[发明专利]基于(111)硅的微机械加速度传感器及制造方法

摘要

一种基于(111)硅的微机械加速度传感器及其制造方法，该传感器是由一片(111)单晶硅基板和上、下基板各一片构成，(111)硅基板上的惯性质量块是由同一基板上的至少一对弹性悬梁连接到固定边框，在外来加速度作用下可作垂直于基板表面方向的运动，并引起其与上、下基板上的平板电极间的电容发生变化，以检测外来加速度。所述弹性悬梁相对于(111)硅基板为上下对称，其制造和尺度控制是由硅化学各向异性腐蚀和高深宽比干法刻蚀工艺组合实现的，(111)硅基板与上基板、下基板通过对准键合连接。该传感器实现闭环检测，具有结构对称性好、工艺可控性好、检测精度高、易于多轴集成等特点，应用于石油地震勘探等领域。

主权项

1、一种基于(111)硅的微机械加速度传感器，其特征在于：传感器是由一片(111)单晶硅基板和上、下基板各一片构成，并且a)在(111)硅基板上有惯性质量块、至少一对弹性悬梁、边框；该弹性悬梁相对于(111)硅基板为上下对称，且每根弹性悬梁的一端连接于惯性质量块上，另一端连接于边框上；b)惯性质量块可以在弹性悬梁的支撑下作垂直于(111)硅基板表面方向的运动；c)(111)硅基板是有边框与上基板及下基板键合连接的；d)上基板的下表面上有上平板电极，该上平板电极与(111)硅基板间为电绝缘隔离，并与惯性质量块及空气间隙共同构成上电容；同时，下基板的上表面上有下平板电极，该下平板电极与(111)硅基板间为电绝缘隔离，并与惯性质量块及空气间隙共同构成下电容；e)至少一个基板上分布有过载保护凸点结构。