[发明专利]一种加速度计

说明书

本发明提供了一种加速度计，涉及微机电系统领域。所述加速度计包括：上基板和敏感层，所述上基板包括衬底和介质层，所述介质层设置在所述衬底上且靠近所述敏感层，所述介质层与所述敏感层之间设置有间隔层，所述间隔层的厚度大于所述介质层的厚度，小于所述敏感层的厚度。这样，通过在介质层和敏感层之间设置有间隔层，且将间隔层的厚度设置为大于所述介质层的厚度，小于所述敏感层的厚度，使得在一定程度上能够加大了介质层和敏感层之间的间距，从而可以降低电离辐照诱导的氧化物俘获正电荷因库伦作用对敏感层电容的影响，增大了加速度计的抗辐照加固性能。

技术领域

本发明涉及微机电系统领域，具体而言，涉及一种加速度计。

背景技术

随着深空探测、空间站及微小卫星等航天型号工程的技术发展，对轻质、高可靠、长寿命的惯性器件的需求十分迫切。MEMS(Micro Electro Mechanical System，微机电系统)技术的快速发展为惯性器件的小型化提供了技术基础。MEMS加速度计因其具有小体积、轻质量、低功耗、长寿命及高可靠性等特点，成为航天微纳飞行器导航、定位、姿态控制的最佳选择。因此，在航天器小型化和轻量化的大趋势下，MEMS加速度计在航天领域方面的应用显得尤为重要。因此，越来越多的MEMS加速度计已在空间环境中相继得到了应用。

然而，在空间带电粒子(质子和电子)和射线作用下，电子器件受到损伤会直接影响航天器的可靠性与寿命。大量航天实践表明，许多航天事故或故障都与电子器件受到辐射损伤相关，约占各类航天器事故或故障的40％以上，所造成的经济损失十分巨大。MEMS加速度计是辐射效应敏感器件，提高其抗空间辐射损伤能力具有重要的工程背景和工程实际意义。

发明内容

本发明解决的问题是如何提高加速度计的抗空间辐射损伤能力。

为解决上述问题，本发明提供一种加速度计，包括上基板和敏感层，所述上基板包括衬底和介质层，所述介质层设置在所述衬底上且靠近所述敏感层，所述介质层与所述敏感层之间设置有间隔层，所述间隔层的厚度大于所述介质层的厚度，小于所述敏感层的厚度。

通过在介质层和敏感层之间设置有间隔层，且将间隔层的厚度设置为大于所述介质层的厚度，小于所述敏感层的厚度，这样，使得在一定程度上加大了介质层和敏感层之间的间距，从而可以降低电离辐照诱导的氧化物俘获正电荷因库伦作用对敏感层电容的影响，增大了加速度计的抗辐照加固性能。

可选地，所述间隔层的厚度为非等厚度。

这样，通过将所述间隔层的厚度设置为非等厚度，相对于将所述间隔层的厚度设置为等厚度的方案来说，对于工艺精度的要求没有那么高，容错率相对较高，有利于提升生产效率。

可选地，所述间隔层中间区域的厚度大于两侧区域的厚度。

这样，由于两侧区域的介质层对电容的影响相对于中间区域的介质层对电容的影响较小，通过将中间区域的间隔层厚度设置大于两侧区域间隔层的厚度，即将对应地中间区域的介质层与敏感层之间的间距设置得较大，这样可以大大减小了敏感层明显的电容变化，降低了电容变化程度，以达到提高抗辐照能力的目的。

可选地，由所述间隔层中间区域往两侧区域的方向，所述间隔层的厚度逐渐减小。

这样，将所述间隔层设置成两侧倾斜的结构，使得两侧区域的所述介质层与所述敏感层之间的间距逐渐减小了，即所述间隔层的厚度逐渐减小了，但由于两侧区域的介质层对电容的影响相对于中间区域的介质层对电容的影响较小，通过牺牲较小的对电容的影响，从而达到大大提高介质层的均匀性，提高了整个结构的平整性的效果。

可选地，所述间隔层的中间区域的长度大于两侧区域的长度。