一种MEMS振荡器和制造方法
本申请公开了一种MEMS振荡器，用半导体和金属层结构制成，包括中央振子、外环振子和支撑结构。在层平面上，中央振子为圆形，多个外环振子沿中央振子外围圆周排列；多个外环振子内侧与中央振子外侧之间构成环状间隙，且每个外环振子内侧中部与中央振子外侧连通；所述支撑结构为完整的环状体，连接在外环振子底部。本申请还包含一种MEMS振荡器的制造方法。本申请的技术方案解决现有技术的MEMS振荡器杂散波较多的问题。
发明专利
CN202311560652.6
2023-11-21
CN117639667A
2024-03-01
H03B5/04(2006.01)
北京无线电计量测试研究所
刘莎;贾丽娜;吴欢欢;王超;郄莉;褚旭飞;李渤弘
100854 北京市海淀区永定路50号142信箱408分箱
北京国昊天诚知识产权代理有限公司
南霆
北京;11
1.一种MEMS振荡器，用半导体和金属层结构制成，其特征在于，包括中央振子、外环振子和支撑结构； 在层平面上，中央振子为圆形，多个外环振子沿中央振子外围圆周排列； 多个外环振子内侧与中央振子外侧之间构成环状间隙，且每个外环振子内侧中部与中央振子外侧连通； 所述支撑结构为完整的环状体，连接在外环振子底部。 2.如权利要求1所述的一种MEMS振荡器，其特征在于， 所述中央振子、外环振子和连通部为压电材料，顶层共同覆盖有第一金属层； 所述支撑结构顶层覆盖有第二金属层。 3.如权利要求1所述的一种MEMS振荡器，其特征在于， 所述支撑结构为包含氧化硅和硅的多层结构。 4.如权利要求1所述的一种MEMS振荡器，其特征在于， 所述外环振子的内、外侧表面为与中央振子同心的圆弧面。 5.如权利要求1所述的一种MEMS振荡器，其特征在于， 所述外环振子的数量为沿圆周对称分布的偶数个。 6.如权利要求1所述的一种MEMS振荡器，其特征在于， 相邻的外环振子，相对的侧表面相互平行，或者，相对的侧表面延长面相汇于中央振子中心。 7.如权利要求1所述的一种MEMS振荡器，其特征在于，所述中央振子分布有与层平面垂直的通孔。 8.一种MEMS振荡器制造方法，用于实现权利要求1～7任意一项所述MEMS振荡器，其特征在于，包含以下步骤： 选择硅-氧化硅-硅的SOI基质材料，在其上面镀金，再外延或键合压电材料，通过光刻和刻蚀技术，生成所述支撑结构、中央振子和外环振子结构。 9.如权利要求8所述的MEMS振荡器制造方法，其特征在于，通过环状间隙的大小确定振荡器的输出频率和Q值。 10.如权利要求8所述的MEMS振荡器制造方法，其特征在于，通过通孔的数量和/或直径确定振荡器频率随温度变化值。