[发明专利]一种MEMS器件及其制备方法、电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体地，本发明涉及一种MEMS器件及其制备方法、电子装置。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，在传感器(motion sensor)类产品的市场上，智能手机、集成CMOS和微机电系统(MEMS)器件日益成为最主流、最先进的技术，并且随着技术的更新，这类传动传感器产品的发展方向是规模更小的尺寸，高质量的电学性能和更低的损耗。

其中，MEMS传感器广泛应用于汽车电子：如TPMS、发动机机油压力传感器、汽车刹车系统空气压力传感器、汽车发动机进气歧管压力传感器(TMAP)、柴油机共轨压力传感器；消费电子：如胎压计、血压计、橱用秤、健康秤，洗衣机、洗碗机、电冰箱、微波炉、烤箱、吸尘器用压力传感器，空调压力传感器，洗衣机、饮水机、洗碗机、太阳能热水器用液位控制压力传感器；工业电子：如数字压力表、数字流量表、工业配料称重等，电子音像领域：麦克风等设备。

在MEMS领域中，所述MEMS器件的工作原理是由振膜(Membrane)的运动产生电容的变化，利用电容变化量进行运算和工作的，现有常用的MEMS麦克风包括振膜、背板及位于背板下方的背腔组成。通过振膜将声音信号转换成电信号。

需要对目前所述MEMS麦克风及其制备方法繁琐而且复杂，因此需要作进一步的改进。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明提供了一种MEMS器件，所述MEMS器件包括：

基底；

振膜，位于所述基底的上方，所述振膜包括石墨烯层；

背板，位于所述振膜的上方；

空腔，位于所述振膜和所述背板之间。

可选地，所述石墨烯层中掺杂有Au、Ag、Cu、Ni、P、In和Ga中的一种或多种。

可选地，所述基底中形成有背腔，露出部分所述振膜。

可选地，所述背板中形成有若干开口。

本发明还提供了一种MEMS器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

提供基底，在所述基底上形成有图案化的振膜，所述振膜包括石墨烯层；

在所述基底和所述振膜上形成具有开口的牺牲层，所述开口露出所述振膜；

在所述牺牲层上形成背板，以覆盖所述牺牲层和所述开口，并在所述振膜和所述背板之间形成空腔。

可选地，所述石墨烯层中掺杂有Au、Ag、Cu、Ni、P、In和Ga中的一种或多种。

可选地，形成所述牺牲层的步骤包括：

在所述基底和所述振膜上形成牺牲层；

图案化所述牺牲层，以在所述牺牲层的中间部位形成开口，露出所述振膜。

可选地，形成所述背板的步骤包括：

将所述牺牲层与背板晶圆接合，以覆盖所述牺牲层和所述开口，并在所述振膜和所述背板之间形成空腔；

薄化所述背板晶圆，以减小所述背板晶圆的厚度；

在所述背板晶圆上形成钝化层，以覆盖所述背板晶圆；

图案化所述钝化层，以形成第一开口，露出部分所述背板晶圆；

图案化所述背板晶圆，以在所述背板晶圆中形成若干相互间隔的第二开口。

可选地，所述方法还进一步包括图案化所述基底的背面，以在所述基底中形成背腔，露出部分所述振膜。

本发明还提供了一种电子装置，所述电子装置包括上述的MEMS器件。

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种MEMS器件，所述器件包括基底；振膜，包括石墨烯层，位于所述半导体衬底上方；背板，位于所述振膜上方；空腔，位于所述振膜和所述背板之间。在本发明中所述振膜选用石墨烯，石墨烯由于其优异的物理、化学性能、电学性能和机械性能使得所述MEMS器件的性能得到进一步的提高。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，

图1为本发明中所述MEMS器件的制备工艺流程图；

图2a-2h为本发明中所述MEMS器件的制备过程示意图；

图3为本发明中移动电话手机的示例的外部视图。

具体实施方式