[发明专利]嵌入可动电极的微惯性传感器及其制作方法

权利要求书

1、嵌入可动电极的微惯性传感器，包括玻璃衬底、一个可动敏感器质量块、四个固定质量块，其特征在于：

可动敏感器质量块为矩形，由可动敏感器质量块的边沿向中心对称开有三对通槽，其中一对通槽位于可动敏感器质量块的中部，另外两对分别位于接近可动敏感器质量块的两个端部的位置，三对通槽将可动敏感器质量块分为四个部分，分别是两端的两个固定部分和中间的两个可动部分；可动敏感器质量块的两个固定部分通过U形硅支撑梁与敏感器锚点连接，每个敏感器锚点上设置有两个焊点；可动敏感器质量块可动部分的两侧对称设置有可动硅条组，每组可动硅条包括平行设置的n条可动硅条，n≥1，可动硅条与可动敏感器质量块侧边垂直；可动敏感器质量块的可动部分刻蚀有与可动硅条平行的栅条；两个可动部分连接处开有工字形槽，沿可动部分与固定部分之间的四个通槽的边沿开有U形槽，相对的两个U形槽通过直线槽连通；

四个固定质量块分别对称设置在可动敏感器质量块可动部分的两侧，一个可动部分两侧的两个固定质量块通过设置在玻璃衬底表面上的引线连接；每个固定质量块包括n根平行设置的梳齿状检测硅条，梳齿状检测硅条通过固定梁连接，n根梳齿状检测硅条与对应的n条可动硅条交叉设置；

可动敏感器质量块可动部分的U形槽与栅条之间设置有金属驱动导线；金属导线的一端与焊点连接，另一端与金属驱动导线的一端连接；金属导线沿U形硅支撑梁、可动敏感器质量块固定部分的边沿、U形槽的边沿设置，金属导线和可动质量块间设置有绝缘层；

玻璃衬底表面对应可动敏感器质量块设置有叉指铝电极，铝电极焊点分别与叉指铝电极连接，可动敏感器质量块上刻蚀的每条栅形条与叉指铝电极中的每对叉指相对应；在玻璃衬底上对应敏感器锚点的位置上设置有金属敏感器焊点，实现敏感器和外部封装的连接。

2、制作如权利要求1所述的嵌入可动电极的微惯性传感器的方法，其特征在于该方法的具体步骤是：

(1)在玻璃衬底上通过蒸发或者溅射铝，并用光刻胶作为掩膜层，用浓磷酸溶液腐蚀铝，形成叉指铝电极和铝连接线，以及敏感器焊点；

(2)选取双面抛光的低电阻率的硅片，氧化后，在一面光刻形成敏感器质量块、带吸合凸起的可动质量块和固定质量块上检测硅条的悬浮区域，并用氧化层作为掩膜层，用氢氧化钾溶液腐蚀硅片形成凹槽，然后去除掉该面的氧化硅，同时保留另一面的氧化层以做为质量块和驱动导线的绝缘层；

(3)硅片的有凹槽面和玻璃片上有铝电极面键合，硅片的有凹槽面和玻璃片键合，键合温度为T，键合电压为V，360℃≤T≤400℃，600v≤V≤1000v；

(4)在硅片上有氧化硅的一面进行光刻，形成可动质量块与外部连接锚点间的接触孔；

(5)在硅片上溅射铝，并光刻形成外部电流驱动导线及其外部焊点，用光刻胶作为掩膜层，用浓磷酸溶液腐蚀铝，然后用氢氟酸缓冲液漂去裸露的氧化硅；

(6)对硅片光刻形成质量块形状，并用厚光刻胶作为掩膜，用深反应离子刻蚀工艺在硅片上加工出传感器单元的形状。