【技术实现步骤摘要】
一种MEMS结构的制备方法
本申请涉及半导体
,具体来说,涉及一种MEMS(MicroelectroMechanicalSystems的简写,即微机电系统)结构的制备方法。
技术介绍
MEMS传声器(麦克风)主要包括电容式和压电式两种。MEMS压电传声器是利用微电子机械系统技术和压电薄膜技术制备的传声器,由于采用半导体平面工艺和体硅加工等技术,所以其尺寸小、体积小、一致性好。同时相对于电容传声器还有不需要偏置电压,工作温度范围大,防尘、防水等优点,但其灵敏度比较低,制约着MEMS压电传声器的发展。其中,振动膜的残余应力大是其灵敏度低的一个重要原因。针对相关技术中如何降低压电式MEMS结构的残余应力和提高振动膜形变的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中残余应力较大的问题,本申请提出一种MEMS结构的制备方法,能够有效降低残余应力。本申请的技术方案是这样实现的:根据本申请的一个方面,提供了一种制造MEMS(微机电系统)结构的方法,包括:在衬底的正面上的外围区域蚀刻形成多条平行的第二凹槽,在所述衬底上沉积形成压电复合振动层,其中,在所述第二凹槽的底部和侧壁上形成的所述压电复合振动层构成第一波纹部分;在所述压电复合振动层的中间区域沉积形成质量块;在所述压电复合振动层的外部,在露出的所述衬底上蚀刻形成第一凹槽;蚀刻所述衬底的背面以形成空腔,其中,所述第一凹槽邻近设置在所述空腔的外围,所述压电复合振动层形成在所述空腔正上方,其中,位于所述第一凹槽与所述空腔之间的部分的所述衬底支撑所述压电复合振动层。其中,形成所述压电复合振动层的方法包括: ...
【技术保护点】
1.一种制造MEMS(微机电系统)结构的方法,其特征在于,包括:在衬底的正面上的外围区域蚀刻形成多条平行的第二凹槽,在所述衬底上沉积形成压电复合振动层,其中,在所述第二凹槽的底部和侧壁上形成的所述压电复合振动层构成第一波纹部分;在所述压电复合振动层的中间区域沉积形成质量块;在所述压电复合振动层的外部,在露出的所述衬底上蚀刻形成第一凹槽;蚀刻所述衬底的背面以形成空腔,其中,所述第一凹槽邻近设置在所述空腔的外围,所述压电复合振动层形成在所述空腔正上方,其中,位于所述第一凹槽与所述空腔之间的部分的所述衬底支撑所述压电复合振动层。
【技术特征摘要】
1.一种制造MEMS(微机电系统)结构的方法,其特征在于,包括:在衬底的正面上的外围区域蚀刻形成多条平行的第二凹槽,在所述衬底上沉积形成压电复合振动层,其中,在所述第二凹槽的底部和侧壁上形成的所述压电复合振动层构成第一波纹部分;在所述压电复合振动层的中间区域沉积形成质量块;在所述压电复合振动层的外部,在露出的所述衬底上蚀刻形成第一凹槽;蚀刻所述衬底的背面以形成空腔,其中,所述第一凹槽邻近设置在所述空腔的外围,所述压电复合振动层形成在所述空腔正上方,其中,位于所述第一凹槽与所述空腔之间的部分的所述衬底支撑所述压电复合振动层。2.根据权利要求1所述的制造MEMS结构的方法,其特征在于,形成所述压电复合振动层的方法包括:在所述衬底上沉积支撑材料形成振动支撑层;在所述振动支撑层上沉积第一电极材料,图案化所述第一电极材料以形成第一电极层,并且露出部分所述振动支撑层;在所述第一电极层上方沉积形成压电材料,并且图案化所述压电材料以形成第一压电层;在所述第一压电层上方沉积形成第二电极材料,并且图案化所述第二电极材料以形成第二电极层。3.根据权利要求2所述的制造MEMS结构的方法,其特征在于,形成所述质量块的方法包括:在图案化所述第一电极材料以形成第一电极层、图案化所述压电材料以形成第一压电层、并且图案化所述第二电极材料以形成第二电极层的步骤中,形成从所述第二电极层的上表面连续延伸至所述第一电极层的下表面的开口;在所述开口内,在所述振动支撑层上方沉积形成所述质量块。4.根据权利要求3所述的制造MEMS结构的方法,其特征在于,蚀刻所述开口内的所述振动支撑层,以形成贯穿所述振动支撑层的多个通孔,其中,所述多个通孔邻近所述开口的边缘并且呈圆形分布。5.根据权利要求3所述的制造MEMS结构的方法,其特征在于,在所述衬底上沉积支撑材料形成所述振动支撑层之前,在所述开口的区域内的所述衬底上开设第四凹槽,之后共形沉积所述振动支撑层,获得在所述第四凹槽内的所述振动支撑层的第二波纹部分,其中,所述第二波纹部分邻近所述开口的边缘并且从上视图方向看呈圆形。6.根据权利要求2所述的制造MEMS结构的方法,其特征在于,形成所述质量块的方法包括:在所述第二电极层上方沉积形成所述质量块。7.根据权利要求6所述的制造MEMS结构的方法,其特征在于,蚀刻形成连续贯穿所述振动支撑层、所述第一电极层、所述第一压电层和所述第二电极层的多个通孔,所述多个通孔邻近所述质量块的边缘并且呈圆形分布。8.根据权利要求6所述的制造MEMS结构的方法,其特征在于,在所述衬底上沉积支撑材料形成振动支撑层的步骤之前,在所述质量块的边缘区域内的所述衬底上开设第四凹槽,之后共形沉积所述振动支撑层、所述第一电极层、所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘端,
申请(专利权)人:安徽奥飞声学科技有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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