本技術(shù)涉及微機(jī)電系統(tǒng)，具體涉及一種mems諧振器。

背景技術(shù)：

1、mems諧振器是指基于微機(jī)電系統(tǒng)(mems)技術(shù)制造的諧振器。諧振器是一種能夠在特定頻率下產(chǎn)生共振的裝置，常用于振蕩器、濾波器、時鐘發(fā)生器等電子設(shè)備中。mems諧振器利用微納米級尺寸的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子控制電路相結(jié)合，具有體積小、功耗低、頻率穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。

2、在mems諧振器的加工工藝中，通常通過深反應(yīng)離子刻蝕(英文名稱deep?reactiveion?etching，簡稱drie)工藝將不需要的材料去除，以形成mems諧振器諧振組件和電極組件等主體結(jié)構(gòu)當(dāng)結(jié)構(gòu)的深寬比較小時，刻蝕速率較快；當(dāng)深寬比較大時，刻蝕速率較慢；在具有高深寬比的小尺寸圖形上，刻蝕會完全停止，這一現(xiàn)象被稱為深寬比相關(guān)刻蝕(arde)，也被稱為微負(fù)載效應(yīng)。均勻性是衡量drie刻蝕工藝在硅片上的間刻蝕能力的參數(shù)，當(dāng)刻蝕不均勻時可能會出現(xiàn)硅橋殘留。在mems諧振器刻蝕的過程中如何通過arde特性降低出現(xiàn)硅橋殘留的風(fēng)險是亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供一種mems諧振器，能夠降低刻蝕時出現(xiàn)硅橋殘留的概率。

2、本申請?zhí)峁┮环Nmems諧振器，包括電極組件和諧振組件，所述諧振組件包括諧振子和連接梁，所述連接梁連接于相鄰的諧振子之間；其中，所述電極組件與所述諧振子之間間隔設(shè)置形成第一間隙，所述電極組件與所述連接梁之間間隔設(shè)置形成和所述第一間隙連通的第二間隙，所述第二間隙包括兩傾斜段和一平直段，一所述平直段位于兩所述傾斜段之間，所述傾斜段位于所述平直段和所述第一間隙之間，所述傾斜段的寬度從所述第一間隙向所述平直段的方向上逐漸增加，所述平直段的寬度大于所述第二間隙的寬度。

3、在本申請的一種示例性實施例中，所述平直段包括第一邊和第二邊；所述傾斜段包括第三邊和第四邊；第一間隙包括第五邊和第六邊；其中，所述第二邊與所述第一邊的距離小于所述第六邊到所述第五邊的距離，所述第四邊到所述第三邊的距離從所述第一間隙向所述平直段的方向上逐漸增大。

4、在本申請的一種示例性實施例中，所述連接梁連接相鄰的所述諧振子形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述諧振子和所述連接梁沿所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的中心處對稱。

5、在本申請的一種示例性實施例中，所述電極組件包括驅(qū)動電極和感測電極，所述驅(qū)動電極用于與所述諧振子之間形成電容式驅(qū)動結(jié)構(gòu)，所述感測電極用于與所述諧振子之間形成電容式感測結(jié)構(gòu)。

6、在本申請的一種示例性實施例中，所述驅(qū)動電極設(shè)于所述環(huán)形結(jié)構(gòu)外，所述感測電極設(shè)于所述環(huán)形結(jié)構(gòu)內(nèi)。

7、在本申請的一種示例性實施例中，所述諧振子的數(shù)量為多個，所述連接梁為直梁結(jié)構(gòu)，相鄰的所述連接梁之間相互垂直。

8、在本申請的一種示例性實施例中，所述電極組件還包括錨固件，所述錨固件的一端連接所述連接梁，所述錨固件的另一端向背離所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部延伸設(shè)置，所述錨固件的另一端用于連接襯底。

9、在本申請的一種示例性實施例中，所述電極組件與所述錨固件之間間隔設(shè)置形成第三間隙，所述第二間隙與所述第三間隙連通。

10、在本申請的一種示例性實施例中，遠(yuǎn)離所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的中心處對應(yīng)的兩個所述連接梁連接所述錨固件，所述錨固件向所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的所述中心處延伸設(shè)置，所述錨固件間隔設(shè)置，每個所述錨固件在遠(yuǎn)離所述連接梁的一端設(shè)有錨點(diǎn)，所述錨固件通過多個所述錨點(diǎn)連接有所述襯底。

11、在本申請的一種示例性實施例中，遠(yuǎn)離所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的中心處對應(yīng)的兩個所述連接梁連接所述錨固件，所述錨固件向所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的所述中心處延伸設(shè)置，所述錨固件在環(huán)形結(jié)構(gòu)的所述中心處相互連接，所述中心處配置為錨點(diǎn)，所述錨固件通過所述錨點(diǎn)連接有所述襯底。

12、本申請方案的一種mems諧振器，具有以下有益效果：電極組件能夠誘導(dǎo)諧振組件的諧振子產(chǎn)生振動，連接梁連接于相鄰的諧振子之間，通過第一間隙和第二間隙使電極組件和諧振子、電極組件和連接梁實現(xiàn)隔離，避免電極組件和諧振子、電極組件和連接梁之間的電信號干擾。通過第二間隙的兩傾斜段和一平直段在第一間隙和第二間隙之間形成漸變間隙，在第一間隙和第二間隙的連接處，通過傾斜段進(jìn)行過渡，由于drie具有arde特性，這樣的設(shè)計能夠降低在連接處形成硅橋殘留的概率，進(jìn)而提高刻蝕的均勻性，提高器件加工性能，減少加工不良。

13、本申請的其他特性和優(yōu)點(diǎn)將通過下面的詳細(xì)描述變得顯然，或部分地通過本申請的實踐而習(xí)得。

14、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。

技術(shù)特征：

1.一種mems諧振器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mems諧振器，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mems諧振器，其特征在于，所述連接梁連接相鄰的所述諧振子形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述諧振子和所述連接梁沿所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的中心處對稱。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的mems諧振器，其特征在于，所述電極組件包括驅(qū)動電極和感測電極，所述驅(qū)動電極用于與所述諧振子之間形成電容式驅(qū)動結(jié)構(gòu)，所述感測電極用于與所述諧振子之間形成電容式感測結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的mems諧振器，其特征在于，所述驅(qū)動電極設(shè)于所述環(huán)形結(jié)構(gòu)外，所述感測電極設(shè)于所述環(huán)形結(jié)構(gòu)內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的mems諧振器，其特征在于，所述諧振子的數(shù)量為多個，所述連接梁為直梁結(jié)構(gòu)，相鄰的所述連接梁之間相互垂直。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的mems諧振器，其特征在于，所述mems諧振器還包括錨固件，所述錨固件的一端連接所述連接梁，所述錨固件的另一端向背離所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部延伸設(shè)置，所述錨固件的另一端用于連接襯底。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的mems諧振器，其特征在于，所述電極組件與所述錨固件之間間隔設(shè)置形成第三間隙，所述第二間隙與所述第三間隙連通。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的mems諧振器，其特征在于，遠(yuǎn)離所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的中心處對應(yīng)的兩個所述連接梁連接所述錨固件，所述錨固件向所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的所述中心處延伸設(shè)置，所述錨固件間隔設(shè)置，每個所述錨固件在遠(yuǎn)離所述連接梁的一端設(shè)有錨點(diǎn)，所述錨固件通過多個所述錨點(diǎn)連接有所述襯底。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的mems諧振器，其特征在于，遠(yuǎn)離所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的中心處對應(yīng)的兩個所述連接梁連接所述錨固件，所述錨固件向所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的所述中心處延伸設(shè)置，所述錨固件在環(huán)形結(jié)構(gòu)的所述中心處相互連接，所述中心處配置為錨點(diǎn)，所述錨固件通過所述錨點(diǎn)連接有所述襯底。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種MEMS諧振器。電極組件能夠誘導(dǎo)諧振組件的諧振子產(chǎn)生振動，連接梁連接于相鄰的諧振子之間，通過第一間隙和第二間隙使電極組件和諧振子、電極組件和連接梁實現(xiàn)隔離，避免電極組件和諧振子、電極組件和連接梁之間的電信號干擾。通過第二間隙的兩傾斜段和一平直段在第一間隙和第二間隙之間形成漸變間隙，在第一間隙和第二間隙的連接處，通過傾斜段進(jìn)行過渡，這樣的設(shè)計能夠降低在連接處形成硅橋殘留的概率，進(jìn)而提高刻蝕的均勻性，提高器件加工性能，減少加工不良。

技術(shù)研發(fā)人員：朱懷遠(yuǎn),吳振云,謝國偉,林友玲,李明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：麥斯塔微電子（深圳）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231225
技術(shù)公布日：2024/12/19