[发明专利]微机电系统和制造微机电系统的方法

说明书

微机电系统和用于制造微机电系统的方法，该微机电系统包括：衬底；微机电器件，该微机电器件包括膜片和被耦合到该膜片的电极，该膜片被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换；支承区，该支承区以机械方式将该微机电器件耦合到该衬底，其中该支承区被局限于第一连续区，该第一连续区跨越围绕该膜片的周长的小于90度的弧；和第二连续区，该第二连续区没有将该微机电器件机械支承到该衬底，该第二连续区从该支承区的一个端部到该支承区的另一端部地跨越该膜片的周长；其中该支承区利用悬臂支撑该微机电器件，并且该第二连续区以机械方式使该微机电器件与该衬底去耦合。

技术领域

各种实施例一般涉及一种微机电系统和一种制造微机电系统的方法。

背景技术

微机电系统（MEMS）可以在微尺度上提供高度灵敏的且有用的器件、诸如麦克风和扩音器（loudspeaker）。MEMS麦克风可以具有至少一个电极和膜片，并且起换能器的作用。

一般而言，通过半导体技术，可以在晶片（或衬底或载体）上和/或在晶片（或衬底或载体）中对半导体芯片（该半导体芯片也可能被称为管芯、芯片或微芯片）进行加工。半导体芯片可以包括一个或多个MEMS，这些MEMS在半导体技术加工期间形成。

在加工期间，可能使半导体芯片受到机械应力。例如，在使半导体芯片从晶片单片化期间，在通过定位系统（例如拾取与放置应用）处置半导体芯片期间，在对半导体芯片进行热处理期间、例如在封装或焊接半导体芯片期间，可能出现机械应力。可替选地或附加地，在操作容易加工的芯片期间，可能使半导体芯片受到机械应力。例如，在操作芯片期间，由于热起伏而可能出现机械应力。

这样的机械应力（也称为机械负荷）可能被传递到在半导体芯片上或在半导体芯片中的MEMS，这可能导致微机电系统的变形（也称为应变）。机械应力对MEMS（或操作MEMS的器件）的影响可能结果是MEMS的不受控制的或未限定的行为，例如可能结果是误动作或不准确的功能（例如不准确的测量结果），和/或可能损坏MEMS。例如，MEMS和/或操作MEMS的器件（特别是硅麦克风）会对由于组装或热起伏引起的应力灵敏。换言之，由于与MEMS器件的衬底的主体和组装有关的因素，耦合到MEMS结构中的应力可能致使器件的结构和灵敏度方面的改变。在组装之后，MEMS的变形可能保持，这使准确工作的器件的制作复杂化。具有高灵敏度的MEMS特别是受到起因于组装的应力影响。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供有一种微机电系统。所述微机电系统包括：衬底；微机电器件，所述微机电器件包括膜片和被耦合到所述膜片的电极，所述膜片被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换；支承区，所述支承区以机械方式将所述微机电器件耦合到所述衬底，其中所述支承区被局限于第一连续区，所述第一连续区跨越围绕所述膜片的周长的小于90度的弧；以及第二连续区，所述第二连续区没有将所述微机电器件机械支承到所述衬底，所述第二连续区从所述支承区的一个端部到所述支承区的另一端部地跨越所述膜片的周长；其中所述支承区利用悬臂支撑所述微机电器件，并且所述第二连续区以机械方式使所述微机电器件与所述衬底去耦合。

根据本发明的另一个方面，提供有一种用于制造微机电系统的方法。所述方法包括：提供衬底；提供微机电器件，所述微机电器件包括膜片和被耦合到所述膜片的电极，所述膜片被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换；提供支承区，该支承区以机械方式将所述微机电器件耦合到所述衬底，其中所述支承区被局限于第一连续区，该第一连续区跨越围绕膜片的周长的小于90度的弧；和提供第二连续区，该第二连续区没有将所述微机电器件机械支承到所述衬底，该第二连续区从所述支承区的一个端部到所述支承区的另一端部地跨越所述膜片的周长；其中所述支承区利用悬臂支撑微机电器件，并且所述第二连续区以机械方式使所述微机电器件与所述衬底去耦合。

附图说明