[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件及其制備方法和包含其的電子裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810822268.1
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109052309A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳冬冬
• 申請（專利權(quán)）人: 七色堇電子科技（上海）有限公司
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 上海知義律師事務(wù)所 31304
• 代理人: 楊楠

本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體器件，制備在襯底上，包括：振膜結(jié)構(gòu)、背極板結(jié)構(gòu)和背腔，其特征在于：所述振膜結(jié)構(gòu)包含：中間振膜和外圍振膜，以及由所述中間振膜和所述外圍振膜組成的細(xì)縫；所述中間振膜由若干離散錨點(diǎn)固定在所述襯底上，所述外圍振膜由一薄膜圈固定在所述襯底上。這種將振膜相對密封的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其能提升器件低頻性能。本發(fā)明還公開一種半導(dǎo)體器件的制備方法，和包括半導(dǎo)體器件的電子裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例涉及一種半導(dǎo)體器件，尤其涉及一種聲學(xué)的半導(dǎo)體器件及其制備方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體領(lǐng)域中，一種MEMS器件為聲學(xué)換能器，該器件能感受聲音引起的空氣振動使得聲學(xué)換能器中的可動電極板做受迫簡諧振動，引起模擬信號的變化，最終將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號。聲學(xué)換能器主要包括振膜，即可動電極板；背極板，即固定電極板；背腔結(jié)構(gòu)，即聲壓信號進(jìn)入通道。

圖1為現(xiàn)有的一種聲學(xué)換能器結(jié)構(gòu)，其中振膜，背極板(包括電極層和其上的絕緣層)，設(shè)置在背極板上的通孔為器件的聲孔，振膜和襯底一起構(gòu)成器件的背腔。通過振膜11通過若干錨點(diǎn)固定在襯底上，這種結(jié)構(gòu)方式容易使得振膜具有較大的靈敏性，但并不密封，導(dǎo)致器件的低頻表現(xiàn)不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種半導(dǎo)體器件，其能提供一種聲學(xué)性能更好的器件。

本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體器件，制備在襯底上，包括：振膜結(jié)構(gòu)、背極板結(jié)構(gòu)和背腔，其中所述振膜結(jié)構(gòu)包含：中間振膜和外圍振膜，以及由所述中間振膜和所述外圍振膜組成的細(xì)縫，所述中間振膜由若干離散錨點(diǎn)固定在所述襯底上，所述外圍振膜由一薄膜圈固定在所述襯底上。

本發(fā)明實施例提供的半導(dǎo)體器件，通過外部的一薄膜圈實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的封閉性；內(nèi)部離散的錨點(diǎn)，使得振膜可以獲得更大的機(jī)械靈敏度；通過內(nèi)外部多晶硅之間的細(xì)縫實現(xiàn)了電性隔離，振膜的相對封閉設(shè)計，能夠提升器件低頻性能。

可選地，所述振膜為圓柱形，所述離散錨點(diǎn)為圓柱體、圓臺狀體、馬蹄形柱體和U形柱體中的任意一種。

可選地，所述離散錨點(diǎn)對稱設(shè)置在所述中間振膜和襯底之間上，數(shù)量為4個、6個、8個、10個或20個。通過數(shù)量的選擇，實現(xiàn)離散錨點(diǎn)對振膜支撐的同時，還能使振膜保持足夠的靈活性。

可選地，所述中間振膜為類圓形，且所述類圓形四周設(shè)有若干延伸部，所述中間振膜通過所述延伸部固定在所述襯底上。

通過設(shè)置延伸部，通過振膜延伸部進(jìn)行錨點(diǎn)固定，使得內(nèi)部離散錨點(diǎn)遠(yuǎn)離振膜，這使得背孔的尺寸設(shè)計有了很大的空間，可以實現(xiàn)大尺寸(可大于振膜有效震動面積)的背孔，還可以在底端封裝實現(xiàn)更高的靈敏度，在頂端封裝實現(xiàn)更加優(yōu)異的低頻表現(xiàn)。

可選地，所述延伸部的橫截面為半圓形、半橢圓形形或馬蹄形，數(shù)量為4個、6個、8個、10個或20個。

可選地，所述細(xì)縫的形狀與所述中間振膜的外輪廓相匹配。

可選地，所述細(xì)縫的寬度不大于所述振膜厚度的1/2。

設(shè)計該細(xì)縫的寬度的設(shè)計，可以實現(xiàn)對于器件低頻表現(xiàn)的調(diào)節(jié)，使得該設(shè)計即可用于頂端封裝又可以用于底端封裝。

本發(fā)明還提供一種電子裝置實施例，其包含前述的半導(dǎo)體器件。

本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體器件的制備方法，包括如下步驟：

準(zhǔn)備一襯底；

在所述襯底正面形成中間振膜和外圍振膜，固定中間振膜的離散錨點(diǎn)和固定外圍振膜的一薄膜圈；

在所述振膜上形成背極板和聲孔；

在所述背極板和所述振膜之間形成間隙，在所述中間振膜和所述外圍振膜之間形成細(xì)縫，以及在所述襯底背面形成背腔，器件制備完成。