[發(fā)明專利]MEMS器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410423786.8
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104418289B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S.巴爾岑;A.德赫
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 張濤,胡莉莉

本申請要求于2013年8月26日提交的美國臨時申請No.61/870,112的利益，通過對其整體進(jìn)行引用而將其合并到此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實施例提及MEMS器件、靜電換能器以及用于制造MEMS器件的方法。

背景技術(shù)

MEMS器件技術(shù)中的雙背板麥克風(fēng)包括彼此平行而布置的頂部背板電極和底部背板電極，以及平行地部署在頂部背板電極與底部背板電極之間的隔膜。頂部背板電極、底部背板電極和隔膜被支撐結(jié)構(gòu)支撐。該布置被襯底支撐。

為了將聲壓波（例如話音）傳送到頂部背板電極與底部背板電極之間所插入的隔膜，這些電極可能被穿孔。聲壓波引起隔膜歸因于在隔膜的兩個平面上的壓力差而振動。因此，背板電極中的每一個與隔膜之間的空氣間隙變化。背板電極和隔膜可以包括（多個）導(dǎo)電材料。隔膜相對于背板電極的變化引起隔膜與底部背板電極之間以及隔膜與頂部背板電極之間的電容的變化。響應(yīng)于隔膜的運(yùn)動，這種電容上的變化變換為輸出信號。偏置電壓可以相對于底部背板電極和頂部背板電極來偏置隔膜。

如以上示意性地描述的雙背板麥克風(fēng)遭受支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)部所創(chuàng)建的寄生電容。第一寄生電容可能創(chuàng)建在隔膜與頂部背板電極之間的支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)部。第二寄生電容可能創(chuàng)建在隔膜與底部背板電極之間的支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)部。第三寄生電容可能創(chuàng)建在底部背板電極與襯底之間的支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)部。襯底可以接地。換句話說，寄生電容傾向于被組合地創(chuàng)建在頂部背板電極、隔膜與底部背板電極之間，在支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)部，即在MEMS器件的排除隔膜與頂部背板電極之間的空氣間隙以及隔膜與底部背板電極之間的空氣間隙之間的部分中。

寄生電容通常是干擾隔膜與頂部背板電極之間的電容以及隔膜與底部背板電極之間的電容這兩者的不想要的電容。因此，意圖響應(yīng)于隔膜的運(yùn)動而變換為電信號的電容值被干擾。在MEMS器件被實施為雙背板麥克風(fēng)的情況下，例如，寄生電容可能影響MEMS器件，以使得（電）輸出并不對應(yīng)于（聽覺）輸入的正確再現(xiàn)。雖然并未提到，但寄生電容的進(jìn)一步的源是可想到的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例提供一種包括背板電極的MEMS器件。隔膜被部署為與所述背板電極間隔開。所述隔膜包括可移位部分和固定部分。布置所述背板電極和所述隔膜，以使得所述隔膜的所述固定部分與所述背板電極的重疊區(qū)域小于最大重疊。

另一實施例提供一種包括背板電極的靜電換能器。隔膜被部署為與所述背板電極間隔開。所述隔膜包括可移位部分和固定部分。布置所述背板電極和所述隔膜，以使得所述隔膜的所述固定部分與所述背板電極的重疊區(qū)域小于最大重疊。所述靜電換能器被配置為：響應(yīng)于所述隔膜相對于所述背板電極的運(yùn)動而產(chǎn)生輸出信號。

另一實施例提供一種用于制造包括背板的MEMS器件的方法。隔膜被部署為與背板電極間隔開，其中，所述隔膜包括可移位部分和固定部分。所述方法包括：提供所述背板電極和所述隔膜，以使得所述隔膜的所述固定部分與所述背板電極的重疊區(qū)域小于最大重疊。

附圖說明

以下關(guān)于各圖描述本發(fā)明的實施例。

圖1a在截面中示出示意性MEMS器件；

圖1b示出圖1a中所描繪的MEMS器件的示意性電路圖；

圖2a在截面中示出另一示意性MEMS器件；

圖2b示出圖2a中所描繪的MEMS器件的示意性電路圖；

圖3a示出MEMS器件的平面視圖；

圖3b示出圖3a中所描繪的MEMS器件的示意性截面視圖；

圖4a示出MEMS器件的另一平面視圖；

圖4b示出圖4a中所描繪的MEMS器件的示意性截面視圖；

圖5a示出MEMS器件的另一平面視圖；

圖5b示出圖5a中所描繪的MEMS器件的示意性截面視圖；

圖6在截面視圖中示出MEMS器件的示意圖；

圖7示出MEMS器件的背板電極的示意性平面視圖；

圖8a示出MEMS器件的另一平面視圖；

圖8b示出圖8a中所描繪的MEMS器件的示意性截面視圖；

圖8c示出頂部背板電極、隔膜和底部背板電極相對于彼此的布置的平面視圖的示意圖；

圖9a在截面視圖中示出包括保護(hù)環(huán)的MEMS器件的示意圖；

圖9b在示意圖中示出頂部背板電極、隔膜、底部背板電極以及關(guān)聯(lián)保護(hù)環(huán)相對于彼此的布置的平面視圖；以及

圖10a-圖10p示意性地圖解用于制造MEMS器件的方法的處理流程。