CN108151735B - 一种利用soi片制作高精度mems惯性传感器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的方法，主要包括以下步骤：(1)处理SOI片：在SOI片的器件层上制作驱动电容极板和封装凸点，采用深硅刻蚀工艺加工刻蚀槽直至SOI片的牺牲层，完成硅基检验质量块和弹簧的一体化加工；在支撑层上制作掩膜，采用深硅刻蚀工艺制作释放孔结构直至SOI片的牺牲层；通过释放孔刻蚀SOI片的牺牲层，使可活动的部件被释放；(2)制作盖板；(3)将SOI片与盖板两者进行对准封装，形成MEMS惯性传感器。本发明通过对关键器件层、支撑层的选取，以及对电容位移检测方式进行改进，与现有技术相比能够有效制作大检验质量块和较高的电容位移检测精度、解决MEMS惯性传感器精度不高的问题。

Description

一种利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的方法

技术领域

本发明属于微电子器件加工制造领域，更具体地，涉及一种利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的方法。

背景技术

随着微机电系统(MEMS)技术的不断发展，硅微机械加工工艺的日趋成熟，硅微机械传感器由于其价格低、精度高和适合于批量生产，而被广泛地应用于不同领域，如汽车安全气囊、机器人生产及自动化控制等各个方面。但是MEMS惯性传感器精度较低，消费电子类的MEMS惯性传感器多使用硅表面工艺，因器件层的厚度较小导致检验质量块小，无法达到较低的机械热噪声。工业级和面向高端应用的MEMS惯性传感器多使用SOI工艺和体硅工艺来达到较高的精度。

专利申请号为201210110743.5的专利“一种SOI MEMS单片集成方法”，该方法采用传统的SOI工艺，使用SOI硅片中较薄的30μm硅层作为器件层，利用基于深硅刻蚀工艺加工出弹簧质量块结构；将SOI硅片中较厚的300μm硅层作为器件框架支撑层。通过这种传统的SOI工艺方法加工的MEMS惯性传感器精度高于基于表面工艺的产品，可以面向工业级应用，但是仍然无法满足高端应用的精度需求，如面向航空航天和地球物理领域的应用。

专利申请号为201410140457.2的专利“一种深硅刻蚀方法”，该方法采用基于深硅刻蚀的体硅工艺可将500μm厚的单晶硅片刻穿，能制作出较大的检验质量块和获得大高宽比结构，适用于面向高端应用的高精度MEMS惯性传感器的加工。但是该方法对弹簧质量块结构的环境适应性保护，需要特殊的封装方式，工艺复杂。

高精度MEMS惯性传感器一般具有较小的全量程范围，然而一些特定的使用环境需要传感器能够承受远大于自身量程的随机振动和冲击过载加速度，这就需要对传感器中可以活动的部分，即弹簧质量块系统进行有效地保护。目前对于弹簧质量块系统的保护主要是通过制作阻挡结构来实现面内运动保护，而面外运动的保护主要是通过组装以及封装的来实现，工艺的复杂程度较高。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的工艺方法，其中通过对其关键器件层、支撑层的选取和变面积周期阵列式电容位移传感器的配置方式等进行改进，与现有技术相比能够有效制作大检验质量块、解决MEMS惯性传感器精度不高的问题，利用SOI片支撑层的限位作用既可实现面外方向运动的保护，又可大大简化封装工艺；并且，本发明通过对弹簧质量块系统的细节结构设计，可有效控制它们的本征频率，降低机械热噪声，以及实现更低的交叉轴灵敏度。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)处理SOI片：

在该SOI片的器件层上制作掩膜图形，通过金属刻蚀法或者金属剥离法完成驱动电容极板和封装凸点的制作；制作弹簧和检验质量块的掩膜图形，采用深硅刻蚀工艺加工，使无掩膜区域形成刻蚀槽直至SOI片的牺牲层暴露；

在该SOI片的支撑层上制作释放孔掩膜图形，通过深硅刻蚀工艺刻蚀该支撑层的无掩膜区域至该SOI片的牺牲层，使该牺牲层暴露；

采用氢氟酸或者反应离子刻蚀机刻蚀该SOI片的牺牲层，使暴露的牺牲层区域被刻蚀，从而在该SOI片的器件层内形成弹簧和检验质量块，由此构成弹簧-质量块系统，并且所述驱动电容极板位于所述检验质量块上；

(2)在盖板上制作金属图形，包括拾取电容极板、封装凸点和引线键合点；

(3)将所述步骤(1)得到的所述SOI片与所述步骤(2)得到的所述盖板两者进行对准封装，从而形成MEMS惯性传感器。

作为本发明的进一步优选，所述步骤(1)中，所述器件层对应SOI片中厚度大的硅层，所述支撑层对应SOI片中厚度小的硅层，所述牺牲层对应SOI片中的绝缘层，优选的，所述绝缘层为氧化硅层；

优选的，所述器件层的厚度为300-1000μm，所述支撑层的厚度为2-200μm，所述牺牲层的厚度为0.1-5μm。

作为本发明的进一步优选，所述步骤(3)中，所述封装具体是在封装凸点上以回流焊的方式进行封装。

作为本发明的进一步优选，所述步骤(1)中，所述检验质量块的厚度为300-1000μm，所述刻蚀槽的深宽比为5～20且其刻蚀深度与所述器件层的厚度相同。

作为本发明的进一步优选，所述步骤(1)中，刻蚀所述器件层对应形成的弹簧结构其高宽比不低于50且刻蚀深度与所述器件层厚度相同。

作为本发明的进一步优选，所述步骤(1)得到的所述弹簧-质量块系统，该系统本征频率为1-200Hz；优选的，该系统采用单晶硅材料，该硅基弹簧-质量块系统的机械热噪声不超过

级别。

作为本发明的进一步优选，所述步骤(1)得到的所述弹簧-质量块系统对单方向加速度敏感，该系统的高阶共振频率是其本征频率的10倍以上，也即交叉轴灵敏度小于1％。

作为本发明的进一步优选，所述步骤(3)得到的MEMS惯性传感器优选为差分变面积式周期阵列电容位移传感器；所述驱动电容极板与所述拾取电容极板为变面积式周期阵列电容极板，每个阵列周期由正、负两个驱动电容极板以及一个信号拾取电容极板组成，这两个正、负驱动电容极板所施加驱动信号幅值相等且相位相反。

本发明利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的工艺方法，通过该方法能够生产出具有大检验质量块的MEMS惯性传感器，检验质量块对应SOI片中厚度大的硅层，其厚度可优选为300-1000μm；该传感器具有较低的噪声，弹簧质量块结构的本征频率可优选为1-200Hz，可以达到

级别以及更低的机械热噪声。本发明提供了一种高精度MEMS惯性传感器的实现工艺，制得的MEMS惯性传感器以加速度计为例其精度可达ng量级及其以下，在简化生产工艺、降低传感器噪声的同时节约生产成本。本发明不仅仅适用于加速度计，还适用于重力仪、陀螺仪等惯性传感器。本发明中的弹簧质量块结构尤其可对单方向加速度敏感，结构本身的高阶共振频率是其本征频率的10倍以上，可使交叉轴灵敏度小于1％。

本发明中尤其与传统的SOI加工工艺不同的是，本发明是采用SOI硅片中较厚的硅层作为器件层，采用SOI硅片中较薄的硅层作为支撑层，采用SOI硅片中的绝缘层(如氧化层)作为牺牲层，能够实现高精度MEMS惯性传感器的制备。该MEMS惯性传感器中的支撑层可以对弹簧质量块结构进行面外方向的限位保护，从而保护弹簧质量块结构免受随机振动和冲击过载造成损伤，即，利用SOI片的支撑层的限位作用即可实现面外方向运动的保护，可大大简化封装工艺要求。

本发明中检验质量块的厚度为300-1000μm，刻蚀所得弹簧梁结构的高宽比不低于50，对于形成的弹簧-质量块系统，由于弹簧刚度低以及检验质量块大，从而使得该系统本征频率为1-200Hz；另外由于单晶硅材料极低的能量耗散特性，因此硅基弹簧质量块系统的机械热噪声优选不超过10ng/

级别；并且，由于弹簧结构大高宽比设计使得敏感方向的刚度较低而非敏感方向的刚度较高，从而使得系统的高阶共振频率是其本征频率的10倍以上，也即交叉轴灵敏度小于1％。MEMS惯性传感器的精度主要受弹簧质量块结构本身的机械热噪声，以及位移传感器的灵敏度所决定。其他使用SOI片制作的MEMS惯性传感器的位移传感方式是以梳齿电容形式的，梳齿结构与弹簧质量块结构连为一体，同时通过深硅刻蚀工艺加工。梳齿式电容位移传感器的灵敏度主要受梳齿之间的间距，也即刻蚀槽的槽宽所限制；受现有深硅刻蚀工艺和设备的能力限制，刻蚀槽的深宽比往往无法超过10，所以使用较厚的硅层作为器件层使用虽然可以制作较大的检验质量块来获得较低的机械热噪声，但是刻蚀槽的宽度必须随刻蚀深度增大而增大，势必会导致电容位移传感器的灵敏度降低，整体而言并无法得到较高的精度，因此往往选择使用较薄的硅层作为器件层。而本发明则是选择SOI片中厚度大的硅层作为器件层，在该器件层内制作深宽比不低于5的高深宽比的刻蚀槽实现硅基检验质量块和弹簧的一体化加工，并优选使用变面积式阵列周期电容位移传感器，在检验质量块上方制作金属电容极板(即驱动电容极板，该驱动电容极板与位于盖板上的拾取电容极板可共同构成差分变面积式周期阵列电容位移传感器的一个周期单元，即三极板差分电容器)，其灵敏度不受刻蚀槽宽的限制，因此使用SOI片较厚的硅层通过深硅刻蚀工艺加工弹簧质量块结构可以获得较低的机械热噪声的同时，并不影响位移传感灵敏度，从而总体提高MEMS惯性传感器的精度。此外，使用现有技术中国专利201410140457.2的工艺方法同样可以是MEMS惯性传感器达到较低的机械热噪声以及使用相同的变面积式周期阵列电容位移传感器，获得较高的传感精度。但是高精度MEMS惯性传感器结构脆弱，上述专利很难对结构进行面外方向上的结构保护；而本发明可以使用SOI片较薄的硅层作为面外方向的限位保护，可以有效提高高精度MEMS惯性传感器在恶略环境下的存活能力。

本发明中高精度MEMS惯性传感器优选是差分变面积式周期阵列电容位移传感器，可以充分利用质量块上的所有面积来布置电容极板，使单位位移产生较大的电容值变化，从而提高电容位移传感的灵敏度和位移检测精度。驱动电容极板与拾取电容极板可以为变面积式周期阵列电容极板，每个阵列周期由正、负两个驱动电容极板以及一个信号拾取电容极板组成，其中驱动极板的正、负是指它们上加载的载波幅值相同而相位相反。拾取极板与正、负驱动极板有部分区域重叠，惯性传感器工作零点处拾取极板与正、负驱动极板相重叠的区域面积相同。

综上，本发明一方面与传统SOI工艺相比：(1)由于通过使用SOI片较厚的硅层来加工制造大检验质量块，获得较低机械热噪声，使器件具有高精度；(2)可以加工出高深宽比的弹簧结构(即大高宽比弹簧结构)，使得器件具有单方向敏感，并获得较低交叉灵敏度；(3)在质量块表面制作金属电容极板来实现差分变面积式周期阵列电容位移传感器，器件灵敏度(如位移传感的灵敏度)将不受刻蚀槽深宽比的工艺限制；另一方面，本发明与单晶硅体硅工艺相比：通过使用SOI片较薄的支撑层作为止挡机构来实现器件面外运动保护，不需要复杂的封装工艺即可实现弹簧质量块结构的面外方向限位保护。

附图说明

图1是本发明实施例的一种高精度MEMS惯性传感器的实现工艺中采用的SOI硅片的截面结构示意图。

图2a～f是本发明实施例的一种高精度MEMS惯性传感器的实现工艺的加工流程图。

图3是本发明实施例的一种高精度MEMS惯性传感器的实现工艺的未封装的样品俯视示意图。

图4是本发明实施例的一种高精度MEMS惯性传感器的实现工艺的未释放的样品仰视示意图。

图5是本发明实施例中的一种高精度MEMS惯性传感器的实现工艺的器件层经过深硅刻蚀加工后形成的大高宽比结构的扫描电子显微图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1为封装接触点(即封装凸点)，2为检验质量块，3为驱动电容极板，4为弹簧，5为外框，6为刻蚀槽，7为器件层，8为牺牲层，9为支撑层，10为牺牲层释放孔，11为盖板封装接触点，12为拾取极板，13为盖板，14为引线键合点，15为焊锡。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图所示，本发明实施例的一种高精度MEMS惯性传感器的实现工艺，包括如下步骤：

(1)在SOI硅片器件层7上完成金属电容极板3和封装接触点1的制作；

(2)在SOI硅片器件层7上形成掩膜，采用ICP深硅刻蚀至牺牲层8，形成刻蚀槽6，完成检验质量块2和弹簧4的制作；即，采用深硅刻蚀工艺加工高深宽比的刻蚀槽直至SOI片的牺牲层，完成硅基检验质量块和弹簧的一体化加工；

(3)在SOI硅片支撑层9上形成掩膜，采用ICP刻蚀硅片，直至暴露出SOI硅片中的牺牲层8；

(4)采用氢氟酸刻蚀硅片支撑层9暴露出的牺牲层8；

(5)完成盖板上拾取极板12、封装接触点11和引线键合点14的加工；

(6)采用回流焊的方式进行封装。

其中，步骤(2)和步骤(3)的顺序可以互换，也即SOI器件层和支撑层的加工顺序可以互换。

本发明中所使用的SOI硅片包括一次连接的硅器件层、绝缘层(即牺牲层)和硅支撑层。

以下为具体实施例：

实施例1

所采用的材料为SOI晶圆片，器件层7厚度500μm，牺牲层8厚度1μm，支撑层9厚度100μm。器件层7可以为硅层，牺牲层8可以为SiO₂层，支撑层9可以为硅层。

本发明提供的一种高精度MEMS惯性传感器的实现工艺，包括如下步骤：

(1)在SOI硅片器件层7上完成金属电容极板3和封装接触点1的制作，如图2a所示。进一步包括如下步骤：

(1-1)对硅片进行有机洗及氧等离子体清洗；

(1-2)采用电子束蒸发在硅片表面镀钛40nm，金200nm(均指厚度)；

(1-3)在金属层表面进行光刻，形成掩膜；

(1-4)将掩膜好的样品放入金刻蚀液中，10min后用流动的去离子水冲洗3min；

(1-5)再将该硅片放入钛刻蚀液中，2min后用流动的去离子水冲洗3min。

(2)在SOI硅片器件层7上形成掩膜，采用ICP深硅刻蚀至牺牲层8，形成刻蚀槽6，完成检验质量块2和弹簧4的制作，如图2b所示。进一步包括如下步骤：

(2-1)对在完成金属电容极板3和封装接触点1制作的SOI硅片器件层7进行表面处理，例如氧等离子体清洗，保证样品表面的洁净度；

(2-2)对样品进行光刻，形成掩膜；

(2-3)将掩膜好的样品放入ICP中进行深硅刻蚀，刻蚀深度为500μm，形成刻蚀槽6，完成检验质量块2和弹簧4的制作。

(3)在SOI硅片支撑层9上形成掩膜，采用ICP刻蚀硅片，直至暴露出SOI硅片中的牺牲层8，如图2c所示。进一步包括如下步骤：

(3-1)对样品进行表面处理，例如氧等离子体清洗，保证样品表面的洁净度；

(3-2)在SOI硅片支撑层9上进行光刻，形成掩膜，制作牺牲层释放孔10；

(3-3)将掩膜好的样品放入ICP中进行深硅刻蚀，刻蚀深度为100μm；

(4)采用氢氟酸刻蚀硅片支撑层9暴露出的牺牲层8，如图2d所示。进一步包括如下步骤：

(4-1)将样品放入氢氟酸溶液(如，40％氢氟酸：水按两者的体积比＝1:5得到的氢氟酸溶液，即使用40％浓度的氢氟酸与水按1：5的体积稀释得到的氢氟酸溶液)中刻蚀牺牲层8，时间为5min；

(4-2)用流动的去离子水冲洗5min。

(5)完成盖板上拾取极板12、封装接触点11和引线键合点14的加工，如图2e所示。进一步包括如下步骤：

(5-1)对玻璃片进行有机洗及氧等离子体清洗；

(5-2)在玻璃片表面匀双层胶，曝光显影后，用流动的去离子水冲洗5min；

(5-3)对样品进行表面处理，例如氧等离子体清洗，保证样品表面的洁净度；

(5-4)采用电子束蒸发在玻璃片表面镀钛40nm，金200nm；

(5-5)将样品放入丙酮中浸泡4-8小时，将金属剥离，放入异丙醇中浸泡3min，用流动的去离子水冲洗3min；

(5-6)将样品放入MIF溶液中浸泡1min，用流动的去离子水冲洗3min。

(6)采用回流焊的方式进行封装，封装后如图2f所示。进一步包括如下步骤：

(6-1)将焊锡球放在SOI硅片的封装接触点1上，在加热板上完成第一步回流过程；

(6-2)将盖板上用于封装的接触点与回流好的焊球接触，对准，放在加热板上进行第二次回流，封装完成。

实施例2

所采用的材料为SOI晶圆片，器件层7厚度400μm，牺牲层8厚度2μm，支撑层9厚度50μm。

本发明提供的一种高精度MEMS惯性传感器的实现工艺，包括如下步骤：

(1)在SOI硅片器件层7上完成金属电容极板3和封装接触点1的制作。进一步包括如下步骤：

(1-1)对硅片进行有机洗及氧等离子体清洗；

(1-2)在硅片表面匀双层胶，曝光显影后，用流动的去离子水冲洗5min；

(1-3)对样品进行表面处理，例如氧等离子体清洗，保证样品表面的洁净度；

(1-4)采用电子束蒸发在硅片表面镀钛40nm，金400nm；

(1-5)将样品放入丙酮中浸泡4-8小时，将金属剥离，放入异丙醇中浸泡3min，用流动的去离子水冲洗3min；

(1-6)将样品放入MIF中浸泡1min，用流动的去离子水冲洗3min。

(2)在SOI硅片器件层7上形成掩膜，采用深硅刻蚀至牺牲层8，形成刻蚀槽6，完成检验质量块2和弹簧4的制作。进一步包括如下步骤：

(2-1)对在完成金属电容极板3和封装接触点1制作的SOI硅片器件层7进行表面处理，例如氧等离子体清洗，保证样品表面的洁净度；

(2-2)对样品进行光刻，形成掩膜；

(2-3)将掩膜好的样品放入ICP中进行深硅刻蚀，刻蚀深度为400μm，形成刻蚀槽6，完成检验质量块2和弹簧4的制作。

(3)在SOI硅片支撑层9上形成掩膜，采用ICP刻蚀硅片，直至暴露出SOI硅片中的牺牲层8。进一步包括如下步骤：

(3-1)对样品进行表面处理，例如氧等离子体清洗，保证样品表面的洁净度；

(3-2)在SOI硅片支撑层9上进行光刻，形成掩膜，制作牺牲层释放孔10；

(3-3)将掩膜好的样品放入ICP中进行深硅刻蚀，刻蚀深度为50μm

(4)采用RIE刻蚀硅片支撑层9暴露出的牺牲层8。进一步包括如下步骤：

(4-1)采用RIE刻蚀牺牲层8，时间为5min；

(5)完成盖板上拾取极板12、封装接触点11和引线键合点14的加工。进一步包括如下步骤：

(5-1)对玻璃片进行有机洗及氧等离子体清洗；

(5-2)在玻璃片表面匀双层胶，曝光显影后，用流动的去离子水冲洗5min；

(5-3)对样品进行表面处理，例如氧等离子体清洗，保证样品表面的洁净度；

(5-4)采用电子束蒸发在玻璃片表面镀钛40nm，金400nm；

(5-5)将样品放入丙酮中浸泡4-8小时，将金属剥离，放入异丙醇中浸泡3min，用流动的去离子水冲洗3min；

(5-6)将样品放入MIF中浸泡1min，用流动的去离子水冲洗3min。

(6)采用回流焊的方式进行封装。进一步包括如下步骤：

(6-1)将预制焊锡片放在SOI硅片的封装接触点1上，在加热板上完成第一步回流过程；

(6-2)将盖板上用于封装的接触点与回流好的焊点接触，对准，放在加热板上进行第二次回流，完成封装。

本发明中使用的ICP深硅刻蚀工艺可以采用各种现有的深硅刻蚀工艺，例如可参考中国专利申请201410140457.2。牺牲层可以采用氢氟酸刻蚀、或反应离子刻蚀机(RIE)刻蚀；并且，不管是氢氟酸刻蚀还是RIE刻蚀都是有一定的各向同性刻蚀，所以即便不是暴露的牺牲层但是在释放孔周边的区域也会被横向刻蚀，因此刻蚀时将刻蚀被牺牲层释放孔暴露出的牺牲层区域以及周边区域。本发明所采用的光刻、金刻蚀液、钛刻蚀液等，均可参照现有技术；盖板上拾取极板、封装接触点和引线键合点的加工，可参考相关现有技术。本发明中的检验质量块、弹簧等术语，均满足MEMS领域的常规定义。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)处理SOI片：

在该SOI片的器件层上制作掩膜图形，通过金属刻蚀法或者金属剥离法完成驱动电容极板和封装凸点的制作；制作弹簧和检验质量块的掩膜图形，采用深硅刻蚀工艺加工，使无掩膜区域形成刻蚀槽直至SOI片的牺牲层暴露；

在该SOI片的支撑层上制作释放孔掩膜图形，通过深硅刻蚀工艺刻蚀该支撑层的无掩膜区域至该SOI片的牺牲层，使该牺牲层暴露；

采用氢氟酸或者反应离子刻蚀机刻蚀该SOI片的牺牲层，使暴露的牺牲层区域被刻蚀，从而在该SOI片的器件层内一体化加工形成弹簧和检验质量块，由此构成弹簧-质量块系统，并且所述驱动电容极板位于所述检验质量块上；

(2)在盖板上制作金属图形，包括拾取电容极板、封装凸点和引线键合点；

(3)将所述步骤(1)得到的所述SOI片与所述步骤(2)得到的所述盖板两者进行对准封装，从而形成MEMS惯性传感器；

并且，所述步骤(1)中，所述器件层对应SOI片中厚度大的硅层，所述支撑层对应SOI片中厚度小的硅层，所述牺牲层对应SOI片中的绝缘层；所述器件层的厚度为300-1000μm，所述支撑层的厚度为2-200μm，所述牺牲层的厚度为0.1-5μm。

2.如权利要求1所述利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的方法，其特征在于，所述绝缘层为氧化硅层。

3.如权利要求1所述利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述封装具体是在封装凸点上以回流焊的方式进行封装。

4.如权利要求1所述利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述检验质量块的厚度为300-1000μm，所述刻蚀槽的深宽比为5～20且其刻蚀深度与所述器件层的厚度相同。

5.如权利要求1所述利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，刻蚀所述器件层对应形成的弹簧结构其高宽比不低于50且刻蚀深度与所述器件层厚度相同。

6.如权利要求1所述利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的方法，其特征在于，所述步骤(1)得到的所述弹簧-质量块系统，本征频率为1-200Hz；所述弹簧-质量块系统采用单晶硅材料，弹簧-质量块系统的机械热噪声不超过

级别。

7.如权利要求1所述利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的方法，其特征在于，所述步骤(1)得到的所述弹簧-质量块系统对单方向加速度敏感，所述弹簧-质量块系统的高阶共振频率是其本征频率的10倍以上。

8.如权利要求1所述利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的方法，其特征在于，所述步骤(3)得到的MEMS惯性传感器为差分变面积式周期阵列电容位移传感器；所述驱动电容极板与所述拾取电容极板为变面积式周期阵列电容极板，每个阵列周期由正、负两个驱动电容极板以及一个信号拾取电容极板组成，这两个正、负驱动电容极板所施加驱动信号幅值相等且相位相反。

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