[发明专利]陀螺仪驱动质量和检测质量同时耦合的交叉结构加工工艺

权利要求书

1.陀螺仪驱动质量和检测质量同时耦合的交叉结构加工工艺，其特征在于，陀螺仪驱动质量和检测质量同时耦合交叉结构的截面，包括连杆1、连杆2、折叠弹簧1、折叠弹簧2、锚点、检测质量；检测质量与共用弹簧水平距离的设置应略大于驱动质量块在驱动和检测方向上的最大位移；检测质量与共用弹簧垂直距离的设置则与加工工艺相关，它的尺寸应略大于结构在z轴方向上的形变以免连杆1和驱动质量块发生接触；陀螺仪驱动质量和检测质量同时耦合的交叉结构加工工艺包括沉积多晶硅及氧化层、将多晶硅及氧化层进行刻蚀、对氧化层进行平整化和释放所有的氧化层，具体包括如下步骤：

在硅衬底上沉积绝缘层；

沉积厚度为2~3um的氧化层得到c并且平整化结构表面形成d；

将氧化层刻蚀形成交叉结构的底面掩膜e；

刻蚀多晶硅形成结构层底面、交叉结构底面和释放孔；

平整化该氧化层并沉积一层多晶硅f；

在多晶硅上刻蚀出结构层的中间层、交叉结构的连杆以及释放孔得到g；

在g的基础上再沉积一层氧化层得到h，平整h上的氧化层得到i；

在i的基础上再沉积一层2um的多晶硅形成j；

在j的多晶硅的基础上刻蚀出结构层的中间层、交叉结构的连杆1以及释放孔形成k；

在k的基础上再沉积一个较厚的氧化层得到l；

将l上较厚的氧化层平整化之后得到m；

在m上沉积一个薄层氧化层得到n；

将n氧化层进行刻蚀形成交叉结构上层的掩膜o；

刻蚀氧化层形成交叉结构上层的掩膜o并沉积一层多晶硅形成p；

刻蚀上一步骤沉积的多晶硅p，支座结构层上层、交叉结构上层与释放孔，最后释放所有的氧化层形成可动结构r。

2.根据权利要求1所述的陀螺仪驱动质量和检测质量同时耦合的交叉结构加工工艺，其特征在于：所述的绝缘层是薄层氮化硅绝缘层，还需溅射出金属走线层并在其上沉积较厚的一层多晶硅得到a，并刻蚀出锚点形成b。

3.根据权利要求2所述的陀螺仪驱动质量和检测质量同时耦合的交叉结构加工工艺，其特征在于：所述的氮化硅具有残余拉应力，这可以使得沉积后的结构较为平整。

4.根据权利要求2所述的陀螺仪驱动质量和检测质量同时耦合的交叉结构加工工艺，其特征在于：所述金属走线层上方有一个钝化层，以在释放牺牲层时保护金属走线。

5.根据权利要求1所述的陀螺仪驱动质量和检测质量同时耦合的交叉结构加工工艺，还包括：在沉积多晶硅时，须均匀沉积，延长结构的寿命和抗冲击能力。

6.根据权利要求1所述的陀螺仪驱动质量和检测质量同时耦合的交叉结构加工工艺，其特征在于：所述的氧化层具有一定的压应力，为了缓解其影响，同时得到比较大的厚度，使用反应温度较低的PECVD方法制备。

7.根据权利要求1所述的陀螺仪驱动质量和检测质量同时耦合的交叉结构加工工艺，其特征在于：所述的释放所有的氧化层，应采用干法HF释放以避免发生粘附。

8.根据权利要求1所述的陀螺仪驱动质量和检测质量同时耦合的交叉结构加工工艺，其特征在于：所述的氧化层进行平整化，通过化学机械抛光进行平整化处理。

9.根据权利要求8所述的陀螺仪驱动质量和检测质量同时耦合的交叉结构加工工艺，其特征在于：所述的化学机械抛光结合化学反应与物理研磨进行表面平整化，防止在表面微加工中出现凸起，以保证了表面的平整。