面、平行板下差分电容203的外侧端面与玻璃片400键合在一起。其中，玻璃片400的内侧表面上设有纳米吸气剂，从而实现下层硅201与玻璃片400之间毫托量级的高真空封装，详见图11。优选的方案是，纳米吸气剂为二氧化钛T12纳米管阵列。
[0054]步骤5.进行第三次光刻:在SOI硅基片的上层硅的表面沉积一层铝作为上层硅刻蚀时的掩膜板，随后涂正胶，利用第三块掩模板对本步骤所形成的光刻胶层进行光刻，刻蚀本步骤中铝层，然后依次刻蚀上层硅和埋氧层的二氧化硅层302，形成贯穿上层硅和二氧化硅层302的敏感质量块的连通孔114和下差分电容的连通孔111。其中，敏感质量块的连通孔114与凹槽侧可动质量块202相对应，下差分电容的连通孔111与平行板下差分电容203相对应，详见图12。
[0055]步骤6.沉积高掺杂的多晶硅:将敏感质量块的连通孔114和下差分电容的连通孔111分别由高掺杂的多晶硅填充满，实现上层硅和下层硅201的互连，通过化学机械抛光去除并平坦化上层硅表面的多晶硅层。再去除上层硅表面的铝掩膜。其中，填充在敏感质量块的连通孔114的高掺杂的多晶硅记为敏感质量块连通件402，填充在下差分电容的连通孔111的高掺杂的多晶硅记为下差分电容连通件401，详见图13。进一步说，通孔处的多晶硅层有个凸起，凸起的高度与铝掩膜的厚度相等。
[0056]步骤7.进行第四次光刻:在上层硅的表面淀积一层金属铝，然后在金属铝层的表面旋涂正胶，利用第四块掩模板对光刻胶进行光刻，对所述的金属铝层进行刻蚀，分别形成顶部敏感质量块的金属压焊块102、平行板上电极的金属压焊块104、X轴向锚固块的金属压焊块106、Y轴向锚固块的金属压焊块108和下差分电容的金属压焊块110。
[0057]步骤8.进行第五次光刻:在完成步骤7的SOI硅基片的上层硅的表面沉积氧化层作为上层硅结构层的掩膜板，随后涂正胶并刻蚀氧化层，然后对上层硅刻蚀，分别形成平行板上差分电容113、可动平行板电容上电极112。X轴向固定梳齿115、X轴向可动梳齿116、Y轴向固定梳齿117、Y轴向可动梳齿118、L型支撑弹簧梁119、顶部敏感质量块120、顶部敏感质量块X轴向凸块121和顶部敏感质量块Y轴向连杆122、顶部敏感质量块锚固块101、平行板上电极的锚固块103、X轴向锚固块105、Y轴向锚固块107和下差分电容的锚固块109。与此同时，在水平轴向检测单元上刻蚀形成结构释放孔301，详见图14。
[0058]步骤9.结构释放，获得成品:利用腐蚀液对上硅层进行垂直刻蚀，将未被顶部敏感质量块120、顶部敏感质量块X轴向凸块121和顶部敏感质量块Y轴向连杆122、顶部敏感质量块锚固块101、平行板上电极的锚固块103、X轴向锚固块105、Y轴向锚固块107和下差分电容的锚固块109覆盖保护的二氧化硅层302刻蚀掉，同时刻蚀去除由步骤8得到的、起掩膜板作用的氧化层，实现结构释放，并形成下硅层201中凹槽的制作，完成本发明所述的三轴电容式MEMS加速度传感器的制备，详见图15和图1。
[0059]进一步说，步骤10中所述的腐蚀液为氢氟酸HF酸，通过成份为HF酸的腐蚀液进行气相腐蚀、实现结构的释放。换言之，由腐蚀液将上层硅传感器结构层局域下方的、材质为二氧化硅的埋氧层去除掉，进而将设有结构释放孔301的平行板上差分电容113、设有结构释放孔301的可动平行板电容上电极112。X轴向固定梳齿115、X轴向可动梳齿116、Y轴向固定梳齿117、Y轴向可动梳齿118、L型支撑弹簧梁119下方的二氧化硅层302刻蚀掉，详见图5、图7和图15。需要指明的是，图15是按本发明方法制备图11所示的结构的原理结构图，并不是针对图9至图14的一一对应的结构图。
[0060]本发明所述结构三轴电容式MEMS加速度传感器，采用一个加速度敏感质量块单元来分别检测X、Y和Z三个轴向的加速度，各轴向加速度的检测相互独立，无互相干扰。
[0061]具体而言，加速度敏感质量块单元是由相互连接为一体的水平轴向检测单元和平行板检测单元两部分构成。其中，水平轴向检测单元的核心结构为凹槽侧敏感质量块202。平行板检测单元的核心结构为L型支撑弹簧梁119、顶部敏感质量块120、顶部敏感质量块X轴向凸块121和顶部敏感质量块Y轴向连杆122。由SOI硅基片的上层硅刻蚀而成的四对X轴向梳齿差分电容敏感电极——四组X轴向固定梳齿115和X轴向可动梳齿116，用于构成检测X轴向加速度值的检测电容。而由SOI硅基片的上层硅刻蚀而成的四对Y轴向梳齿差分电容敏感电极——四组Y轴向固定梳齿117和Y轴向可动梳齿118，用于构成检测Y轴向加速度值的检测电容。可动平行板电容上电极112和平行板上差分电容113，构成检测Z轴向加速度值的差分平行板检测电容。
[0062]本发明的X轴向梳齿差分电容敏感电极和Y轴向梳齿差分电容敏感电极均采用定齿偏置式，当有加速度时，X、Y向质量块沿着SOI硅基片顶面的左右或上下方向运动，梳齿间间距的发生变化则电容发生变化，以实现对X、Y轴向加速度的检测。其结构特征是定齿为单侧梳齿式结构而不是定齿均置结构。以敏感质量的横、纵向对称轴为界，左右、上下结构对称。上下相对的定齿是电连通的，且左侧定齿的电极性与右侧定齿的电极性相反。敏感元件的每一个动齿与相邻两个定齿间的梳齿交错配置，结构整体是左右、上下对称，形成差分电容。当存在Z轴方向的加速度时，总的电容变化量一致，中间无信号输出。结构特点有效解决了 Y、z轴向加速度对X轴向加速度检测的干扰以及χ、ζ轴向加速度对Y轴向加速度检测的干扰。本发明的Z轴向加速度的检测是由平行板差分电容式实现的，当Z轴向有加速度时，平行板差分电容会产生上下移动，平行板差分电容的正对间距发生改变，且一个平行板差分电容的电容增大，另一对平行板差分电容的电容减小，形成差分电容，有电学信号输出。当X轴、Y轴向上有加速度时，Z轴向的两个检测电容虽然有变化，但其完全变化一致，因此不会有信号输出，X轴、Y轴向上的加速度对Z轴向加速度的检测无干扰。
【主权项】
1.一种三轴电容式MEMS加速度传感器，其特征在于:包括SOI硅基片、加速度敏感质量块单兀和玻璃基片； 所述加速度敏感质量块单元由水平轴向检测单元和平行板检测单元两部分构成； 在SOI硅基片的正面设有水平轴向检测单元；所述水平轴向检测单元为定齿偏置式电容传感器，由水平轴向检测单元检测并反馈X轴向的电容信号和Y轴向的电容信号； 在SOI硅基片的背面设有凹槽；在凹槽中设有平行板检测单元；在凹槽的底部设有连通孔，由该连通孔导通SOI硅基片的正面与凹槽底面；所述平行板检测单元经连通孔与水平轴向检测单元固定连接； 在SOI硅基片的背面固定连接有玻璃基片；即平行板检测单元封装在SOI硅基片背面的凹槽中，且可沿着SOI硅基片上连通孔的方向滑动，检测并反馈Z轴向的电容信号。
2.如权利要求1所述的一种三轴电容式MEMS加速度传感器，其特征在于: 所述SOI硅基片包括相互连接的二氧化硅层(302)和下硅层(201);其中，前述的凹槽设置在下硅层(201)的底面，且该凹槽呈工字形； 在凹槽的中部设有凹槽侧敏感质量块(202)，在凹槽的两端的宽头处各设有一个平行板下差分电容(203);平行板下差分电容(203)为矩形块，且与凹槽宽头的形状相匹配；所述平行板检测单元包括:平行板上电极的锚固块(103)、平行板上电极的金属压焊块(104)、平行板上差分电容(113)、下差分电容的销固块(109)、下差分电容的金属压焊块(110)、凹槽侧敏感质量块(202)、平行板下差分电容(203);其中， 在二氧化硅层(302)的顶面上设有一对平行板上电极的锚固块(103);所述两个平行板上电极的锚固块(103)分别位于工字型凹槽的两侧，且平行板上电极的锚固块(103)靠近相邻的二氧化硅层(302)的侧边；所述平行板上差分电容(113)呈为矩形块；平行板上电极的锚固块(103)的宽边分别与相邻的平行板上差分电容(113)相连接；在平行板上电极的锚固块(103)的上表面设有平行板上电极的金属压焊块(104);即平行板差分电容体(113)固定连接在上硅层的表面。
3.如权利要求2所述的一种三轴电容式MEMS加速度传感器，其特征在于:所述连通孔包括下差分电容的连通孔(111)、敏感质量块的连通孔(114 )和敏感质量块矩形通孔(403 );其中，在凹槽两端宽头的末端分别开有一个下差分电容的连通孔(111);所述下差分电容的连通孔(111)内分别配有一个下差分电容连通件(401);在二氧化硅层(302)的顶面设有四个下差分电容的销固块(109);在下差分电容的销固块(109)的顶面分别设有下差分电容的金属压焊块(110);在下差分电容的锚固块(109)侧壁上分别设有一根延伸臂；所述延伸臂分别延伸至相邻下差分电容的连通孔(111)的上方；通过下差分电容连通件(401)将下差分电容的锚固块(109)的延伸臂与位于下差分电容的连通孔(111)另一侧的平行板下差分电容(203)固定连接；在凹槽杆身开有两个敏感质量块的连通孔(114);所述敏感质量块的连通孔(114)位于平行板上差分电容(113)的两侧，且平行板上差分电容(113)靠近同侧的凹槽宽头；所述敏感质量块的连通孔(114)内分别配有一个敏感质量块连通件(402)；在位于两个敏感质量块的连通孔(114)之间的凹槽底部还设有一个敏感质量块矩形通孔(403)。
4.如权利要求3所述的一种三轴电容式MEMS加速度传感器，其特征在于:在二氧化硅层(302)的顶面上设有