[发明专利]一种温度加速度复合型石英摆片的制备方法

说明书

本发明公开了一种温度加速器复合型石英摆片的制备方法，包括：S1、晶圆基材清洗，S2、晶圆正面金属层沉积，S3、晶圆背面金属层沉积，S4、匀胶、曝光，S5、显影，S6、金属层腐蚀，S7、基材腐蚀，S8、老化，S9、存储。温度传感器直接设置在摆片上，石英的摆片能够同时感受到加速度和温度信号，并且两个信号是实时同步的。控制单元以从摆片上采集到的温度信号作为依据，对加速度计进行温度补偿，从而消除当环境温度突变时造成的温度补偿滞后的问题，提高加速度计测量的精度本发明采用上述温度加速度复合型石英摆片的制备方法，能够解决现有的温度传感器采集到的温度滞后造成补偿滞后的问题。

技术领域

本发明属于石英摆片制备方法技术领域，尤其涉及一种温度加速度复合型石英摆片的制备方法。

背景技术

石英挠性加速度计是一种力平衡式加速度计，它具有较高的测量精度、稳定性和重复性。可以用于振动测量，如桥梁、大型构件、大型旋转机械、精密机械、电梯、船舶、飞机、堤坝、建筑等方面的振动测量，也可以用于惯性导航、地震测量及钻井倾斜测量等。

影响石英挠性加速度计精度的各因素中，温度对加速度计的输出有着较大的影响，加速度计的标度因数的温度系数受温度影响尤为显著。现阶段解决该问题的有两个途径：通过给加速度计安装恒温装置消除温差影响，但是该方法成本较高，且增大了加速度计的体积，适用性不广；另一种办法是通过软件对加速度计进行实时温度补偿，该方法成本低，不会增大加速度计体积，具有较广的适用性，是目前加速度计主流的温度补偿方式。

采用软件石英挠性加速度计进行补偿，需要在电路上设置一温度传感器，通过温度传感器实时采集石英挠性加速度计的温度。但是实际上加速度计在不同温度下输出不同，主要是因为石英摆片本身的物理性能及其周围的磁场在不同温度下会产生变化。石英摆片是加速度计的核心部分，是直接感受加速的部件。当环境温度突然变化时候，电路板上温度传感器采集到的温度会滞后于石英摆片的温度，从而造成补偿的滞后现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种温度加速度复合型石英摆片的制备方法，解决现有的温度传感器采集到的温度滞后造成补偿滞后的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种温度加速器复合型石英摆片的制备方法，包括以下步骤：

S1、晶圆基材的清洗，选用浓度为96％的浓硫酸和30％的双氧水混合溶液在100℃温度下对晶圆进行清洗，清洗时间为10min，然后用去离子水清洗干净，并用氮气吹干；

S2、晶圆正面金属层沉积，将清洗干净的晶圆正面朝上，放入离子束镀膜机中，抽真空，冲入氩气，首先在晶圆上沉积金属铬层，然后再沉积一层镍层，最后沉积金层；

S3、晶圆背面金属层沉积，将清洗干净的晶圆背面朝上，放入离子束镀膜机中，抽真空，冲入氩气，首先在晶圆上沉积金属铬层，然后再沉积一层镍层，最后沉积金层；

S4、匀胶、曝光，将晶圆进行预加热，预加热完成后使用BP212正性光刻胶对晶圆正面进行匀胶处理，胶层厚度为1.5-3μm，匀胶后对其进行曝光处理；然后对晶圆背面进行匀胶处理，胶层厚度为1.5-3μm，匀胶后对其进行曝光处理；

S5、显影，使用5wt‰的氢氧化钾水溶液对晶圆进行显影处理，将掩膜版上的图形转移到晶圆上，显影时间为30-60s；

S6、金属层腐蚀，使用碘、碘化钾、水的混合溶液对金层进行腐蚀，腐蚀时间为2-3min；使用40wt％的硝酸溶液对镍层进行腐蚀，腐蚀时间为3-4min；然后使用10wt％的的硝酸铈铵腐蚀液对铬层进行腐蚀，腐蚀时间为1-2min；

S7、基材腐蚀，使用浓度为40％的氢氟酸和40％氟化铵按1:1的比例进行混合形成腐蚀液，在70℃的温度下对晶圆进行腐蚀，得到摆片；