[发明专利]MEMS器件及其制备方法

说明书

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。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种MEMS器件及其制备方法。

背景技术

MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)技术是指一种可将机械构件、驱动部件、光学系统、电控系统集成为一个整体的微型系统，它用微电子技术和微加工技术(如硅体微加工、硅表面微加工、晶片键合等)相结合的制造工艺，制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器(例如惯性传感器、压力传感器、加速度传感器等)、执行器、驱动器和微系统。

现有的MEMS器件一般包括基底，所述基底具有正面与背面，且所述基底具有贯穿正面与背面的背腔，在基底的正面上形成有振动膜，振动膜覆盖背腔，在振动膜上形成有绝缘支撑部和横亘在绝缘支撑部上的极板，极板与振动膜之间具有间隙，在极板上形成有若干相互隔开的通孔。在MEMS器件工作时，声音从通孔进入间隙，引起振动膜的振动，所述振动膜与极板相对而构成一个电容。

但是，由于振动膜相当于一个薄膜在运动，在比较小的有效振动区域内会产生比较大的振幅，而振动的振幅较大会导致器件的灵敏度及信噪比的波动范围增大，并且在一些机械类可靠性试验时会对振动膜施加比较大的力，例如空气压力试验或机械力冲击试验，容易造成振动膜的损失或损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MEMS器件及其制备方法，在背腔内形成与振动膜相连接的支撑部，且保留所述背腔中与所述支撑部具有正对面积的基底，以此增大有效振动区域，提高MEMS器件的灵敏度及信噪比。

为实现上述目的，本发明提供一种MEMS器件的制备方法，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。

可选的，形成所述振动膜的步骤包括：

形成一振动膜层，所述振动膜层填满所述第一绝缘层；

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。

可选的，对所述振动膜层进行图形化之后，暴露出所述第一绝缘层的边缘。

可选的，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；