[發明專利]一種MEMS結構

在審

• 申請號: 202010316641.3
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111405445A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 劉端
• 申請（專利權）人: 安徽奧飛聲學科技有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請公開了一種MEMS結構，包括：襯底，包括外環體和設置于所述外環體內并且與所述外環體間隔設置的第一內環體，所述外環體和所述第一內環體之間以及所述第一內環體內側具有空腔；壓電復合振動層，形成在所述襯底上方，所述壓電復合振動層包括與所述第一內環體連接的固定端和懸置于所述空腔上方的自由端。本申請通過設置一個或多個內環體，縮短了懸臂梁從固定端到自由端的長度，從而降低了壓電復合振動層的膜片翹曲的幾率。使得壓電復合振動層中的多個懸臂梁結構有效地提高了靈敏度。

技術領域

本申請涉及半導體技術領域，具體來說，涉及一種MEMS(MicroelectroMechanical Systems的簡寫，即微機電系統)結構。

背景技術

MEMS傳聲器(麥克風)主要包括電容式和壓電式兩種。MEMS壓電傳聲器是利用微電子機械系統技術和壓電薄膜技術制備的傳聲器，由于采用半導體平面工藝和體硅加工等技術，所以其尺寸小、體積小、一致性好。同時相對于電容傳聲器還有不需要偏置電壓，工作溫度范圍大，防塵、防水等優點，但其靈敏度比較低，制約著MEMS壓電傳聲器的發展。而且，MEMS壓電傳聲器的膜片尺寸較大時容易造成膜片翹曲。

針對相關技術中如何提高壓電式MEMS結構的靈敏度低和膜片容易翹曲的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

針對相關技術中的問題，本申請提出了一種MEMS結構，能夠降低膜片翹曲的幾率，并且提高靈敏度。

本申請的技術方案是這樣實現的：

根據本申請的一個方面，提供了一種MEMS結構，包括：

襯底，包括外環體和設置于所述外環體內并且與所述外環體間隔設置的第一內環體，所述外環體和所述第一內環體之間以及所述第一內環體內側具有空腔；

壓電復合振動層，形成在所述襯底上方，所述壓電復合振動層包括與所述第一內環體連接的固定端和懸置于所述空腔上方的自由端。

其中，所述壓電復合振動層包括沿所述第一內環體周向間隔排布的一個或多個第一膜片，所述第一膜片的固定端連接所述第一內環體，所述第一膜片的自由端朝向所述壓電復合振動層的中心延伸。

其中，所述壓電復合振動層包括沿所述第一內環體周向間隔排布的一個或多個第二膜片，所述第二膜片的固定端連接所述第一內環體，所述第二膜片的自由端朝遠離所述壓電復合振動層的中心的方向延伸。

其中，所述第二膜片的自由端在振動方向上的投影輪廓位于所述第二內環體內側。

其中，所述襯底還包括一個或多個第一支撐板，所述第一支撐板的第一端與所述外環體連接，所述第一支撐板的第二端與所述第一內環體連接，所述第一支撐板、所述外環體、所述第一內環體形成多個所述空腔。

其中，所述襯底還包括第二內環體，所述第二內環體位于所述外環體和所述第一內環體之間。

其中，所述第一支撐板的中間端與所述第二內環體連接，其中，所述第一支撐板、所述外環體、所述第一內環體、所述第二內環體形成多個所述空腔。

其中，所述壓電復合振動層包括沿所述第二內環體周向間隔排布的一個或多個第三膜片，所述第三膜片的固定端連接所述第二內環體，所述第三膜片的自由端朝遠離所述壓電復合振動層的中心的方向延伸。

其中，所述第三膜片的自由端在振動方向上的投影輪廓位于所述外環體內側。

其中，所述壓電復合振動層具有多個間隙，所述間隙的位置與所述第一支撐的位置相對應，并且所述間隙的寬度大于所述第一支撐板的厚度。