[发明专利]MEMS线性加速度计和形成方法

说明书

本发明涉及一种MEMS线性加速度计和形成方法，该MEMS线性加速度计包括检验质量块和隧道尖端，该隧道尖端设为多个，分布在该检验质量块的四侧，且在该检验质量块的四侧中的至少一侧，该隧道尖端对应设有至少两个，通过将隧道尖端设为多个，分布在该检验质量块的四侧，且在该检验质量块的四侧中的至少一侧，该隧道尖端对应设有至少两个，使得该检验质量块的同一侧的个别隧道尖端发生损坏时，其它隧道尖端还能继续使用，从而使得MEMS线性加速度计灵敏度高，并且可靠性强。

技术领域

本发明涉及微机电系统技术领域，特别是涉及一种MEMS线性加速度计和形成方法。

背景技术

惯性传感器是一种能够感应和/或产生运动的装置，包含微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System，简称MEMS），惯性传感器的实例包括能够感测加速度的MEMS线性加速度计。

MEMS线性加速度计是惯性导航和制导系统的主要装置之一，与传统的机械式传感器或光学传感器相比，MEMS线性加速度计具有低成本、小尺寸、低功耗，可以与集成电路集成等特点，MEMS线性加速度计广泛应用于消费电子、工业制造、医疗电子、汽车电子、航空航天和军事等领域，具有很大的发展潜力和商业价值。

MEMS线性加速度计按照工作原理可分为电容式、场发射式或隧道电流式等。MEMS线性加速度计利用惯性效应，当物体运动时，MEMS线性加速度计内的悬浮微结构会受到惯性力的影响。

例如，电容式MEMS线性加速度计包括电容式平面MEMS线性加速度计和电容式横向MEMS线性加速度计，其中，在电容式平面MEMS线性加速度计中，检验质量块的移动使相关的电容电极靠近或远离相对的电容电极，加速度计产生的电容随施加在检验质量块上的加速度的变化而变化，电容的变化与电容电极间距的平方成反比；在电容式横向MEMS线性加速度计中，检验质量块的移动使相关的梳状电极靠近或远离相对的梳状电极，加速度计产生的电容随施加在检验质量块上的加速度的变化而变化，电容的变化与电容梳状电极之间的重叠区域的变化成正比。

电容式MEMS线性加速度计在工业领域得到了广泛的应用，主要是因为其结构简单，工作模式与半导体技术兼容。与电容式加速度计不同，隧道电流式加速度计（简称隧道加速度计）利用的是隧道电流随电极间距呈指数变化的特性，因此，隧道加速度计通常提供更好的灵敏度，因为与电容式加速度计相比，相对较小的加速度变化在隧道加速度计中会产生相对较大的响应。

在相关技术中，隧道加速度计的结构涉及在隧道尖端和检验质量块之间设置隧道间隙，检验质量块通过靠近或远离隧道尖端来响应施加在检验质量块上的加速度。通过在隧道尖端和检验质量块之间施加偏置电压，利用连接检验质量块的弹性悬架的适当弯扭，使得在隧道尖端和检验质量块之间形成隧道间隙。

然而，由于检验质量块移向隧道尖端，所以可能存在足够强的加速度导致出现检验质量块与隧道尖端相接触的危险，由于隧道尖端顶点处的尺寸通常仅为大约几个原子，这种接触很容易损坏隧道尖端，导致隧道加速度计灵敏度下降甚至无法继续使用，因此在相关技术中，隧道加速度计存在可靠性弱的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MEMS线性加速度计，所述MEMS线性加速度计灵敏度高，并且可靠性强。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种MEMS线性加速度计，包括：

检验质量块，

隧道尖端，设为多个，分布在所述检验质量块的四侧，且在所述检验质量块的四侧中的至少一侧，所述隧道尖端对应设有至少两个。

优选的，所述MEMS线性加速度计还包括多个驱动梳，且在所述检验质量块的四侧中的任意一侧，均设有至少一个所述驱动梳，所述驱动梳包括相互交叉形成叉指结构的可移驱动梳齿和固定驱动梳齿。