[发明专利]MEMS膜片及MEMS传感器芯片

说明书

本发明提供一种MEMS膜片及MEMS传感器芯片，所述MEMS膜片包括感测部和围绕在所述感测部外围的外围部，所述外围部与所述感测部之间设有若干外槽和若干内槽，所述若干外槽呈环形排布在所述外围部的内边缘，所述外槽的末端朝向内侧延伸，所述若干内槽呈环形排布在所述感测部的外边缘，所述内槽的末端朝向内侧延伸，每一所述内槽对应相邻两所述外槽末端的部位向内凹陷从而形成内凹段。

技术领域

本发明涉及微机电系统（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System）技术领域，特别涉及一种MEMS膜片及MEMS传感器芯片。

背景技术

微机电传感器已广泛应用于各种声学接收器或力的传感器上，其体积小、低耗电、高灵敏度等特性，成为设计上的目标，且根据理论模拟的结果可知，残留应力的影响对于声学传感器中的振动薄膜的机械灵敏度影响甚大。

微机电装置包括的电容式传感器结构一般为一感测膜搭配一背极，形成两平行板电容板结构以感测振动或压力变化。其中，感测膜的材料特性决定组件感度性能，但于半导体加工过程所产生的热残留应力无法避免。而现有的制程技术仍无法精准的控制薄膜应力，进而微机电装置的灵敏度较低或灵敏度变异。

因此，如何提供一种释放应力效果好、机械灵敏度高的感测膜，成了业界亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种机械灵敏度高的MEMS膜片。

本发明还提出一种应用上述MEMS膜片的MEMS传感器芯片。

本发明提供一种MEMS膜片，包括感测部和围绕在所述感测部外围的外围部，所述外围部与所述感测部之间设有若干外槽和若干内槽，所述若干外槽呈环形排布在所述外围部的内边缘，所述外槽的末端朝向内侧延伸，所述若干内槽呈环形排布在所述感测部的外边缘，所述内槽的末端朝向内侧延伸，每一所述内槽对应相邻两所述外槽末端的部位向内凹陷从而形成内凹段。

优选地，每一所述外槽包括至少一第一圆弧段，每一所述内槽包括至少一第二圆弧段，所述第一圆弧段与所述第二圆弧段共圆心。

优选地，每一所述内槽还包括至少一倾斜段，所述倾斜段相对所述第二圆弧段朝向所述感测部的内侧倾斜延伸。

优选地，所述外槽的末端设有第一弯折部，所述第一弯折部包括弧形段，直线段或所述弧形段与所述直线段的组合，所述第一弯折部分别延伸至相应内槽的凹陷内；所述内槽的末端设有第二弯折部，所述第二弯折部包括弧形段，直线段或所述弧形段与所述直线段的组合。

优选地，所述第一弯折部的末端为圆弧型末端；或者所述第二弯折部的末端为圆弧型末端。

优选地，相邻两所述外槽之间形成第一连接臂，相邻两所述内槽之间形成第二连接臂，所述若干外槽与所述若干内槽之间形成环形连接臂，所述第一连接臂从所述环形连接臂的外边缘往外延伸并与所述外围部连接，所述第二连接臂从所述环形连接臂的内边缘往内延伸并与所述感测部连接，所述第一连接臂与所述第二连接臂在所述环形连接臂的周向上相互错开。

优选地，所述环形连接臂具有均匀的径向宽度；或者所述环形连接臂与所述第二连接臂相邻的部位的径向宽度大于所述环形连接臂其他部位的径向宽度。

优选地，所述外槽的数量小于等于6个，当所述MEMS膜片受到外部压力时，所述感测部基本呈平面状且沿垂直膜片的方向相对所述外围部运动。

优选地，每一外槽在所述膜片的径向上对应一对相邻内槽，位于所述一对相邻内槽之间的第二连接臂正对或偏离所述对应外槽的周向中部。

优选地，所述第一连接臂的最小周向宽度大于所述第二连接臂的最小周向宽度。

本发明提供一种MEMS传感器芯片，所述MEMS传感器芯片包括上述MEMS膜片。