[发明专利]一种MEMS惯性传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种MEMS惯性传感器，其特征在于：包括衬底(1)，以及与衬底(1)共同围成密闭容腔的盖体(3)，在所述密闭容腔内还包括通过锚点悬置在衬底(1)上方的质量块，所述质量块包括第一绝缘层(7)，以及设置在第一绝缘层(7)上并相互绝缘的至少一个第一可动电极组(4)、至少一个第二可动电极组(5)，在所述衬底(1)上还设置有共用固定电极组(6)；其中，所述第一可动电极组(4)、第二可动电极组(5)作为两个检测电极，共用固定电极组(6)作为共用电极，共同构成了差分电容结构。

2.根据权利要求1所述的MEMS惯性传感器，其特征在于：所述共用固定电极组(6)包括单个固定极板，该固定极板分别与第一可动电极组(4)、第二可动电极组(5)构成检测电容。

3.根据权利要求1所述的MEMS惯性传感器，其特征在于：所述第一可动电极组(4)、第二可动电极组(5)位于第一绝缘层(7)的相应侧壁上，分别与共用固定电极组(6)构成侧面电容。

4.根据权利要求3所述的MEMS惯性传感器，其特征在于：所述第一可动电极组(4)、第二可动电极组(5)分别包括多个层叠在第一绝缘层(7)中的水平部(40)，以及位于第一绝缘层(7)侧壁的垂直部(41)，所述多个水平部(40)通过垂直部(41)导通在一起。

5.根据权利要求4所述的MEMS惯性传感器，其特征在于：所述共用固定电极组(6)包括与第一可动电极组(4)构成第一检测电容的第一固定电极(60)，与第二可动电极组(5)构成第二检测电容的第二固定电极(61)；其中所述第一固定电极(60)与第二固定电极(61)通过导电部(82)连接在一起。

6.根据权利要求5所述的MEMS惯性传感器，其特征在于：所述衬底(1)与共用固定电极组(6)之间还设置有第二绝缘层(2)，在所述第二绝缘层(2)的内部设置有金属走线部(80)，所述金属走线部(80)通过连接部(81)与导电部(82)连接在一起。

7.一种如权利要求1所述MEMS惯性传感器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)在衬底(1)上沉积第二绝缘层(2)，并对第二绝缘层(2)进行刻蚀，形成用于释放第一可动电极组(4)、第二可动电极组(5)的牺牲腔；并在该牺牲腔内填充牺牲层(10)；

b)在第二绝缘层(2)、牺牲层(10)的上方沉积第一绝缘层(7)，并对第一绝缘层(7)进行刻蚀，沉积金属层并进行刻蚀，以形成含有第一可动电极组(4)、第二可动电极组(5)的质量块，以及共用固定电极组(6)；

e)继续刻蚀第一绝缘层(7)，形成用于腐蚀牺牲层的牺牲孔(70)，并将第一可动电极组(4)、第二可动电极组(5)、共用固定电极组(6)刻蚀出来；

f)通过牺牲孔(70)将牺牲层(10)腐蚀掉，将第一可动电极组(4)、第二可动电极组(5)释放开来；

g)将盖体(3)键合在第一绝缘层(7)上，形成密闭容腔。

8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于：所述步骤b)中，通过逐层沉积、刻蚀的层叠方式形成第一可动电极组(4)、第二可动电极组(5)的多个水平部(40)以及连接多个水平部(40)的垂直部(41)。

9.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于：在所述步骤a)，还包括逐层沉积第二绝缘层(2)，并在第二绝缘层(2)中形成金属走线部(80)的步骤；在所述步骤b)中，还包括沉积金属层并进行刻蚀，以连接共用固定电极组(6)与金属走线部(80)的步骤。

10.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于：所述牺牲层(10)为聚酰亚胺材料。