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    重庆时时彩后二胆码怎么玩: 一种低横向灵敏度隧道电流式加速度计的结构及制作方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610971269.3

    申请日:

    2016.11.03

    公开号:

    CN106526229A

    公开日:

    2017.03.22

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01P 15/08申请日:20161103|||公开
    IPC分类号: G01P15/08 主分类号: G01P15/08
    申请人: 中国计量大学
    发明人: 韩建强; 尹伊君; 牛文举
    地址: 310018 浙江省杭州市下沙高教园区学源街258号中国计量大学
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610971269.3

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.04.19|||2017.03.22

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种低横向灵敏度隧道电流式加速度计的结构及制作方法,属于微电子机械系统领域。所述的低横向灵敏度隧道电流式加速度计由主芯片(1)、上盖板(2)和下底板(3)组成。其中主芯片(1)由质量块(4)、支撑梁(5)、引线桥(6)、隧道电极(7)、控制电极下电极(8)、框架(9)组成。支撑梁(5)的一端固支在质量块(4)侧面,另一端固支在框架(9)内侧。支撑梁(5)的中轴线与质量块(4)的重心在同一平面。隧道针尖(10)及其隧道针尖电极(11)、控制电极上电极(12)制作在上盖板(2)下表面。下底板(3)上表面正对质量块(4)区域的硅被除去,形成凹坑(13),为质量块(4)受到Z轴加速度在垂直芯片表面的运动提供活动空间。本发明方法制作的隧道电流式加速度计具有高分辨率和低横向灵敏度的优点。

    权利要求书

    1.一种低横向灵敏度隧道电流式加速度计,其特征在于:所述的加速度计由主芯片
    (1)、上盖板(2)和下底板(3)组成;其中主芯片(1)由质量块(4)、支撑梁(5)、引线桥(6)、隧
    道电极(7)、控制电极下电极(8)、框架(9)组成;支撑梁(5)的一端固支在质量块(4)侧面,另
    一端固支在框架(9)内侧,支撑梁(5)的中轴线与质量块(4)的重心在同一平面;隧道针尖
    (10)及其表面的隧道针尖电极(11)、控制电极上电极(12)制作在上盖板(2)下表面;下底板
    (3)上表面正对质量块(4)区域的硅被除去,形成凹坑(13),为质量块(4)受到Z轴加速度在
    芯片法向的微小运动提供活动空间。
    2.根据权利要求1所述的一种低横向灵敏度隧道电流式加速度计,其特征在于:支撑梁
    (5)的中轴线与质量块(4)的重心在同一平面,当受到X、Y轴加速度时,质量块只在X轴、Y轴
    方向产生位移而不会发生旋转,有效避免X轴、Y轴输入加速度对Z轴加速度测量造成的交叉
    轴干扰。
    3.根据权利要求1所述的一种低横向灵敏度隧道电流式加速度计,其特征在于:采用以
    下工艺步骤制作:
    【1】主芯片(1)的制备工艺步骤:
    1)采用(100)面、双面抛光硅片,厚度为H,对其进行标准清洗;
    2)在硅片表面制作腐蚀掩蔽层1(14);
    3)在硅片上表面淀积金属薄膜1(15),制作隧道电极(7)、控制电极下电极(8),并保留
    芯片四角的金属薄膜1(15),用于后续键合工艺;
    4)下表面光刻,如图3[1]所示,其中灰色图形区为腐蚀掩蔽层1(14)的被腐蚀区域,保
    留质量块(4)、框架(9)、质量块凸角补偿区域(16)、支撑梁腐蚀掩膜(17)的腐蚀掩蔽层1
    (14);
    5)各向异性腐蚀液中从下表面腐蚀硅,腐蚀深度为(H+h1)/2-h2,其中,h1是支撑梁(5)
    的设计厚度,h2为引线桥(6)的设计厚度;
    6)上表面光刻,去除图3[2]所示灰色图形区域的腐蚀掩蔽层1(14),保留质量块(4)、引
    线桥(6)、框架(9)与质量块凸角补偿区域(16)的腐蚀掩蔽层1(14);
    7)下表面光刻,去除支撑梁腐蚀掩膜(17),保留质量块(4)、框架(9)与质量块凸角补偿
    区域(16)的腐蚀掩蔽层1(14);
    8)各向异性腐蚀液中腐蚀硅片,垂直腐蚀深度等于(H-h1)/2时,支撑梁(5)达到设计厚
    度;
    9)等离子增强型化学气相淀积法在硅片下表面淀积非晶硅薄膜1(18),用于与下底板
    (3)的共晶键合;
    【2】上盖板(2)的制备工艺步骤:
    1)采用(100)面、双面抛光硅片,对其进行标准清洗;
    2)在硅片表面制作腐蚀掩蔽层2(19);
    3)在硅片下表面光刻隧道针尖(10)的掩膜图形,制作隧道针尖(10);
    4)在隧道针尖(10)上制作腐蚀掩蔽层3(20);
    5)在硅片上表面光刻通孔(21)的掩膜图形,去除通孔(21)区域的腐蚀掩蔽层2(19);
    6)去除通孔(21)内的硅;
    7)在通孔(21)中电镀金属互连线(22);
    8)在硅片下表面淀积金属薄膜,制作隧道针尖电极(11)与控制电极上电极(12);
    9)硅片上表面淀积金属薄膜,光刻与腐蚀工艺相结合制作上盖板引线(23),引出隧道
    针尖电极(11)和控制电极上电极(12)的电信号;
    10)等离子增强型化学气相淀积法在硅片下表面淀积非晶硅薄膜2(24),去除隧道针尖
    (11)表面的非晶硅薄膜2(24),保留键合区域的非晶硅薄膜2(24),用于后续键合工艺;
    【3】下底板(3)的制备工艺步骤
    1)采用(100)面、双面抛光硅片,对其进行标准清洗;
    2)上表面光刻,去除正对质量块(4)区域的硅,形成凹坑(13),为质量块(4)受到Z轴加
    速度在芯片法向的微小运动提供活动空间;
    3)淀积金属薄膜2(25),用于与主芯片下表面的共晶键合;
    【4】三层键合步骤
    将上盖板(2)下表面和下底板(3)的上表面分别面对主芯片(1)的上表面和下表面,对
    准后放入共晶键合机,使用共晶键合技术将三者键合在一起。
    4.根据权利要求1所述的一种低横向灵敏度隧道电流式加速度计,其特征在于:所述的
    腐蚀掩蔽层1(14)、腐蚀掩蔽层2(19)与腐蚀掩蔽层3(20)为二氧化硅薄膜与氮化硅薄膜中
    的至少一种。
    5.根据权利要求1所述的一种低横向灵敏度隧道电流式加速度计,其特征在于:所述的
    金属薄膜1(15)、金属薄膜2(25)为Ti/Pt/Au与Ti/Au引线中的一种。
    6.根据权利要求1所述的一种低横向灵敏度隧道电流式加速度计,其特征在于:设计支
    撑梁的长为L1,宽为b1,厚度为h1,引线桥的长为L2,宽为b2,引线桥(6)的厚度为h2,支撑梁下
    表面腐蚀掩膜(17)长为L1+(H-h1)ctg54.7°,支撑梁下表面腐蚀掩膜(17)宽为
    其中,r3为快腐蚀面与(100)面腐蚀速率之比,θ为快腐蚀面与
    (100)面的夹角,引线桥(6)下表面腐蚀掩膜(26)长为L2+2(H-h2)ctg54.7°,宽度大于b2+2
    (H-h2)ctg54.7°,小于质量块的边长,如图3所示。
    7.根据权利要求1所述的一种低横向灵敏度隧道电流式加速度计,其特征在于:所述的
    去除腐蚀掩蔽层1(14)与腐蚀掩蔽层2(19)的方法为湿法腐蚀与干法刻蚀中至少一种。
    8.根据权利要求1所述的一种低横向灵敏度隧道电流式加速度计,其特征在于:主芯片
    (1)的另一制备工艺步骤中是先进行第4)步下表面光刻工艺和第5)步腐蚀工艺,然后做第
    3)步工艺,亦即按照1)→2)→4)→5)→3)→6)→7)→8)→9)的序列流片。
    9.根据权利要求1所述的一种低横向灵敏度隧道电流式加速度计,其特征在于:所述的
    制作隧道针尖(19)的方法为湿法腐蚀与干法刻蚀中的一种。
    10.根据权利要求1所述的一种低横向灵敏度隧道电流式加速度计,其特征在于:所述
    的去除通孔(21)内的硅的方法为湿法腐蚀与干法刻蚀中至少一种。

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    一种 横向 灵敏度 隧道 电流 加速度计 结构 制作方法
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