一种MEMS结构及其形成方法技术

技术编号:25996475 阅读:53 留言:0更新日期:2020-10-20 19:06
本申请公开了一种MEMS结构,包括:衬底,具有空腔;第一单元层,连接于衬底并且覆盖空腔,第一单元层包括从下向上依次层叠的第一电极层、第一压电层和第二电极层,并且第一压电层和第二电极层具有贯穿开口;第二单元层,形成在第一单元层上方或下方,第二单元层包括第二压电层和邻近第二压电层的第三电极层,第二压电层位于第一电极层下方或者第二压电层位于第二电极层上方,第二压电层的投影区域小于空腔的投影区域且大于贯穿开口的投影区域。该MEMS结构中的双晶片结构降低了残余应力,减小了振膜的翘曲,同时提高了MEMS结构的灵敏度。此外,还提供了MEMS结构的形成方法。

【技术实现步骤摘要】
一种MEMS结构及其形成方法
本申请涉及微电机械系统
,具体来说,涉及一种MEMS结构及其形成方法。
技术介绍
MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems,即微电机械系统)麦克风主要包括电容式和压电式两种。MEMS压电麦克风是利用微电机械系统技术和压电薄膜技术制备的,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压电麦克风的发展。针对相关技术中如何提高MEMS结构的灵敏度的问题,目前比较常见的解决方案是将电极层分割成多个部分,但是这种分割电极的方法对于提高灵敏度的范围有限。
技术实现思路
针对相关技术中如何提高MEMS结构的灵敏度的问题,本申请提出一种MEMS结构及其形成方法,能够有效输出较高灵敏度。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MEMS结构,包括:衬底,具有空腔;第一单元层,连接于所述衬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MEMS结构,其特征在于,包括:/n衬底,具有空腔;/n第一单元层,连接于所述衬底并且覆盖所述空腔,所述第一单元层包括从下向上依次层叠的第一电极层、第一压电层和第二电极层,并且所述第一压电层和所述第二电极层具有贯穿开口;/n第二单元层,形成在所述第一单元层上方或下方,所述第二单元层包括第二压电层和邻近所述第二压电层的第三电极层,所述第二压电层位于所述第一电极层下方或者所述第二压电层位于所述第二电极层上方,所述第二压电层的投影区域小于所述空腔的投影区域且大于所述贯穿开口的投影区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种MEMS结构,其特征在于,包括:
衬底,具有空腔;
第一单元层,连接于所述衬底并且覆盖所述空腔,所述第一单元层包括从下向上依次层叠的第一电极层、第一压电层和第二电极层,并且所述第一压电层和所述第二电极层具有贯穿开口;
第二单元层,形成在所述第一单元层上方或下方,所述第二单元层包括第二压电层和邻近所述第二压电层的第三电极层,所述第二压电层位于所述第一电极层下方或者所述第二压电层位于所述第二电极层上方,所述第二压电层的投影区域小于所述空腔的投影区域且大于所述贯穿开口的投影区域。


2.根据权利要求1所述的MEMS结构,其特征在于,
当所述第二压电层位于所述第一电极层下方时,所述MEMS结构还包括第一隔离层,所述第一隔离层用于将所述第一电极层和所述第三电极层分隔开,并且所述第一电极层覆盖在所述第二压电层上方。


3.根据权利要求2所述的MEMS结构,其特征在于,所述第三电极层的导线部分固定连接至所述衬底,所述第一隔离层覆盖所述在所述第三电极层上方。


4.根据权利要求3所述的MEMS结构,其特征在于,所述第二电极层的导线部分向外延伸,并且与所述第三电极层的导线部分错位布置。


5.根据权利要求4所述的MEMS结构,其特征在于,所述第一电极层、所述第二电极层和所述第三电极层具有至少两个相互隔离的分区,相互对应的所述第一电极层、所述第二电极层和所述第三电极层的分区构成电极层对,多个所述电极层对依次串联。


6.根据权利要求5所述的MEMS结构,其特征在于,所述第一电极层、所述第二电极层和所述第三电极层具有相应的12个等角度分区。


7.根据权利要求2所述的MEMS结构,其特征在于,所述第一压电层的外边缘位于所述第一电极层的外边缘之外,所述第一压电层包裹所述第一电极层的外边缘。


8.根据权利要求1所述的MEMS结构,其特征在于,所述MEMS结构还包括牺牲层,所述牺牲层形成在所述衬底上方,所述第一电极层通过所述牺牲层连接至所述衬底。


9.根据权利要求1所述的MEMS结构,其特征在于,当所述第二压电层位于所述第二电极层上方时,所述MEMS结构还包括第二隔离层,所述第二隔离层用于将所述第三电极层与所述第二电极层分隔开,并且所述第二压电层覆盖在所述第二电极层上方。


10.根据权利要求1所述的MEM...

【专利技术属性】
技术研发人员:李冠华夏永禄刘端
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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