间的空间构成 空腔，空腔内填充空气。
[0015] 所述空腔的顶壁面是惯性力敏结构中的弹性膜片，同时，又用于形成FBAR的声波 反射界面。
[0016] 为了获得高性能的FBAR，需将声波限制在由底电极-压电层-顶电极组成的压电 振荡堆中。根据传输线理论，当负载为零或无穷大时，入射波将全反射，空气的声阻抗近似 等于零，可以作为良好的声波反射边界。而压电振荡堆中顶电极一般与空气接触，自然形成 了良好的声波反射界面，底电极因置于复合薄膜上面所以需要人为地形成声波反射界面， 在本发明中即是空腔形成声波反射界面。
[0017] 对于复合薄膜，进一步的具体限定为： 所述复合薄膜是X-Y平面内的正方形沿正Z轴方向拉伸高度为h2的方形膜片，复合薄 膜包括SiO2层和Si 3N4层，SiO 2层与Si质量块、Si基座连接，Si 3N4层位于SiO 2层上面，复 合薄膜的拉伸高度h2即为SiO2层与Si 3N4层的厚度之和。
[0018] 所述复合薄膜的弹性膜片区域不仅作为惯性力敏结构中的弹性元件，也作为FBAR 压电振荡堆的支撑层。
[0019] 所述复合薄膜中的SiO2层具有正温度系数，通过CVD工艺制备；FBAR的压电层具 有负温度系数；复合薄膜的弹性膜片区域的SiO 2层与FBAR的压电层复合，进行温度补偿， 可提高FBAR结构的温度稳定性。
[0020] 由FBAR串联谐振频率fs与压电层弹性系数c之间的关系式：声= (2h-1〕3^1 In 知，压电层的弹性系数C与串联谐振频率fs成正比。现有的多数的压电层其内部原子间的 相互作用力一般都表现出负温度特性，即随着温度升高，原子间的相互作用力减弱，导致压 电层的弹性系数变小。而FBAR的谐振频率又与压电层的弹性系数成正比关系，因此，随着 温度的升高，FBAR的谐振频率减小。为降低这种温度-频率漂移特性的影响，必须对FBAR 进行温度补偿以提高其温度稳定性。由于SiO2层的杨氏模量随温度的升高而增大，即其温 度系数为正值(约+85/°C)，因此，当正温度系数的SiOJl在和负温度系数的压电层复合时， 会减小彼此的温度漂移，故采用SiO 2层作为弹性膜片中的下层结构。
[0021] 所述SiO2层作为硅衬底第二次背面刻蚀时的自停止层；由于刻蚀剂刻蚀SiO 2的速 度远小于刻蚀Si的速度，可以确保硅衬底的第二次刻蚀不会对Si02/Si3N 4弹性膜片的厚度 产生影响。
[0022] 所述Si3N4层与SiO2层复合，可用于增强惯性力敏结构的机械强度。同时，Si 3N4层 是绝缘材料，FBAR中的底电极可以直接溅射在Si3N 4层之上。
[0023] 由于Si对FBAR的谐振频率影响很大，会使FBAR产生多个谐振模式，不利于惯性 加速度信号的检测，故不能使用Si作为弹性膜片。Si 3N4层具有高致密性、高介电常数、高 绝缘强度等优良的物理性能及抗疲劳强度高、抗折断能力强等优良的机械性能；且较薄的 Si3N4层不会对FBAR的谐振频率产生影响。为了提高器件的机械强度，故采用Si 3N4层作为 弹性膜片区域的上层结构。
[0024] 本发明的有益效果如下： 本发明在实现微加速度计高灵敏度、高可靠性与高工作频率的同时，还能改善FBAR的 温度稳定性，采用工艺较为简单的背腔刻蚀工艺形成质量块与弹性膜片，模态间的交叉耦 合小，器件机械强度大，布线方便；膜片上FBAR结构的微加速度计，可能满足目标探测、识 别与控制系统对中高精度等级、高稳定性的微加速度计的需求。
【附图说明】
[0025] 图I (a) -I (e)为本发明的俯视结构示意图； 图2为图IA-A方向上的横截面示意图； 图3(a)_3(c)为本发明的仰视结构示意图； 图4为本发明空载条件下FBAR谐振频率示意图 图5为本发明100g惯性力作用下FBAR谐振频率示意图 图6(a)-图6(h)为本发明主要制作工艺步骤示意图 其中，附图标记为：1复合薄膜，2检测元件，3Si基座，4Si质量块，5弹性膜片区域，6空 腔，7 SiOJl，8 Si3N4层，9压电振荡堆，10焊盘，11引线，12底电极，13压电层，14顶电极， 15硅衬底。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图对本发明作详细说明： 如图I (a)-I (e)、2所示，分别为本发明中的俯视结构示意图和俯视结构示意图。
[0027] 膜片上FBAR结构的微加速度计，包括惯性力敏结构、检测元件2和复合薄膜1，复 合薄膜1用于连接惯性力敏结构和检测元件2,惯性力敏结构位于复合薄膜1的下方，检测 元件2位于复合薄膜1的上方；惯性力敏结构包括Si质量块4、Si基座3与空腔6 ;Si质 量块4设置于复合薄膜1底部的中心区域，Si基座3呈环状设置于复合薄膜1底部的边沿 区域，Si质量块4、Si基座3与复合薄膜1之间形成空腔6,即Si基座3包围Si质量块4， Si质量块4、Si基座3被空腔6隔开，Si质量块4和空腔6上面对应的复合薄膜1为弹性 膜片区域5 ;检测元件2包括FBAR、引线11、焊盘10, FBAR通过引线11与焊盘10连接。
[0028] 对于检测元件2,进一步具体结构和连接关系为： 所述FBAR主要包括有压电振荡堆9,压电振荡堆9位于空腔6上面对应的弹性膜片区 域5上面，即压电振荡堆9位于复合膜片上面的应力集中处；压电振荡堆9由下到上依次包 括底电极12、压电层13、顶电极14,底电极12紧贴设置于弹性膜片区域5上面，压电层13 底面的一部分紧贴底电极12上面，压电层13底面的另一部分向弹性膜片区域5中心方向 包覆底电极12侧面并延伸至紧贴弹性膜片区域5上面，顶电极14底面的一部分紧贴压电 层13的上面，顶电极14底面的另一部分向弹性膜片区域5中心方向包覆压电层13侧面并 延伸至弹性膜片区域5上面。
[0029] 压电振荡堆9的形状为任意正多边形，可以如图I (a)所示的矩形，也可以如图1 (b)所示的正方形或者图I (c)所示的正五边形等；压电振荡堆9在弹性膜片区域5上分 布的位置可以如图I (b)所示靠近弹性膜片区域5的外边沿处，也可以如图I (d)所述位 于弹性膜片区域5的中间；压电振荡堆9的数量可以如图I (a)所示的四个，也可以如图1 (d)所示的两个或多个，但至少有一个；其所述的膜片上FBAR结构的微加速度计，具有高灵 敏度与高可靠性、工艺简单、温度稳定性好、模态间的交叉耦合小、器件机械强度高等特点。
[0030] 所述引线11包括底电极引线与顶电极引线，焊盘10包括底电极焊盘与顶电极焊 盘，FBAR的底电极12通过底电极引线与底电极焊盘连接，FBAR的顶电极14通过顶电极引 线与顶电极焊盘连接。
[0031] 对于惯性力敏结构，进一步的具体结构限定为： 所述Si质量块4为X-Y平面内半径rl的圆的内切正多边形沿负Z轴方向垂直拉伸 高度hi后形成的立体，弹性膜片为半径r2、高度h2的圆盘，rl < r2 ;Si质量块4位于弹 性膜片下方，两者固连为一体且两个立体的轴线重合；Si基座3的高度h3为硅片的厚度， Si质量块4的高度hi小于Si基座3的高度h3,从而为Si质量块4提供一个高度为[0， (h3-hl)]的运动范围。
[0032] 图3 (a) -3 (b)为本发明的背视结构示意图，采用工艺较为简单的背腔刻蚀对Si衬 底进行二次刻蚀，形成Si基座3、Si质量块4与空腔6。首先，对硅衬底15底部进行图形 化形成刻蚀窗口，采用深反应离子刻蚀对硅衬底15进行第一次刻蚀，确定Si质量块4的厚 度与空腔6的形状其次，对第一次刻蚀所形成的凹槽进行图形化形成空腔6的释放窗口，采 用深反应离子刻蚀对Si衬底进行第二次刻蚀，由于SiOJl 7在深反应离子刻蚀中具有较 高的刻蚀比，故释放窗口内的Si刻蚀完全后反应停止，不会对SiOJl 7刻蚀进