[发明专利]MEMS器件

说明书

本发明的实施例总体上涉及MEMS器件。一种微机电系统(MEMS)器件包括布置在基底之上的柔性膜和布置在柔性膜之上的第一背板。第一背板包括面向柔性膜的第一多个凸出部。MEMS器件还包括布置在柔性膜处的多个特征，其中多个特征中的每个特征与第一多个凸出部中对应的一个凸出部相关联。

技术领域

本发明总体上涉及电子器件，并且在特定的实施例中，涉及微机电系统(MEMS)器件的结构。

背景技术

传感器是包含转换元件的器件。转换器应用于电子器件内以将信号从一个域转换到另一个域。例如，一些转换器可以将机械信号转换为电信号。这就是包含将声波转换为电信号的转换元件的声学麦克风的情况。收集来自电信号的信息然后将该信息转移到信号处理器，该信号处理器解释接收到的信号，并通过传感器件内的读出机制提供输出。

基于MEMS的传感器包括各种转换器，诸如加速器、振荡器、共鸣器、陀螺仪和麦克风。基于MEMS的传感器使用与集成电路制造中使用的技术类似的一系列微加工技术来生产。

普通的静电MEMS麦克风利用电容特性来将物理刺激(诸如语音)转换为电信号。在这种应用中，传感器中的电容变化通过使用接口电路转换为电压信号。这些MEMS器件由与刚性背板结构平行布置的柔性膜结构组成。它们在电容MEMS器件内作为两个电极板共同工作。当声波穿透器件内的腔体时，由于压力差，它们在柔性膜之间引起振荡。这进而引起柔性膜与背板之间的气隙的距离的变化。因此柔性膜与背板之间的气隙的距离的变化与MEMS器件的电容变化成正比。

通常，当柔性膜与背板之间发生这种偏差时，静电力累积可能会引起两个表面在彼此接触时粘在一起。为了缓解这种情况，在背板的底表面内制造防粘凸出部，因此它们位于两个电极表面之间。这些防粘凸出部起到保持柔性膜与背板之间的一定工作距离的作用，以降低两个电极表面之间的接触面积的大小。

发明内容

根据本发明的实施例，微机电系统(MEMS)器件包括布置在基底之上的柔性膜和被布置在柔性膜之上的第一背板。第一背板包括面向柔性膜的第一多个凸出部。MEMS器件还包括布置在柔性膜处的多个特征，其中多个特征中的每个特征与第一多个凸出部中对应的一个凸出部相关联。

根据本发明的另一个实施例，微机电系统(MEMS)器件包括布置在基底之上的可偏转层和布置在可偏转层之上的第一背板。第一背板包括面向可偏转层的第一多个防粘结构，MEMS器件还包括布置在可偏转层处的多个加固区域，多个加固区域被配置为加固可偏转层以防止应力引起的故障，多个加固区域与第一多个防粘结构中对应的一个防粘结构相关联。

根据本发明的另一个实施例，微机电系统(MEMS)器件包括包括第一多个防粘凸出部的第一背板，和包括第一主表面和相背的第二主表面、在第一主表面处的第二多个防粘凸出部和在第二主表面处的多个特征的柔性膜。多个特征中的每个特征与第二多个防粘凸出部中对应的一个防粘凸出部相关联。MEMS器件还包括第二背板，其中柔性膜被布置在第一背板与第二背板之间。

附图说明

为了更完全地理解本发明及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中：

图1A示出了MEMS麦克风的实施例的截面图，其中附加的材料在凸出部的水平处沉积在柔性膜的顶部上，并且其中图1B示出了图1A所示的虚线区域的放大部分；

图2A示出了MEMS麦克风的实施例的截面图，其中描述了该侧面轮廓的备选实施例，并且其中图2B和图2C示出了图2A所示的虚线区域的放大部分；

图3示出了MEMS麦克风的实施例的截面图，其中附加的材料在凸出部的水平处沉积在柔性膜的顶部上以及布置在柔性膜的下方；

图4示出了MEMS麦克风的实施例的截面图，其中沉积在柔性膜的顶部上的附加材料由相同材料组成；