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MEMS結構的制作方法

文檔序號:12258716閱讀:492來源:國知局
MEMS結構的制作方法與工藝

本實用新型涉及微機電系統(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)鄰域,更具體地,涉及一種MEMS結構。



背景技術:

MEMS器件是在微電子技術基礎上發展起來的采用微加工工藝制作的電子機械器件,已經廣泛地用作傳感器和執行器。例如,MEMS器件可以是硅電容麥克風。硅電容麥克風通常包括襯底、背極板和振膜層,其中振膜層是硅電容麥克風的核心部件,該振膜層靈敏地響應聲壓信號并將之轉化為電信號。另外隨著硅電容麥克風向更便捷的方向發展,硅電容麥克風還包括一種無背極板的硅電容麥克風,此類硅電容麥克風不設有背極板,僅具有振膜層,通常利用振膜層與襯底之間的電容信號來反應聲學信號。因此不論哪種硅電容麥克風,都需要在襯底上形成至少一層結構層作為振膜層來發揮其作用。與硅電容麥克風類似,基于電容特性的MEMS傳感器以及大部分的MEMS執行器均包括至少一層結構層來發揮其作用。

在典型的結構中,MEMS結構的襯底設有貫穿其相對兩個表面的通孔,結構層包括與通孔對應的中間部分和環繞該中間部分的周邊部分。以硅電容麥克風的振膜層為例,其中振膜層的中間部分與通孔對應從而懸空,因此振膜層的中間部分可自由振動,此區域也即硅電容麥克風的有效區域。而振膜層的周邊部分可將可動的中間部分與相對固定的襯底相互連接,行業內將該周邊部分稱為錨區,該錨區與襯底間的連接可以是直接的,也可以是間接的。

在上述現有的MEMS結構中,當結構層受到來自外界較強的氣流沖擊時,氣流在MEMS結構內很難及時排出,可能會使結構層損壞。因此,期望進一步改進現有MEMS結構,以提高其穩定性。



技術實現要素:

鑒于上述問題,本實用新型的目的在于提供一種MEMS結構,其中,利用結構層周邊部分的通道泄放較強的氣流,保護結構層,提高MEMS結構的可靠性。

根據本實用新型的一方面,提供一種MEMS結構,包括:襯底,所述襯底設有貫穿其相對兩個表面的通孔;結構層,所述結構層位于所述襯底上,所述結構層為至少一層,所述結構層中的每層包括與所述通孔對應的中間部分和環繞所述中間部分的周邊部分,其中,所述結構層中的至少部分層設有貫穿所述周邊部分向外界延伸的通道。

優選地,所述通道從所述結構層的中心向四周輻射分布。

優選地,所述結構層在所述通道處設有凸起。

優選地,所述結構層中的至少兩層設有所述通道。

優選地,所述通道在不同的所述結構層上的位置相互錯開。

優選地,所述MEMS結構為MEMS麥克風,所述通孔為所述MEMS麥克風的聲腔,所述結構層包括:振膜層,聲信號通過所述聲腔到達所述振膜層。

優選地,所述振膜層的所述周邊部分與所述襯底直接接觸,所述振膜層設有所述通道,所述通道的長度大于所述振膜層的所述周邊部分的寬度。

優選地,所述結構層還包括:第一支撐層,所述第一支撐層位于所述振膜層與所述襯底間,所述第一支撐層的所述中間部分為空,所述振膜層和/或所述第一支撐層設有所述通道。

優選地,所述振膜層設有所述通道,所述通道的長度大于所述振膜層的所述周邊部分的寬度。

優選地,所述結構層還包括:背極板以及第二支撐層,所述背極板位于所述振膜層上,所述第二支撐層位于所述振膜層與所述背極板間,使得所述背極板與所述振膜層相隔,所述第二支撐層的所述中間部分為空,所述振膜層、所述第二支撐層、所述背極板中的任意至少一層設有所述通道。

優選地,所述振膜層和/或所述背極板設有所述通道,所述通道的長度大于所述振膜層和/或所述背極板的所述周邊部分的寬度。

根據本實用新型的實施例的MEMS結構,當較強的氣流進入該MEMS結構時,結構層周邊部分的通道可以泄放其中至少部分氣流,使得結構層受到沖擊變小,避免損壞,提高MEMS結構的壽命和穩定性。

在優選的實施例中,結構層在通道處設有凸起,加強了結構層在通道處的強度,使得MEMS結構的可靠性更高。

在優選的實施例中,結構層中的至少兩層設有該通道,并且通道在不同的結構層上的位置相互錯開,保證MEMS結構具有更強的抗氣流沖擊能力的同時結構的強度仍然可靠。

附圖說明

通過以下參照附圖對本實用新型實施例的描述,本實用新型的上述以及其他目的、特征和優點將更為清楚,在附圖中:

圖1a至圖1c分別示出根據本實用新型第一實施例的MEMS結構的立體圖、立體分解圖及俯視圖。

圖2a至圖2d分別示出根據本實用新型第二實施例的MEMS結構的立體圖、立體分解圖及俯視圖。

圖3a至圖3c分別示出根據本實用新型第三實施例的MEMS結構的立體圖和立體分解圖及俯視圖。

圖4a和圖4b分別示出根據本實用新型第四實施例的MEMS結構的立體圖和立體分解圖。

圖5a至圖5c分別示出根據本實用新型第五實施例的MEMS結構的立體圖和立體分解圖及底視圖。

圖6a至圖6b分別示出根據本實用新型第六實施例的MEMS結構的立體圖和立體分解圖。

圖7a至圖7c分別示出根據本實用新型第七實施例的MEMS結構的立體圖和立體分解圖及底視圖。

圖8a至圖8c分別示出根據本實用新型第八實施例的MEMS結構的立體圖和立體分解圖及底視圖。

圖8d示出根據本實用新型第八實施例的MEMS結構的振膜層的立體圖。

具體實施方式

以下將參照附圖更詳細地描述本實用新型。在各個附圖中,相同的元件采用類似的附圖標記來表示。為了清楚起見,附圖中的各個部分沒有按比例繪制。此外,可能未示出某些公知的部分。

應當理解,在描述器件的結構時,當將一層、一個區域稱為位于另一層、另一個區域“上面”或“上方”時,可以指直接位于另一層、另一個區域上面,或者在其與另一層、另一個區域之間還包含其它的層或區域。并且,如果將器件翻轉,該一層、一個區域將位于另一層、另一個區域“下面”或“下方”。

如果為了描述直接位于另一層、另一個區域上面的情形,本文將采用“A直接在B上面”或“A在B上面并與之鄰接”的表述方式。在本申請中,“A直接位于B中”表示A位于B中,并且A與B直接鄰接。

在下文中描述了本實用新型的許多特定的細節,例如器件的結構、材料、尺寸、處理工藝和技術,以便更清楚地理解本實用新型。但正如本領域的技術人員能夠理解的那樣,可以不按照這些特定的細節來實現本實用新型。

在下文中將以MEMS麥克風為例說明MEMS結構及制造該MEMS結構中用到的方法。可以理解,采用類似的方法能夠制造與MEMS麥克風類似結構的各種類型的MEMS傳感器和執行器。

圖1a至圖1c分別示出根據本實用新型第一實施例的MEMS結構的立體圖、立體分解圖及俯視圖,其中俯視圖中隱藏了部分結構。該MEMS結構例如是MEMS麥克風,包括襯底110以及位于襯底110上的結構層。結構層為至少一層,本實施例中,結構層包括:振膜層120、位于振膜層120上的背極板130、位于振膜層120與襯底110之間的第一支撐層140、位于振膜層120與背極板130之間的第二支撐層150。

襯底110例如為體硅襯底、絕緣體上硅(SOI)襯底等。襯底110包括相對的第一表面和第二表面。其中襯底110設有貫穿其相對兩個表面的 通孔111,本實施例中,通孔111為MEMS麥克風的聲腔。

結構層在本實施例中為多層,每層結構層包括與通孔111對應的中間部分和環繞該中間部分的周邊部分。

第一支撐層140及第二支撐層150的材料例如為氧化硅或氮化硅。第一支撐層140位于振膜層120與襯底110間,其中間部分為空,僅具有周邊部分;第二支撐層150位于振膜層120與背極板130間,使得背極板130與振膜層120相隔,第二支撐層150的中間部分也為空,僅具有周邊部分。

振膜層120由導電材料(例如摻雜的多晶硅、金屬或合金)組成。振膜層120的周邊部分通過第一支撐層120固定在襯底110上,中間部分與背極板150組成MEMS麥克風的工作電容。振膜層120的第一表面與背極板130的第二表面相對,第二表面暴露于襯底110中形成的聲腔中。

背極板130由導電材料(例如摻雜的多晶硅、金屬或合金)組成。在本實施例中,振膜層120和背極板130均為圓形。背極板130具有相對的第一表面和第二表面。背極板130的第二表面的周邊部分固定在第二支撐層150上,第二表面的中間部分與振膜層120的第一表面的中間部分相對,并且形成空間,用于容納空氣等介質。

在工作中,外部的聲音信號例如是經由聲腔到達振膜層120的第二表面,使得振膜層120隨著聲音信號振動,從而改變振膜層120與背極板130之間的電容,將聲音信號轉變為電信號。此外,背極板130可以設置有多個孔,聲音信號也可以從所述多個孔到達振膜層120的第一表面。

振膜層120以及背極板130的中間部分在MEMS結構中懸空,此懸空的區域也即硅電容麥克風的有效區域。而振膜層120以及背極板130的周邊部分將各自結構層上懸空的中間部分與相對固定的襯底110直接或間接連接,行業內將該周邊部分稱為錨區。

根據本實用新型的MEMS結構,所述結構層中的至少部分層設有貫穿所述周邊部分向外界延伸的通道160,本實施例中僅在第一支撐層140設有該通道160。可以理解的是,位于同一結構層上的通道160可以是多個,如圖1c示出本實施例MEMS結構的俯視圖,其中將背極板130、 第二支撐層150以及振膜層120隱藏繪示,以清楚示出通道160及通孔111的形狀。第一支撐層140上的通道160從第一支撐層140的中心向四周輻射分布,使得聲腔及結構層的中間部分與外界通過通道160連通。

根據本實用新型的實施例的MEMS結構,當較強的氣流進入該MEMS結構時,第一支撐層140周邊部分的通道160可以泄放其中至少部分氣流,使得結構層受到沖擊變小,避免了結構層尤其是振膜層120的損壞,提高MEMS結構的壽命,并且本實施例中,通道160從所述結構層的中心向四周輻射分布,使氣流的泄放在結構層的各個方向上更均衡,提高MEMS結構的穩定性。

在上述實施例中,結構層包括振膜層120、背極板130、第一支撐層140以及第二支撐層150,其中通道160設在第一支撐層140一層上。但通道160可以不限于僅設在第一支撐層140上,也可以設在振膜層120、背極板130、第二支撐層150中的任意一層上,或者在振膜層120、背極板130、第一支撐層140以及第二支撐層150中的任意至少兩層上設置該通道160。在硅電容麥克風中,由于在背極板130上設置該通道160的作用不明顯,通常可以在振膜層120、第一支撐層140以及第二支撐層150中的至少部分層設置通道160。

圖2a至圖2d分別示出根據本實用新型第二實施例的MEMS結構的立體圖、立體分解圖及俯視圖,其中圖2c和圖2d所示俯視圖隱藏了部分結構。該MEMS結構例如是MEMS麥克風,包括襯底210以及位于襯底210上的結構層,結構層包括:振膜層220、位于振膜層220上的背極板230、位于振膜層220與襯底210之間的第一支撐層240、位于振膜層220與背極板230之間的第二支撐層250。襯底210設有貫穿其相對兩個表面的通孔211,每層結構層包括與通孔211對應的中間部分和環繞該中間部分的周邊部分。振膜層220以及背極板230的中間部分在MEMS結構中懸空,此懸空的區域也即硅電容麥克風的有效區域。而振膜層220以及背極板230的周邊部分將各自結構層上懸空的中間部分與相對固定的襯底210直接或間接連接,該周邊部分稱為錨區。通孔211為MEMS麥克風的聲腔,聲信號可以通過聲腔到達振膜層220。

以下將描述第二實施例與第一實施例的不同之處,對二者的相同之 處不再詳述。

根據本實用新型第二實施例的MEMS結構,所述結構層中的至少部分層設有貫穿所述周邊部分向外界延伸的通道260,與第一實施例不同的是,本實施例中通道260包括設在振膜層220上的通道261和設在第二支撐層250上的通道262。如圖2c和圖2d示出本實施例MEMS結構的俯視圖,其中圖2c將背極板230隱藏繪示,圖2d將背極板230以及第二支撐層250隱藏繪示,以清楚示出通道260的設置方式。振膜層220上的通道261為多個,并且從振膜層220的中心向四周輻射分布,第二支撐層250上的通道262也為多個,并且從第二支撐層250的中心向四周輻射分布,其中,振膜層220上通道261的長度大于振膜層220的周邊部分的寬度,使得MEMS結構的聲腔及結構層中間部分與外界通過通道261及通道262連通。

進一步地,振膜層220上通道261的位置與第二支撐層250上通道262的位置相互錯開,在本實施例中,振膜層220為圓形,第二支撐層250為圓環形,其中通道262的位置相當于通道261繞振膜層220中心旋轉一定角度相對應的位置。

可以理解的是,當結構層中的至少兩層設有通道時,不同的結構層上通道可以以類似本實施例中的方法設置,即通道在不同的結構層上的位置相互錯開,從而保證MEMS結構具有更強的抗氣流沖擊能力的同時結構的強度仍然可靠。另外需要說明的是,第一支撐層240、振膜層220、第二支撐層250以及背極板230中,任意至少一層都可以設置所述通道260,其中,當振膜層220和/或背極板230設有通道260時,通道260的長度可以大于對應結構層即振膜層220和/或背極板230的周邊部分的寬度,以方便聲腔及結構層中間部分與外界的連通。

當然,在MEMS麥克風中,振膜層與襯底間的第一支撐層并不是必需的。圖3a至圖3c分別示出根據本實用新型第三實施例的MEMS結構的立體圖、立體分解圖及俯視圖,其中圖3c所示俯視圖隱藏了部分結構。該MEMS結構例如是MEMS麥克風,包括襯底310以及位于襯底310上的結構層。以下將描述第三實施例與第一實施例的不同之處,對二者的相同之處不再詳述。

結構層包括:振膜層320、位于振膜層320上的背極板330、以及位于振膜層320與背極板330之間的第二支撐層350。襯底310設有貫穿其相對兩個表面的通孔311,每層結構層包括與通孔311對應的中間部分和環繞該中間部分的周邊部分。振膜層320以及背極板330的中間部分在MEMS結構中懸空,此懸空的區域也即硅電容麥克風的有效區域。而振膜層320以及背極板330的周邊部分將各自結構層上懸空的中間部分與相對固定的襯底310直接或間接連接,該周邊部分稱為錨區。通孔311為MEMS麥克風的聲腔,聲信號可以通過聲腔到達振膜層320。

在本實施例中,振膜層320的周邊部分直接與襯底310接觸,并且振膜層320的周邊部分設有自中間部分向外界延伸的通道360,其中通道360在振膜層320的中間部分的延伸長度可根據實際需要確定,只要能將襯底310內的通孔311與外界連通即可。如圖3c示出本實施例MEMS結構的俯視圖,其中將背極板330以及第二支撐層350隱藏繪示,以清楚示出通道360的設置方式。通道360可以是以振膜層320的中心為中心向四周輻射分布的多個,其中,振膜層320上通道361的長度大于振膜層320的周邊部分的寬度,以使氣流的泄放在結構層的各個方向上更均衡,提高MEMS結構的穩定性。需要說明的是,振膜層320、第二支撐層350以及背極板330中,任意至少一層都可以設置所述通道360,其中,當振膜層320和/或背極板330設有通道360時,通道360的長度可以大于對應結構層即振膜層320和/或背極板330的周邊部分的寬度,以方便聲腔及結構層中間部分與外界的連通。

根據本實用新型的實施例的MEMS結構,當較強的氣流進入該MEMS結構時,振膜層320周邊部分的通道360可以泄放其中至少部分氣流,使得結構層受到沖擊變小,避免了結構層尤其是振膜層320的損壞,提高MEMS結構的壽命。

需要說明的是,在上述各實施例中,振膜層及背極板均為圓形,但MEMS結構的結構層的外輪廓形狀不限于圓形,也可以是其他形狀。

圖4a和圖4b分別示出根據本實用新型第四實施例的MEMS結構的立體圖和立體分解圖。該MEMS結構例如是MEMS麥克風,包括襯底410以及位于襯底410上的結構層,結構層包括:振膜層420、位于振膜層420 上的背極板430、位于振膜層420與襯底410之間的第一支撐層440、位于振膜層420與背極板430之間的第二支撐層450。襯底410設有貫穿其相對兩個表面的通孔411,每層結構層包括與通孔411對應的中間部分和環繞該中間部分的周邊部分。振膜層420以及背極板430的中間部分在MEMS結構中懸空,此懸空的區域也即硅電容麥克風的有效區域。而振膜層420以及背極板430的周邊部分將各自結構層上懸空的中間部分與相對固定的襯底410直接或間接連接,該周邊部分稱為錨區。通孔411為MEMS麥克風的聲腔,聲信號可以通過聲腔到達振膜層420。第一支撐層440的周邊部分設有自其中間部分向外界延伸的通道460。

與第一實施例不同的是,本實施例的振膜層420以及背極板430的俯視形狀為呈中心對稱的八角圖案,第一支撐層440以及第二支撐層450的俯視形狀為環形圖案,該環形圖案的外輪廓為與背極板430對應的呈中心對稱的八角圖形、內輪廓為與通孔411對應的圓形。第一支撐層440的通道460為以第一支撐層440的中心為中心向四周輻射分布的八個,并且通道八個通道460的位置對應于第一支撐層440外輪廓的八個角設置。

根據本實用新型的實施例的MEMS結構,當較強的氣流進入該MEMS結構時,第一支撐層440周邊部分的通道460可以泄放其中至少部分氣流,使得結構層受到沖擊變小,避免了結構層尤其是振膜層420的損壞,提高MEMS結構的壽命,并且本實施例中,通道460從所述結構層的中心向四周輻射分布,使氣流的泄放在結構層的各個方向上更均衡,提高MEMS結構的穩定性。

圖5a至圖5c分別示出根據本實用新型第五實施例的MEMS結構的立體圖和立體分解圖及底視圖。該MEMS結構例如是MEMS麥克風,包括襯底510以及位于襯底510上的結構層。結構層包括:振膜層520、位于振膜層520上的背極板530、以及位于振膜層520與背極板530之間的第二支撐層550。襯底510設有貫穿其相對兩個表面的通孔511,每層結構層包括與通孔511對應的中間部分和環繞該中間部分的周邊部分。振膜層520以及背極板530的中間部分在MEMS結構中懸空,此懸空的區域也即硅電容麥克風的有效區域。而振膜層520以及背極板530的周邊部 分將各自結構層上懸空的中間部分與相對固定的襯底510直接或間接連接,該周邊部分稱為錨區。通孔511為MEMS麥克風的聲腔,聲信號可以通過聲腔到達振膜層520。

在本實施例中,振膜層520的周邊部分直接與襯底510接觸,并且振膜層520的周邊部分設有自中間部分向外界延伸的通道560,其中通道560在振膜層520的中間部分的延伸長度可根據實際需要確定,只要能將襯底510內的通孔511與外界連通即可。如圖5c示出本實施例MEMS結構的底視圖,通道560可以是以振膜層520的中心為中心向四周輻射分布的多個,其中,振膜層520上通道561的長度大于振膜層520的周邊部分的寬度,以使氣流的泄放在結構層的各個方向上更均衡,提高MEMS結構的穩定性。當然,通道560不限于設在振膜層520一層上,例如也可以設在第二支撐層550上。當然,在另外的實施例中,第一支撐層540、振膜層520、第二支撐層550以及背極板530中的任意至少一層都可以設置所述通道560,其中,當振膜層520和/或背極板530設有通道560時,通道560的長度可以大于對應結構層即振膜層520和/或背極板530的周邊部分的寬度,以方便聲腔及結構層中間部分與外界的連通。

進一步地,振膜層520在設有通道560的位置處設有凸起570。凸起570的形成過程例如是:首先在襯底510上制作犧牲層,接著圖案化該犧牲層使其與要得到的通道560的形狀相同,接著在上述圖案化的犧牲層上制作振膜層520,使得振膜層520對應圖案化的犧牲層的位置向上凸起,最后去掉該圖案化的犧牲層,在該圖案化犧牲層的原位置形成通道560,同時在通道560的位置處形成厚度與振膜層520主體厚度相同的凸起570。由于凸起的存在,后續在該振膜層520上形成的第二支撐層550以及在第二支撐層550上形成的背極板530在對應于凸起570的位置處也具有凸起。由于結構層在通道560處設有厚度與結構層主體厚度相同的凸起,加強了結構層在通道560處的強度,使得MEMS結構的可靠性更高。

隨著MEMS麥克風向更便捷的方向發展,MEMS麥克風還包括一種無背極板的MEMS麥克風,此類MEMS麥克風不設有背極板,僅具有振膜層,通常利用振膜層與襯底之間的電容信號來反應聲學信號。以下將說明本 實用新型在無背極板的MEMS麥克風中的應用,本實用新型在與此類無背極板的MEMS麥克風類似結構的各種類型的MEMS傳感器和執行器中的應用與以下實施例原理相同。

圖6a至圖6b分別示出根據本實用新型第六實施例的MEMS結構的立體圖和立體分解圖。該MEMS結構例如是MEMS麥克風,包括襯底610以及位于襯底610上的結構層。襯底610設有貫穿其相對兩個表面的通孔611,每層結構層包括與通孔611對應的中間部分和環繞該中間部分的周邊部分。與前述實施例不同的是,結構層僅包括:振膜層620、位于振膜層620與襯底之間的第一支撐層660。通孔611為MEMS麥克風的聲腔,第一支撐層640的中間部分為空,使得振膜層620的中間部分在MEMS結構中懸空,此懸空的區域也即MEMS麥克風的有效區域。而振膜層620的周邊部分將懸空的中間部分與相對固定的襯底610通過第一支撐層640連接,該周邊部分稱為錨區。通孔611為MEMS麥克風的聲腔,聲信號可以通過聲腔到達振膜層620。

根據本實用新型的MEMS結構,結構層中的至少部分層的周邊部分設有自中間部分向外界延伸的通道660,本實施例中,,在第一支撐層640設有該通道660。通道660可以為多個,并且從第一支撐層640的中心向四周輻射分布,使得聲腔及結構層的中間部分與外界通過通道660連通。當較強的氣流進入該MEMS結構時,第一支撐層640周邊部分的通道660可以泄放其中至少部分氣流,使得結構層受到沖擊變小,避免了結構層尤其是振膜層620的損壞,提高MEMS結構的壽命,并且本實施例中,通道660從所述結構層的中心向四周輻射分布,使氣流的泄放在結構層的各個方向上更均衡,提高MEMS結構的穩定性。

上述第六實施例中,振膜層620的錨區與襯底610通過二者之間的第一支撐層640連接,在替代的實施例中,振膜層的錨區也可以與襯底直接連接。圖7a至圖7c分別示出根據本實用新型第七實施例的MEMS結構的立體圖和立體分解圖及底視圖。該MEMS結構例如是MEMS麥克風,包括襯底710以及位于襯底710上的結構層。襯底710設有貫穿其相對兩個表面的通孔711,每層結構層包括與通孔711對應的中間部分和環繞該中間部分的周邊部分。結構層僅包括振膜層720,振膜層720的周 邊部分也即錨區直接與襯底710接觸,并且振膜層720的周邊部分設有自中間部分向外界延伸的通道760,其中通道760在振膜層720的中間部分的延伸長度可根據實際需要確定,只要能將襯底710內的通孔711與外界連通即可。如圖7c示出本實施例MEMS結構的底視圖,通道760可以是以振膜層720的中心為中心向四周輻射分布的多個,其中,振膜層720上通道761的長度大于振膜層720的周邊部分的寬度,以使氣流的泄放在結構層的各個方向上更均衡,提高MEMS結構的穩定性。

進一步地,振膜層720在設有通道760的位置處設有凸起770。凸起770的形成過程例如是:首先在襯底710上制作犧牲層,接著圖案化該犧牲層使其與要得到的通道760的形狀相同,接著在上述圖案化的犧牲層上制作振膜層720,使得振膜層720對應圖案化的犧牲層的位置向上凸起,最后去掉該圖案化的犧牲層,在該圖案化犧牲層的原位置形成通道760,同時在通道760的位置處形成厚度與振膜層720主體厚度相同的凸起770。由于振膜層720在通道760處設有厚度與振膜層720主體厚度相同的凸起770,加強了振膜層720在通道760處的強度,使得MEMS結構的可靠性更高。

在上述第七實施例中,振膜層720的中間部分與周邊部分處于同一平面,在制作凸起770的過程中,也可以利用所述犧牲層使得振膜層720中間部分至少部分向上偏移,從而高于周邊部分所處平面,下面以替代的第八實施例為例說明。

圖8a至圖8c分別示出根據本實用新型第八實施例的MEMS結構的立體圖和立體分解圖及底視圖,圖8d示出根據本實用新型第八實施例的MEMS結構的振膜層的立體圖。該MEMS結構例如是MEMS麥克風,包括襯底810以及位于襯底810上的結構層。襯底810設有貫穿其相對兩個表面的通孔811,每層結構層包括與通孔811對應的中間部分和環繞該中間部分的周邊部分。結構層僅包括振膜層820,振膜層820的周邊部分也即錨區直接與襯底810接觸,并且振膜層820的周邊部分設有自中間部分向外界延伸的通道860。通道860可以是以振膜層820的中心為中心向四周輻射分布的多個,振膜層820在設有通道860的位置處設有凸起870。與上述實施例不同的是,振膜層820的所述中間部分至少部分 向上偏移,從而高于周邊部分所處的平面,并在下方形成空間,該空間與通道860融為一體,相當于用于連接聲腔與外界的所述通道860的一部分,使得作為聲腔的通孔811通過該空間及通道860與外界連通。

本實施例的MEMS結構的制作過程可以是:首先在襯底810上制作犧牲層,接著圖案化該犧牲層,使得犧牲層的形狀對應于與要得到的通道860及所述空間的組合形狀,在本實施例中,該形狀類似于船舵。接著在上述圖案化的犧牲層上制作振膜層820,使得振膜層820對應圖案化的犧牲層的位置向上凸起,然后去掉該圖案化的犧牲層,則得到的振膜層820不僅形成了所述通道860,也使所述中間部分至少部分墊高,從而在墊高部分下方形成空間,該空間與通道820融為一體,相當于用于連接聲腔與外界的所述通道860的一部分。最后,在襯底810上形成通孔811作為聲腔,則聲腔通過所述空間及所述通道820與外界連接。可以理解的是,只要所述空間與所述通道860連通,所述通道860的長度應當不再受到限制。根據本實施例的MEMS結構,保證振膜層820結構強度的同時,通道860的長度不再受到限制,振膜層820在其中間部分也更加平整,使得MEMS結構的可靠性更高。

應當說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

依照本實用新型的實施例如上文所述,這些實施例并沒有詳盡敘述所有的細節,也不限制該實用新型僅為所述的具體實施例。顯然,根據以上描述,可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例,是為了更好地解釋本實用新型的原理和實際應用,從而使所屬技術領域技術人員能很好地利用本實用新型以及在本實用新型基礎上的修改 使用。本實用新型僅受權利要求書及其全部范圍和等效物的限制。

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