述第二曲面定位成沿著第一軸線與第一曲面大致相對；和 所述第一曲面的至少一部分貫穿所述跨度被定位在第二曲面的口內。
13. 根據權利要求8所述的加速計，其還包括： 質量塊的具有第三曲面的第二側；和 具有與第三曲面大致相對的第四曲面的第二行進擋塊，其中所述質量塊能夠沿著第二 軸線在朝向第四曲面的方向上移動。
14. 根據權利要求13所述的加速計，其中所述第一側與所述第二側相鄰。
15. -種形成用于微機電系統（MEMS)的加速計的方法，所述方法包括： 形成襯底； 在襯底表面上方的位置形成質量塊，在質量塊的第一側具有第一曲面； 形成第一行進擋塊，其相對于襯底固定到位并且包括與第一曲面大致相對的第二曲 面，其中所述質量塊能夠沿著朝向第一行進擋塊的方向移動。
16. 根據權利要求15所述的方法，其中形成質量塊包括： 形成所述第一曲面以具有大致的凸面，其具有第一曲率半徑。
17. 根據權利要求16所述的方法，其中形成第一行進擋塊包括： 形成所述第二曲面以具有大致的凸面，其具有第二曲率半徑，并且所述第一曲率半徑 小于所述第二曲率半徑。
18. 根據權利要求17所述的方法，其中形成第一行進擋塊還包括： 在面向所述第一曲面的壁上形成突起；和 在所述突起內形成所述第二曲面。
19. 根據權利要求15所述的方法，其還包括： 在質量塊的第二側上形成第三曲面；和 形成第二行進擋塊，其相對于襯底固定到位并且包括與第三曲面大致相對的第四曲 面。
20. 根據權利要求19所述的方法，其中所述第一側與所述第二側相鄰。
【文檔編號】G01P15/125GK104145185SQ201280060813
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2012年11月9日 優先權日:2011年11月9日
【發明者】G·奧布賴恩 申請人:羅伯特·博世有限公司, G·奧布賴恩