MEMS电容结构的制作方法

本技术涉及微机电，特别是涉及一种mems电容结构。

背景技术：

1、微机电系统(mems，micro-electro-mechanical system)是一种基于微电子技术和微加工技术的一种高科技领域。mems技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业，利用mems技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事，物联网等领域中都有着十分广阔的应用前景。电容式mems装置通过检测电容值的变化量，电容值的稳定性是保证诸如电容式加速度计、静电微执行器之类的电容式mems装置的精度的重要指标之一。

2、现阶段，常采用如下方法来降低电容容值的温度敏感性，包括：①选择温度系数小的电容器材料，诸如c0g、np0、x7r等贴片电容系列；②采用温度系数低于单层电容器的多层电容器；③采用温度补偿电路，将温度变化对电容值的影响降至最低；④控制电容器的工作温度，使其在合适的温度范围内工作。然而，除了方法①可以直接选择温度系数小的电容器材料，其他的方法都需要相应的设计电路配合调整，因此会加大成本和复杂度。采用温度系数小的材料制作电容器，尽管不需要额外的电路设计和调整，通常价格较高，而且有可能会影响其他性能指标。

3、因此，本领域亟需一种新型的mems电容结构。

4、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的，不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种mems电容结构，用于解决现有的低温度漂移的mems电容结构需要设计相应的电路配合使用，工艺成本较高等问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种mems电容结构，包括：

3、同心设置的第一电极和第二电极，所述第一电极包括第一电极锚定部以及交汇于所述第一电极锚定部的至少一组第一极板，每组第一极板包括沿径向排布且附接于所述第一电极锚定部的多个第一梳齿部；

4、所述第二电极包括位于所述第一电极外围的第二电极锚定部以及自所述第二电极锚定部延伸向所述第一电极锚定部的至少一组第二极板，每组第二极板包括沿径向排布且附接于所述第二电极锚定部的多个第二梳齿部；

5、其中，所述第一极板与所述第二极板围绕所述第一电极锚定部设置成使多个所述第一梳齿部与多个所述第二梳齿部插齿排列，每组第一极板还包括自所述第一电极锚定部径向延伸的第一连接部，所述第一连接部与同组的多个第一梳齿部交叉连接以将多个所述第一梳齿部附接于所述第一电极锚定部上，各第一梳齿部包括朝向邻近的第二梳齿部凸出的凸出部，并且所述第二梳齿部与邻近的所述第一梳齿部至少部分交叠以于所述凸出部与所述第二梳齿部之间构成电容，分布于所述第一连接部一侧的凸出部与分布于所述第一连接部另一侧的凸出部具有相反的凸出方向以将温度引起的电容容值变化相互抵消。

6、可选地，多组所述第一极板通过所述第一电极锚定部固定连接于衬底上以用于使所述第一极板悬空于所述衬底之上，多组所述第二极板通过所述第二电极锚定部固定连接于所述衬底上以用于将所述第二极板悬空于所述衬底之上。

7、可选地，所述第一电极锚定部为圆形，所述第二电极锚定部的形状包括圆环形和方环形中的一种。

8、可选地，每组第二极板还包括用于将多个所述第二梳齿部附接于所述第二电极锚定部上的第二连接部，所述第二连接部沿径向延伸且与同组的多个所述第二梳齿部交叉连接于各第二梳齿部的中点处。

9、可选地，每组第一极板包括沿圆周周向设置的多个第一梳齿部，每组第二极板包括沿圆周周向设置的多个第二梳齿部。

10、可选地，所述凸出部具有与邻近的第二梳齿部大致相同曲率的扇形轮廓以于两者之间构成间距大致恒定的间隙。

11、可选地，多个所述第一梳齿部分别具有在径向向外方向上长度依次增加的趋势，且多个所述第二梳齿部分别具有在径向向外方向上长度依次增加的趋势。

12、可选地，所述第一梳齿部与所述第二梳齿部沿径向交替排布，所述第二梳齿部与所述第一梳齿部之间具有沿径向向外方向依次增加的交叠量。

13、可选地，所述第一电极锚定部与多组第一极板为一体结构，所述第二电极锚定部与多组第二极板为一体结构。

14、可选地，凸出部设置于各第二梳齿部上而非设置于各第一梳齿部上，并且所述第二梳齿部与邻近的第一梳齿部至少部分交叠以所述第二梳齿部上的凸出部与所述第一梳齿部之间构成电容，每组第二极板还包括自所述第二电极锚定部径向延伸的第二连接部，所述第二连接部与同组的多个第二梳齿部交叉连接以将多个所述第二梳齿部附接于所述第二电极锚定部上，分布于所述第二连接部一侧的凸出部与分布于所述第二连接部另一侧的凸出部具有相反的凸出方向以将温度引起的电容容值变化相互抵消。

15、本实用新型还提供一种mems装置，包括根据前述的mems电容结构。

16、如上所述，本实用新型的mems电容结构，具有以下有益效果：本实用新型提供的mems电容结构具有中心对称结构，可以降低外部应力/冲击的影响；通过沿径向排布的第一梳齿部上设置凸出部，且于各第一梳齿部的对称轴两侧设置朝向邻近的第二梳齿部且凸出方向相反的凸出部，使得产生温度引起的第一极板和第二极板的径向尺寸变化，于对称轴两侧的凸出部与邻近的第二梳齿部之间的电容极板间距会变化而产生电容容值的相互抵消，由此可以有效降低电容容值的温度敏感性，从而提升器件的精度，因此具有较高的实用价值。

技术特征：

1.一种mems电容结构，其特征在于，所述mems电容结构包括：

2.根据权利要求1所述的mems电容结构，其特征在于：多组所述第一极板通过所述第一电极锚定部固定连接于衬底上以用于使所述第一极板悬空于所述衬底之上，多组所述第二极板通过所述第二电极锚定部固定连接于所述衬底上以用于将所述第二极板悬空于所述衬底之上。

3.根据权利要求1所述的mems电容结构，其特征在于：所述第一电极锚定部为圆形，所述第二电极锚定部的形状包括圆环形和方环形中的一种。

4.根据权利要求2所述的mems电容结构，其特征在于；每组第二极板还包括用于将多个所述第二梳齿部附接于所述第二电极锚定部上的第二连接部，所述第二连接部沿径向延伸且与同组的多个所述第二梳齿部交叉连接于各第二梳齿部的中点处。

5.根据权利要求1所述的mems电容结构，其特征在于：每组第一极板包括沿圆周周向设置的多个第一梳齿部，每组第二极板包括沿圆周周向设置的多个第二梳齿部。

6.根据权利要求5所述的mems电容结构，其特征在于：所述凸出部具有与邻近的第二梳齿部大致相同曲率的扇形轮廓以于两者之间构成间距大致恒定的间隙。

7.根据权利要求1所述的mems电容结构，其特征在于：多个所述第一梳齿部分别具有在径向向外方向上长度依次增加的趋势，且多个所述第二梳齿部分别具有在径向向外方向上长度依次增加的趋势。

8.根据权利要求1所述的mems电容结构，其特征在于：所述第一梳齿部与所述第二梳齿部沿径向交替排布，所述第二梳齿部与所述第一梳齿部之间具有沿径向向外方向依次增加的交叠量。

9.根据权利要求1所述的mems电容结构，其特征在于：所述第一电极锚定部与多组第一极板为一体结构，所述第二电极锚定部与多组第二极板为一体结构。

10.根据权利要求1所述的mems电容结构，其特征在于：凸出部设置于各第二梳齿部上而非设置于各第一梳齿部上，所述第二梳齿部与邻近的第一梳齿部至少部分交叠以于所述第二梳齿部上的凸出部与所述第一梳齿部之间构成电容，每组第二极板还包括自所述第二电极锚定部径向延伸的第二连接部，所述第二连接部与同组的多个第二梳齿部交叉连接以将多个所述第二梳齿部附接于所述第二电极锚定部上，分布于所述第二连接部一侧的凸出部与分布于所述第二连接部另一侧的凸出部具有相反的凸出方向以将温度引起的电容容值变化相互抵消。

技术总结本技术提供一种MEMS电容结构，包括同心设置的第一电极和第二电极，第一电极包括第一电极锚定部以及交汇于第一电极锚定部的至少一组第一极板；第二电极包括位于第一电极外围的第二电极锚定部以及自第二电极锚定部延伸向第一电极锚定部的至少一组第二极板，每组第二极板包括沿径向排布的多个第二梳齿部，第一极板与第二极板围绕第一电极锚定部设置成使第一梳齿部与第二梳齿部插齿排列，第一梳齿部或第二梳齿部上设置有凸出部，位于第一连接部或第二连接部两侧的凸出部具有相反的凸出方向以将温度引起的电容容值变化相互抵消。本技术不仅可降低外部应力/冲击的影响，而且可有效降低电容容值的温度敏感性。技术研发人员：雷永庆,吴振云,黄寿受保护的技术使用者：麦斯塔微电子（深圳）有限公司技术研发日：20230828技术公布日：2024/3/24