[发明专利]具有至少一种谐振腔模式形状的MEMS谐振器

权利要求书

1.一种具有至少一种谐振器模式形状的MEMS谐振器，所述MEMS谐振器包括具有表面(12)的衬底(2)和谐振器结构(1)，其特征在于，所述谐振器结构(1)为衬底(2)的一部分，并且其特征还在于所述谐振器结构(1)由第一闭合沟槽(3)和第二闭合沟槽(3)限定，所述第一沟槽(3)位于所述第二沟槽(3)内，以便在所述衬底(2)内形成管状结构(1)，并且仅沿与表面(12)平行的方向从所述衬底(2)释放所述谐振器结构(1)。

2.根据权利要求1所述的MEMS谐振器，其特征在于，所述第一闭合沟槽(3)和所述第二闭合沟槽(3)具有环形形状，以便形成环形管状结构(1)。

3.根据权利要求2所述的MEMS谐振器，其特征在于，所述第一闭合沟槽(3)和所述第二闭合沟槽(3)彼此之间同心设置，以便按照以下方式形成管状结构(1)，使得所述管状结构(1)在沿与所述表面(12)平行的所有径向方向上具有恒定的厚度。

4.根据前述权利要求中任一项所述的MEMS谐振器，其特征在于，所述管状结构(1)的高度大于管状结构(1)厚度的两倍，所述高度由所述第一和第二闭合沟槽(3)的深度限定。

5.根据权利要求1所述的MEMS谐振器，其特征在于，所述第一和第二闭合沟槽(3)为非环形，以便形成具有在沿与表面(12)平行的径向方向上变化的厚度的管状结构(1)，用于补偿沿所述方向所述衬底材料的杨氏模量中的差异。

6.根据权利要求1所述的MEMS谐振器，其特征在于，驱动电极(8，IN)位于所述闭合沟槽(3)之一的侧壁上，所述驱动电极(8，IN)配置用于驱动所述谐振器。

7.根据权利要求6所述的MEMS谐振器，其特征在于，沿所述闭合沟槽(3)之一的整个长度配置驱动电极(8，IN)。

8.根据权利要求6或7所述的MEMS谐振器，其特征在于，还将感测电极(8，OUT)配置用于感测所述谐振器的运动。

9.根据权利要求6或7所述的MEMS谐振器，其特征在于，感测电极(8，OUT)位于所述闭合沟槽(3)中的另一个的侧壁上。

10.一种制造具有至少一种模式形状的MEMS谐振器的方法，所述方法包括以下步骤：

配置具有表面(12)的衬底(2)；

在衬底(2)中形成第一闭合沟槽(3)；

在衬底(2)中形成第二闭合沟槽(3)，所述第二闭合沟槽(3)包围所述第一闭合沟槽(3)以便形成管状结构(1)；

将掺杂剂原子注入到衬底(2)中，用于使谐振器结构(3)导电，并且用于限定电极(VBIAS)；

在衬底(2)上和所述第一和第二闭合沟槽(3)的所有侧壁上配置电介质层(5)；

在衬底(2)上和所述第一和第二闭合沟槽(3)中配置导电层(6)；

图形化所述导电层(6)，使得开口(7)形成在局部暴露所述电介质层(5)的管状结构(1)的位置处，图形化进一步使得形成第一沟槽(3)内的分离内电极(8，OUT)和第二沟槽(3)内的分离外电极(8，IN)；

从开口(6)选择性地部分去除电介质层(5)，用于形成所述内电极(8，OUT)和管状结构(1)之间的第一间隙(11)，并且形成所述外电极(8，IN)和管状结构(1)之间的第二间隙(11)。

11.一种MEMS振荡器，包括权利要求1至9中任一项所述的MEMS谐振器。

12.一种MEMS滤波器，包括权利要求1至9中任一项所述的单个MEMS谐振器。