申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学

申请日：2019-05-24

公开（公告）日：2021-05-07

公开（公告）号：CN110108267B

主分类号：G01C19/5656(20120101)

分类号：G01C19/5656(20120101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.05.07#授权;2019.09.03#实质审查的生效;2019.08.09#公开

摘要：本发明公开一种硅微陀螺的振动梁制备方法、硅微陀螺及硅敏感结构制备方法，其中振动梁包括梁本体，所述梁本体其中一个侧面沿深度方向开设有凹槽，所述凹槽具有两侧面，所述凹槽沿所述梁本体的长度方向设置。解决现有技术中加工误差影响较大，加工工艺控制难度大，很难保证加工精度问题，实现灵活设计主轴方位角的同时便于加工控制、容差能力高、加工质量高、鲁棒性好。

主权项：1.一种硅微陀螺的振动梁制备方法，所述振动梁包括梁本体，所述梁本体其中一个侧面沿所述梁本体的深度方向开设有凹槽，所述凹槽至少具有两侧面，所述凹槽沿所述梁本体的长度方向延伸，其特征在于，所述振动梁制备方法包括：在晶向硅片的上下表面分别生成掩膜层；在其中一掩膜层上涂覆第一光刻胶层，通过光刻工艺在所述掩膜层上形成第一凹槽；剥离所述第一光刻胶层；在形成有第一凹槽的掩膜层上涂覆第二光刻胶层，通过光刻胶工艺在所述掩膜层上形成第二凹槽；通过干法刻蚀在晶向硅片上对应第一凹槽位置形成所述凹槽，在对应第二凹槽位置形成贯通晶向硅片厚度方向的分割槽；去除掩膜层获得振动梁。

全文数据：一种振动梁、振动梁制备方法及硅微陀螺技术领域本发明涉及微机电系统与传感器技术领域，具体是一种采用“凹形”结构的振动梁、振动梁制备方法及硅微陀螺。背景技术陀螺仪是测量载体相对惯性空间旋转运动的传感器，是运动测量、惯性导航、制导控制等领域的核心器件，在航空航天、智能机器人、制导弹药等高端工业装备和精确打击武器中具有非常重要的应用价值。目前陀螺仪主要有机械转子陀螺、激光陀螺、光纤陀螺和微机电陀螺等类型。基于微机电系统MEMS技术的陀螺仪具有体积小、成本低、功耗低、寿命长、可批量生产等显著特点，特别适用于对体积、低功耗要求比较高的领域，因此在过去的几十年内受到了世界各国的高度重视。微机械陀螺按照检测方式可以分为电容式、压电式、电阻式、谐振式、隧穿式等。目前研究完整度最高、工艺制备技术最成熟、性能最稳定的则是电容式微机械陀螺，其主要结构形式又可分为梳齿式和平板式结构。其中梳齿式结构具有较好的正交性能，研究成熟度也较高，但其梳齿结构通常要求很高的深宽比，梳齿结构数量较多，加工较为复杂，很难保证其加工质量和一致性。而平板式电容结构的微机械陀螺则具有结构简单、可加工性好、生产成本低、成品率和可靠性高等优势。目前，国内外研制的平板式电容结构微机械陀螺根据振动梁的截面形状主要可以分为多边形截面振动梁和凸型截面振动梁。其中多边形截面梁结构例如：平行四边形和斜多边形振动梁截面，后者如图1a所示,多边形截面梁单纯采用湿法腐蚀工艺制备，其工艺简单，加工质量好。但由于硅材料各向异性的特质，湿法腐蚀加工的振动梁主轴方位角被限制在54°左右，调节湿法腐蚀的位置对其主轴方位角的调节也十分有限，太小的主轴方位角会导致敏感结构驱动振动的幅值受电容间隙限制，限制了振动梁主轴方位角的灵活设计，也限制了与其相关的陀螺的机械灵敏度的提升，并且无法将结构尺寸缩减。另外由于采用湿法腐蚀工艺，该多边形振动梁的表面质量还受到硅材料的影响。采用干法刻蚀工艺可以制备出凸形梁和“L”形梁，其中“L”形梁是凸形梁的极限情况。通过任意改变干法刻蚀的位置和深度，能够灵活地设计该振动梁的主轴方位角，增大其主轴方位角有利于驱动振幅的增加，提升微陀螺的机械灵敏度；同时加工质量受硅原材料的影响很小，采用该振动梁结构便于主轴方位角的设计，其对应的微机械陀螺也具有更高的性能潜力。然而，干法刻蚀工艺的控制难度较大，尤其对于凸形梁这种需要刻蚀两侧边的结构而言，目前的工艺水平很难对其侧边实现完全保护，因此凸形梁的加工误差较大。同时其容差能力也相对较低，加工误差会导致很大的主轴方位角的偏差。梁结构受加工误差影响较大，加工工艺控制难度大，很难保证加工精度，致使其有利于微机械陀螺性能提升的优势无法发挥出来。发明内容本发明提供一种振动梁、振动梁制备方法、硅微陀螺及硅敏感结构制备方法，用于克服现有技术中振动梁主轴方位角设计灵活性较低、工艺控制难度大、加工精度难以保证等缺陷，实现振动梁主轴方位角根据需求灵活设计，并降低加工工艺控制难度和加工误差，保证加工精度，从而提高陀螺的机械灵敏度。为实现上述目的，本发明提供一种振动梁，包括梁本体，所述梁本体其中一个侧面沿深度方向开设有凹槽，所述凹槽至少具有两侧面，所述凹槽沿所述梁本体的长度方向延伸。为实现上述目的，本发明还提供一种振动梁制备方法，所述振动梁采用上述振动梁的结构，该方法包括：在晶向硅片的上下表面分别生成掩膜层；在其中一掩膜层上涂覆第一光刻胶层；通过光刻工艺在所述掩膜层上形成第一凹槽；通过干法刻蚀在晶向硅片上对应第一凹槽位置形成所述振动梁凹槽；去除掩膜层获得振动梁。为实现上述目的，本发明还提供一种硅微陀螺，包括硅敏感结构和用于驱动硅敏感结构动作的硅电极结构，所述硅敏感结构包括振动梁、应力释放结构和连接所述振动梁与应力释放结构的质量块，所述振动梁为上述振动梁的结构。为实现上述目的，本发明还提供一种硅敏感结构制备方法，所述硅敏感结构为上述硅微陀螺中的的硅敏感结构，所述硅敏感结构制备方法包括：在晶向硅片的上下表面分别生成掩膜层；在其中一掩膜层上涂覆第一光刻胶层；通过光刻工艺在所述掩膜层上形成第一凹槽；剥离所述第一光刻胶层；在形成有第一凹槽的掩膜层上涂覆第二光刻胶层，通过光刻胶工艺在所述掩膜层上形成第二凹槽；通过干法刻蚀在晶向硅片上对应第一凹槽位置形成所述振动梁凹槽，对应第二凹槽位置形成贯通晶向硅片厚度方向的分割槽；去除掩膜层获得振动梁、质量块及应力释放结构。本发明提供的振动梁、振动梁制备方法、硅微陀螺及硅敏感结构制备方法，凹形截面梁结构能很好地结合上述两种振动梁的优势。通过改变凹槽的位置、凹槽开口宽度以及凹槽长度，能够灵活地设计振动梁的主轴方位角，甚至能够达到90°左右，最大程度提升其驱动振幅和微陀螺的机械灵敏度；另外，在梁中部刻蚀凹槽相对于凸形梁刻蚀梁侧边而言更容易控制，因此该凹形梁具有更高的加工精度。同时，由于凹形梁的特点，在所设计的主轴方位角附近可以通过优化选择刻蚀凹槽位置、刻蚀深度及开口宽度参数，达到其容差能力的最大值；硅微陀螺采用上述结构的振动梁，能灵活设计主轴方位角的同时便于加工控制、容差能力高、加工质量高、鲁棒性好。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1a为现有技术斜多边形截面振动梁结构示意图；图1b为现有技术凸型截面振动梁结构示意图；图2a为本发明实施例一提供的振动梁截面结构示意图；图2b为图2a中凹槽的特征表示图；图3a为实施例一中在凹槽不同刻蚀深度下主轴方位角随凹槽开口宽度变化示意图一；图3b为实施例一中在不同凹槽位置下主轴方位角随凹槽开口宽度变化示意图二；图4a为实施例一中在凹槽不同刻蚀深度下主轴方位角随凹槽开口宽度变化示意图三；图4b为图4a的局部放大示意图；图5本发明实施例二提供的振动梁制备方法流程图；图6a为本发明实施例三提供的硅微陀螺中硅敏感结构示意图；图6b为本发明实施例三提供的硅微陀螺中硅电极结构示意图；图7为本发明实施例四提供的硅敏感结构制备方法流程图。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，本发明实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。实施例一如附图2a、图2b所示，本发明实施例提供一种振动梁，包括梁本体10，所述梁本体其中一个侧面沿深度方向开设有凹槽1，所述凹槽1具有第一侧面1a、第二侧面1b和位于两侧面之间的底面1c，所述凹槽1沿所述梁本体10的长度方向设置。图2a、图2b为振动梁的横截面示意图，凹槽1由梁本体10其中一个侧面向下凹陷形成，凹槽1沿着梁本体10的长度方向开设，在本发明一实施例中，凹槽1沿着梁本体10的上侧面的长度方向贯通设置，即梁本体10任意横截面的结构均如图2a、图2b所示；在本发明另一实施例中，凹槽1沿着梁本体10的上侧面中间部位开设，凹槽1在长度方向上具有两个端面，凹槽端面与梁本体10两个端面之间的部分横截面形状与梁本体10横截面形状相同，两个凹槽端面之间的部分横截面形状参见图2a、图2b；在本发明又一实施例中，凹槽1在长度方向一端在梁本体10上贯通，另一端具有端面，即凹槽端面与梁本体10贯通端之间的横截面形状参见图2，凹槽端面与梁本体10远离贯通端之间的横截面形状与梁本体10横截面相同；凹槽1的长度及长度方向的位置布置也会对振动梁的主轴方位角有影响，可根据具体情况进行设计。凹槽1横截面的具体形状可以是矩形、U形、半圆形、V形、燕尾形或梯形等，凹槽1的宽度、深度及位置均可影响振动梁主轴方位角，根据各自或综合影响的规律性分别根据具体需求对凹槽1的宽度、深度及位置进行设计。为便于加工凹槽1，提高振动梁生产效率，所述凹槽1的第一侧面1a和第二侧面1b平行，并与所述凹槽的底面1c垂直。具体可采用预埋掩膜法形成凹槽1。此外，梁本体10的横截面形状任意，为便于加工可采用矩形。在本发明一实施例中，所述梁本体10横截面呈矩形，且所述凹槽的两侧面第一侧面1a和第二侧面1b与所述梁本体10的两侧面参见图2中y0方向上的两个侧面平行，所述凹槽的底面与所述梁本体的底面平行。如图3所示，改变凹槽的位置、凹槽开口宽度以及凹槽长度，能够灵活地设计振动梁的主轴方位角，甚至能够达到90°左右，最大程度提升其驱动振幅和微陀螺的机械灵敏度。其中图3a、图3b中曲线表示了主轴方位角随凹槽宽度的变化关系，图3a中自上而下不同的曲线依次表示凹槽深度为：5μm、5.5μm、6μm、8μm、10μm、15μm；图3b中自上而下不同的曲线依次表示凹槽位置距离梁本体左侧W1，参见图2为：17μm、15μm、12.5μm；由此可以看出，凹槽的宽度与主轴方位角之间的关系呈现抛物线状关系，在凹槽宽度取中间值16～17.5微米时，主轴方位角最小，随着凹槽的深度增加，主轴方位角的最小值越小，可接近88.4°，并且凹槽宽度对主轴方位角的影响越大；此外，凹槽距离梁本体左侧的距离W1也对主轴方位角有影响，主要表现在，随着凹槽凹槽距离梁本体左侧的距离W1减小，主轴方位角的最小值越小，可接近88.4°，并且凹槽宽度对主轴方位角的影响越大；根据上述特性可根据需要灵活设计凹槽，以达到振动梁所需的主轴方位角。另外，在梁中部刻蚀凹槽相对于凸形梁刻蚀梁侧边而言更容易控制，因此该凹形梁具有更高的加工精度。同时，由于凹形梁的特点，在所设计的主轴方位角附近可以通过优化选择刻蚀凹槽位置、刻蚀深度及开口宽度参数，达到其容差能力的最大值。如图4所示，凹形梁的各主轴方位角是对称分布的，其主轴方位角与凹槽开口宽度的关系可以描述成一段抛物线。通过选取抛物线上斜率最小的点便能最大程度地提高其容差能力即凹槽开口宽度的变化引起的主轴方位角变化较小。其中图4a、图4b中曲线表示了主轴方位角随凹槽宽度的变化关系，图4a中自上而下不同的曲线依次表示凹槽深度为：11μm、12μm、13μm；图4b中自上而下不同的曲线依次表示凹槽深度为：11μm、12μm、13μm；根据该原则设计主轴方位角为89.42°，凹槽1宽度为11微米，凹槽1深度为6微米当刻蚀深度误差在±1μm以内，凹槽开口宽度误差在±2μm以内时，其主轴方位角的变化在89.39°-89.49°之间，该设计具有良好的容差能力。本发明中提出了一种综合设计最优化凹形梁的方法，该方法能够在需要的主轴方位角的基础上确定最优化的凹槽位置、凹槽开口宽度及刻蚀深度，获得对干法刻蚀宽度和深度方向的最大容差能力。实施例二参见图5中的a，一种振动梁制备方法，所述振动梁采用上述振动梁的结构，所述振动梁制备方法包括：在晶向硅片100的上下表面分别生成掩膜层101；可根据振动梁的横截面形状和尺寸将晶向硅片的外形进行加工，例如单根振动梁凹槽的形成；此外也可以同时在晶向硅片上一次成型多个凹槽，然后切割后形成多根振动梁；这里的掩膜层具体为二氧化硅膜层，为了提高表面质量可将晶向硅片100的上下表面分别抛光；其中在位于上方的掩膜层101上涂覆第一光刻胶层201；通过光刻工艺在所述掩膜层101上形成第一凹槽101a；通过干法刻蚀在晶向硅片100上对应第一凹槽101a位置形成所述振动梁凹槽1；去除掩膜层101获得振动梁。优选地，参见图5中的b，所述在其中一掩膜层101上涂覆第一光刻胶层201；通过光刻工艺在所述掩膜层上形成第一凹槽101a的步骤之后还包括：剥离所述第一光刻胶层201；在形成有第一凹槽101a的掩膜层101上涂覆第二光刻胶层202，通过光刻胶工艺在所述掩膜层101上形成第二凹槽101b；所述通过干法刻蚀在晶向硅片100上对应第一凹槽101a位置形成所述振动梁凹槽1的步骤还包括：在形成所述振动梁凹槽1的同时，在对应第二凹槽101b位置形成贯通晶向硅片100厚度方向的分割槽2。该方法加工简单，不存在两次干法刻蚀所带来的对准误差问题，加工得到的振动梁尺寸更为精确。由于第二光刻胶层202填充在第一凹槽101a内，而第二凹槽101b直接裸露晶向硅片100，因此，在干法刻蚀过程中，沿着第一凹槽101a向下刻蚀的深度形成振动梁凹槽1的深度要小于沿着第二凹槽101b向下刻蚀的深度分割槽2，可通过分割槽2将锚点于敏感质量块分割开。形成振动梁凹槽1的深度可以通过第二光刻胶层202的干法刻蚀选择比及其厚度控制。优选地，参见图5中c，所述通过光刻工艺在所述掩膜层上形成第一凹槽101a的步骤包括：根据需要形成的振动梁凹槽1的形状和位置在光刻板上形成透光区；向光刻板照射光；即曝光；光透过所述光刻板上的透光区照射第一光刻胶层201；所述第一光刻胶层201上对应透光区的部分或非透光区部分在所述掩膜层上形成所述第一凹槽101a。这里的采用透光区形成第一凹槽101a，还是采用遮光区非透光区形成第一凹槽101a，跟第一光刻胶层201的光敏特性有关，若采用正胶，则胶层曝光的部分刻蚀掉与其接触的掩膜层形成图案第一凹槽101a或第二凹槽101b；若采用负胶，则胶层没有曝光的部分刻蚀掉与其接触的掩膜层形成图案第一凹槽101a或第二凹槽101b。第二凹槽101b的形成过程同上，参见图5中d，所述通过光刻胶工艺在所述掩膜层上形成第二凹槽的步骤包括：根据所述振动梁凹槽在所述振动梁上的位置及振动梁的梁本体的宽度在光刻板上形成透光区；向光刻板照射光；光透过所述光刻板上的透光区照射第二光刻胶层202；所述第二光刻胶层202上对应透光区的部分或非透光区部分在所述掩膜层上形成所述第二凹槽101b。本发明针对凹形截面振动梁结构，开发了预埋掩膜的加工工艺，在刻蚀得到凹形梁的同时实现微陀螺结构的完全释放，将陀螺结构中需要完全刻蚀去除的部分刻穿，解决了该新型梁的高精度加工问题。实施例三参见图6，本发明实施例提供一种硅微陀螺，包括硅敏感结构参见图6a和用于驱动硅敏感结构动作的硅点击结构参见图6b，所述硅敏感结构包括振动梁、应力释放结构和连接所述振动梁与应力释放结构的质量块，所述振动梁为上述任意实施例的振动梁。本发明的微机械陀螺敏感结构为平板电容式，工作方式为静电驱动、电容检测。设计了两个对称的大面积敏感质量块，具有灵敏度高，抗干扰能力较强的优势。振动梁的刚度决定驱动模态和检测模态频率及振动梁的运动特性，而振动梁的刚度与振动梁截面形状紧密联系，因此对微陀螺振动梁截面形状进行优化设计，可以获得较高的灵敏度、提高微陀螺的检测性能。本发明中的振动梁为凹形截面，既能保证其主轴方位角的灵活设计，也具有更好的加工精度和容差能力。实施例四参见图7，本发明实施例还提供一种硅敏感结构制备方法，所述硅敏感结构为实施例三硅微陀螺的硅敏感结构，所述硅敏感结构制备方法包括：在晶向硅片100的上下表面分别生成掩膜层101；在其中一掩膜层101上涂覆第一光刻胶层201；通过光刻工艺在所述掩膜层101上形成第一凹槽101a；剥离所述第一光刻胶层201；在形成有第一凹槽101a的掩膜层101上涂覆第二光刻胶层202，通过光刻胶工艺在所述掩膜层101上形成第二凹槽101b；通过干法刻蚀在晶向硅片100上对应第一凹槽101a位置形成所述振动梁凹槽1，对应第二凹槽101b位置形成贯通晶向硅片100厚度方向的分割槽2；去除掩膜层获得振动梁01、质量块02及应力释放结构03。采用上述凹形截面振动梁的成型方法，还可以一次形刻蚀成型振动梁01、质量块02及应力释放结构03，相对于现有技术，大大提高了成型效率。优选地，所述在形成有第一凹槽101a的掩膜层101上涂覆第二光刻胶层202，通过光刻胶工艺在所述掩膜层101上形成第二凹槽101b的步骤包括：根据所述振动梁凹槽1在所述振动梁01上的位置、振动梁01的梁本体的宽度、质量块02的宽度及应力释放结构03的宽度在光刻板上形成透光区；向光刻板照射光；光透过所述光刻板上的透光区照射第二光刻胶层202；所述第二光刻胶层202上对应透光区的部分或非透光区部分在所述掩膜层101上形成所述第二凹槽101b。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

权利要求：1.一种振动梁，包括梁本体，其特征在于，所述梁本体其中一个侧面沿深度方向开设有凹槽，所述凹槽至少具有两侧面，所述凹槽沿所述梁本体的长度方向延伸。2.如权利要求1所述的振动梁，其特征在于，所述凹槽还包括位于两侧面之间的底面，所述凹槽的两个侧面平行，并与所述凹槽的底面垂直。3.如权利要求2所述的振动梁，其特征在于，所述梁本体横截面呈矩形，且所述凹槽的两侧面与所述梁本体两侧面平行，所述凹槽的底面与所述梁本体的底面平行。4.一种振动梁制备方法，其特征在于，所述振动梁采用权利要求1～3任一项所述振动梁的结构，所述振动梁制备方法包括：在晶向硅片的上下表面分别生成掩膜层；在其中一掩膜层上涂覆第一光刻胶层；通过光刻工艺在所述掩膜层上形成第一凹槽；通过干法刻蚀在晶向硅片上对应第一凹槽位置形成所述振动梁凹槽；去除掩膜层获得振动梁。5.如权利要求4所述的振动梁制备方法，其特征在于，所述在其中一掩膜层上涂覆第一光刻胶层；通过光刻工艺在所述掩膜层上形成第一凹槽的步骤之后还包括：剥离所述第一光刻胶层；在形成有第一凹槽的掩膜层上涂覆第二光刻胶层，通过光刻胶工艺在所述掩膜层上形成第二凹槽；所述通过干法刻蚀在晶向硅片上对应第一凹槽位置形成所述振动梁凹槽的步骤还包括：对应第二凹槽位置形成贯通晶向硅片厚度方向的分割槽。6.如权利要求4所述的振动梁制备方法，其特征在于，所述通过光刻工艺在所述掩膜层上形成第一凹槽的步骤包括：根据需要形成的振动梁凹槽的形状和位置在光刻板上形成透光区；向光刻板照射光；光透过所述光刻板上的透光区照射第一光刻胶层；所述第一光刻胶层上对应透光区的部分或非透光区部分在所述掩膜层上形成所述第一凹槽。7.如权利要求5所述的振动梁制备方法，其特征在于，所述通过光刻胶工艺在所述掩膜层上形成第二凹槽的步骤包括：根据所述振动梁凹槽在所述振动梁上的位置及振动梁的梁本体的宽度在光刻板上形成透光区；向光刻板照射光；光透过所述光刻板上的透光区照射第二光刻胶层；所述第二光刻胶层上对应透光区的部分或非透光区部分在所述掩膜层上形成所述第二凹槽。8.一种硅微陀螺，包括硅敏感结构和用于驱动硅敏感结构动作的硅点击结构，所述硅敏感结构包括振动梁、应力释放结构和连接所述振动梁与应力释放结构的质量块，所述振动梁为权利要求1～3任一项所述的振动梁。9.一种硅敏感结构制备方法，所述硅敏感结构为权利要求8所述的硅微陀螺中的硅敏感结构，其特征在于，所述硅敏感结构制备方法包括：在晶向硅片的上下表面分别生成掩膜层；在其中一掩膜层上涂覆第一光刻胶层；通过光刻工艺在所述掩膜层上形成第一凹槽；剥离所述第一光刻胶层；在形成有第一凹槽的掩膜层上涂覆第二光刻胶层，通过光刻胶工艺在所述掩膜层上形成第二凹槽；通过干法刻蚀在晶向硅片上对应第一凹槽位置形成所述振动梁凹槽，对应第二凹槽位置形成贯通晶向硅片厚度方向的分割槽；去除掩膜层获得振动梁、质量块及应力释放结构。10.如权利要求9所述的硅敏感结构制备方法，其特征在于，所述在形成有第一凹槽的掩膜层上涂覆第二光刻胶层，通过光刻胶工艺在所述掩膜层上形成第二凹槽的步骤包括：根据所述振动梁凹槽在所述振动梁上的位置、振动梁的梁本体的宽度、质量块的宽度及应力释放结构的宽度在光刻板上形成透光区；向光刻板照射光；光透过所述光刻板上的透光区照射第二光刻胶层；所述第二光刻胶层上对应透光区的部分或非透光区部分在所述掩膜层上形成所述第二凹槽。

百度查询： 中国人民解放军国防科技大学 一种硅微陀螺的振动梁制备方法及硅微陀螺

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