一种石英梳齿电容式加速度计的制备方法

摘要

本发明涉及一种石英梳齿电容式加速度计的制备方法，该加速度计包括上盖板、下盖板和敏感部件，该方法包括敏感部件的制备、上下盖板的制备以及敏感部件与上下盖板的键合，本发明首次采用石英材料制备梳齿电容式加速度计，并针对加速度计的具体结构对制备方法进行了创新设计，开启石英材料新的用途，且本发明的加速度计整个结构都为石英材料，热膨系数匹配，可以提高传感器的温度性能，并能够得到大的敏感质量块及初始电容值，可以明显提高传感器的灵敏度与分辨率，并保证了制备得到的梳齿具有大的深宽比。

主权项

一种石英梳齿电容式加速度计的制备方法，其特征在于：所述加速度计包括上盖板(6)、下盖板(7)和敏感部件(9)，其中敏感部件(9)包括支撑框架(1)、敏感质量块(2)、敏感电极对(3)、悬臂梁(4)、止挡块(5)，其中上盖板(6)和下盖板(7)上均开有凹槽(8)，敏感部件(9)位于上盖板(6)和下盖板(7)之间，敏感质量块(2)两侧设置有可动梳齿，支撑框架(1)两侧设置固定梳齿，所述可动梳齿与固定梳齿配合形成敏感电极对(3)，敏感质量块(2)两端通过悬臂梁(4)与支撑框架(1)连接，具体制备过程如下：步骤(一)、敏感部件(9)的制备过程如下：(1)、将石英晶片的正反两面均依次镀铬膜和金膜，形成铬金掩蔽膜层；(2)、采用光刻的方法形成敏感部件(9)的图形，去除掉没有光刻胶保护的铬膜和金膜；(3)、去除敏感部件(9)图形上的光刻胶，进行二次光刻，形成敏感部件(9)表面上的连接电极(10)的图形，作为敏感部件(9)的引线电极；(4)、把光刻有连接电极(10)的石英晶片放入HF与NH₄F混合液中，进行高温快速腐蚀，此时连接电极(10)上有光刻胶保护；当可动梳齿与固定梳齿结构分离，且敏感质量块(2)与止挡块(5)结构分离后，停止腐蚀，之后去除连接电极(10)外的铬金掩蔽膜层，最后去除连接电极(10)上的光刻胶；(5)、在可动梳齿与固定梳齿的表面蒸镀金属层，形成敏感电极对(3)，并实现敏感电极对(3)与连接电极(10)的连接，完成敏感部件(9)的制备；步骤(二)、上盖板(6)或下盖板(7)的制备过程如下：(1)、将石英晶片的正反两面均依次镀铬膜和金膜，形成铬金掩蔽膜层；(2)、采用光刻的方法形成上盖板(6)或下盖板(7)的图形，去除掉没有光刻胶保护的铬膜和金膜；(3)、去除上盖板(6)或下盖板(7)图形上的光刻胶，进行二次光刻，形成凹槽(8)的图形；(4)、把光刻后的上盖板(6)或下盖板(7)放入HF与NH₄F混合液中进行腐蚀，得到上盖板(6)或下盖板(7)的图形；(5)、去除凹槽(8)上的铬膜和金膜，再次进行凹槽(8)低温腐蚀，去除光刻胶，完成上盖板(6)或下盖板(7)的制备；步骤(三)、将敏感部件(9)放置在上盖板(6)与下盖板(7)之间并对准，通过键合完成加速度计的制备。