用于差动梳形驱动MEMS的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于差动梳形驱动MEMS的系统和方法。根据实施例，一种MEMS装置包括：可偏转薄膜，包括第一多个静电梳齿；第一锚定结构，包括与第一多个静电梳齿的第一子集交错的第二多个静电梳齿；和第二锚定结构，包括与第一多个静电梳齿的第二子集交错的第三多个静电梳齿。第二多个静电梳齿相对于第一多个静电梳齿沿第一方向偏移，并且第三多个静电梳齿相对于第一多个静电梳齿沿第二方向偏移，其中第一方向不同于第二方向。

System and method for driving MEMS with differential comb shape

The present invention relates to a system and method for driving a MEMS with a differential comb shape. According to one embodiment, a MEMS device includes a deflectable film includes a first plurality of electrostatic comb; the first anchor structure, including the more than 2 electrostatic comb the first subset with the first plurality of electrostatic comb staggered; and second anchor structure, including the more than 3 electrostatic comb second subset with the first plurality of electrostatic comb staggered tooth. Article more than 2 with respect to the first plurality of electrostatic comb comb along the first direction, and a more than 3 relative to the first plurality of electrostatic comb comb along the second direction, the first direction is different from the second direction.

【技术实现步骤摘要】
用于差动梳形驱动MEMS的系统和方法
本专利技术一般地涉及换能器，并且在特定实施例中涉及一种用于差动梳形驱动MEMS的系统和方法。
技术介绍
换能器将信号从一个域转换到另一个域，并且经常被用在传感器中。一种日常生活中见到的用作传感器的常见换能器是麦克风，所述麦克风将声波转换(即，转化)成电信号。常见传感器的另一示例是温度计。存在通过将温度信号转化成电信号来用作温度计的各种换能器。基于微机电系统(MEMS)的换能器包括使用微机械加工技术生产的传感器和致动器的家族。通过在换能器中测量物理状态的变化并且将转化的信号传送给连接到MEMS传感器的处理电子设备，MEMS传感器(诸如，MEMS麦克风)从环境搜集信息。可使用与用于集成电路的那些微机械加工制造技术类似的微机械加工制造技术来制造MEMS装置。MEMS装置可被设计为用作例如振荡器、谐振器、加速度计、陀螺仪、压力传感器、麦克风和微镜。许多MEMS装置使用电容感测技术将物理现象转化成电信号。在这种应用中，使用接口电路将传感器中的电容变化转换成电压信号。一个这种电容感测装置是MEMS麦克风。MEMS麦克风通常具有与刚性背板分离微小距离的可偏转薄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机电系统(MEMS)装置，包括：可偏转薄膜，包括第一多个静电梳齿；第一锚定结构，包括与所述第一多个静电梳齿的第一子集交错的第二多个静电梳齿，所述第二多个静电梳齿相对于所述第一多个静电梳齿沿第一方向偏移；以及第二锚定结构，包括与所述第一多个静电梳齿的第二子集交错的第三多个静电梳齿，所述第三多个静电梳齿相对于所述第一多个静电梳齿沿第二方向偏移，所述第一方向不同于所述第二方向。

【技术特征摘要】
2015.10.30 US 14/9287021.一种微机电系统(MEMS)装置，包括：可偏转薄膜，包括第一多个静电梳齿；第一锚定结构，包括与所述第一多个静电梳齿的第一子集交错的第二多个静电梳齿，所述第二多个静电梳齿相对于所述第一多个静电梳齿沿第一方向偏移；以及第二锚定结构，包括与所述第一多个静电梳齿的第二子集交错的第三多个静电梳齿，所述第三多个静电梳齿相对于所述第一多个静电梳齿沿第二方向偏移，所述第一方向不同于所述第二方向。2.如权利要求1所述的MEMS装置，其中所述可偏转薄膜在第一平面上延伸，并且所述第一方向和所述第二方向两者都包括第一平面的平面外分量。3.如权利要求1所述的MEMS装置，其中所述可偏转薄膜包括多边形薄膜、圆形薄膜和椭圆形薄膜之一。4.如权利要求3所述的MEMS装置，其中所述可偏转薄膜包括矩形薄膜。5.如权利要求3所述的MEMS装置，其中所述可偏转薄膜包括八边形薄膜。6.如权利要求1所述的MEMS装置，其中所述可偏转薄膜沿着可偏转薄膜的第一边缘被锚定到支撑结构。7.如权利要求6所述的MEMS装置，其中所述第一多个静电梳齿连接到可偏转薄膜的第二边缘，其中第一边缘和第二边缘位于可偏转薄膜的相对侧。8.如权利要求1所述的MEMS装置，其中所述可偏转薄膜沿着可偏转薄膜的第一边缘被锚定到第一支撑结构，并且沿着可偏转薄膜的第二边缘被锚定到第二支撑结构。9.如权利要求1所述的MEMS装置，其中所述可偏转薄膜分别在可偏转薄膜的四个拐角被锚定到第一支撑结构、第二支撑结构、第三支撑结构和第四支撑结构。10.如权利要求1所述的MEMS装置，其中所述第一锚定结构还包括连接到第二多个静电梳齿的第一扩展部分，所述第一扩展部分具有第一内应力，所述第一内应力被配置为使第二多个静电梳齿相对于第一多个静电梳齿沿第一方向偏移，以及第二锚定结构还包括连接到第三多个静电梳齿的第二扩展部分，所述第二扩展部分具有第二内应力，所述第二内应力被配置为使第三多个静电梳齿相对于第一多个静电梳齿沿第二方向偏移。11.如权利要求10所述的MEMS装置，其中所述第一扩展部分包括被配置为产生第一内应力的两个材料层，以及所述第二扩展部分包括被配置为产生第二内应力的两个材料层。12.如权利要求11所述的MEMS装置，其中所述第一扩展部分和所述第二扩展部分包括相同两种材料的两个材料层，所述相同两种材料中的第一材料包括多晶硅并且所述相同两种材料中的第二材料包括氮化硅。13.如权利要求11所述的MEMS装置，其中所述第一扩展部分和所述第二扩展部分包括相同两种材料的两个材料层，所述相同两种材料中的第一材料包括金属并且所述相同两种材料中的第二材料包括绝缘体。14.如权利要求1所述的MEMS装置，还包括：衬底，包括腔，所述腔位于可偏转薄膜下方。15.如权利要求14所述的MEMS装置，还包括：支撑层，形成在所述腔周围并且支撑可偏转薄膜、第一锚定结构和第二锚定结构；和导电层，形成在位于所述腔周围的支撑层中并且延伸到腔中。16.一种微机电系统(MEMS)装置，包括：薄膜，包括膜片部分和第一梳齿部分，所述第一梳齿部分包括第一多个静电梳齿；第一锚定结构，包括：第一锚定部分，固定到衬底，第一扩展部分，延伸远离所述第一锚定部分延伸，所述第一扩展部分包括具有第一本征应力的第一材料，所述第一本征应力使第一扩展部分沿第一方向偏转，以及第二梳齿部分，包括与所述第一多个静电梳齿的第一子集交错的第二多个静电梳齿；和第二锚定结构，包括：第二锚定部分，固定到衬底，第二扩展部分，延伸远离所述第二锚定部分，所述第二扩展部分包括具有第二本征应力的第二材料，所述第二本征应力使第二扩展部分沿第二方向偏转，所述第二方向与所述第一方向相反，以及第三梳齿部分，包括与所述第一多个静电梳齿的第二子集交错的第三多个静电梳齿。17.如权利要求16所述的MEMS装置，其中所述膜片部分包括多边形膜片、圆形膜片和椭圆形膜片之一。18.如权利要求17所述的MEMS装置，其中所述膜片部分包括八边形膜片。19.如权利要求17所述的MEMS装置，其中所述膜片部分包括矩形膜片。20.如权利要求19所述的MEMS装置，其中所述矩形膜片沿着矩形膜片的第一边缘被锚定到第三锚定结构，以及第一梳齿部分沿着矩形膜片的第二边缘连接到矩形膜片，所述第一边缘与所述第二边缘相对。21.如权利要求16所述的MEMS装置，其中所述第一材料包括一起具有所述第一本征应力的第一多个材料层，所述第一多个材料层中的至少一个材料层被图案化，以及所述第二材料包括一起具有所述第二本征应力的第二多个材料层，所述第二多个材料层中的至少一个材料层被图案化。22.如权利要求21所述的MEMS装置，其中所述第一多个材料层包括顶绝缘层、中间导电层和底绝缘层，所述第一多个材料层中的顶绝缘层和底绝缘层根据不同掩模图案被图...

【专利技术属性】
技术研发人员：W克莱因，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE