[发明专利]MEMS谐振器及其谐振频率调整方法

说明书

本申请公开了一种MEMS谐振器，其包括：用于振动的谐振件、用于固定谐振件的锚固件以及连接锚固件和谐振件的耦合件；其中，耦合件上设有用于调节谐振频率的调整结构，调整结构包括设置在耦合件上的质量块和/或开设在耦合件上的凹槽。在这种情况下，能够保证MEMS谐振器的谐振结构完整性的同时，还能够调节MEMS谐振器的谐振频率使其位于目标频率范围内，以此提高MEMS谐振器的谐振频率精度。

技术领域

本申请涉及谐振器技术领域，具体涉及一种MEMS谐振器及其谐振频率调整方法。

背景技术

在半导体器件制造工艺中，相比较于传统石英晶体振荡器，基于硅工艺的微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)谐振器更容易被整合到主流半导体工艺中，并与驱动IC电路直接连接，同时，MEMS谐振器具有耐冲击、可编程等优点，使得MEMS谐振器正逐渐取代石英晶体振荡器，成为被广泛应用的微系统重要元件。

MEMS谐振器的谐振频率取决于谐振件的物理尺寸且与自身的刚度和质量等参数密切相关，然而，现有技术中的MEMS谐振器的谐振频率往往因制造工艺偏差而偏离了设计的目标值(例如响应于光刻、蚀刻以及厚度等变化)，这种情况需要改变。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种MEMS谐振器及其谐振频率调整方法，以提高MEMS谐振器的谐振频率精度。

为实现以上目的，根据第一方面，采用的技术方案为：

一种MEMS谐振器，包括：用于振动的谐振件、用于固定所述谐振件的锚固件以及连接所述锚固件和所述谐振件的耦合件；其中，所述耦合件上设有用于调节谐振频率的调整结构，所述调整结构包括设置在所述耦合件上的质量块和/或开设在所述耦合件上的凹槽。

本申请进一步设置为：所述调整结构经增材和/或减材工艺形成在所述耦合件上。

本申请进一步设置为：所述耦合件设置有多个调整区，所述调整结构形成在从所述多个调整区中选定的至少一个调整区内。

本申请进一步设置为：所述选定的至少一个调整区由所述MEMS谐振器的初始谐振频率和目标谐振频率确定，其中，所述初始谐振频率是指所述MEMS谐振器在未设置所述调整结构时所具有的谐振频率，所述目标谐振频率是指所述MEMS谐振器期望达到的谐振频率。

本申请进一步设置为：所述耦合件为弹性梁结构且可随着所述谐振件的振动而发生形变，所述耦合件具有直梁、曲梁或两者的组合。

本申请进一步设置为：所述谐振件呈圆环状，所述锚固件位于所述谐振件的中心位置，所述耦合件被配置为多个并均匀排布在所述谐振件和所述锚固件之间，相邻的耦合件之间具有间隙。

本申请进一步设置为：所述耦合件包括依次连接的第一连接梁、第二连接梁和第三连接梁，所述第一连接梁为直梁或具有弧形结构的曲梁且一端连接所述谐振件，所述第二连接梁为具有一个或多个弯折结构的曲梁，所述第三连接梁为直梁或具有弧形结构的曲梁且一端连接所述锚固件。

本申请进一步设置为：所述谐振件、所述锚固件以及所述耦合件一体成型。

根据第二方面，采用的技术方案为：

一种MEMS谐振器的谐振频率调整方法，所述MEMS谐振器具有谐振件、锚固件以及连接所述锚固件和所述谐振件的耦合件，所述谐振频率调整方法包括：

获取所述MEMS谐振器的初始谐振频率；

基于所述初始谐振频率，在所述耦合件上确定调整位置；

基于所述调整位置，在所述耦合件上进行增材和/或减材工艺处理以在所述耦合件上形成质量块和/或凹槽。

本申请进一步设置为：所述耦合件设置有多个调整区，所述调整位置从所述多个调整区中选定。