(100)矽材環式微陀螺儀之研製

Abstract

本文以環式微陀螺儀之製造為研究主題，環式微陀螺儀擁有體積小、重量輕、可大量製造降低成本、感測性高與低耗功率等優點。在此使用了微機電製程中的體型微加工與乾式深蝕刻技術，製作出可懸浮且具有高厚度之圓環振動結構。此外，並採取三組新穎支撐架結構來支撐圓環，且在電極區上再多添加次要電極設計，藉此來提高環式陀螺儀之靈敏度。 主要是利用(100)矽晶片與7740玻璃來製作，先以7740玻璃藉由BOE蝕刻出基座結構，再使用陽極接合法將7740玻璃與矽晶片接合，最後以ICP高密度電漿蝕刻矽晶片製作出可懸浮之圓環結構，來完成5mmX5mmX150μm之環式微陀螺儀元件，其中元件結構中最小之gap為5μm，深寬比約為30。 然而，實驗前之光罩尺寸設計與規劃，以及對於製造過程中疑點之思考與解決，也都極具重要性，為了達成以感測、分析與控制之終極目標下，在其尺寸設計與解決方法皆會有其限制，本文提供了第一階段之經驗與成果，以期能透過後續研究來使環式微陀螺儀之研製能更完善。