[發明專利]MEMS膜片及MEMS傳感器芯片

有效

• 申請號: 201911401486.9
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN110775937B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 何憲龍
• 申請（專利權）人: 共達電聲股份有限公司
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;B81B7/00
• 代理公司: 深圳市沈合專利代理事務所(特殊普通合伙) 44373
• 代理人: 沈祖鋒;吳京隆

本發明提供一種MEMS膜片及MEMS傳感器芯片，所述MEMS膜片包括感測部和圍繞在所述感測部外圍的外圍部，所述外圍部與所述感測部之間設有若干外槽和若干內槽，所述若干外槽呈環形排布在所述外圍部的內邊緣，所述外槽的末端朝向內側延伸，所述若干內槽呈環形排布在所述感測部的外邊緣，所述內槽的末端朝向內側延伸，每一所述內槽對應相鄰兩所述外槽末端的部位向內凹陷從而形成內凹段。

技術領域

本發明涉及微機電系統（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System）技術領域，特別涉及一種MEMS膜片及MEMS傳感器芯片。

背景技術

微機電傳感器已廣泛應用于各種聲學接收器或力的傳感器上，其體積小、低耗電、高靈敏度等特性，成為設計上的目標，且根據理論模擬的結果可知，殘留應力的影響對于聲學傳感器中的振動薄膜的機械靈敏度影響甚大。

微機電裝置包括的電容式傳感器結構一般為一感測膜搭配一背極，形成兩平行板電容板結構以感測振動或壓力變化。其中，感測膜的材料特性決定組件感度性能，但于半導體加工過程所產生的熱殘留應力無法避免。而現有的制程技術仍無法精準的控制薄膜應力，進而微機電裝置的靈敏度較低或靈敏度變異。

因此，如何提供一種釋放應力效果好、機械靈敏度高的感測膜，成了業界亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種機械靈敏度高的MEMS膜片。

本發明還提出一種應用上述MEMS膜片的MEMS傳感器芯片。

本發明提供一種MEMS膜片，包括感測部和圍繞在所述感測部外圍的外圍部，所述外圍部與所述感測部之間設有若干外槽和若干內槽，所述若干外槽呈環形排布在所述外圍部的內邊緣，所述外槽的末端朝向內側延伸，所述若干內槽呈環形排布在所述感測部的外邊緣，所述內槽的末端朝向內側延伸，每一所述內槽對應相鄰兩所述外槽末端的部位向內凹陷從而形成內凹段。

優選地，每一所述外槽包括至少一第一圓弧段，每一所述內槽包括至少一第二圓弧段，所述第一圓弧段與所述第二圓弧段共圓心。

優選地，每一所述內槽還包括至少一傾斜段，所述傾斜段相對所述第二圓弧段朝向所述感測部的內側傾斜延伸。

優選地，所述外槽的末端設有第一彎折部，所述第一彎折部包括弧形段，直線段或所述弧形段與所述直線段的組合，所述第一彎折部分別延伸至相應內槽的凹陷內；所述內槽的末端設有第二彎折部，所述第二彎折部包括弧形段，直線段或所述弧形段與所述直線段的組合。

優選地，所述第一彎折部的末端為圓弧型末端；或者所述第二彎折部的末端為圓弧型末端。

優選地，相鄰兩所述外槽之間形成第一連接臂，相鄰兩所述內槽之間形成第二連接臂，所述若干外槽與所述若干內槽之間形成環形連接臂，所述第一連接臂從所述環形連接臂的外邊緣往外延伸并與所述外圍部連接，所述第二連接臂從所述環形連接臂的內邊緣往內延伸并與所述感測部連接，所述第一連接臂與所述第二連接臂在所述環形連接臂的周向上相互錯開。

優選地，所述環形連接臂具有均勻的徑向寬度；或者所述環形連接臂與所述第二連接臂相鄰的部位的徑向寬度大于所述環形連接臂其他部位的徑向寬度。

優選地，所述外槽的數量小于等于6個，當所述MEMS膜片受到外部壓力時，所述感測部基本呈平面狀且沿垂直膜片的方向相對所述外圍部運動。

優選地，每一外槽在所述膜片的徑向上對應一對相鄰內槽，位于所述一對相鄰內槽之間的第二連接臂正對或偏離所述對應外槽的周向中部。

優選地，所述第一連接臂的最小周向寬度大于所述第二連接臂的最小周向寬度。

本發明提供一種MEMS傳感器芯片，所述MEMS傳感器芯片包括上述MEMS膜片。