[發明專利]單片體MEMS設備

在審

• 申請號: 201410247050.X
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN104242868A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 艾曼紐爾·P·奎芙;丹尼爾·N·小庫瑞
• 申請（專利權）人: 硅谷實驗室公司
• 主分類號: H03H9/24
• 分類號: H03H9/24;H03H9/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫紀泉

1.一種裝置，該裝置包括：

微電子機械系統MEMS設備，該微電子機械系統設備包括：

從基板懸浮的主體；

從所述基板懸浮的第一電極，該第一電極和所述主體形成第一靜電變換器；以及

從所述基板懸浮的第二電極，該第二電極和所述主體形成第二靜電變換器，所述第一電極和第二電極機械地耦合至所述主體。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述主體、所述第一電極和所述第二電極為形成在結構層中的共面結構，所述結構層使用所述基板形成。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中所述MEMS設備還包括：

錨，將所述第一電極、所述第二電極和所述主體機械地耦合至所述基板。

4.根據權利要求3所述的裝置，該裝置還包括：

懸浮部分，將所述主體電氣地且機械地耦合至所述錨。

5.根據權利要求4所述的裝置，其中所述懸浮部分包括折疊彈簧，該折疊彈簧包括機械地串聯且物理地并聯耦合的懸浮梁。

6.根據權利要求3所述的裝置，其中所述錨包括：

彼此機械地耦合并彼此電隔離的第一錨、第二錨、和第三錨。

7.根據權利要求3所述的裝置，其中所述錨包括：

電絕緣體部分，限定所述第一電極的部分、所述第二電極的部分、和所述主體的部分；以及

電導部分，形成所述第一電極的部分、所述第二電極的部分、和所述主體的部分。

8.根據權利要求3所述的裝置，其中所述錨實質上被布置在所述主體的中心。

9.根據權利要求1所述的裝置，其中所述MEMS設備還包括：

多個錨，將所述主體機械地耦合至所述基板，所述多個錨的每個錨包括解耦彈簧，該解耦彈簧將所述主體從相應的錨機械解耦。

10.根據權利要求9所述的裝置，其中所述MEMS設備還包括：

耦合結構，將所述第一電極和所述第二電極的至少一者機械地耦合至所述主體。

11.根據權利要求1所述的裝置，該裝置還包括：

懸浮部分，機械地耦合至所述錨和所述主體，

其中所述主體包括第一材料和嵌入至所述第一材料的第二材料的縫，該第二材料的縫補償所述懸浮部分的靜撓度。

12.根據權利要求1所述的裝置，其中所述主體包括圍繞所述第一電極和所述第二電極的框架。

13.根據權利要求1所述的裝置，該裝置還包括：

溫度補償結構，電氣地且機械地耦合至所述主體，其中所述溫度補償結構包括：

從所述基板懸浮的第一梁，該第一梁由具有第一楊氏模量溫度系數的第一材料形成；

從所述基板懸浮的第二梁，該第二梁由具有第二楊氏模量溫度系數的第二材料形成；

從所述基板懸浮的路由彈簧，該路由彈簧被耦合至所述第一梁和所述第二梁，所述路由彈簧由所述第二材料形成并本質上具有的柔度比所述第一梁的柔度或所述第二梁的柔度大。

14.一種制造裝置的方法，該方法包括：

形成微電子機械系統(MEMS)設備，該微電子機械系統設備包括：

從基板懸浮的主體；

從所述基板懸浮的第一電極，該第一電極和所述主體形成第一靜電變換器；以及

從所述基板懸浮的第二電極，該第二電極和所述主體形成第二靜電變換器，所述第一電極和第二電極機械地耦合至所述主體。

15.根據權利要求14所述的制造裝置的方法，其中形成所述MEMS設備還包括：

形成錨，該錨將所述第一電極、所述第二電極和所述主體機械地耦合至所述基板。

16.根據權利要求15所述的制造裝置的方法，其中形成所述錨包括：

形成電絕緣體部分，該電絕緣體部分限定所述第一電極的部分、所述第二電極的部分、和所述主體的部分；以及

形成電導部分，該電導部分形成所述第一電極的部分、所述第二電極的部分、和所述主體的部分。

17.根據權利要求14所述的制造裝置的方法，其中形成所述MEMS設備還包括：

形成溫度補償結構，該溫度補償結構電氣地且機械地耦合至所述主體，其中所述溫度補償結構包括：

從所述基板懸浮的第一梁，該第一梁由具有第一楊氏模量溫度系數的第一材料形成；

從所述基板懸浮的第二梁，該第二梁由具有第二楊氏模量溫度系數的第二材料形成；

從所述基板懸浮的路由彈簧，該路由彈簧被耦合至所述第一梁和所述第二梁，所述路由彈簧由所述第二材料形成并本質上具有的柔度比所述第一梁的柔度或所述第二梁的柔度大。