一种一体式的谐振式石英加速度计的制造方法与流程
技术特征:
1.一种一体式的谐振式石英加速度计的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一体式的谐振式石英加速度计的制造方法,其特征在于,在步骤2中,采用磁控溅射方式进行镀膜,形成的膜层包括远离石英片方向依次形成的铬膜层和金膜层。
3.根据权利要求1所述的一体式的谐振式石英加速度计的制造方法,其特征在于,所述形成带有加速度计结构图案的金属硬掩模的石英片,其具体实现过程,包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的一体式的谐振式石英加速度计的制造方法,其特征在于,金刻蚀液采用碘化钾和碘离子化合物组成的溶液,采用金刻蚀液的刻蚀时长为30 s,铬刻蚀液采用硝酸铈铵混合溶液,刻蚀时长为60 s。
5.根据权利要求3或4所述的一体式的谐振式石英加速度计的制造方法,其特征在于,在刻蚀过程中,采用晶舟装载石英片并静止防止在22 ℃的金刻蚀液和铬刻蚀液中,以对未被光刻胶覆盖区域的镀膜进行去除,并且根据刻蚀液浓度大小设置间隔时间,每隔该间隔时间,上下拉动石英片,刻蚀后,将晾干后的石英片放入n-甲基吡咯烷酮溶液浸泡并维持第一预设时长,然后再放入ipa溶液浸泡并维持第二预设时长,以去掉表面固化正性光刻胶,然后,再将石英片放入流动的di水中进行清洗,
6.根据权利要求1所述的一体式的谐振式石英加速度计的制造方法,其特征在于,在步骤4中,第一种有机刻蚀溶液为40%浓度的hf、45%浓度的nh4f、30%浓度kf的混合溶液,按质量比,三者的溶液配比为 1:2:1,并在23 ℃恒定温度下进行刻蚀2 h,每隔半小时,将石英片上下提拉一分钟,然后,放入低浓度koh溶液中进行浸泡。
7.根据权利要求1所述的一体式的谐振式石英加速度计的制造方法,其特征在于,在步骤6中,第二种有机刻蚀溶液为boe、45%浓度的nh4f组成的混合溶液,按质量比,溶液的配比为1:1。
8.根据权利要求1所述的一体式的谐振式石英加速度计的制造方法,其特征在于,制作电极的具体实现过程,包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的一体式的谐振式石英加速度计的制造方法,其特征在于,悬臂梁包括6个电极,分别记为第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、第五电极和第六电极,第一电极、第三电极、第五电极的极性相同,第二电极、第四电极和第六电极的极性相同,第一电极和第二电极的极性相反,第一电极、第二电极、第三电极和第四电极的长度为第五电极、第六电极的一半,且均位于悬臂梁的上侧,第五电极和第六电极位于悬臂梁的下侧,第一电极和第三电极电性连接,第三电极和第四电极电性连接,第四电极分别与第二电极、第五电极电性连接,第二电极和第六电极电性连接。
10.根据权利要求8所述的一体式的谐振式石英加速度计的制造方法,其特征在于,在步骤1中,选用厚度为120 μm的石英片,在步骤2中,金膜层的厚度为1000 a,铬膜层的厚度为400 a,在步骤81中,金膜层的厚度为2000 a,铬膜层的厚度为500 a。
技术总结
本发明公开一种一体式的谐振式石英加速度计的制造方法,包括:选用石英片,对石英片依次进行酸洗、碱洗和DI水冲洗,得到处理后的石英片;进行镀膜,形成膜层;形成带有加速度计结构图案的金属硬掩模的石英片;放入第一种有机刻蚀溶液进行湿法刻蚀;对石英片上的侧壁进行消棱;石英片的铰链厚度方向的下表面形成金属硬掩模和悬臂梁厚度方向的上表面形成金属硬掩模,然后将石英片放入第二种有机刻蚀溶液进行刻蚀,以得到悬臂梁和铰链;去除石英片的表面膜层;对石英加速度计的悬臂梁的表面进行制作电极,得到最终的石英加速度计。本发明使得石英加速度计的灵敏度提高约4倍,并保证了其机械稳定性,以及还大幅增加机电耦合系数。
技术研发人员:崔魏巍,王冕,张浩
受保护的技术使用者:云际芯光(珠海)微电子有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/28
技术研发人员:崔魏巍,王冕,张浩
技术所有人:云际芯光(珠海)微电子有限公司
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