[发明专利]MEMS器件

说明书

本申请要求于2013年8月26日提交的美国临时申请No.61/870,112的利益，通过对其整体进行引用而将其合并到此。

技术领域

本发明的实施例提及MEMS器件、静电换能器以及用于制造MEMS器件的方法。

背景技术

MEMS器件技术中的双背板麦克风包括彼此平行而布置的顶部背板电极和底部背板电极，以及平行地部署在顶部背板电极与底部背板电极之间的隔膜。顶部背板电极、底部背板电极和隔膜被支撑结构支撑。该布置被衬底支撑。

为了将声压波（例如话音）传送到顶部背板电极与底部背板电极之间所插入的隔膜，这些电极可能被穿孔。声压波引起隔膜归因于在隔膜的两个平面上的压力差而振动。因此，背板电极中的每一个与隔膜之间的空气间隙变化。背板电极和隔膜可以包括（多个）导电材料。隔膜相对于背板电极的变化引起隔膜与底部背板电极之间以及隔膜与顶部背板电极之间的电容的变化。响应于隔膜的运动，这种电容上的变化变换为输出信号。偏置电压可以相对于底部背板电极和顶部背板电极来偏置隔膜。

如以上示意性地描述的双背板麦克风遭受支撑结构内部所创建的寄生电容。第一寄生电容可能创建在隔膜与顶部背板电极之间的支撑结构内部。第二寄生电容可能创建在隔膜与底部背板电极之间的支撑结构内部。第三寄生电容可能创建在底部背板电极与衬底之间的支撑结构内部。衬底可以接地。换句话说，寄生电容倾向于被组合地创建在顶部背板电极、隔膜与底部背板电极之间，在支撑结构内部，即在MEMS器件的排除隔膜与顶部背板电极之间的空气间隙以及隔膜与底部背板电极之间的空气间隙之间的部分中。

寄生电容通常是干扰隔膜与顶部背板电极之间的电容以及隔膜与底部背板电极之间的电容这两者的不想要的电容。因此，意图响应于隔膜的运动而变换为电信号的电容值被干扰。在MEMS器件被实施为双背板麦克风的情况下，例如，寄生电容可能影响MEMS器件，以使得（电）输出并不对应于（听觉）输入的正确再现。虽然并未提到，但寄生电容的进一步的源是可想到的。

发明内容

本发明的实施例提供一种包括背板电极的MEMS器件。隔膜被部署为与所述背板电极间隔开。所述隔膜包括可移位部分和固定部分。布置所述背板电极和所述隔膜，以使得所述隔膜的所述固定部分与所述背板电极的重叠区域小于最大重叠。

另一实施例提供一种包括背板电极的静电换能器。隔膜被部署为与所述背板电极间隔开。所述隔膜包括可移位部分和固定部分。布置所述背板电极和所述隔膜，以使得所述隔膜的所述固定部分与所述背板电极的重叠区域小于最大重叠。所述静电换能器被配置为：响应于所述隔膜相对于所述背板电极的运动而产生输出信号。

另一实施例提供一种用于制造包括背板的MEMS器件的方法。隔膜被部署为与背板电极间隔开，其中，所述隔膜包括可移位部分和固定部分。所述方法包括：提供所述背板电极和所述隔膜，以使得所述隔膜的所述固定部分与所述背板电极的重叠区域小于最大重叠。

附图说明

以下关于各图描述本发明的实施例。

图1a在截面中示出示意性MEMS器件；

图1b示出图1a中所描绘的MEMS器件的示意性电路图；

图2a在截面中示出另一示意性MEMS器件；

图2b示出图2a中所描绘的MEMS器件的示意性电路图；

图3a示出MEMS器件的平面视图；

图3b示出图3a中所描绘的MEMS器件的示意性截面视图；

图4a示出MEMS器件的另一平面视图；

图4b示出图4a中所描绘的MEMS器件的示意性截面视图；

图5a示出MEMS器件的另一平面视图；

图5b示出图5a中所描绘的MEMS器件的示意性截面视图；

图6在截面视图中示出MEMS器件的示意图；

图7示出MEMS器件的背板电极的示意性平面视图；

图8a示出MEMS器件的另一平面视图；

图8b示出图8a中所描绘的MEMS器件的示意性截面视图；

图8c示出顶部背板电极、隔膜和底部背板电极相对于彼此的布置的平面视图的示意图；

图9a在截面视图中示出包括保护环的MEMS器件的示意图；

图9b在示意图中示出顶部背板电极、隔膜、底部背板电极以及关联保护环相对于彼此的布置的平面视图；以及

图10a-图10p示意性地图解用于制造MEMS器件的方法的处理流程。