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公开(公告)号：CN100570755C
公开(公告)日：2009-12-16
申请号：CN200610050514.3
申请日：2006-04-26
Applicant: 中国计量学院 , 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种具有较低谐振频率温度系数的微悬臂梁谐振器。该谐振器采用二氧化硅/硅或二氧化硅/氮化硅双层结构实现悬臂梁谐振频率的温度自补偿。通过理论计算和实验验证表明硅/二氧化硅双层悬臂梁谐振器的硅和二氧化硅薄膜最优厚度之比是1.1～1.7，二氧化硅/氮化硅双层悬臂梁谐振器的二氧化硅薄膜和氮化硅薄膜的最优厚度之比是0.9～1.2，其中的二氧化硅由热氧化法生长，氮化硅由低压气相淀积法(LPCVD)制作。本发明所公开的的低温度交叉灵敏度的微悬臂梁谐振器具有温度补偿方法简便易行，结构简单，成本低廉、不需要引入额外的温度传感器、参比悬臂梁和补偿电路等优点。
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公开(公告)号：CN101064197A
公开(公告)日：2007-10-31
申请号：CN200610050514.3
申请日：2006-04-26
Applicant: 中国计量学院 , 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种具有较低谐振频率温度系数的微悬臂梁谐振器。该谐振器采用二氧化硅/硅或二氧化硅/氮化硅双层结构实现悬臂梁谐振频率的温度自补偿。通过理论计算和实验验证表明硅/二氧化硅双层悬臂梁谐振器的硅和二氧化硅薄膜最优厚度之比是1.1～1.7，二氧化硅/氮化硅双层悬臂梁谐振器的二氧化硅薄膜和氮化硅薄膜的最优厚度之比是0.9～1.2，其中的二氧化硅由热氧化法生长，氮化硅由低压气相淀积法(LPCVD)制作。本发明所公开的低温度交叉灵敏度的微悬臂梁谐振器具有温度补偿方法简便易行，结构简单，成本低廉、不需要引入额外的温度传感器、参比悬臂梁和补偿电路等优点。
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公开(公告)号：CN1278923C
公开(公告)日：2006-10-11
申请号：CN200410066491.6
申请日：2004-09-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供了一种利用掩膜-无掩膜腐蚀技术实现AFM悬臂梁和探针一次成型的制作方法。其特征在于在腐蚀过程中，探针采用有掩膜腐蚀技术腐蚀，而梁采用无掩膜腐蚀技术腐蚀，当探针针尖的直径达到预定值时，梁的厚度达到设定值。本发明所涉及的各向异性湿法腐蚀工艺一次成型AFM探针和悬臂梁的制作方法具有以下优点:(1)制作工艺简单：仅采用了常规的光刻工艺和湿法各向异性腐蚀工艺，对工艺设备要求较低、简便易行，降低了产品成本，提高了成品率；(2)采用SOI硅片的顶层硅的下表面作为光反射面，与重掺杂自停止腐蚀形成的表面相比更平整，光反射率高；(3)以二氧化硅埋层为腐蚀自停止层，与重掺杂自停止方法相比，对梁厚度的控制更为精确。
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公开(公告)号：CN1587024A
公开(公告)日：2005-03-02
申请号：CN200410066491.6
申请日：2004-09-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供了一种利用掩膜－无掩膜腐蚀技术实现AFM悬臂梁和探针一次成型的制作方法。其特征在于在腐蚀过程中，探针采用有掩膜腐蚀技术腐蚀，而梁采用无掩膜腐蚀技术腐蚀，当探针针尖的直径达到预定值时，梁的厚度达到设定值。本发明所涉及的各向异性湿法腐蚀工艺一次成型AFM探针和悬臂梁的制作方法具有以下优点。(1)制作工艺简单：仅采用了常规的光刻工艺和湿法各向异性腐蚀工艺，对工艺设备要求较低、简便易行，降低了产品成本，提高了成品率；(2)采用SOI硅片的顶层硅的下表面作为光反射面，与重掺杂自停止腐蚀形成的表面相比更平整，光反射率高；(3)以二氧化硅埋层为腐蚀自停止层，与重掺杂自停止方法相比，对梁厚度的控制更为精确。
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公开(公告)号：CN103708406B
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201310714214.0
申请日：2013-12-12
Applicant: 中国计量学院
Abstract: 本发明公开了一种可隔离封装应力的谐振式红外探测器的结构及制作方法，属于微电子机械系统领域。其特征在于：谐振式红外探测器由微桥谐振器芯片和下底板组成。其中微桥谐振器芯片由微桥谐振器(1)、矩形框架(2)、两根支撑梁(3)、衬底(4)组成。支撑梁(3)一端固支在衬底(4)上，另一端与矩形框架(2)的一对对边相连。微桥谐振器(1)两端固支在矩形框架(2)的另一对对边之间。微桥谐振器(1)、矩形框架(2)和支撑梁(3)悬浮在下底板(5)的上方。下底板(5)的热膨胀不会改变矩形框架(2)支撑微桥谐振器(1)的一对对边之间的距离，因此不会改变微桥谐振器(1)的长度、轴向应变和谐振频率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102602879B
公开(公告)日：2016-01-06
申请号：CN201210059372.2
申请日：2012-03-01
Applicant: 中国计量学院
IPC: B81C1/00 , G01P15/097
Abstract: 本发明公开了一种谐振式加速度计谐振梁和支撑梁的二步腐蚀制造方法，属于微电子机械系统领域。本发明的目的在于在同一硅片(3)上制作出不在同一平面的谐振梁(1)和支撑梁(2)，谐振梁(1)位于衬底上表面，支撑梁(2)的中性面与质量块(4)的重心在同一平面。在制作技术方面的特征在于：首先采用有掩膜腐蚀工艺从谐振梁(1)背面腐蚀到一定深度；然后正反两面光刻，腐蚀或刻蚀腐蚀槽(6)除谐振梁(1)和质量块(4)凸角补偿部分以外的腐蚀掩蔽层(7)；最后，采用掩膜和无掩膜腐蚀相结合实现谐振梁(1)和支撑梁(2)的一次成型，谐振梁(1)和支撑梁(2)的厚度同时达到设定值。本制造方法使制作的谐振式加速度计结构简单，具有较小的交叉轴干扰。
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公开(公告)号：CN102590555A
公开(公告)日：2012-07-18
申请号：CN201210059374.1
申请日：2012-03-01
Applicant: 中国计量学院
Inventor： 韩建强
Abstract: 本发明公开了一种谐振-力平衡电容式三轴加速度传感器的结构及制作方法，属于微电子机械系统领域。其结构特征在于三轴加速度传感器由中间硅片(1)、上盖板(2)和下底板(3)组成；其中，中间硅片(1)由双端固支梁谐振器(4)、质量块(6)和支撑梁(5)、可动电极(7)和框架(8)组成。本传感器在检测原理方面的特征在于芯片平面内X轴和Y轴加速度信号采用双端固支梁谐振器(4)检测，双端固支梁谐振器(4)谐振频率的变化反映加速度的大小和方向；垂直芯片平面的Z轴加速度信号采用采用电容式敏感原理检测，并工作于闭环力平衡工作模式。质量块(6)在芯片法向运动位移很小，Z轴输入的加速度信号对X轴和Y轴加速度检测引入交叉干扰极小。
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公开(公告)号：CN101063630A
公开(公告)日：2007-10-31
申请号：CN200710069043.5
申请日：2007-06-01
Applicant: 中国计量学院
Abstract: 本发明公开了一种基于微机械桥型谐振器的红外探测器结构及制作方法。该红外探测器由通过真空密封技术或气密封装技术封装在一起的桥谐振器芯片(1)和盖板(2)组成。入射红外线通过红外线透射窗口(7)入射在微机械桥(3)表面，引起微机械桥(3)温度升高，轴向应力增加，谐振频率下降，通过测量微机械桥(3)的谐振频率的变化可反映出入射红外线的强弱。本发明所涉及的基于微机械桥型谐振器的非制冷红外探测器具有以下优点：输出量为谐振频率，不受电路噪声的影响，测温精度及分辨率很高，具有极高的探测率和响应率，制作工艺与IC制作工艺完全兼容，易于实现阵列化和系统集成，大批量生产成本低。
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公开(公告)号：CN102590555B
公开(公告)日：2017-03-15
申请号：CN201210059374.1
申请日：2012-03-01
Applicant: 中国计量学院
Inventor： 韩建强
IPC: G01P15/125 , G01P15/18 , B81B3/00 , B81C1/00
Abstract: 本发明公开了一种谐振-力平衡电容式三轴加速度传感器的结构及制作方法，属于微电子机械系统领域。其结构特征在于三轴加速度传感器由中间硅片(1)、上盖板(2)和下底板(3)组成；其中，中间硅片(1)由双端固支梁谐振器(4)、质量块(6)和支撑梁(5)、可动电极(7)和框架(8)组成。本传感器在检测原理方面的特征在于芯片平面内X轴和Y轴加速度信号采用双端固支梁谐振器(4)检测，双端固支梁谐振器(4)谐振频率的变化反映加速度的大小和方向；垂直芯片平面的Z轴加速度信号采用采用电容式敏感原理检测，并工作于闭环力平衡工作模式。质量块(6)在芯片法向运动位移很小，Z轴输入的加速度信号对X轴和Y轴加速度检测引入交叉干扰极小。
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公开(公告)号：CN103708406A
公开(公告)日：2014-04-09
申请号：CN201310714214.0
申请日：2013-12-12
Applicant: 中国计量学院
Abstract: 本发明公开了一种可隔离封装应力的谐振式红外探测器的结构及制作方法，属于微电子机械系统领域。其特征在于：谐振式红外探测器由微桥谐振器芯片和下底板组成。其中微桥谐振器芯片由微桥谐振器(1)、矩形框架(2)、两根支撑梁(3)、衬底(4)组成。支撑梁(3)一端固支在衬底(4)上，另一端与矩形框架(2)的一对对边相连。微桥谐振器(1)两端固支在矩形框架(2)的另一对对边之间。微桥谐振器(1)、矩形框架(2)和支撑梁(3)悬浮在下底板(5)的上方。下底板(5)的热膨胀不会改变矩形框架(2)支撑微桥谐振器(1)的一对对边之间的距离，因此不会改变微桥谐振器(1)的长度、轴向应变和谐振频率。
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