[发明专利]基于(111)单晶硅片的高谐振频率高冲击加速度计及制作方法

权利要求书

1.一种基于(111)单晶硅片的高谐振频率高冲击加速度计，其特征在于，包括：(111)单晶硅基底、固支板、微梁和力敏电阻；其中，

所述固支板三边固支于所述(111)单晶硅基底内；所述固支板在单晶硅基底表面上的一边为非固支边，所述固支板的两侧面与所述单晶硅基底之间具有一定间距的间隙；

所述微梁对称地分布于所述固支板两侧；且所述微梁横跨所述间隙，一端与所述弹性板的非固支边相连接，另一端与所述(111)单晶硅基底相连接；所述微梁纵截面的形状为矩形；

所述力敏电阻位于所述微梁上，且相互连接成惠斯通全桥电路。

2.根据权利要求1所述的基于(111)单晶硅片的高谐振频率高冲击加速度计，其特征在于：所述固支板为矩形立方结构，所述固支板的侧面与<211>晶向垂直。

3.根据权利要求1所述的基于(111)单晶硅片的高谐振频率高冲击加速度计，其特征在于：所述微梁为直拉直压微梁，所述微梁的长度方向均为<211>晶向，且所述微梁的长度方向与所述固支板的侧面相垂直。

4.根据权利要求1所述的基于(111)单晶硅片的高谐振频率高冲击加速度计，其特征在于：所述微梁的数量为四个，分别两两对称地分布于所述固支板的两侧。

5.根据权利要求1所述的基于(111)单晶硅片的高谐振频率高冲击加速度计，其特征在于：所述单晶硅基底的上表面、所述微梁的上表面与所述固支板的非固支边位于同一平面。

6.根据权利要求1所述的基于(111)单晶硅片的高谐振频率高冲击加速度计，其特征在于：所述力敏电阻通过离子注入方法形成于所述微梁上，所述力敏电阻的长度与所述微梁的长度相同，所述力敏电阻沿长度方向上的对称轴与所述微梁沿长度方向上的对称轴相重合。

7.一种基于(111)单晶硅片的高谐振频率高冲击加速度计的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)提供一单晶硅片；

2)采用离子注入的方法在所述单晶硅片上制作力敏电阻，然后制作表面钝化保护层；

3)利用硅深度反应离子刻蚀工艺在所述单晶硅片上间隔的制作多个释放窗口，所述释放窗口勾勒出所需的微梁和固支板的轮廓；所述释放窗口的深度与所述微梁的厚度一致；

4)在所述释放窗口内沉积钝化材料作为侧壁钝化保护层；

5)利用反应离子刻蚀工艺去除所述释放窗口底部的钝化保护层，然后再利用硅深度反应离子刻蚀工艺继续向下刻蚀出所述微梁的释放牺牲间隙，所述释放牺牲间隙的深度与所述固支板的宽度一致；

6)通过所述释放牺牲间隙利用湿法刻蚀工艺沿<110>晶向横向腐蚀所述单晶硅片，释放所述微梁和所述固支板，所述微梁的纵截面形状为矩形；

7)去除所述单晶硅片表面残余的钝化保护层，制作欧姆接触区域和引线孔；

8)在所述单晶硅片表面制作引线和焊盘。

8.根据权利要求7所述的基于(111)单晶硅片的高谐振频率高冲击加速度计的制作方法，其特征在于：所述单晶硅片为n型(111)单晶硅片。

9.根据权利要求7所述的基于(111)单晶硅片的高谐振频率高冲击加速度计的制作方法，其特征在于：在步骤2)中，通过向所述单晶硅片进行硼离子注入的方法制作所述力敏电阻，注入倾斜角度为7°～10°，所述力敏电阻的方块电阻值为85欧姆～92欧姆。

10.根据权利要求7所述的基于(111)单晶硅片的高谐振频率高冲击加速度计的制作方法，其特征在于：在步骤4)中，利用LPCVD工艺依次沉积低应力氮化硅和TEOS氧化硅，或者直接利用LPCVD工艺沉积低应力氮化硅的方法制作侧壁钝化保护层。