[发明专利]一种加速度计及其制造工艺

权利要求书

1.一种加速度计，包括：测量体、与所述测量体相连接的上盖板硅片以及下盖板硅片；所述测量体包括框架、位于所述框架内的活动限位体、弹性梁和质量块；其特征在于，所述活动限位体远离所述框架，并通过连接臂与所述框架相连接；所述质量块与所述活动限位体通过多组所述弹性梁相连接，每组所述弹性梁包括一根竖梁及四根横梁，每组位于所述竖梁两端的两端横梁与所述活动限位体相连接；位于所述竖梁中部的两根中部横梁与所述质量块相连接。

2.如权利要求1所述的加速度计，其特征在于，所述质量块上设有多个凹陷部，所述活动限位体为多个，每个所述活动限位体分别设置在所述凹陷部内。

3.如权利要求2所述的加速度计，其特征在于，所述质量块与所述活动限位体之间形成活动间隙。

4.如权利要求1所述的加速度计，其特征在于，所述弹性梁分别设置于所述框架与所述质量块之间的间隔空间内，并能够在所述间隔空间内自由活动。

5.如权利要求1所述的加速度计，其特征在于，每个位于所述竖梁中部的两根所述中部横梁分别设置在所述质量块的中线两侧。

6.如权利要求1所述的加速度计，其特征在于，所述连接臂设置在所述活动限位体的转角处，并与所述框架的内角相连接。

7.如权利要求1所述的加速度计，其特征在于，所述测量体为双面绝缘体上外延硅结构，包括上硅层、中间硅层及下硅层；每两层硅层之间分别设置有二氧化硅层。

8.如权利要求7所述的加速度计，其特征在于，多个所述弹性梁、所述活动限位体及所述连接臂分别对称地成形于所述上硅层和所述下硅层，构成双层结构。

9.如权利要求1所述的加速度计，其特征在于，所述测量体、所述上盖板硅片及所述下盖板硅片上分别设置有电极。

10.一种加速度计的制造工艺，其特征在于，所述制造工艺包括以下步骤：

第一步，在双面绝缘体上外延硅硅片的上下硅层上分别通过光刻、深度刻蚀及刻蚀形成多个深至中间硅层的孔；

第二步，在所述孔内沉积多晶硅至中间硅层并填满所述孔；然后在所述双面SOI硅片的上下硅层的表面生长出二氧化硅层；

第三步，在所述双面绝缘体上外延硅硅片的上下硅层上通过光刻、深度刻蚀及刻蚀形成多个弹性横梁、弹性竖梁、活动限位体及连接臂；并通过高温氧化在所述弹性横梁、所述弹性竖梁、所述活动限位体及所述连接臂的露置在外的表面上生长出二氧化硅，或者用化学淀积方法淀积一层二氧化硅；

第四步，通过光刻及刻蚀将露置在外的所述中间硅层上的二氧化硅去除，并深度刻蚀所述中间硅层至一定深度；

第五步，将框架与质量块之间的中间硅层腐蚀，从而形成自由运动的弹性梁，并同时形成所述活动限位体及所述连接臂；

第六步，将露置在外的所述二氧化硅腐蚀；

第七步，将上盖板硅片、处理后的所述双面绝缘体上外延硅硅片、以及下盖板硅片进行一次性键合。

11.如权利要求10所述的加速度计的制造工艺，其特征在于，对所述上盖板硅片及下盖板硅片的加工工艺还包括：

A、在所述上盖板硅片或下盖板硅片上通过光刻、深度刻蚀及刻蚀形成一个通孔；

B、在所述上盖板硅片和所述下盖板硅片的键合面上分别通过光刻、深度刻蚀及刻蚀各自形成一个凹陷区；

C、与所述双面绝缘体上外延硅硅片键合之前，对所述上盖板硅片及所述下盖板硅片进行清洗；

D、与所述双面绝缘体上外延硅硅片键合之后，在所述上盖板硅片、所述下盖板硅片的表面上淀积金属并引出电极，通过所述上盖板硅片或下盖板硅片上的所述通孔在所述双面绝缘体上外延硅硅片的表面上淀积金属，并通过所述通孔引出电极。

12.根据权利要求10或11所述的加速度计的制造工艺，其特征在于，所述深度刻蚀及所述刻蚀的方法为以下方法中的一种或多种方法：干法刻蚀或湿法刻蚀，所述干法刻蚀包括：硅的深度反应离子刻蚀及反应离子刻蚀。

13.根据权利要求10所述的加速度计加速度计的制造工艺，其特征在于，所述用于腐蚀硅层的腐蚀剂为以下腐蚀剂中的一种或多种的组合：氢氧化钾、四甲基氢氧化氨、乙二胺磷苯二酚或气态的二氟化氙。

14.根据权利要求10所述的加速度计加速度计的制造工艺，其特征在于，所述用于腐蚀二氧化硅层的腐蚀剂为以下腐蚀剂中的一种或多种的组合：缓冲氢氟酸、49%氢氟酸或气态的氟化氢。