Mems加速度传感器的隔离硅墙的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种MEMS加速度传感器的隔离硅墙，尤其涉及一种MEMS (Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统)单轴加速度传感器、MEMS双轴加速度传感器及MEMS三轴加速度传感器。
【背景技术】
[0002]微机械加速度传感器是以微机械加工工艺和集成电路工艺为基础，在半导体圆片硅材料上加工生产的微机电器件。在微机械加速度传感器的加工过程中，能够实现高的良品率是厂家实现产品量产的所追求的重要目标。由于可动敏感结构是微机械加速度传感器的关键结构，所以在微机械加速度传感器的加工过程中对可动敏感结构的保护显得尤为重要。
[0003]现有的MEMS单轴梳齿式电容加速度传感器如图1和图2所示，包括一硅盖帽11、一硅基板12、一检测质量块13、两组可动梳齿14 (即为可动敏感结构)、两组固定梳齿15和四个折叠梁16。该硅盖帽11与该硅基板12键合以形成一腔体，该检测质量块13、该两组可动梳齿14、该两组固定梳齿15和该四个折叠梁16均设置于该腔体的内部。该检测质量块13的两个相对侧分别连接有一组可动梳齿14，每一根可动梳齿14的两侧分别设置有一根固定梳齿15，位于最外侧的四根固定梳齿的外侧还分别设有一个折叠梁16。
[0004]在加工该MEMS单轴梳齿式电容加速度传感器的过程中，很容易出现以下问题:
[0005]1)在制作外部键环刻蚀和引线焊盘刻蚀过程中的腐蚀物质对可动梳齿14产生损毁。
[0006]2)在MEMS单轴梳齿式电容加速度传感器受到外部力作用时，可动梳齿14受到挤压而产生变形。
【发明内容】
[0007]本发明解决的技术问题是为了克服现有技术中在加工加速度传感器的过程中可动敏感结构容易被其它加工工序中的腐蚀液腐蚀和受外力挤压而变形的缺陷，提供一种隔离硅墙及MEMS单轴、MEMS双轴及MEMS三轴加速度传感器。
[0008]本发明是通过下述技术方案解决上述技术问题的:
[0009]一种MEMS单轴加速度传感器的隔离硅墙，其特点是，该隔离硅墙位于该MEMS单轴加速度传感器的硅盖帽与硅基板键合形成的腔体的内部且形成于该MEMS单轴加速度传感器的硅基板上，该隔离硅墙的形状为一矩形框，该隔离硅墙的墙体垂直于该硅基板，该隔离硅墙的内侧套设有该MEMS单轴加速度传感器的检测质量块，该检测质量块的每个侧面到该隔离硅墙的最接近的墙面的距离为2微米至3微米，该墙体在平行于该硅基板所在平面的方向上的宽度为9微米至13微米，该墙体高于该硅基板2微米至3微米。本技术方案的隔离硅墙防止在加工过程中可动敏感结构被其他工序腐蚀液腐蚀、避免外界湿度、受到挤压等各种因素的不利影响，同时对于加工完成后MEMS单轴加速度传感器，隔离硅墙也能对腔体内的结构起到一定的保护作用。
[0010]较佳的，该检测质量块的每个侧面到该隔离硅墙的最接近的墙面的距离均相等。由于该隔离硅墙是通过在硅基板上实施掩膜光刻腐蚀得到的，涉及到很多工艺，所以保证距离相等能够形成对称效果，在达到保护作用所需的情况下，起到减小MEMS单轴加速度传感器的整体尺寸的效果。
[0011]较佳的，该检测质量块的每个侧面到该隔离硅墙的最接近的墙面的距离均等于2微米且该墙体在平行于该硅基板所在平面的方向上的宽度等于11微米，和/或，该检测质量块的每个侧面到该隔离硅墙的最接近的墙面的距离均等于2微米且该墙体高于该硅基板2微米。
[0012]一种MEMS单轴加速度传感器，其特点是，该MEMS单轴加速度传感器包括上述各优选条件任意组合的隔离硅墙、上述硅盖帽、上述硅基板和上述检测质量块。
[0013]一种MEMS三轴加速度传感器，其特点是，包括三个上述MEMS单轴加速度传感器。
[0014]一种MEMS双轴加速度传感器的隔离硅墙，其特点是，该隔离硅墙位于该MEMS双轴加速度传感器的硅盖帽与硅基板键合形成的腔体的内部且形成于该MEMS双轴加速度传感器的娃基板上，该隔离娃墙的墙体垂直于该娃基板，该隔离娃墙包括一第一矩形框和一第二矩形框，该第一矩形框和该第二矩形框共用一条边框，该第一矩形框的内侧套设有该MEMS双轴加速度传感器的第一检测质量块，该第二矩形框的内侧套设有该MEMS双轴加速度传感器的第二检测质量块，该第一检测质量块的每个侧面到该隔离硅墙的最接近的墙面的距离为2微米至3微米，该第二检测质量块的每个侧面到该隔离硅墙的最接近的墙面的距离为2微米至3微米，该墙体在平行于该硅基板所在平面的方向上的宽度为9微米至13微米，该墙体高于该硅基板2微米至3微米。
[0015]较佳的，该第一检测质量块的每个侧面到该隔离硅墙的最接近的墙面的距离均相等，和/或，该第二检测质量块的每个侧面到该隔离硅墙的最接近的墙面的距离均相等。
[0016]较佳的，该第一检测质量块的每个侧面到该隔离硅墙的最接近的墙面的距离均等于2微米，和/或，该第二检测质量块的每个侧面到该隔离硅墙的最接近的墙面的距离均等于2微米。
[0017]较佳的，该墙体在平行于该硅基板所在平面的方向上的宽度等于11微米，和/或，该墙体闻于该5圭基板2微米。
[0018]一种MEMS双轴加速度传感器，其特点是，包括上述各优选条件任意组合的隔离硅墙、上述硅盖帽、上述硅基板、上述第一检测质量块和上述第二检测质量块。
[0019]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0020]本发明的积极进步效果在于:本发明的隔离硅墙对可动敏感结构起到了保护作用，能够避免在加工加速度传感器的过程中可动敏感结构被腐蚀和受外力挤压而变形。
【附图说明】
[0021]图1为现有的MEMS单轴梳齿式电容加速度传感器的结构示意图。
[0022]图2为现有的MEMS单轴梳齿式电容加速度传感器的剖面示意图。
[0023]图3为本发明的实施例的MEMS单轴梳齿式电容加速度传感器的结构示意图。
[0024]图4为本发明的实施例的MEMS单轴梳齿式电容加速度传感器的剖面示意图。
[0025]图5为本发明的实施例的MEMS双轴加速度传感器的隔离硅墙的结构示意图。
[0026]图6为本发明的实施例的MEMS双轴加速度传感器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0028]实施例
[0029]本实施例是在【背景技术】中的MEMS单轴梳齿式电容加速度传感器做出的改进，故本实施例中只对改进部分做详细的说明，与【背景技术】相同的结构将不再赘述。其中，检测质量块13、两组可动梳齿14、两组固定梳齿15和四个折叠梁16按照【背景技术】的记载组合在一起后的形状为一个442微米X 442微米的正方形，该检测质量块13的侧面到最接近的硅盖帽11的侧面的距离均等于24微米(即图2中示出的侧面131到侧面111的距离等于侧面132到侧面112的距离，等于侧面133到侧面113的距离，等于侧面134到侧面114的距离，等于24微米)。
[0030]本实施例的MEMS单轴梳齿式电容加速度传感器，参见图3和图4，还包括一隔离硅墙21,该隔离娃墙21位于该腔体的内部且形成于该娃基板