[实用新型]MEMS芯片和MEMS传感器

说明书

本实用新型提供一种MEMS芯片和MEMS传感器。芯片包括基底、安装于基底上的振膜和背板，基底设背腔，振膜包括固定至基底的外围部、可相对所述外围部运动的感测部，感测部与背腔相对，背腔的边界位于感测部的边界以内，感测部靠近其边界处设若干第二通孔，通过缩小背腔尺寸，缩小的尺寸差值即为加工裕度之范围，可依机台特性及需求来决定缩小范围。振膜感测部边界内设置一圈至数圈的第二通孔，可以为蚀刻液体或气体提供更多的蚀刻路径，补偿工艺偏移时牺牲层无法释放的区域，避免感测部上牺牲层残留问题。第二通孔结构，可视机台状况由一圈增加到数圈，其内外边界的差值，直接对应制程裕度，确保背腔不会超出振膜感测部的边界位置，避免低频讯号流失。

技术领域

本实用新型涉及电声技术领域，特别涉及一种MEMS芯片和MEMS传感器。

背景技术

MEMS芯片已广泛地应用于各种便携式移动装置。请参阅图1至图4，一般地，MEMS芯片包含基底1、固定于基底1上的振膜3和背板5。基底1刻蚀出大直径的通孔作为背腔，振膜3包括位于中心区域的感测部、位于外围区域的安装部及连接感测部与安装部的弹性连接部。弹性连接部内边缘通过切槽与感测部分开，外边缘通过切槽与安装部分开，从而使得感测部可相对安装部上下运动。而背腔与振膜的相对位置，直接影响低频讯号的撷取。

MEMS芯片在生产过程中，深孔蚀刻设备因蚀刻基底腔体时外围处电浆源不稳定，因此芯片外围组件易产生偏斜及缩扩孔问题，若背腔延伸至振膜感测部边界外，如图2和图3所示的背腔左边的边界超出振膜感测部左边的边界，在振膜感测部左边的边界与背腔左边的之间将形成缺口，低频讯号可通过该缺口流失，导致组件不良。

MEMS芯片生产设备商已有许多文献及专利发布，试图通过硬件的改善来解决此问题，但对于前期设备之偏移扩孔问题，仍存在良率较低的风险。

现行厂商也有针对机台状况收集偏移数据，进行图形补偿方法优化工艺偏差，但此法仍受机台状况改变而失效。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种新型的MEMS芯片，以解决易在振膜感测部的边界与背腔边界之间形成缺口使得低频讯号通过此缺口流失的问题。

一方面，本实用新型提供一种MEMS芯片，包括基底、安装于基底上的振膜和背板，所述基底设背腔，所述振膜包括固定至所述基底的外围部、可相对所述外围部运动的感测部，所述感测部与所述背腔相对，沿所述振膜的振动方向朝向所述振膜投影，所述背腔靠近所述振膜一端的边界的投影位于所述感测部的边界以内。

在一些实施例中，所述感测部靠近其边界处设若干第二通孔。

在一些实施例中，所述第二通孔位于一个或多个同心圆上。

在一些实施例中，沿所述振膜的振动方向，所述第二通孔与所述基底的靠近所述背腔的部分至少部分重叠。

在一些实施例中，沿垂直振膜的振动方向，所述第二通孔位于所述背腔边界外侧。

在一些实施例中，沿垂直振膜的振动方向，所述第二通孔到所述背腔边界的距离为5~20um。

在一些实施例中，沿垂直振膜的振动方向，所述第二通孔到感测部边界的距离为10-50um。

在一些实施例中，沿所述振膜的振动方向朝向所述振膜投影，所述背腔的投影面积小于所述感测部的面积。

在一些实施例中，所述背腔为圆柱形，所述感测部为圆形，所述背腔的直径小于所述感测部的直径。

另一方面，本实用新型还提供一种MEMS传感器，包含如上所述的MEMS芯片。