[发明专利]超高加速度位移灵敏度的敏感结构、加速度计及制造方法

摘要

本发明公开了一种超高加速度位移灵敏度的敏感结构、加速度计及制造方法。微机械敏感结构包括敏感质量块、镀在敏感质量块上的高反膜、相连在敏感质量块上的蛇形梁型悬臂梁以及与蛇形梁型悬臂梁末端相连的硅基底，微机械敏感结构下部与带凹槽的衬底相连，蛇形梁型悬臂梁主要由股梁、第一蜿蜒梁、第二蜿蜒梁、胫梁的四个直梁依次相连构成，敏感质量块和硅基底均采用SOI基片制作，悬臂梁为SOI基片中的单晶硅器件层制作。本发明实现了超高的加速度位移灵敏度，并且仍能保证较小的离轴串扰，微加工工艺可与IC工艺兼容，流片率高，易于大批量制作，配合基于光栅干涉腔的位移读出系统可实现超高的加速度测量灵敏度和精度。

主权项

一种超高加速度位移灵敏度的微机械敏感结构，其特征在于：所述微机械敏感结构(2)为无源器件，充当光学微加速度计中的加速度敏感模块；微机械敏感结构(2)包括敏感质量块(11)、镀在敏感质量块上的高反膜(14)、相连在敏感质量块上的蛇形梁型悬臂梁(12)以及与蛇形梁型悬臂梁末端相连的硅基底(13)，微机械敏感结构(2)下部与带凹槽的衬底(15)相连构成敏感质量块‑悬臂梁‑硅基底的悬浮结构；所述的蛇形梁型悬臂梁(12)主要由股梁(121)、第一蜿蜒梁(122)、第二蜿蜒梁(123)、胫梁(124)的四个直梁依次相连构成：股梁(121)一端连接到敏感质量块(11)边角处的一侧面，股梁(121)侧面与敏感质量块(11)边角处的另一侧面重合，股梁(121)向外延伸布置；股梁(121)另一端与第一蜿蜒梁(122)一端连接，第一蜿蜒梁(122)垂直于股梁(121)延伸布置；第一蜿蜒梁(122)另一端与第二蜿蜒梁(123)一端连接，第二蜿蜒梁(123)垂直于第一蜿蜒梁(122)，股梁(121)和第二蜿蜒梁(123)分别连接在第一蜿蜒梁(122)两侧；第二蜿蜒梁(123)另一端与胫梁(124)一端连接，胫梁(124)平行于第一蜿蜒梁(122)延伸布置，胫梁(124)另一端连接到硅基底(13)方形通槽的内侧面。