[发明专利]MEMS器件及其制造方法在审
申请号: | 201810362532.8 | 申请日: | 2018-04-20 |
公开(公告)号: | CN108600928A | 公开(公告)日: | 2018-09-28 |
发明(设计)人: | 孙福河;闻永祥;刘琛;慕艾霖 | 申请(专利权)人: | 杭州士兰集成电路有限公司 |
主分类号: | H04R19/04 | 分类号: | H04R19/04 |
代理公司: | 北京成创同维知识产权代理有限公司 11449 | 代理人: | 蔡纯;李向英 |
地址: | 310018 浙江省杭州市杭*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 背极板 牺牲层 振膜层 衬底 支撑 电容器 第一电容器 可变电容器 第一空腔 电容结构 高灵敏度 硅麦克风 差分式 低噪声 制造 | ||
1.一种MEMS器件,其中,包括:
衬底,所述衬底具有第一空腔;
第一牺牲层,位于所述衬底上,所述第一牺牲层中具有第二空腔;
第一背极板层,位于所述第一牺牲层上,所述第一背极板层的至少一部分由所述第一牺牲层支撑;
第二牺牲层,位于所述第一背极板层上,所述第二牺牲层中具有第三空腔;
振膜层,位于所述第二牺牲层上,所述振膜层的至少一部分由所述第二牺牲层支撑,使得所述振膜层与所述第一背极板层形成第一电容器;
第三牺牲层,位于所述振膜层上,所述第三牺牲层中具有第四空腔;
第二背极板层,位于所述第三牺牲层上,所述第二背极板层的至少一部分由所述第三牺牲层支撑,使得所述第二背极板层与所述振膜层形成第二电容器,
其中,所述MEMS器件还包括用于限定所述第二至第四空腔至少之一的横向尺寸的多个停止层。
2.根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述第一背极板层包括第一开口,使得所述第二空腔与所述第三空腔连通。
3.根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述第二背极板层包括第二开口,使得所述第四空腔与外界环境连通。
4.根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述多个停止层包括:
第一停止层,位于所述第二空腔内壁,以所述第一停止层为硬掩模,形成所述第二空腔;
第二停止层,位于所述第三空腔内壁,以所述第二停止层为硬掩模,形成所述第三空腔;
第三停止层,位于所述第四空腔的内壁,以所述第三停止层为硬掩模,形成所述第四空腔。
5.根据权利要求4所述的MEMS器件,其中,所述第一停止层和所述第一背极板层围绕所述第二空腔,所述第二停止层和所述振膜层围绕所述第三空腔,所述第三停止层和所述第二背极板层围绕所述第四空腔。
6.根据权利要求4所述的MEMS器件,其中,所述第一停止层、所述第二停止层和所述第三停止层沿着垂直于主平面的方向彼此对准。
7.根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,还包括:钝化层,至少覆盖所述第三牺牲层的表面以及所述第二背极板层邻近所述第三牺牲层的一部分表面。
8.根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,还包括:
防粘附层,所述防粘附层位于所述第一空腔、所述第二空腔、所述第三空腔和所述第四空腔至少之一的内壁。
9.根据权利要求7或8所述的MEMS器件,其中,还包括:
第一导电通道,从上至下穿过所述钝化层、所述第三牺牲层、所述第二牺牲层,到达所述第一背极板层;
第二导电通道,从上至下穿过所述钝化层和所述第三牺牲层,到达所述振膜层;以及
第三导电通道,从上至下穿过所述钝化层,到达所述第二背极板层。
10.一种MEMS器件的制造方法,其中,包括:
在衬底上依次形成第一牺牲层、第一背极板层、第二牺牲层、振膜层、第三牺牲层以及第二背极板层;
在所述衬底中形成第一空腔;
经由所述第一空腔,在所述第一牺牲层中形成第二空腔,所述第一空腔和所述第二空腔彼此连通,所述第一背极板层的至少一部分由所述第一牺牲层支撑;
在所述第二牺牲层中形成第三空腔,所述振膜层的至少一部分由所述第二牺牲层支撑,使得所述振膜层与所述第一背极板层形成第一电容器;以及
在所述第三牺牲层中形成第四空腔,所述第二背极板层的至少一部分由所述第三牺牲层支撑,使得所述振膜层与所述第二背极板层形成第二电容器,
其中,所述制造方法还包括形成多个停止层用于限定所述第二至第四空腔至少之一的横向尺寸。
11.根据权利要求10所述的制造方法,其中,还包括:在所述第一背极板层中形成第一开口,在形成所述第三空腔的步骤中,蚀刻剂从所述第二空腔经由所述第一开口蚀刻所述第二牺牲层。
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