Mems諧振器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種MEMS諧振器，所述MEMS諧振器包括：錨部；圍繞所述錨部，并且與所述錨部連接的質(zhì)量塊，所述質(zhì)量塊中開(kāi)設(shè)有多個(gè)孔徑；及圍繞所述質(zhì)量塊，并且與所述質(zhì)量塊具有一定間隙的電極。在本實(shí)用新型提供的MEMS諧振器中，所述MEMS諧振器的頻率可由質(zhì)量塊中開(kāi)設(shè)的多個(gè)孔徑予以改變。由此當(dāng)需要不同頻率的MEMS諧振器時(shí)，只需選取不同數(shù)量/大小的孔徑即可，即通過(guò)改變MEMS諧振器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中，要得到不同頻率的MEMS諧振器需要對(duì)MEMS諧振器的制造工藝做出改變而言，通過(guò)本實(shí)用新型的MEMS諧振器更加易于得到不同的頻率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】MEMS諧振器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及集成電路【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種MEMS諧振器。

【背景技術(shù)】
[0002]MEMS振蕩器有望取代高精度振蕩器中龐大并且昂貴的石英晶體。所述MEMS振蕩 器廣泛地用于計(jì)時(shí)和頻率基準(zhǔn)應(yīng)用，諸如實(shí)時(shí)時(shí)鐘、手機(jī)中的RF模塊、包含藍(lán)牙模塊的設(shè) 備、USB模塊以及其他數(shù)字和電信設(shè)備。MEMS振蕩器提供小尺寸、低成本和潛在的高集成水 平。一些最初的MEMS振蕩器產(chǎn)品最近已經(jīng)商業(yè)化。
[0003]MEMS振蕩器基本上包括MEMS諧振器和外部放大器電路。這兩個(gè)部分可以存在于 相同封裝中的兩個(gè)獨(dú)立管芯中，或者可以集成到相同的管芯中。所述MEMS諧振器由半導(dǎo)體 質(zhì)量彈簧系統(tǒng)組成，可以激勵(lì)所述半導(dǎo)體質(zhì)量彈簧系統(tǒng)進(jìn)入機(jī)械諧振振動(dòng)，并且能夠感測(cè) 這個(gè)機(jī)械諧振振動(dòng)及將它轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，將所述電信號(hào)饋送至外部放大器電路。這個(gè)外部 放大器電路基本上由增益放大器和移相器組成。將所述外部放大器電路的輸出反饋到所述 MEMS諧振器的激勵(lì)一側(cè)，如果所述MEMS振蕩器回路的增益大于1并且所述回路相移為0， 那么可以在所述回路內(nèi)維持所述振蕩。所述MEMS振蕩器的輸出頻率由所述MEMS諧振器頻 率保持穩(wěn)定。
[0004] 因此，所述MEMS諧振器的頻率是一個(gè)非常重要的參數(shù)。現(xiàn)有技術(shù)中，要得到不同 頻率的MEMS諧振器需要對(duì)MEMS諧振器的制造工藝做出改變，此種處理方式比較復(fù)雜。在 不用的應(yīng)用下，經(jīng)常會(huì)用到不同頻率的MEMS諧振器。因此，如何快速的設(shè)計(jì)出不同頻率的 MEMS諧振器，特別的，MEMS諧振器的改變僅通過(guò)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的改變即可實(shí)現(xiàn)，成了本領(lǐng)域技 術(shù)人員要解決的一個(gè)技術(shù)難題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種MEMS諧振器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，要得到不同頻 率的MEMS諧振器需要對(duì)MEMS諧振器的制造工藝做出改變，此種處理方式比較復(fù)雜的問(wèn)題。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種MEMS諧振器，所述MEMS諧振器包括： 錨部；圍繞所述錨部，并且與所述錨部連接的質(zhì)量塊，在所述質(zhì)量塊中與所述錨部連接的位 置處開(kāi)設(shè)有多個(gè)孔徑，所述錨部、所述質(zhì)量塊以及所述孔徑均為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)；及圍繞所述質(zhì) 量塊，并且與所述質(zhì)量塊具有一定間隙的電極。
[0007] 可選的，在所述的MEMS諧振器中，所述錨部為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。
[0008] 可選的，在所述的MEMS諧振器中，所述錨部的形狀為圓形、正方形、長(zhǎng)方形或者菱 形。
[0009] 可選的，在所述的MEMS諧振器中，所述質(zhì)量塊為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。
[0010] 可選的，在所述的MEMS諧振器中，所述質(zhì)量塊的形狀為圓形、正方形、長(zhǎng)方形或者 菱形。
[0011] 可選的，在所述的MEMS諧振器中，多個(gè)孔徑的形狀和大小均相同。
[0012] 可選的，在所述的MEMS諧振器中，每個(gè)孔徑均為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。
[0013] 可選的，在所述的MEMS諧振器中，每個(gè)孔徑的形狀為扇形或者梯形。
[0014] 可選的，在所述的MEMS諧振器中，所述孔徑的數(shù)量為偶數(shù)個(gè)。
[0015] 可選的，在所述的MEMS諧振器中，所述孔徑的數(shù)量為4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)、12個(gè)、 14個(gè)、16個(gè)、18個(gè)或者20個(gè)。
[0016] 可選的，在所述的MEMS諧振器中，所述間隙的距離為100nm?1. 2ym。
[0017] 可選的，在所述的MEMS諧振器中，所述錨部、質(zhì)量塊及電極均為鍺材料結(jié)構(gòu)。
[0018] 可選的，在所述的MEMS諧振器中，所述電極的數(shù)量為四根，分別組成一對(duì)驅(qū)動(dòng)電 極及一對(duì)感測(cè)電極。
[0019] 在本實(shí)用新型提供的MEMS諧振器中，所述MEMS諧振器的頻率可由質(zhì)量塊中開(kāi)設(shè) 的多個(gè)孔徑予以改變。由此當(dāng)需要不同頻率的MEMS諧振器時(shí)，只需選取不同數(shù)量/大小的 孔徑即可，即通過(guò)改變MEMS諧振器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中，要得到不同 頻率的MEMS諧振器需要對(duì)MEMS諧振器的制造工藝做出改變而言，通過(guò)本實(shí)用新型的MEMS 諧振器更加易于得到不同的頻率。
[0020] 進(jìn)一步的，在本實(shí)用新型提供的MEMS諧振器中，所述錨部、質(zhì)量塊及孔徑均為軸 對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，由此所述MEMS諧振器將具備高頻穩(wěn)定性、高Q值以及低相位噪聲等特性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的MEMS諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的MEMS諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的MEMS諧振器作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō) 明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均 采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí) 施例的目的。
[0024] 本實(shí)用新型的核心思想在于，提供一種MEMS諧振器，所述MEMS諧振器的頻率可由 質(zhì)量塊中開(kāi)設(shè)的多個(gè)孔徑予以改變。由此當(dāng)需要不同頻率的MEMS諧振器時(shí)，只需選取不同 數(shù)量/大小的孔徑即可，即通過(guò)改變MEMS諧振器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中， 要得到不同頻率的MEMS諧振器需要對(duì)MEMS諧振器的制造工藝做出改變而言，通過(guò)本實(shí)用 新型的MEMS諧振器更加易于得到不同的頻率。進(jìn)一步的，在本實(shí)用新型提供的MEMS諧振 器中，所述錨部、質(zhì)量塊及孔徑均為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，由此所述MEMS諧振器將具備高頻穩(wěn)定性、 高Q值以及低相位噪聲等特性。
[0025]【實(shí)施例一】
[0026] 請(qǐng)參考圖1，其為本實(shí)用新型實(shí)施例一的MEMS諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示， 所述MEMS諧振器1包括：錨部10;圍繞所述錨部10,并且與所述錨部10連接的質(zhì)量塊11， 所述質(zhì)量塊11中開(kāi)設(shè)有多個(gè)孔徑12;及圍繞所述質(zhì)量塊11，并且與所述質(zhì)量塊11具有一 定間隙的電極13。
[0027] 優(yōu)選的，所述錨部10為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中，所述錨部10的形狀為圓形。進(jìn) 一步的，所述質(zhì)量塊11也為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中，所述質(zhì)量塊11的形狀為長(zhǎng)方形。更 進(jìn)一步的，每個(gè)孔徑12也為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中，每個(gè)孔徑12的形狀均為扇形。在 此，所述"扇形"為一種扇面形狀，其具體由兩段弧形及連接兩段弧形的線段構(gòu)成；其也可以 看成是兩個(gè)嚴(yán)格意義（數(shù)學(xué)意義）上的扇形，它們的角度相同、半徑不相同，進(jìn)行疊置（兩 個(gè)扇形的頂點(diǎn)及半徑相疊）以后，未重疊的那部分結(jié)構(gòu)。
[0028]由于所述錨部10、質(zhì)量塊11及孔徑12均為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，由此所述MEMS諧振器1 將具備高頻穩(wěn)定性、高Q值以及低相位噪聲等特性。
[0029]此外，在本申請(qǐng)實(shí)施例中，多個(gè)孔徑12的形狀和大小均相同，由此能夠進(jìn)一步使 得所述MEMS諧振器1具備高頻穩(wěn)定性、高Q值以及低相位噪聲等特性。
[0030] 優(yōu)選的，所述孔徑12的數(shù)量為偶數(shù)個(gè)，例如，所述孔徑12的數(shù)量為4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、 10個(gè)、12個(gè)、14個(gè)、16個(gè)、18個(gè)或者20個(gè)等。通過(guò)將所述孔徑12的數(shù)量設(shè)定為偶數(shù)個(gè)，可 使得所述MEMS諧振器1的高頻穩(wěn)定性、高Q值以及低相位噪聲等特性更好。當(dāng)然，在本申 請(qǐng)的其他實(shí)施例中，所述孔徑12的數(shù)量也可以為奇數(shù)個(gè)。進(jìn)一步的，通過(guò)對(duì)所述孔徑12的 數(shù)量做出不同的選擇，便可以得到不同頻率的MEMS諧振器。具體的，根據(jù)如下公式做出相 應(yīng)的選擇：

【權(quán)利要求】
1. 一種MEMS諧振器，其特征在于，包括：錨部；圍繞所述錨部，并且與所述錨部連接的 質(zhì)量塊，在所述質(zhì)量塊中與所述錨部連接的位置處開(kāi)設(shè)有多個(gè)孔徑，所述錨部、所述質(zhì)量塊 以及所述孔徑均為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)；及圍繞所述質(zhì)量塊，并且與所述質(zhì)量塊具有一定間隙的電 極。
2. 如權(quán)利要求1所述的MEMS諧振器，其特征在于，所述錨部為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求2所述的MEMS諧振器，其特征在于，所述錨部的形狀為圓形、正方形、長(zhǎng) 方形或者菱形。
4. 如權(quán)利要求2所述的MEMS諧振器，其特征在于，所述質(zhì)量塊為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求4所述的MEMS諧振器，其特征在于，所述質(zhì)量塊的形狀為圓形、正方形、 長(zhǎng)方形或者菱形。
6. 如權(quán)利要求4所述的MEMS諧振器，其特征在于，多個(gè)孔徑的形狀和大小均相同。
7. 如權(quán)利要求4所述的MEMS諧振器，其特征在于，每個(gè)孔徑均為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。
8. 如權(quán)利要求7所述的MEMS諧振器，其特征在于，每個(gè)孔徑的形狀為扇形或者梯形。
9. 如權(quán)利要求1所述的MEMS諧振器，其特征在于，所述孔徑的數(shù)量為偶數(shù)個(gè)。
10. 如權(quán)利要求9所述的MEMS諧振器，其特征在于，所述孔徑的數(shù)量為4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、 10個(gè)、12個(gè)、14個(gè)、16個(gè)、18個(gè)或者20個(gè)。
11. 如權(quán)利要求1所述的MEMS諧振器，其特征在于，所述間隙的距離為100nm? L 2 u m〇
12. 如權(quán)利要求1?11中任一項(xiàng)所述的MEMS諧振器，其特征在于，所述錨部、質(zhì)量塊 及電極均為鍺材料結(jié)構(gòu)。
13. 如權(quán)利要求1?11中任一項(xiàng)所述的MEMS諧振器，其特征在于，所述電極的數(shù)量為 四根，分別組成一對(duì)驅(qū)動(dòng)電極及一對(duì)感測(cè)電極。
【文檔編號(hào)】H03H9/24GK204216861SQ201420148846
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】何昭文 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司