[發明專利]具有硅蝕刻部的電荷泵電容器組件

有效

• 申請號: 201480024287.X
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN105164807B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: J·M·穆察
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L27/08;H01L49/02;H02M3/07
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周家新

電荷泵電容器組件(190)包括電荷泵電容器(190)和硅襯底(198)。電荷泵電容器包括：硅基電荷泵電容器介電層(205)，位于硅基電荷泵電容器介電層的第一側上的第一終端(201)和位于硅基電荷泵電容器介電層的與第一側相反的第二側上的第二終端(203)，以及靠近第二終端定位的場氧化物層(207)。電荷泵電容器耦接至硅襯底。硅襯底被蝕刻以在電容器下方減少硅襯底與場氧化物層之間的接觸。

相關申請的交叉引用

本申請要求2013年4月30日提交的美國臨時專利申請61/817.523的優先權，該文獻的全部內容以參考方式并入本文。

技術領域

本發明涉及一種包括電荷泵部件的諸如話筒系統的微機電系統(“MEMS”)裝置。

背景技術

一些MEMS話筒(例如包含移動電話、耳機、個人計算機等內的MEMS話筒)包括電荷泵，所述電荷泵使得施加在電容性傳感器上的偏壓增大至大于電源電壓。然而，在話筒系統中，電荷泵的結構會在場氧化物層中導致寄生電容。由此，大量的電荷泵電流消耗是由于電容器向大地的浪費性充電和放電導致的。

發明內容

由此，本發明的實施例提供了一種電荷泵組件及其制造方法。特別地，本發明的一個實施例提供了一種電荷泵電容器組件。電荷泵電容器組件包括電荷泵和襯底。電荷泵包括硅基電荷泵層、位于硅基電荷泵層第一側上的第一終端、位于硅基電荷泵層的與第一側相反的第二側上的第二終端，以及靠近第二終端安裝的場氧化物層。電荷泵耦接至襯底，并且襯底被蝕刻以減少襯底與場氧化物層之間的接觸。特別地，襯底被蝕刻以使得襯底沒有向場氧化物層提供接地。

本發明的另一實施例提供了一種制造電荷泵電容器組件的方法。該方法包括在襯底上形成場氧化物層、在場氧化物層上形成第一電荷泵終端、在第一終端的頂部上形成電荷泵層，并且在電荷泵層的頂部上形成第二電荷泵終端，從而在第一電荷泵終端與第二電荷泵終端之間形成電荷泵。所述方法還包括蝕刻襯底以減少襯底與場氧化物層之間的接觸。

本發明的另外的方面將通過閱讀詳細說明和附圖而變得顯而易見。

附圖說明

圖1是現有電荷泵電容器組件的剖視圖。

圖2是圖1的電荷泵電容器組件的電氣操作的電路示意圖。

圖3是根據本發明的一個實施例的電荷泵電容器組件的剖視圖。

圖4是圖3的電荷泵電容器組件的電氣操作的電路示意圖。

具體實施方式

在本發明的任何實施例被詳細說明以前，應當理解的是，本發明沒有將它的應用局限于下述說明所提出的或者下述附圖所展示的構造的細節和部件的布置上。本發明能夠是其它實施例并且能夠以各種方式實踐或實施。

圖1示意性地展示了現有電荷泵電容器組件90的剖視圖。該組件90包括電荷泵電容器95和硅襯底98(例如p型襯底)。電荷泵電容器95包括第一電荷泵終端101和第二電荷泵終端103。第一終端101和第二終端103分別形成在電荷泵層105的一側上。電荷泵電容器氧化物層105安裝在場氧化物層107上，由此使得場氧化物層107靠近第二終端103地定位。電荷泵電容器95耦接至硅襯底98。

圖2展示了電荷泵電容器組件90的電氣操作。如圖2所示，第一終端101用作電路的第一節點111。第二終端103用作第二節點113而電荷泵電容器氧化物層105用作位于第一節點111與第二節點113之間的電容器115。由于襯底98用作電荷泵95的接地部分119，因此場氧化物層107用作反復向接地部分119充電和放電的寄生電容器117。這種反復的充電和放電導致電荷泵95顯著的功率損失。