[发明专利]一种具有高深宽比梳齿间隙硅微惯性器件的制备方法

摘要

一种具有高深宽比梳齿间隙硅微惯性器件的制备方法，涉及微惯性器件。提供简单、可保证电学特性且成本低的一种具有高深宽比梳齿间隙硅微惯性器件的制备方法。加工梳状结构的硅微惯性器件半成品主体结构；加工与硅微惯性器件半成品主体结构配合的带凹槽的封装盖；制备高深宽比的梳齿间隙；制备硅微惯性器件成品。先将原本的固定梁制备成悬浮梁，然后通过施加反向电压，在静电吸合的作用下，使悬浮梁移动定位，自热形成高深宽比梳齿间隙。简单易操作，而且加工中所需的刻蚀、键合等工艺已非常成熟，不需要高精密的刻蚀仪器或者繁杂的沉积方法就可以获得高深宽比的梳齿间隙，而且因为不需要重复刻蚀等步骤，梳齿间隙的均匀性可以很好地保证。

主权项

一种具有高深宽比梳齿间隙硅微惯性器件的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）加工梳状结构的硅微惯性器件半成品主体结构利用硅加工工艺在SOI片上加工梳状结构的硅微惯性器件半成品主体结构；硅微惯性器件主体结构包括底座、悬浮梁、弹性悬浮梁连接梁、活动梁、弹性活动梁连接梁、卡勾和吸引电极；悬浮梁端部设有弹性悬浮梁连接梁，活动梁端部设有弹性活动梁连接梁，所述弹性悬浮梁连接梁、弹性活动梁连接梁、卡勾和吸引电极均与底座制为一体，悬浮梁和活动梁均设有梳齿，悬浮梁梳齿与活动梁梳齿相互交替相嵌，相邻的悬浮梁梳齿与活动梁梳齿之间具有梳齿间隙；悬浮梁一端设有卡齿，卡齿面对卡勾，吸引电极位于悬浮梁的卡齿前方；2）加工与硅微惯性器件半成品主体结构配合的带凹槽的封装盖；3）制备高深宽比的梳齿间隙在吸引电极和悬浮梁上施加相反电压，在静电吸合的作用下，悬浮梁通过弹性悬浮梁连接梁的变形向吸引电极的方向移动，直至被卡勾卡住，然后去除电压，悬浮梁被卡勾卡住定位不能弹回，在沿悬浮梁移动方向一侧的梳齿间隙被减小，从而形成高深宽比的梳齿间隙；4）制备硅微惯性器件成品利用键合或粘接工艺，使被卡勾卡住定位的悬浮梁与步骤2）所制备的封装盖的边缘固接，从而使悬浮梁成为固定梁，而活动梁不与封装盖固接，活动梁仍可通过弹性活动梁连接梁的变形而实现微惯性动作；至此，则制备出具有高深宽比梳齿间隙硅微惯性器件。