[发明专利]单片集成多轴MEMS传感器制成平台及其制造方法

权利要求书

1.一种单片集成多轴MEMS传感器制成平台，其特征在于：包括平台和多轴MEMS传感器，平台包括带有通气孔的石英基底(13)，带有凹腔和支撑柱的双层SOI圆片，结构圆片(7)，以及带有凹腔、贯穿硅通孔和金属引线的盖板圆片(9)，所述石英基底(13)、双层SOI圆片、结构圆片(7)和盖板圆片(9)从下至上通过粘合堆叠的方式逐层设置，双层SOI圆片的凹腔、结构圆片(7)和盖板圆片(9)的凹腔形成一个用于容纳多轴MEMS传感器的密封的真空腔室，所述结构圆片(7)上刻蚀有可动结构和固定结构，所述多轴MEMS传感器包括陀螺仪、加速度计、压力传感器和温度传感器。

2.根据权利要求1所述的单片集成多轴MEMS传感器制成平台，其特征在于：所述双层SOI圆片包括双层SOI圆片底层硅(1)、双层SOI圆片中间层硅(3)和双层SOI圆片顶层硅(5)，双层SOI圆片的正面设置有凹腔和支撑柱，并且凹腔的深度和支撑柱的高度不超过双层SOI圆片顶层硅(5)的厚度；双层SOI圆片的背面设置有凹腔，凹腔的深度不超过双层SOI圆片底层硅(1)的厚度。

3.根据权利要求1所述的单片集成多轴MEMS传感器制成平台，其特征在于：可动结构位于双层SOI圆片凹腔正上方，固定结构位于支撑柱正上方并且通过支撑柱固定，盖板圆片(9)背面具有凹腔，凹腔位于结构圆片(7)可动结构的正上方。

4.根据权利要求1所述的单片集成多轴MEMS传感器制成平台，其特征在于：所述压力传感器位于双层SOI圆片正面凹腔上方，双层SOI圆片中间层硅(3)具有的压力传感器为压力敏感薄膜，石英基底(13)的通气孔位于压力传感器压力敏感薄膜正下方，支撑柱的高度和压力敏感薄膜的厚度共同决定了压力传感器的压力灵敏度。

5.根据权利要求1所述的单片集成多轴MEMS传感器制成平台，其特征在于：所述石英基底(13)的热膨胀系数为0.5 pmm/℃。

6.根据权利要求1所述的单片集成多轴MEMS传感器制成平台，其特征在于：所述压力传感器为双端固支音叉式结构，所述温度传感器为弯曲模态谐振器、或扭转模态谐振器、或者体模态谐振器，所述陀螺仪为音叉式振动式陀螺仪、或圆盘状陀螺仪，或圆环状陀螺仪。

7.根据权利要求1所述的单片集成多轴MEMS传感器制成平台，其特征在于：所述陀螺仪为静电驱动-电容检测或静电驱动-压阻检测MEMS振动式陀螺仪，所述加速度计为电容检测或压阻检测或谐振频率检测MEMS加速度计，所述压力传感器为电容检测或者压阻检测或谐振频率检测MEMS压力传感器，所述温度传感器为谐振频率检测MEMS温度传感器。