[发明专利]谐振式加速度计谐振梁和支撑梁的二步腐蚀制造方法

权利要求书

1.一种谐振式加速度计谐振梁和支撑梁的二步腐蚀制造方法，其特征在于：谐振式加速度计的谐振梁(1)和支撑梁(2)通过各向异性湿法腐蚀工艺二步腐蚀实现一次成型，首先，采用有掩膜腐蚀工艺从谐振梁(1)背面腐蚀到一定深度；然后正面光刻，湿法腐蚀或干法刻蚀硅片(3)正面腐蚀槽(6)中除谐振梁(1)部分和质量块(4)凸角补偿部分以外的腐蚀掩蔽层(7)；再次，反面光刻，湿法腐蚀或干法刻蚀硅片(3)背面腐蚀槽(6)中除质量块(4)凸角补偿部分以外的腐蚀掩蔽层(7)；最后，有掩膜腐蚀和无掩膜腐蚀相结合实现谐振梁(1)和支撑梁(2)的一次成型，谐振梁(1)位于衬底上表面，支撑梁(2)的中性面与质量块(4)的重心在同一平面。

2.根据权利要求1所述的谐振式加速度计谐振梁和支撑梁的二步腐蚀制造方法，其特征在于：其特征在于可通过以下工艺步骤实现：

[1]原始硅片(3)是双面抛光硅片，厚度为H；

[2]热氧化或化学气相淀积方法在硅片(3)正面和背面制作腐蚀掩蔽层(7)；

[3]背面光刻，形成背腐蚀窗口，窗口位置正对谐振梁(1)和腐蚀槽(6)的四个拐弯处；谐振梁背腐蚀窗口(8)的长度和宽度分别为L和b+2(H-h)ctg54.7°，其中L是腐蚀槽(6)宽度，b是第二次光刻时谐振梁(1)的掩膜宽度，h是谐振梁(1)的设计厚度，腐蚀槽拐弯处背腐蚀窗口(9)为正方形，边长等于谐振梁背腐蚀窗口(8)的长度；

[4]各向异性腐蚀液中腐蚀硅，垂直腐蚀深度为(H+d)/2-h，其中d是支撑梁(2)的设计厚度；

[5]正面光刻，湿法腐蚀或干法刻蚀硅片(3)正面腐蚀槽(6)中的腐蚀掩蔽层(7)，但应保留谐振梁(1)部分和质量块(4)凸角补偿部分的腐蚀掩蔽层(7)；

[6]背面光刻，湿法腐蚀或干法刻蚀硅片(3)背面腐蚀槽(6)中的掩膜，但应保留质量块(4)凸角补偿部分的腐蚀掩蔽层(7)；

[7]各向异性腐蚀液中腐蚀硅，腐蚀深度等于(H-d)/2时，实现谐振梁(1)和支撑梁(2)的同时成型。

3.根据权利要求1所述的谐振式加速度计谐振梁和支撑梁的二步腐蚀制造方法，其特征在于：所制作的谐振梁(1)和支撑梁(2)的截面为等腰梯形或等腰三角形，侧面和底面的夹角为25.24°。