[实用新型]一种MEMS结构

说明书

本申请公开了一种MEMS结构，包括：衬底，具有空腔；振动支撑层，形成在衬底上方并且覆盖空腔；第一电极层，形成于振动支撑层上方；压电层，形成于第一电极层上方，压电层具有凹槽，凹槽在厚度方向上延伸穿透压电层，凹槽将MEMS结构分割成中间区域和外围区域；第二电极层，形成在压电层的中间区域和外围区域上方。通过在MEMS结构内设置凹槽，使得中间区域的各个膜层和外围区域的各个膜层能够输出电压反号，有效减少了电荷中和，从而提高了MEMS结构的灵敏度。

技术领域

本申请涉及微电机械系统技术领域，具体来说，涉及一种MEMS结构。

背景技术

MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems，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。

实用新型内容

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，能够有效提高灵敏度。

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；

振动支撑层，形成在所述衬底上方并且覆盖所述空腔；

第一电极层，形成于所述振动支撑层上方；

压电层，形成于所述第一电极层上方，所述压电层具有凹槽，所述凹槽在厚度方向上延伸穿透所述压电层，所述凹槽将所述MEMS结构分割成中间区域和外围区域；

第二电极层，形成在所述压电层的所述中间区域和所述外围区域上方。

本申请通过在MEMS结构内设置凹槽，使得中间区域的各个膜层和外围区域的各个膜层能够输出电压反号，有效减少了电荷中和，通过串联的方式将各个等分区连接，从而提高了MEMS结构的灵敏度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1至图10示出了根据一些实施例的MEMS结构的形成方法的中间阶段的剖面示意图；

图11示出了根据一些实施例的具有沟槽的衬底的剖面示意图；

图12是图11所示的沟槽的放大示意图；

图13是根据一些实施例的MEMS结构的各个膜层的爆炸视图；

图14是根据一些实施例的MEMS结构的立体示意图；

图15是根据一些实施例的MEMS结构的剖面立体图；

图16示出了MEMS结构的灵敏度频响曲线。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。