MEMS器件及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110366083A(43)申请公布日2019.10.22(21)申请号201810322117.X(22)申请日2018.04.11(71)申请人中芯国际集成电路制造（上海）有限公司地址201203上海市浦东新区张江路18号申请人中芯国际集成电路制造（北京）有限公司(72)发明人李鑫郭亮良(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人屈蘅李时云(51)Int.Cl.H04R19/00(2006.01)H04R31/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称MEMS器件及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种MEMS器件及其制备方法，在基底的正面形成第一绝缘层，在所述第一绝缘层上形成振动膜及极板，在所述基底的背面形成背腔，所述背腔暴露出所述振动膜且背向所述间隙，并且保留部分所述第一绝缘层作为所述振动膜的支撑部，所述振动膜相对于所述支撑部在所述振动膜上的投影中心对称，并保留所述背腔中与所述支撑部具有正对面积的基底作为所述支撑部的支撑基底，所述振动膜在振动时，在所述振动膜的边缘与中心之间的中间位置发生振动，增大了有效振动区域，由此提高了MEMS器件的灵敏度及信噪比，同时减小了振动的幅度，降低了灵敏度及信噪比的波动范围；同时减小了在机械可靠性试验中施加到振动膜上的力，从而增加MEMS器件的可靠性。CN110366083ACN110366083A权利要求书1/2页1.一种MEMS器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一基底，所述基底具有正面与背面；在所述基底的正面形成第一绝缘层，在所述第一绝缘层上形成振动膜和极板，所述极板位于所述振动膜上且与所述振动膜绝缘隔离，所述极板和所述振动膜之间形成有间隙，在所述极板中形成有连通所述间隙的通孔；在所述基底的背面形成背腔，所述背腔暴露出所述振动膜且背向所述间隙，并且保留部分所述第一绝缘层作为所述振动膜的支撑部，所述振动膜相对于所述支撑部在所述振动膜上的投影中心对称，并且所述背腔中保留有与所述支撑部具有正对面积的基底。2.如权利要求1所述的MEMS器件的制备方法，其特征在于，形成所述振动膜的步骤包括：形成一振动膜层，所述振动膜层覆盖所述第一绝缘层；对所述振动膜层进行图形化，暴露出所述第一绝缘层的边缘，形成覆盖所述第一绝缘层的振动膜。3.如权利要求2所述的MEMS器件的制备方法，其特征在于，形成所述极板的步骤包括：形成一第二绝缘层，所述第二绝缘层覆盖所述振动膜与所述第一绝缘层；对所述第二绝缘层与所述第一绝缘层进行图形化，暴露出所述基底的边缘，且在所述第二绝缘层内形成多个第二凹槽，所述第二凹槽的深度小于所述第二绝缘层的厚度；形成一极板材料层，所述极板材料层填满所述第二凹槽并覆盖所述第二绝缘层与所述基底；对所述极板材料层进行图形化，暴露出所述第二绝缘层的边缘，形成极板。4.如权利要求3所述的MEMS器件的制备方法，其特征在于，形成所述通孔的步骤包括：形成一第三绝缘层，所述第三绝缘层覆盖所述极板、所述第二绝缘层以及所述基底；对所述第三绝缘层与所述极板进行图形化，形成暴露所述第二绝缘层的多个通孔。5.如权利要求4所述的MEMS器件的制备方法，其特征在于，形成所述背腔的步骤包括：对所述基底的背面进行图形化，形成暴露所述第一绝缘层的一第三凹槽，所述第三凹槽背向所述间隙，并保留所述第三凹槽中的部分基底作为支撑基底；通过所述第三凹槽对部分所述第一绝缘层进行刻蚀，暴露出所述振动膜，形成所述背腔，且保留部分所述第一绝缘层作为支撑部，所述支撑部与所述支撑基底具有正对面积。6.如权利要求5所述的MEMS器件的制备方法，其特征在于，形成所述间隙的步骤包括：通过所述通孔对部分所述第二绝缘层进行刻蚀，暴露出所述振动膜，在所述振动膜与所述极板之间形成间隙。7.如权利要求6所述的MEMS器件的制备方法，其特征在于，对第一绝缘层进行刻蚀形成所述背腔的步骤与对所述第二绝缘层进行刻蚀形成所述间隙的步骤在同一工艺步骤中进行。8.如权利要求6所述的MEMS器件的制备方法，其特征在于，在形成所述第三凹槽之前，所述MEMS器件的制备方法还包括：形成一第四绝缘层，所述第四绝缘层覆盖所述基底的正面；在形成所述间隙的过程中，去除所述第四绝缘层。9.一种MEMS器件，其特征在于，包括：2CN110366083A权利要求书2/2页一基底，具有正面与背面；位于所述基底的正面的振动膜，位于所述振动膜上方的极板，所述极板与所述振动膜绝缘隔离且在两者之间形成有间隙，在所述极板中形成有连通所述间隙的通孔；位于所述基底的背面的背腔，所述背腔暴露出所述振动膜且背向所述间隙，并且在所述背腔内设置有与所述振动膜相连接的支撑部，所述振动膜