專利名稱：Mems器件的制作方法
MEMS器件
本發(fā)明涉及MEMS器件。
當前不斷驅使生產新的越來越小的換能器。 一直瞄準將微機電系統(tǒng) (MEMS)用于這些應用中，這是因為它們潛在地尺寸小一大約十微米到 幾千微米一以及由于它們與半導體等工藝的兼容性。這帶來潛在地大量 的生產。使用這些MEMS制作過程可獲得的器件例如有壓力傳感器、超 聲波換能器和擴音器。通常這些器件包括一個或多個薄膜，其中用于讀 取/驅動的電極沉積在該薄膜和/或襯底上。在MEMS壓力傳感器和擴音 器的情況下，通常通過測量電極之間的電容完成讀取。在換能器的情況 下，通過在電極上施加電勢差來驅動器件。
在以上描述的MEMS器件中，使用通常是Si02的犧牲層來制造薄膜。 隨后在過程中去除該犧牲層使得該薄膜懸置并可自由移動。
為了將換能器并入有用器件中，必須使其與外部電子電路連接。然 而，這可能引起干涉、噪聲、寄生電容和電感問題。通常薄膜很薄，是 微米數量級，尺寸范圍從十微米到幾千微米。因此，該器件可能是易碎 的，可能在單元化(singulation)期間被損壞。單元化是一個過程， 在該過程中，其上制造有MEMS器件的襯底晶片被切成方塊以使每個被 切成的方塊上僅存在一個器件(或一組器件)。該過程通常通過用高速 旋轉的金剛石刀片切割晶片來完成?？商娲缘兀摼部墒褂眉す?沿晶軸來切割，或劃割并劈開。當應用于MEMS結構時，所有這些切割 方法都有相關的問題。
在刀片單元化中，晶片的表面一般充滿了通常為水的潤滑冷卻劑， 意在防止晶片溫度變得太高并確保金剛石刀片保持在安全操作范圍內。 這產生來自水的殘渣和晶片磨損塊，該殘渣和晶片磨損塊可能刺破MEMS 結構的未封住部分并使其變得不能使用，這是因為單元化得到的器件的 尺寸太小，在后期階段很難清除該殘渣。另外，該潤滑冷卻劑可能被高 速噴射到晶片上，從而使精密的傳感器結構處于高機械應力下并且可能 將該傳感器結構損壞。
7激光單元化比刀片切割稍微干凈些但也更昂貴。但是，切割過程所 產生的熱量可能會形成熱梯度，導致傳感器結構內出現不同熱膨脹的區(qū) 域，該不同熱膨脹的區(qū)域可能會使該傳感器結構變形并使其無法使用。 同樣激光切斷過程也會產生一些殘渣，該殘渣可能阻塞任何未封住結構 并妨礙該器件的正常運行。
最后，通過劃割和劈開來單元化晶片在劈開過程期間對晶片施加極 高的機械應力，并產生大量如上可能損壞器件的碎片。
01/14248發(fā)現了對于硅擴音器所存在的這些問題。在本申請中， 該器件被切割，然后在移除犧牲層之前用化學抗蝕粘合劑將其安裝/連 接在襯底載體上。在安裝到襯底栽體上之后，然后使該傳感器接受化學 蝕刻過程，例如用氫氟酸去除犧牲層。然而，需要繼以干燥過程的該化 學蝕刻處理在其與互補金屬氧化物半導體(CMOS )制作過程的兼容性方 面是有嚴重的局限性的。
US 2005/0266599描述了 一種用于諸如加速計的MEMS器件的制作 方法。在該方法中，設計了一種具有夾在兩個半導體層之間的犧牲層的 襯底，即，絕緣體上硅(SOI)晶片。該晶片被微加工但保留所有或部 分犧牲層在適當位置。該晶片連接至粘膠薄片并切割。該犧牲Si02層接 下來使用化學蝕刻去除。使用該有氧化物層夾層的雙半導體層襯底排除 了其在C0MS過程上的應用。
本發(fā)明提供一種在襯底上制作微機電系統(tǒng)(MEMS)裝置的方法，該 方法包括以下步驟處理該襯底以便制作電子電路；沉積可操作地與該 電子電路耦合的第一電極；沉積薄膜使其機械耦合至該第一電極；施加 犧牲層；沉積結構層和可操作地與該電子電路耦合的第二電極，這樣該 犧牲層被放置在薄膜和結構層之間從而形成一個初步結構；單元化該襯 底；以及去除該犧牲層從而形成MEMS結構，其中單元化該襯底的步驟 在去除該犧牲層步驟之前進行。
為降低干擾、噪聲、寄生電容和電感，需要將薄膜直接集成到電子 器件，從而增加敏感度同時也減少其尺寸和成本。本發(fā)明的實施方案提 供一種MEMS制作過程，其中在MEMS薄膜的制作過程中涉及的過程和材 料與(CMOS)制作過程相兼容。該MEMS制作過程因而被限制在例如溫 度40(TC以下并且不使用金。在一個優(yōu)選實施方案中，描述了限定薄膜結構的可與CMOS兼容的 過程。
應意識到，術語"單元化"可以指一種致使每一個切割片上有一個 MEMS器件或者每一個切割片上有一組MEMS器件的過程。
本發(fā)明的許多其他相應方面和特征在附屬權利要求中被限定。
現在將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，其中

圖1是根據本發(fā)明的一個實施方案制造的MEMS擴音器的示意性橫 截面視圖2是示出了圖1 MEMS擴音器制作過程的步驟的流程圖，；
圖3、 4、 5、 6、 7、 8、 9和IO是示出了圖2中詳述的制作過程的
示意性橫截面視圖；以及
圖ll示出了安裝在載體封裝(carrier package)中的圖1中所示
實施方案的示意性平面視圖。
圖1示出了可根據本發(fā)明一個實施方案制造的MEMS器件的橫截面 視圖。該MEMS器件是電容耦合的擴音器，被可操作地耦合至電路區(qū)域 11。該器件是從硅襯底10制造的。(在這個實施例中，為了與CMOS電 子器件集成，村底為硅，但應理解也可代替使用其他襯底材料和電子制 作技術。)
為了處理來自擴音器的電輸出信號，該器件具有通過標準的CMOS 過程在襯底上制作的電路區(qū)域11。該電路區(qū)域包括鋁電路互連件13, 該鋁電路互連件用于經互連點14電連接至擴音器。為了保護電路區(qū)域 免受損壞，基于二氧化硅的絕緣保護層12覆蓋襯底的電路區(qū)域以及其 他區(qū)域。
該擴音器由機械耦合至電極15和17的懸置薄膜16形成。在電極 之間介入有氣隙21，以允許薄膜16響應于由聲波產生的壓力差而自由 移動。下電極15通過其中一個互連點14連接至其中一個電路區(qū)域11。 下電極機械耦合至薄膜16，該薄膜懸置跨過襯底10中的孔20。由于該 MEMS器件安裝在載體上，該孔20在使用中實際上是被密封的，但這并 不嚴重影響其運行(作為一個孔)，因為薄膜和此載體之間的大的背部體積(back volume)呈現為4氐電阻并能保證下薄膜響應于由聲波產生 的不同壓力差而自由移動。第二電極17懸置在薄膜之上并連結至通常 為剛性的結構層或背板18。該第二電極機械耦合至背板并通過其中一 個互連點14連接至其中一個電路區(qū)域11。為防止形成會妨礙擴音器正 常運行的小密封空腔，通氣孔19排布在背板18中，從而允許空氣分子 自由移動。
現在將簡要地描述擴音器的運行。響應于與入射到擴音器上的縱壓 力波相對應的聲波，薄膜16從其平衡位置輕微變形。下電極15和上電 極17之間的距離也相應改變，導致該兩個電極之間電容的變化，該變 化接著被電路區(qū)域11檢測到。
參照圖2-10以及參照上述所7〉開的部件，現在將描述可據以制作 上述實施方案的過程。
在步驟sll以及如圖3中所示，使用諸如離子植入、光掩膜、金屬 沉積以及蝕刻等標準處理技術來處理CMOS硅晶片13，以制造電路區(qū)域 11。該電路區(qū)域包括任何可操作地與MEMS擴音器交互的電路。例如， 該電路可以是前置放大器，其被連接從而放大擴音器的輸出。另外，該 電路可以包括在兩個電極之間產生通常大約10伏特偏置的電荷泵 (charge-pump )。這會造成電極間隔變化進而改變該器件的電容；假設 穩(wěn)定充電，輸出終端的電壓也相應改變。高電阻前置放大器可檢測到電 壓上的這一變化。
該電路區(qū)域可選擇地包括將擴音器輸出或前置放大器輸出轉化為 數字信號的模-數轉換器，以及可選擇地包括處理或部分處理該數字信 號的數字信號處理器。而且，該電路可包括適合無線通信的數-模轉換 器和/或者發(fā)射器/接收器。然而，本領域的普通技術人員可以理解的是， 可以考慮可操作地與MEMS擴音器交互的許多其他電路配置。
該電路區(qū)域11的觸點/互連件13通常通過濺射鋁而制造。接著通 過采用基于二氧化硅的絕緣保護層12的進一步的處理步驟，來保護該 觸點/互連件免于受損。 一蝕刻終止層(其形式例如為等離子體增強化 學氣相沉積(PECVD )所沉積的氮化硅或二氧化硅)被包含作為CMOS制 作過程的一部分。(注意這層可以不是純二氧化硅一而可以是硼磷硅 玻璃(BPSG)，因為它可在更低的溫度下沉積。)
10對于示例器件，上電極17以及在氮化硅薄膜16下方的電極15是 鋁。在這種情況，該電極可-皮背孔蝕刻(back-hole etching)過程所 侵蝕，因此為了保護它，可包含一蝕刻終止層，該蝕刻終止層在孔蝕刻 之后用簡單的濕式蝕刻處理去除。
為了使得在MEMS擴音器和電路區(qū)域之間能夠進行電接觸，通過借 助于抗蝕劑來圖案化以及利用CF,/H2氣體混合物進行干式蝕刻，來暴露 圖3所示互連點13,以此在摻雜的二氧化硅層上開通接觸點。該底電 極15接著在步驟s12通常通過濺射鋁被沉積?？商娲缘兀摰纂姌O 15可在步驟sll的電路區(qū)域11的制作期間一皮沉積。通過'減射沉積電極 因所使用的低襯底溫度而優(yōu)選于諸如熱蒸發(fā)的其他方法。這就確保了其 與CMOS制作過程的兼容性。另外，當沉積除鋁之外的材料的情況下， 該方法受益于對被沉積薄膜成分的精確控制能力。濺射將材料均勻沉積 于所有表層上，因此，沉積的薄膜必須通過應用抗蝕劑來圖案化和用 Cl2/BCl3的混合氣體進行干式蝕刻，從而限定下電極15的形狀，且限定 那實現到下層CMOS電路的互聯(lián)的互連點14。通過在300。C用珪烷 (SilU、氨氣(NH3)和氮氣(N2),流速分別為40、 40和l楊sccm(標 準立方厘米/分鐘)的等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)，下薄膜16 接著在步驟13被沉積。RF功率可為MW，并且可以在高頻(13. 56MHz) 和低頻(400kHz)之間每6秒進行切換。為限定下薄膜16的形狀，其 通過光致抗蝕劑被圖案化，以及借助于CF4/H2氣體被干式蝕刻。
為了構建懸置薄膜，在擴音器制造過程中使用犧牲層50。該層如 圖5中所示被沉積，然后在步驟sl9中被去除，以便限定空腔。為確保 與CMOS制作技術的兼容性，犧牲層50可由多種能夠使用干法釋放過程 去除的材料組成。其有利之處在于，在釋放犧牲層后不再需要額外的處 理步驟或干化。聚酰亞胺優(yōu)選作為犧牲層，因為它能容易地旋轉制造于 襯底上，并用02等離子體清潔劑去除。在此期間，氧氣被導入其中放置 著襯底并建立了等離子體的腔室。等離子體中的氧氣與有機犧牲層反應 以形成揮發(fā)性氧化物，該氧化物然后可從腔室中去除。
在步驟sl4中， 一層聚酰亞胺被旋轉制造到晶片上形成通常為1-2微米厚的共形涂層。接下來在大氣壓下在空氣中以20(TC固化30分鐘， 然后在大氣壓下在流動氮氣環(huán)境中以30(TC固化30分鐘。本領域的普通技術人員可以理解的是，這些參數的值僅為示例性，并且可以考慮任 何適合在硅襯底上沉積聚酰亞胺犧牲層的條件。然后用光抗蝕劑圖案化 該聚酰亞胺層并將其在氧氣等離子體中蝕刻。這限定了當犧牲層去除時 留在兩個薄膜之間的空腔的形狀。
在步驟s15并如圖6所示，上電極17和剛性氮化硅結構層或背板 18被沉積和圖案化。鋁電極通過濺射被沉積，同時氮化硅以與薄膜類 似的方式被沉積，然而帶有稍微增加的張力應力和約2-5微米的厚度。 該上電極17通常通過濺射鋁來沉積。背板18以上述類似的方式使用光 抗蝕劑和干式蝕刻進行圖案化和蝕刻，以限定通氣孔19，該通氣孔可 使空氣自由流入和流出空腔以使得下薄膜可響應于聲波而彎曲。為了在 接下來的處理階段保護薄膜，晶片的頂部在步驟s16旋涂了諸如 Shipley SJR220-7的抗蝕劑，該抗蝕劑通常有數微米厚。對這些材料 采用標準的制造商的固化方法。除了保護薄膜免于受損之外，該抗蝕劑 層還防止通氣孔被在單元化過程期間可能產生的碎片所阻塞。
如圖8所示并在步驟s17，為了使底薄膜響應于聲波而自由彎曲， 村底的與電路區(qū)域11和背板18直徑上相對的一側，現在用厚(約8微 米)抗蝕劑圖案化，并在使用表面技術系統(tǒng)電感耦合等離子體(STS ICP)
機器的反應離子蝕刻中使用SFJC4F8氣體組合進行干式蝕刻，以形成聲
端口 (sound port) 20?？纱嫘缘兀瑸樾纬陕暥丝?20對襯底的蝕刻 也可使用濕式蝕刻進行。在這種情況下，晶片的背部再次被抗蝕劑圖案 化，然后該圖案被轉化成晶片背部上由天然熱氧化物或氮化硅形成的薄 層，該薄層不受濕式蝕刻化學制品侵蝕。掩膜圖案典型地呈正方形，排 列成晶片晶面。濕式蝕刻使用由22%的鞋化四甲銨(TMAH)和78%的水 構成的水溶液進行，并在薄膜上得到較小且呈正方形的開口 。
在步驟s18，在稱作單元化的過程中，包含硅MEMS擴音器的襯底 被切割成塊，從而使每個切割塊只具有一個器件(或者一個器件功能 組)。注意，在上下文中，器件包含如前所述的MEMS換能器和電路區(qū)域。 這在步驟s19的去除犧牲層之前進行。本方法的實施方案優(yōu)點在于，在 單元化過程中犧牲層50為易損壞的薄膜提供機械支撐，并且抗蝕劑涂 層70防止通氣孔19被在單元化過程中可能產生的碎片所阻塞或破壞。
單元化襯底的方法可以是如下其中一種用高速金剛石刀片切割；激光切削；或者對襯底進行劃割然后沿晶向對襯底進行劈開。通過將襯 底下側面連接至載體進行單元化，該載體在單元化期間可用于支撐襯 底。該襯底通常使用高溫切割帶連接至載體。切割帶可以是適于經受住 犧牲層去除過程的任何粘合帶。在單元化期間，完整的犧牲層50向薄 膜層70提供力量和保護，并且抗蝕劑層70防止通氣孔19被單元化處 理中產生的碎片所阻塞。在單元化之后，每個由大致直的邊緣90所限 定的切割件中僅有一個器件。
在步驟s19,犧牲層在所謂灰化處理中被去除。此過程為仍然在 切割帶上的單元化襯底被連結至切割框，并在02等離子體系統(tǒng)內被處理， 以去除保護性抗蝕劑和聚酰亞胺。通常用于該處理的條件為溫度100 。C，在02等離子體中，進行約3小時(40%的氧氣，射頻功率350W, 》茲場660mT)。然而，本領域的普通技術人員應認識到，可以考慮采用 任何適于去除聚酰亞胺犧牲層的條件。最后，完成的MEMS擴音器被從 切割帶去除并如圖11所示安裝進封裝1108中。這是使用自動選擇和安 裝系統(tǒng)完成的，即將擴音器芯片IIOO從切割帶上移出，并將其安裝進 適合電連接至任何可與擴音器交互的器件的封裝1108中。
圖11中示出根據上面所述實施方案制作的MEMS擴音器的示意性平 面圖。該擴音器芯片IIOO被合適的粘合劑粘接到封裝1108上的芯片安 裝區(qū)1103。該擴音器1102可操作地連接至電路區(qū)域11,電路區(qū)域被連 接至擴音器芯片1100上的芯片觸墊1106。該芯片觸墊1106使用電導 線1101被電線接合到封裝接觸塾區(qū)域1104中的封裝觸墊1107。例如， 電導線1101可以是金?？商娲缘?，它們也可以是鋁。然而，本領域 的普通技術人員應認識到，任何適合電線接合的材料都可用于將芯片觸 墊1106連接至封裝觸墊1107。該封裝觸墊可操作地連接至封裝觸點 1109來使該封裝可操作地連接至印刷電路板。盡管封裝1108有8個封 裝觸點1109,本領域的普通技術人員應認識到，在封裝1108中可提供 任何數量的封裝觸點1109和封裝觸墊1107。
擴音器通常的尺寸是直徑約1簡，薄膜厚度(見下面)約0.3-1 微米，電極約O. l微米厚，背板約2-5微米厚。
本領域的普通技術人員應認識到，優(yōu)選實施方案的上述描述不限于 MEMS擴音器的制作。例如，上述實施方案中所描述的方法可被修改，以致其中在襯底下側面蝕刻孔的步驟s17從過程中略去以便制作超聲 波換能器。在沒有背孔下，背板和電極18實際上成為薄膜。選擇合適 的尺寸(優(yōu)選比上述列出的尺寸更薄)，該背板/電極裝置可作為超聲波 換能器被驅動。孔的再密封可使其也作為浸沒式換能器運行。再則，在 沒有背孔并且具有重新密封的薄膜的情況下，該電容將對絕對壓力而非 差別壓力敏感。而且，上述實施方案中所描述的方法可被用來制作壓力 傳感器或者制作襯底上的陣列，該陣列包括以下任一個或全部擴音器、 超聲換能器、壓力傳感器。與適當電子器件和信號處理相組合的陣列可 提供方向選擇性的擴音器。
權利要求
1. 一種在襯底(10)上制作微機電系統(tǒng)(MEMS)裝置的方法，該方法包括以下步驟處理所述襯底(10)以便制作電子電路(11)；沉積可操作地與所述電路(11)耦合的第一電極(15)；沉積薄膜(16)使其機械耦合至所述第一電極(15)；施加犧牲層(50)；沉積結構層(18)以及可操作地與所述電子電路(11)耦合的第二電極(17)，這樣所述犧牲層(50)被放置在所述薄膜(16)和所述結構層(18)之間從而形成初步結構；單元化該襯底(10)；以及去除所述犧牲層(50)從而形成MEMS結構，其中單元化所述襯底(10)的步驟在去除所述犧牲層(50)的步驟之前進行。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中所述制作電子電路的步驟采 用互補金屬氧化物半導體(CMOS)工藝來進行。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其中所述犧牲層是聚酰亞胺。
4. 根據權利要求3所述的方法，包括用等離子體氧蝕刻過程去除 聚酰亞胺的步驟。
5. 根據權利要求4所述的方法，進一步包括使用微波激勵等離子 體的步驟。
6. 根據權利要求1 - 5中任一項所述的方法，包括應用抗蝕劑涂層 到該初步結構的步驟。
7. 根據權利要求6所述的方法，包括應用氧氣等離子體蝕刻來去 除該抗蝕劑涂層的步驟。
8. 根據權利要求7所述的方法，進一步包括用微波激勵等離子體 的步驟。
9. 根據權利要求1 - 8中任一項所述的方法，其中所述單元化襯底 的步驟包括用切割鋸切割該襯底。
10. 根據權利要求1-8中任一項所述的方法，其中所述單元化襯 底的步驟包括對所述襯底進行劃割并使用機械力劈開所述襯底。
11. 根據權利要求1-8中任一項所述的方法，其中所述單元化襯 底的步驟包括用激光切割來切割所述村底。
12. 根據權利要求1-ll中任一項所述的方法，包括 將所述村底連結至栽體；以及在其后，單元化所述襯底。
13. 根據權利要求12所述的方法，包括 使用切割帶將所述襯底連結至所述栽體。
14. 根據權利要求13所述的方法，其中所述去除犧牲層的步驟是 在將所述襯底連結至所述載體之后，并在單元化所述襯底之前進行的。
15. 根據權利要求l-ll中任一項所述的方法，進一步包括 在單元化所述襯底之前，施加抗蝕劑涂層；以及 在單元化所述襯底后，在一單獨的處理步驟中去除犧牲層和抗蝕劑涂層。
16. 根據權利要求15所述的方法，其中所述去除犧牲層和抗蝕劑 涂層的步驟包括使用干式蝕刻過程。
17. 根據權利要求16所述的方法，其中所述去除犧牲層的步驟包 括使用02等離子體。
18. 根據任一上述權利要求所述的方法，其中所述沉積第一電極的 步驟在所述制作電路的步驟期間進行。
19. 根據任一上述權利要求所述的方法，其中所述電子電路包括前 置放大器。
20. 根據任一上述權利要求所述的方法，其中所述電子電路包括模 -數轉換器。
21. 根據權利要求1-18中任一項所述的方法，其中所述電子電路包括數-模轉換器。
22. 根據任一上述權利要求所述的方法，其中所述電子電路包括發(fā) 射和接收裝置。
23. 根據任一上述權利要求所述的方法，其中所述電子電路包括電荷泵。
24. 根據任一上述權利要求所述的方法，其中所述電子電路包括數 字信號處理器。
25. 根據任一上述權利要求所述的方法，包括蝕刻小孔穿過所述襯 底從而顯示出所述薄膜的步驟。
26. 根據任一上述權利要求所述的方法，其中所述結構層是第二薄膜。
27. 根據權利要求26所述的方法，其中所述第二薄膜是氮化硅。
28. 根據任一上述權利要求所述的方法，其中所述笫一和第二電極 是鋁。
29. 根據任一上述權利要求所述的方法，包括用絕緣保護層保護所 述電子電路的步驟。
30. 根據權利要求28所述的方法，其中，所述絕緣保護層是二氧 化硅。
31. —種根據任一上述權利要求制作的MEMS擴音器。
32. —種根據權利要求1 - 30任一項制作的MEMS壓力傳感器。
33. —種根據權利要求1 _ 30任一項制作的MEMS超聲換能器。
34. —種布置在襯底上的MEMS器件陣列，所述器件可操作地連接， 并且所述器件從一列表中選擇，該列表包括根據權利要求31的擴音器； 根椐權利要求32的壓力傳感器；以及 根據權利要求33的超聲換能器。
35. —種集成電路襯底，在該集成電路襯底上形成有根據權利要求 31 - 33任一項所述的MEMS器件或根據權利要求34所述的設備陣列， 以及可操作連接至所述MEMS設備的電子電路。
36. —種封裝集成電路配置，包括根據權利要求35所述的襯底， 所述襯底安裝在集成電路封裝中。
37. —種在襯底上制造微機電系統(tǒng)(MEMS)擴音器的方法，該方法包括沉積第一和第二電極；以及沉積薄膜從而使其機械耦合至所述第一電極；以及進一步包括 在所述第一和第二電極之間施加犧牲層；以及 去除所述犧牲層從而形成在所述第一和第二電極之間具有氣隙的 MEMS結構，其中所述薄膜和所述第一電極能夠響應聲波產生的壓力差而相對所述第二電極移動，其中所述犧牲層是有機犧牲層。
38. 根據權利要求37所述的方法，其中所述有機犧牲層是聚酰亞胺。
39. 根據權利要求37或38所述的方法，其中所述去除犧牲層的步 驟包括使用干式蝕刻過程。
40. 根據權利要求39所述的方法，其中所述去除犧牲層的步驟包 括使用02等離子體。
41. 一種在襯底上制造微機電系統(tǒng)(MEMS)擴音器的方法，該方法包括沉積第一和第二電極；并且沉積薄膜從而使其機械耦合至所述第一電極；以及沉積背板從而使其機械耦合至第二電極；其中所述背板沉積帶有增加的張應力。
42. 根據權利要求41所述的方法，其中所述背板由氮化硅構成。
43. —種在襯底上制造微機電系統(tǒng)(MEMS)擴音器的方法，該方法 包括沉積第一和第二電極；沉積氮化硅薄膜從而使其機械耦合至所述第一電極；以及沉積氮化硅背板從而使其機械耦合至所迷第二電極；以及進一步包括在所述第一和第二電極之間應用聚酰亞胺犧牲層；以及 去除所述聚酰亞胺犧牲層從而形成在所述第一和第二電極之間具有氣隙的MEMS結構，其中所述薄膜和所述第一電極能夠響應聲波產生的壓力差而相對所述第二電極移動。
44. 一種在襯底上制造微機電系統(tǒng)(MEMS)擴音器的方法，該方法包括沉積多個相應的第一和第二電極；以及沉積多個薄膜，使每個薄膜機械耦合至所述相應的第一電極；以及 進一步包括在所述每對第一和第二電極之間施加相應犧牲層；去除所述犧牲層從而形成在所述第一和第二電極對之間具有相應氣隙的多個MEMS結構，其中每個所述薄膜以及耦合至其上的所述第一 電極能夠響應聲波產生的壓力差而相對所述笫二電極移動。
45. —種微機電系統(tǒng)(MEMS)擴音器陣列，包括在單個襯底上形成 的多個MEMS擴音器，每個MEMS擴音器包括第一和第二電極；機械耦合至所述笫一電極的薄膜；以及所述第一和第二電極之間的氣隙，使得所述薄膜和耦合至其上的所 述第一電極能夠響應聲波產生的壓力差而相對所述第二電極移動，以及所述擴音器陣列進一步包括信號處理電路，使該陣列提供方向選擇 性的擴音器。
全文摘要
一種在襯底上制造微機電系統(tǒng)(MEMS)裝置的方法，包括步驟處理襯底(10)以便制作電子電路(11)；沉積可操作地與所述電子電路(11)耦合的第一電極(15)；沉積薄膜(16)，使其機械耦合至所述第一電極(15)；施加犧牲層(50)；沉積結構層(18)以及可操作地與所述電子電路(11)耦合的第二電極(17)，使得所述犧牲層(50)安置在所述薄膜(16)和所述結構層(18)之間從而形成初步結構；單元化所述襯底(10)；以及去除所述犧牲層(50)從而形成MEMS結構，其中單元化所述襯底(10)的步驟在去除所述犧牲層(50)的步驟之前進行。
文檔編號B81C1/00GK101426718SQ200780013818
公開日2009年5月6日 申請日期2007年2月23日 優(yōu)先權日2006年2月24日
發(fā)明者A·特雷納, R·I·拉明 申請人:沃福森微電子股份有限公司