[发明专利]硅玻璃键合的栅型高冲击加速度计

摘要

本发明公开了一种硅玻璃键合的栅型高冲击加速度计，它涉及微电子机械工艺加工技术领域中的微电子机械系统结构器件。它由玻璃衬底、差动电极、可动电极、可动电极引线、硅台阶、可动硅片、固定硅片、悬臂梁、硅片构成。本发明在玻璃衬底上制备差动电极，在硅片上制备可动电极，键合为硅玻璃键合片，使差动电极和可动电极之间形成改变面积方式的差动可变电容结构，达到对加速度变化的测量。并且本发明还具有检测电容信号大、灵敏度高；结构简单、可重复性强、成品率高、容易批量加工、成本低廉及能在恶劣环境和高冲击、高过载的条件下使用等优点。特别适用于作各种高冲击、高过载环境下加速度信号和角加速度信号检测的可动微电子机械结构器件。

主权项

1、一种硅玻璃键合的栅型高冲击加速度计，它包括玻璃衬底(1)、可动电极引线(4)、硅台阶(5)、固定硅片(7)、硅片(9)，其特征在于还包括差动电极(2)、可动电极(3)、可动硅片(6)、悬臂梁(8)，其中在玻璃衬底(1)上采用光刻工艺形成差动电极(2)、可动电极引线(4)图形结构，采用氢氟酸腐蚀液腐蚀差动电极(2)、可动电极引线(4)图形结构形成浅槽结构，在玻璃衬底(1)上磁控溅射覆盖铬、铂、金金属层，采用剥离工艺剥离掉差动电极(2)、可动电极引线(4)图形结构以外的金属层，形成差动电极(2)、可动电极引线(4)结构；在硅片(9)上采用光刻工艺形成硅台阶(5)图形结构，采用反应等离子体刻蚀法刻蚀硅片(9)，硅片(9)上刻蚀成硅台阶(5)结构，在硅片(9)上磁控溅射覆盖铬、铂、金金属层，采用光刻工艺形成可动电极(3)图形结构，用铬金腐蚀液腐蚀可动电极(3)图形结构，形成可动电极(3)结构；在硅片(9)上采用光刻工艺形成可动硅片(6)、固定硅片(7)、悬臂梁(8)图形结构，用感应耦合等离子体刻蚀法刻蚀可动硅片(6)、固定硅片(7)、悬臂梁(8)图形结构，形成可动硅片(6)、固定硅片(7)、悬臂梁(8)结构；把硅片(9)上硅台阶(5)的一面与玻璃衬底(1)上露出差动电极(2)、可动电极引线(4)的一面相互对位，键合成硅玻璃键合片，差动电极(2)和可动电极(3)之间形成改变面积方式的差动可变电容结构；把硅玻璃键合片放入硅各向异性腐蚀液湿法腐蚀，形成可动硅片(6)、固定硅片(7)、悬臂梁(8)悬空结构；差动电极(2)、可动电极引线(4)用金丝与管壳的管脚连接，封帽，制成硅玻璃键合的栅型高冲击加速度计。