[發明專利]一種MEMS結構

在審

• 申請號: 202010317019.4
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111405442A
• 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: H04R19/00
• 分類號: H04R19/00;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連接的支撐板，其中，所述支撐板和所述外環體之間具有空腔；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支撐板連接的固定端和懸置于所述空腔上方的自由端。因此，相比于MEMS結構中不含有支撐板的技術方案，本申請通過設置一個或多個支撐板，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。而且降低了MEMS結構的工藝難度，提高了成品率和器件的穩定性。另外，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，本申請提出一種MEMS結構，能夠提高靈敏度和降低膜片翹曲的幾率。

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連接的支撐板，其中，所述支撐板和所述外環體之間具有空腔；

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支撐板連接的固定端和懸置于所述空腔上方的自由端。

其中，所述支撐板從所述外環體向所述外環體的中心延伸，所述壓電復合振動層包括一個或多個膜片，每個所述膜片的固定端連接于所述支撐板，每個所述膜片的自由端懸置于所述空腔上方。

其中，相鄰所述膜片的固定端不同。

其中，至少兩個相鄰所述膜片的固定端相同。

其中，每個所述膜片的自由端在振動方向上的投影輪廓位于對應的所述空腔內側。

其中，每個所述膜片的自由端在振動方向上的投影輪廓與對應的所述空腔在振動方向上的投影輪廓形狀相似。

其中，所述壓電復合振動層的膜片的寬度從所述固定端向所述自由端逐漸縮小。

其中，所述壓電復合振動層的膜片的寬度從所述固定端向所述自由端保持恒定。

其中，所述壓電復合振動層包括：

第一電極層，形成在所述襯底上方；

第一壓電層，形成在所述第一電極層上方；

第二電極層，形成在所述第一壓電層上方。

其中，所述壓電復合振動層還包括：支撐層，形成在所述襯底和所述第一電極層之間。