形成包括褶皱的MEMS振膜的方法技术

一种形成声学换能器的方法包括提供基板以及在基板上沉积第一结构层。选择性地蚀刻第一结构层，以在第一结构层上形成封闭沟槽或封闭柱中的至少一者。在第一结构层上沉积第二结构层，并且第二结构层包括分别与封闭沟槽或柱对应的凹陷或凸块。将至少第二结构层加热至高于第二结构层的玻璃化转变温度的温度，从而致使第二结构层回流。在第二结构层上沉积振膜层，使得振膜层包括与凹陷对应的面向下的褶皱或与凸块对应的面向上的褶皱中的至少一者。释放振膜层，由此形成悬在基板上方的振膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】形成包括褶皱的MEMS振膜的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年10月5日提交的标题为“METHODSOFFORMINGMEMSDIAPHRAGMSINCLUDINGCORRUGATIONS(形成包括褶皱的MEMS振膜的方法)”的美国临时申请No.62/742,164的优先权，该美国临时申请的全部内容以引用方式并入本文中。
本公开总体上涉及改善包括振膜的声学换能器的顺应性的系统和方法。
技术介绍
在电子装置中通常使用麦克风组件将声能转换为电信号。麦克风通常包括用于将声信号转换为电信号的振膜。压力传感器也可包括这种振膜。微型和纳米制造技术的进步造就了越来越小的微机电系统(MEMS)麦克风组件和压力传感器的发展。一些麦克风包括被张紧或约束的振膜，这会降低这种振膜的顺应性。
技术实现思路
本文中描述的实施方式总体上涉及用于制造用于顺应性增强的MEMS声学换能器的被张紧或约束的振膜的方法和过程。具体地，所描述的方法和过程使得能够制造被张紧的振膜，该振膜具有一个或更多个面向上和/或面向下的褶皱以增加振膜的顺应性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，该方法包括：/n提供基板；/n选择性地蚀刻所述基板，以在所述基板上形成封闭沟槽或封闭柱中的至少一者；/n在所述基板上沉积第一结构层，所述第一结构层包括与所述封闭沟槽或所述封闭柱对应的凹陷或凸块中的至少一者；/n将所述第一结构层加热至高于所述第一结构层的玻璃化转变温度的温度，从而致使所述第一结构层回流；/n在所述第一结构层上沉积振膜层，使得所述振膜层包括与形成在所述第一结构层中的所述凹陷对应的面向下的褶皱或与形成在所述第一结构层中的所述凸块对应的面向上的褶皱中的至少一者；以及/n释放所述振膜层，由此形成悬在所述基板上方的振膜。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181005 US 62/742,1641.一种方法，该方法包括：
提供基板；
选择性地蚀刻所述基板，以在所述基板上形成封闭沟槽或封闭柱中的至少一者；
在所述基板上沉积第一结构层，所述第一结构层包括与所述封闭沟槽或所述封闭柱对应的凹陷或凸块中的至少一者；
将所述第一结构层加热至高于所述第一结构层的玻璃化转变温度的温度，从而致使所述第一结构层回流；
在所述第一结构层上沉积振膜层，使得所述振膜层包括与形成在所述第一结构层中的所述凹陷对应的面向下的褶皱或与形成在所述第一结构层中的所述凸块对应的面向上的褶皱中的至少一者；以及
释放所述振膜层，由此形成悬在所述基板上方的振膜。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一结构层包括磷硅酸盐玻璃(PSG)或硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)，并包括第一杂质含量。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一杂质含量包括磷，并且其中，所述第一结构层具有在2％和10％之间的范围内的第一磷含量。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，在加热所述第一结构层之前，形成在所述第一结构层中的所述凹陷或所述柱包括具有小于1μm的第一曲率半径的边缘，并且其中，在加热所述第一结构层之后，所述凹陷或所述柱包括具有大于1μm且小于50μm的第二曲率半径的边缘，使得限定在所述振膜层中的所述面向下的褶皱或所述面向上的褶皱具有与所述第二曲率半径对应的曲率半径。


5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
在所述振膜层上沉积第一导电层；以及
对所述第一导电层进行图案化，以便在所述振膜层上形成电触点。


6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
在所述振膜层上沉积第二结构层；
在所述第二结构层上沉积背板层；以及
在所述背板层中形成多个孔。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二结构层包括具有在2％和10％之间的范围内的第二磷含量的第二PSG层。


8.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括：
在沉积所述背板层之前，在所述第二结构层上沉积第二导电层并对该第二导电层进行图案化，
其中，所述第二导电层的至少一部分接触所述背板层，并且
其中，形成所述多个孔还形成了穿过所述第二导电层的对应孔。


9.根据权利要求6所述的方法，其中，释放所述振膜包括：
蚀刻穿过所述基板和所述第一结构层中的每一者，以从所述振膜层的第一侧释放所述振膜层；以及
穿过所述孔蚀刻所述第二结构层，从而还从所述振膜层的与所述第一侧相反的第二侧释放所述振膜层，由此形成所述振膜，所述蚀刻还释放了所述背板层，从而形成悬在所述振膜上方的背板。


10.根据权利要求9所述的方法，其中，执行所述第二结构层的蚀刻，使得所述第二结构层的与所述振膜层的所述面向上的褶皱或所述面向下的褶皱靠近的一部分不被去除。


11.一种通过以下过程形成的声学换能器：
提供基板；
选择性地蚀刻所述基板，以在所述基板上形成封闭沟槽或封闭柱中的至少一者；
在所述基板上沉积第一结构层，所述第一结构层包括与所述封闭沟槽或所述封闭柱对应的凹陷或凸块中的至少一者；
将所述第一结构层加热至高于所述第一结构层的玻璃化转变温度的温度，从而致使所述第一结构层回流；
在所述第一结构层上沉积振膜层，使得所述振膜层包括与形成在所述第一结构层中的所述凹陷对应的面向下的褶皱或与形成在所述第一结构层中的所述凸块对应的面向上的褶皱中的至少一者；以及
释放所述振膜层，由此形成悬在所述基板上方的振膜。


12.根据权利要求11所述的声学换能器，其中，所述第一结构层包括磷硅酸盐玻璃(PSG)或硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)，并包括第一杂质含量。


13.根据权利要求11所述的声学换能器，其中，所述第一杂质含量包括磷，并且其中，所述第一结构层具有在2％至10％之间的范围内的第一磷含量。


14.根据权利要求11所述的声学换能器，其中，在加热所述第一结构层之前，形成在所述第一结构层中的所述凹陷或所述柱包括具有小于1μm的第一曲率半径的边缘，并且其中，在加热所述第一结构层之后，所述凹陷或所述柱包括具有大于1μm且小于50μm的第二曲率半径的边缘，使得限定在所述振膜层中的所述面向下的褶皱或所述面向上的褶皱具有与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑·博克·李，V·纳德瑞恩，余兵，M·昆特兹曼，马云飞，M·佩德森，
申请(专利权)人：美商楼氏电子有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US