[发明专利]固体波动陀螺仪结构及其制备方法

权利要求书

1.一种固体波动陀螺仪结构，其特征在于，包括阵列设置的多个陀螺仪；每个所述陀螺仪包括具有金属线路的基底、中心键合于所述基底上的环形谐振子、位于所述基底上且位于所述环形谐振子内侧的N个第一控制电极，以及位于所述基底上且位于所述环形谐振子外侧的N个第二控制电极，N个所述第一控制电极分别和N个所述第二控制电极一一对应且均与所述金属线路电连接，以分别与所述环形谐振子配合形成2N个电容器，所述N为大于或等于8的整数；多个所述陀螺仪包括四个陀螺仪，每个陀螺仪的相同的电极呈错位相差45°设置；

所述N等于8，相对应的所述第一控制电极和所述第二控制电极形成电极组，以得到八组所述电极组；其中，两组所述电极组为驱动组，两组所述电极组为驱动检测组，两组所述电极组为检测组，两组所述电极组为检测反馈组；所述驱动组、所述检测反馈组、所述驱动检测组和所述检测组呈交替排布，且两两之间的夹角均相等。

2.根据权利要求1所述的固体波动陀螺仪结构，其特征在于，所述环形谐振子包括振动圆环、锚点结构以及连接于所述振动圆环和所述锚点结构之间的多个振动弹性梁，其中，所述锚点结构位于所述振动圆环的中心，且所述锚点结构键合于所述基底上；所述第一控制电极位于所述振动圆环和所述锚点结构之间，多个所述振动弹性梁一一对应的嵌设于多个所述第一控制电极内。

3.根据权利要求2所述的固体波动陀螺仪结构，其特征在于，所述振动弹性梁包括8个，且8个所述振动弹性梁以所述锚点结构为中心呈放射状与所述振动圆环相连接。

4.根据权利要求3所述的固体波动陀螺仪结构，其特征在于，相邻的两个所述振动弹性梁之间的夹角为45°。

5.根据权利要求2至4任意一项所述的固体波动陀螺仪结构，其特征在于，所述振动弹性梁包括第一直梁、第二直梁和连接所述第一直梁和所述第二直梁的框架梁，所述框架梁呈封闭的多边形结构；所述第一直梁远离所述框架梁的一端和所述振动圆环连接，所述第二直梁远离所述框架梁的一端和所述锚点结构连接，每个所述振动弹性梁用于将每个所述第一控制电极分隔为相互间隔的三部分。

6.根据权利要求5所述的固体波动陀螺仪结构，其特征在于，所述框架梁的形状为六边形。

7.根据权利要求1所述的固体波动陀螺仪结构，其特征在于，所述陀螺仪包括四个，四个所述陀螺仪呈2×2形式排布。

8.根据权利要求1所述的固体波动陀螺仪结构，其特征在于，所述基底的材料为玻璃；和/或，所述环形谐振子、所述第一控制电极以及所述第二控制电极的材料为硅。

9.一种固体波动陀螺仪结构的制备方法，其特征在于，包括：

在基底上涂覆第一光刻胶层，并通过曝光、显影工艺在所述第一光刻胶层上形成露出所述基底的第一窗口；

在所述第一窗口内溅射金属，以在所述基底上形成金属线路；

去除所述第一光刻胶层，以得到第一器件；

在硅晶圆上涂覆第二光刻胶层，并通过曝光、显影工艺在所述第二光刻胶层上形成露出所述硅晶圆的第二窗口；

通过所述第二窗口刻蚀所述硅晶圆，以形成第一凹槽；

去除所述第二光刻胶层，以得到第二器件；

将所述第一器件具有所述金属线路的一面与所述第二器件具有第一凹槽的一面对准，并将所述第二器件的中心键合于所述第一器件的基底上；

在所述第二器件远离所述第一器件的一面涂覆第三光刻胶层，并通过曝光、显影工艺在所述第三光刻胶层上形成第三窗口；

通过所述第三窗口进行深反应离子刻蚀，以在所述第二器件上形成环形谐振子、位于所述环形谐振子内侧且与所述金属线路电连接的N个第一控制电极、位于所述环形谐振子外侧且与所述金属线路电连接的N个第二控制电极，N个所述第一控制电极分别和N个所述第二控制电极一一对应，以分别与所述环形谐振子配合形成2N个电容器，所述N为大于或等于8的整数，以得到陀螺仪，所述N等于8，相对应的所述第一控制电极和所述第二控制电极形成电极组，以得到八组所述电极组；其中，两组所述电极组为驱动组，两组所述电极组为驱动检测组，两组所述电极组为检测组，两组所述电极组为检测反馈组；所述驱动组、所述检测反馈组、所述驱动检测组和所述检测组呈交替排布，且两两之间的夹角均相等；

分别制备多个所述陀螺仪，并将多个所述陀螺仪阵列设置以得到固体波动陀螺仪结构；多个所述陀螺仪包括四个陀螺仪，每个陀螺仪的相同的电极呈错位相差45°设置。