[实用新型]MEMS器件

说明书

公开了一种MEMS器件，其中，包括具有第一空腔的衬底；第一牺牲层，位于衬底上；第一背极板层，位于第一牺牲层上，第一背极板层的至少一部分由第一牺牲层支撑；第二牺牲层，位于第一背极板层上；振膜层，位于第二牺牲层上，振膜层的至少一部分由第二牺牲层支撑，使得振膜层与第一背极板层形成第一电容器；第三牺牲层，位于振膜层上；第二背极板层，位于第三牺牲层上，第二背极板层的至少一部分由第三牺牲层支撑，使得第二背极板层与振膜层形成第二电容器。通过将振膜层放置在第一背极板层以及第二背极板层之间，所形成的两个可变电容器进而组成差分式电容结构，满足市场对硅麦克风高灵敏度、低噪声的需求，从而提高MEMS器件的性能。

技术领域

本实用新型涉及MEMS器件技术领域，更具体地，涉及一种电容式MEMS微硅麦克风结构。

背景技术

近年来MEMS微硅麦克风得到了迅速发展，并在智能手机、笔记本电脑、蓝牙耳机、智能音箱等消费电子产品中得到广泛应用。MEMS微硅麦克风主要包含了一个MEMS芯片和IC芯片，通过MEMS芯片将声音信号转换成电信号。电容式微硅麦克风由刚性穿孔背极板和弹性振膜构成可变电容，当外部声压作用在振膜上引起振膜的振动，从而使其电容发生变化，进而改变振膜与背板间的电势，实现声压信号与电信号的转换。

目前，电容式硅麦克风大多采用一个振膜和一个背板结构来构成一个可变电容，其灵敏度和信噪比有限。随着高端手机和智能音箱等消费产品的快速发展，市场迫切需要高灵敏度、低噪声的硅麦克风。

在硅麦克风的制备过程中，大都采用氧化层作为牺牲层，通过HF酸或BOE溶液进行湿法腐蚀或气相HF熏蒸的方法来去除牺牲氧化层，完成结构的释放。如图1示出一种现有的电容式硅麦克风，背极板层501的至少一部分由第二牺牲层401支撑，使得振膜层301与背极板层501形成电容器。振膜层301与衬底100之间的第一牺牲层201的厚度与振膜层301和背极板层501间的第二牺牲层401的厚度不同，然而在释放氧化层的过程中，需要有过多的横向腐蚀来完成结构的释放，易造成振膜层301与衬底100接触，不利于麦克风的可靠性；如果在空腔外侧预留过多的振膜层301和背极板层501区域，则会有较大的寄生电容，进而降低麦克风的灵敏度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题在于提供一种MEMS器件，其中，通过将振膜层放置在第一背极板层以及第二背极板层之间，所形成的两个可变电容器，满足市场对硅麦克风高灵敏度、低噪声的需求，从而提高MEMS器件的性能。

根据本实用新型的一方面，提供一种MEMS器件，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。