[实用新型]一种MEMS芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及微机电技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种MEMS芯片。

背景技术

传统的MEMS麦克风芯片包括衬底以及固定在衬底上的敏感膜和极板，敏感膜和极板之间具有一定的间隙，使得敏感膜与极板之间可以构成平板电容器结构。由于敏感膜固定连接在衬底上，在受到冲击时(例如吹气、机械冲击和跌落)，敏感膜容易弯曲变形，造成破损。

为了解决该技术问题，人们提出了将敏感膜自由设置在由极板和衬底围合形成的容置空间内。通过这种方式，敏感膜不再受到拉伸力。在受到外界冲击时，整个敏感膜的形变大大减小，提高了耐用性。

然而，由于敏感膜的尺寸小于容置空间的横截面积，故敏感膜在振动时容易左右摆动，这样会导致振动效果差，并且在大振幅下敏感膜容易发生扭曲，甚至落入背腔中。

另外，这种自由振膜在释放的时候需要严格控制其应力的释放。例如采用在振膜上开缝、做纹膜结构等方法来降低应力，这些方法也只是从某种程度上释放一部分应力，无法完全释放。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供了一种MEMS芯片。

根据本实用新型的一个方面，提供一种MEMS芯片，包括衬底，以及通过支撑部支撑在衬底上方的极板；还包括用于与极板构成平板电容器结构的敏感膜；所述敏感膜包括敏感膜本体，以及设置在敏感膜本体边缘且偏离敏感膜本体延伸方向的限位部；

所述支撑部的内壁上设置有与敏感膜本体延伸方向一致的第一凹槽，以及与第一凹槽连通且延伸方向与限位部一致的第二凹槽；所述敏感膜本体的边缘穿入第一凹槽内，且限位部伸入至第二凹槽中。

可选地，所述限位部与敏感膜本体垂直。

可选地，所述限位部呈环状。

可选地，所述限位部设置有多个，间隔分布在敏感膜本体的边缘。

可选地，所述限位部与敏感膜本体是一体的。

可选地，所述支撑部包括沉积在衬底上的绝缘层，以及沉积在绝缘层上的结构层。

可选地，所述第一凹槽形成在结构层上。

可选地，所述第二凹槽形成在绝缘层上或者结构层上。

可选地，所述绝缘层采用二氧化硅材料；所述结构层采用氮化硅材料。

可选地，所述MEMS芯片为MEMS麦克风芯片。

本实用新型的MEMS麦克风芯片，摒弃了传统振膜与衬底固定连接的方式，通过限位部与第二凹槽的配合，以使敏感膜可以在凹槽的尺寸空间内自由振动；并可有效阻止敏感膜在振动过程中的横向摆动，防止敏感膜因振幅过大而发生扭曲甚至进入背腔中或者从背腔掉落下来。

另外，由于敏感膜是自由设置在凹槽内的，其与支撑部之间并无固定连接关系，这就使得可以完全释放敏感膜的内应力，从而提高了麦克风芯片的性能。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型MEMS麦克风芯片的结构示意图。

图2是本实用新型MEMS麦克风芯片另一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型提供了一种MEMS芯片，其包括衬底以及由极板、敏感膜构成的平板电容器结构。本发明的MEMS芯片可以是MEMS麦克风芯片，还可以是具有敏感膜、极板的其它传感器芯片。本发明为了便于描述，现以麦克风为例，对本发明的技术方案进行详尽的说明。