[发明专利]一种MEMS结构及其制造方法

说明书

本申请公开了一种MEMS结构，包括：衬底，具有空腔；振动支撑层，形成在衬底上方并且覆盖空腔；第一电极层，形成在振动支撑层上方并且悬置在空腔上方；压电层，形成在第一电极层上方；第二电极层，形成在压电层上方；缓冲件，从振动支撑层的上表面延伸至振动支撑层的下表面，缓冲件位于第一电极层、压电层和第二电极层的外围，并且悬置在空腔上方。在该MEMS结构中，将缓冲件设置在第一电极层、压电层和第二电极层的外围，相当于对第一电极层、压电层和第二电极层的外围区域进行加固，从而增加了振动支撑层的平整度，进而增加了MEMS结构的可靠性和稳定性。提高MEMS结构的灵敏度和信噪比。

技术领域

本申请涉及声电转换装置的技术领域，具体来说，涉及一种MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，即微电子机械系统)结构及其制造方法。

背景技术

MEMS压电传声器是利用微电子机械系统技术和压电薄膜技术制备的传声器。麦克风的灵敏度与振膜的平整度息息相关。振膜的平整度与振膜上下介质层的形态有关。在制备过程中，上层介质层的尺寸小于振膜尺寸，导致振膜受到非常大的拉扯力，振膜的平整度变差，这样的振膜在工作时会形成一些噪音，导致灵敏度降低。因此，需要对现有MEMS麦克风的结构或生产工艺进行改进，以提高振膜的平整度，进而提高麦克风的灵敏度。

发明内容

针对相关技术中的问题，本申请提出了一种MEMS结构，能够提高了振膜的平整度和灵敏度。

本申请的技术方案是这样实现的：

根据本申请的一个方面，提供了一种MEMS结构，包括：

衬底，具有空腔；

振动支撑层，形成在所述衬底上方并且覆盖所述空腔；

第一电极层，形成在所述振动支撑层上方并且悬置在所述空腔上方；

压电层，形成在所述第一电极层上方；

第二电极层，形成在所述压电层上方；

缓冲件，从所述振动支撑层的上表面延伸至所述振动支撑层的下表面，所述缓冲件位于所述第一电极层、所述压电层和所述第二电极层的外围，并且悬置在所述空腔上方。

其中，所述MEMS结构还包括阻挡层，所述阻挡层形成在所述衬底和所述振动支撑层之间，并且所述阻挡层将所述第一电极层和所述衬底隔离开。

其中，所述第一电极层、所述压电层和所述第二电极层的投影区域小于所述空腔的投影区域。

其中，所述缓冲件在截面上包括呈工字型的第一端部、中间部和第二端部，所述第一端部位于所述振动支撑层下方，所述第二端部位于所述振动支撑层上方，所述中间部连接所述第一端部和所述第二端部。

相应的，本申请还提供了一种MEMS结构的制造方法，包括：

提供衬底，并且蚀刻所述衬底的上表面形成第一凹槽；

在所述衬底上方共形地形成阻挡层，所述阻挡层填充部分的所述第一凹槽；

在已部分填充的所述第一凹槽内再次填充缓冲材料并且平坦化以露出所述阻挡层的上表面，从而形成缓冲件的第一端部；

在所述阻挡层和所述第一端部的上方形成振动支撑层，并且图形化以形成露出所述第一端部的第二凹槽；

在所述第二凹槽内填充缓冲材料并且图形化，以形成在所述第二凹槽内的所述缓冲件的中间部和露出在所述第二凹槽外的所述缓冲件的第二端部；

在所述振动支撑层上方依次形成第一电极层、压电层和第二电极层；

蚀刻所述衬底的下表面以形成贯穿所述衬底和所述阻挡层的空腔。