【技术实现步骤摘要】
本申请涉及石英传感器件制备的，尤其是涉及一种降低石英传感器件机械耦合误差的方法。
技术介绍
1、石英传感器件是一种利用石英晶体的压电效应和谐振效应来进行测量、监测和控制的装置。石英传感器具有高精度、高稳定性、高分辨力等特点，在微型惯性导航系统、姿态测量与控制等领域具有广泛应用。
2、石英传感器芯片的机械耦合误差是指由于器件内部结构或外部环境的因素而导致的机械性来源的输出误差，其是石英惯性传感系统误差的主要来源，也是影响石英惯性传感系统整体精度的主要因素。造成机械耦合误差的因素有制造过程的偏差和不均匀性、温度变化导致的石英频率和机械结构变化、外部机械振动和冲击等。其中，石英传感器芯片制造过程中的偏差和不均匀性是影响石英传感器芯片机械耦合误差的主要因素。
3、石英传感器芯片的制造通常使用湿法化学腐蚀的方式进行加工。由于石英晶体的各向异性和光刻双面套刻误差的存在，虽然设计的石英传感器芯片是严格对称性结构，但是在湿法腐蚀过程后所得到的石英传感器芯片结构往往不是严格对称的。这种不对称性主要体现在石英传感器芯片结构的一侧侧壁会比另一侧侧壁存在尺寸更大的晶棱。
4、相关技术中，通过激光刻蚀来修调石英传感器芯片结构上的电镀金属平衡质量块，可以降低石英传感器芯片结构不对称性。但是这种方法只能在小范围内调整石英传感器芯片的质心分布，既只能小幅度降低由质心分布不均造成的机械耦合误差，无法降低电极偏差导致的驱动模态偏差所引起的机械耦合误差。或者通过调整石英腐蚀液化学药品配方、腐蚀温度以及腐蚀时间等腐蚀条件可以在一定程
5、针对上述中的相关技术，存在降低石英传感器件机械耦合误差效果差的问题。
技术实现思路
1、为了提高定点定位精确消除石英传感器芯片侧壁晶棱的精确度，以降低外界震动或应力对石英传感器芯片的影响，提高石英传感器芯片机械耦合误差的降低效果，本申请的目的是提供一种降低石英传感器件机械耦合误差的方法。
2、第一方面，本申请提供的降低石英传感器件机械耦合误差的方法采用如下的技术方案：
3、一种降低石英传感器件机械耦合误差的方法，包括以下步骤：
4、z切石英晶片上处理形成多个石英传感器芯片，得石英传感器晶片，其中，每一石英传感器芯片侧壁具有晶棱；
5、石英传感器晶片进行镀膜形成第一金属膜层；
6、第一金属膜层表面形成第一光刻胶；
7、通过侧面曝光方法对晶棱的第一光刻胶进行曝光；
8、将第一光刻胶的曝光图案转移到第一金属膜层，得暴露晶棱；
9、通过石英湿法化学腐蚀方法消除暴露晶棱。
10、通过采用上述技术方案，z切石英晶片上处理形成石英传感器芯片，石英传感器芯片具有均一(位置、形状、大小)晶棱，对晶棱采用侧面曝光的方式定点定位得到暴露晶棱，而后配合石英湿法化学腐蚀方法消除暴露晶棱；首先，实现与石英传感器芯片制备工艺兼容，简化改进成本；其次，提高定点定位精确消除石英传感器芯片侧壁晶棱的精确度，以降低外界震动或应力对石英传感器芯片的影响，提高石英传感器芯片机械耦合误差的降低效果。
11、可选的，通过侧面曝光方法对晶棱的第一光刻胶进行曝光，包括：
12、确定正侧面曝光角度、正侧面光刻掩膜板；
13、石英传感器晶片正面向上，倾斜正侧面曝光角度后，覆盖正侧面光刻掩膜板，透过正侧面光刻掩膜板的光朝向晶棱正侧面，以对覆盖于晶棱正侧面的第一光刻胶进行曝光。
14、通过采用上述技术方案，基于石英传感器芯片、石英传感器晶片以及晶棱的形状、位置、大小设置，确定正侧面曝光角度、正侧面光刻掩膜板，实现对晶棱正侧面的第一光刻胶的定点定位曝光，提高对晶棱正侧面的第一光刻胶的曝光精确度。
15、可选的，通过侧面曝光方法对晶棱的第一光刻胶进行曝光，还包括：
16、确定反侧面曝光角度、反侧面光刻掩膜板；
17、石英传感器晶片反面向上，倾斜反侧面曝光角度后，覆盖反侧面光刻掩膜板，透过反侧面光刻掩膜板的光朝向晶棱反侧面，以对覆盖于晶棱反侧面的第一光刻胶进行曝光。
18、通过采用上述技术方案，于石英传感器芯片、石英传感器晶片以及晶棱的形状、位置、大小设置，确定反侧面曝光角度、反侧面光刻掩膜板，实现对晶棱反侧面的第一光刻胶的定点定位曝光，提高对晶棱反侧面的第一光刻胶的曝光精确度。
19、可选的，暴露晶棱与第一金属膜层的交界处，定义为第一线；
20、晶棱与石英传感器芯片侧面交界处，定义为第二线；
21、位于晶棱同侧的第一线与第二线间的距离为0.8-1.2μm。
22、通过采用上述技术方案，设定使第一线与第二线间的距离为0.8-1.2μm，即将晶棱的第一金属层的刻蚀面相对于晶棱本身的正侧面缩窄，该效果来源于在设定光刻掩膜板时，将晶棱的第一光刻胶的曝光面缩窄，综合实现对晶棱腐蚀面的补偿，解决石英晶棱两侧钻蚀特性导致的石英晶棱腐蚀面向石英侧壁扩散的问题，提高定点定位去除晶棱的精确度。
23、可选的，距离为1μm。
24、通过采用上述技术方案，限定位于晶棱同侧的第一线与第二线间的距离为1μm，进一步解决石英晶棱两侧钻蚀特性导致的石英晶棱腐蚀面向石英侧壁扩散的问题，提高定点定位去除晶棱的精确度。
25、可选的，第一线沿平行于z切石英晶片的方向延伸与覆盖于晶棱上的第一金属膜层相交形成第三线；
26、第一光刻胶曝光后与第一金属膜层的交界处与第三线重叠。
27、通过采用上述技术方案，基于第一线限定第三线，基于第三线限定曝光范围，提高定点定位去除晶棱的精确度。
28、可选的，第一金属膜层依次为cr膜层和au膜层，其中，cr膜层镀膜厚度为au膜层镀膜厚度为
29、通过采用上述技术方案，限定第一金属膜层厚度，提高暴露晶棱对应的第一金属层曝光端面的厚度均一性，满足第一金属膜层作为保护层需求的同时，减少对第一光刻胶的曝光影响。
30、可选的，第一光刻胶的厚度为5-10μm。
31、通过采用上述技术方案，限定第一光刻胶的厚度，减少对应斜切面长度，提高暴露晶棱对应的第一光刻胶曝光端面的厚度均一性。
32、可选的，所述石英湿法化学腐蚀方法包括利用腐蚀溶液进行腐蚀，所述腐蚀溶液包括50％质量浓度的氢氟酸溶液、40％质量浓度的氟化氢铵溶液、有机添加剂，其中，氢氟酸溶液、氟化氢铵溶液、有机添加剂的体积比为1：1.5：0.05～0.5，所述有机添加剂为冰乙酸、乙醇、异丙醇和吡啶的至少一种。
33、通过采用上述技术方案，首先，利用腐蚀溶液进行腐蚀，配合时间控制，提高定点定位腐蚀效果；其次，限定腐蚀溶液的原料种类，有机添加剂为短链有机溶液，能完全溶于水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，通过侧面曝光方法对所述晶棱(3)的第一光刻胶(5)进行曝光，包括：
3.根据权利要求1所述的降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，通过侧面曝光方法对所述晶棱(3)的第一光刻胶(5)进行曝光，还包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，所述暴露晶棱(6)与所述第一金属膜层(4)的交界处，定义为第一线(7)；
5.根据权利要求4所述的降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，距离为1μm。
6.根据权利要求4所述的降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，所述第一线(7)沿平行于所述Z切石英晶片的方向延伸与覆盖于所述晶棱(3)上的第一金属膜层(4)相交形成第三线(9)；
7.根据权利要求1所述的降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，所述第一金属膜层(4)依次为Cr膜层和Au膜层，其中，Cr膜层镀膜
8.根据权利要求1所述的降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，所述第一光刻胶(5)的厚度为5-10μm。
9.根据权利要求1所述的降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，所述石英湿法化学腐蚀方法包括利用腐蚀溶液进行腐蚀，所述腐蚀溶液包括50％质量浓度的氢氟酸溶液、40％质量浓度的氟化氢铵溶液、有机添加剂，其中，氢氟酸溶液、氟化氢铵溶液、有机添加剂的体积比为1：1.5：0.05～0.5，所述有机添加剂为冰乙酸、乙醇、异丙醇和吡啶的至少一种。
10.根据权利要求9所述的降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，氢氟酸溶液、氟化氢铵溶液、有机添加剂的体积比为1：1.5：0.1。
...【技术特征摘要】
1.降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，通过侧面曝光方法对所述晶棱(3)的第一光刻胶(5)进行曝光，包括：
3.根据权利要求1所述的降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，通过侧面曝光方法对所述晶棱(3)的第一光刻胶(5)进行曝光，还包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，所述暴露晶棱(6)与所述第一金属膜层(4)的交界处，定义为第一线(7)；
5.根据权利要求4所述的降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，距离为1μm。
6.根据权利要求4所述的降低石英传感器件机械耦合误差的方法，其特征在于，所述第一线(7)沿平行于所述z切石英晶片的方向延伸与覆盖于所述晶棱(3)上的第一金属膜层(4)相交形成第...
【专利技术属性】
技术研发人员：阮翔宇，钟院华，廖翔，詹超，熊峰，
申请(专利权)人：泰晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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