[發明專利]半導體裝置、MEMS結構和制作MEMS裝置的電極的方法

有效

• 申請號: 201310099965.6
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103369441B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 阿爾方斯·德赫;克里斯蒂安·赫聚姆;馬丁·烏策
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04;B81B7/00;B81C1/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 李靜,張云肖

技術領域

本發明一般涉及MEMS裝置和制作MEMS裝置的方法。?

背景技術

MEMS（微機電系統）話筒包括布置在硅芯片中的壓敏隔膜。MEMS話筒有時與前置放大器一起集成在單個芯片上。MEMS話筒還可包括使其成為數字MEMS話筒的模數轉換器（ADC）電路。?

發明內容

根據本發明的實施例，半導體裝置包括襯底、可動電極和反電極，其中，可動電極和反電極機械連接至襯底。可動電極被配置為使可動薄膜的內區為剛性。?

根據本發明的實施例，MEMS結構包括襯底、可動電極和第一多孔反電極，其中，可動電極和第一多孔反電極機械連接至襯底。可動電極包括位于內區中的徑向波紋線（corrugation?line）和位于外區中的周向波紋線。第一多孔反電極包括第一背脊。?

根據本發明的實施例，制作MEMS裝置的電極的方法包括：在掩模層中形成徑向開口，該掩模層布置在第一犧牲層上方，徑向開口暴露第一犧牲層的表面部分，徑向開口遠離第一犧牲層的中心點；在暴露的表面部?分形成絕緣區；以及在第一犧牲層上方形成第二犧牲層。該方法進一步包括：在第二犧牲層上方形成導電層、移除第一犧牲層的第一部分而形成第一間隔件、以及移除第二犧牲層的第二部分而形成第二間隔件。?

根據本發明的實施例，制作MEMS裝置的電極的方法包括：在第一犧牲層中形成溝槽，每個溝槽具有基本相同的深度；形成襯在第一犧牲層的頂面、溝槽的側壁和底面的第二犧牲層；以及在第二犧牲層的頂面上方形成導電材料層并填充溝槽。該方法進一步包括：移除第一犧牲層的第一部分而形成第一間隔件；以及移除第二犧牲層的第二部分而形成第二間隔件，由此暴露導電材料層。?

附圖說明

為更完整地理解本發明及其優點，現在參考結合附圖進行的以下描述，附圖中：?

圖1示出傳統MEMS裝置的剖面圖；?

圖2示出MEMS裝置的實施例的剖面圖；?

圖3a示出薄膜的實施例的頂視圖；?

圖3b示出薄膜的剖面圖；?

圖3c示出具有第一和第二電極的薄膜的實施例的頂視圖；?

圖4a示出背板的實施例的頂視圖；?

圖4b示出背板的剖面圖；?

圖4c示出具有第一和第二電極的背板的實施例的頂視圖；?

圖5a-5g示出在薄膜中制造平滑凹槽線的方法的實施例；?

圖6a-6g示出在薄膜中制造尖銳凹槽線的方法的實施例；?

圖7a-7g示出在薄膜中制造尖銳凹槽線的方法的實施例；?

圖8a-8e示出在背板中制作背脊線的方法的實施例；?

圖9示出MEMS結構的實施例的透視圖；?

圖10a-10f示出具有帶背脊的背板的MEMS結構的實施例的剖面圖；以及?

圖11a-11b示出薄膜的另一實施例的頂視圖和剖面圖。?

具體實施方式

在下面詳細討論本優選實施例的制作和使用。然而，應認識到，本發明提供可以在廣泛的各種具體背景下實施的多種可應用的發明概念。討論的具體實施例僅是制作和使用本發明的具體方式的說明，而不限制本發明的保護范圍。?

參考實施例在具體背景（即，傳感器或話筒）下描述本發明。然而，本發明也可以應用于其他MEMS結構，諸如RF?MEMS、加速計和致動器。?

圖1示出傳統的MEMS裝置。薄膜130和背板150之間的距離并因此機械靈敏度由機械約束給出，并且在MEMS結構的制造工藝結束之后不能改變。薄膜130和背板150沿支撐結構（薄膜130和背板150沿間隔件的重疊）形成靜態電容。為減小靜態電容，薄膜130和背板150可以僅部分重疊。由于薄膜130在剖面上均勻地彎曲，因此薄膜130的不同部段?對于待測量的總電容改變提供了不同的電容改變影響（圖1中的電容的不同大小）。?

傳統話筒的問題是帶有最大電容改變影響（最大靈敏度影響量）的部段相對較小，而帶有最小電容改變影響（最小靈敏度影響量）的部段相對較大。?

因此，在本領域中需要這樣的MEMS結構，其中帶有最大電容改變影響的部段很大，而帶有最小電容改變影響的部段很小。?