本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，具體而言涉及一種mems器件及其制備方法、電子裝置。

背景技術(shù)：

1、電子煙是一種類卷煙產(chǎn)品，原理是通過(guò)加熱油艙中的液態(tài)煙油產(chǎn)生“蒸汽”供用戶吸食，有著與卷煙類似的外觀、煙霧、味道和感覺(jué)。由于電子煙中沒(méi)有一氧化碳和焦油等主要有害物質(zhì)，所以危害遠(yuǎn)比真實(shí)香煙小，因此受到越來(lái)越多戒煙者的過(guò)渡使用和年輕人的喜愛(ài)。

2、目前電子煙中的壓力傳感器基本都是采用駐極體電容式傳感器和mems電容式壓力傳感器。比較原始的基于駐極體原理的電容式傳感器，這種駐極體傳感器一致性不好造成吸食口感差，不耐高溫導(dǎo)致批量貼片困難；而目前用于mems主流電容式壓力傳感器，主要是通過(guò)專用集成電路(application?specific?integrated?circuit，簡(jiǎn)稱asic)檢測(cè)一定變化的電容變化(delta?c)來(lái)控制電子煙出煙，雖然其適合封裝且成本低廉，但是一般該種傳感器delta?c比較小，一方面不容易檢測(cè)，對(duì)asic比較高，并且很小的delta?c容易造成電子煙誤觸發(fā)；另一方面容易出現(xiàn)煙油倒吸的情況，可能造成器件失效。因此急需一種滿足要求的mems器件來(lái)解決以上問(wèn)題中的至少一種。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

2、針對(duì)目前存在的問(wèn)題，本發(fā)明第一方面提供一種mems器件，所述mems器件包括：

3、基底，所述基底具有背腔；

4、敏感層，懸空設(shè)置在所述背腔上，并且邊緣搭接在所述基底上；

5、犧牲層，設(shè)置在所述敏感層上，并且所述犧牲層中形成有空腔，所述空腔露出所述敏感層的部分區(qū)域，所述空腔至少部分地和所述背腔相對(duì)；

6、背極板，懸空設(shè)置在所述空腔上，且邊緣搭接在所述犧牲層上，其中，所述背極板中設(shè)置有貫穿所述背極板的多個(gè)釋放孔，多個(gè)所述釋放孔和所述空腔連通，所述多個(gè)釋放孔位于所述背極板的第一表面上的開(kāi)口的總面積占所述第一表面的面積的10～40％。

7、本發(fā)明第一方面提供一種mems器件，所述mems器件包括：

8、基底，所述基底具有背腔；

9、敏感層，懸空設(shè)置在所述背腔上，并且邊緣搭接在所述基底上；

10、犧牲層，設(shè)置在所述敏感層上，并且所述犧牲層中形成有空腔，所述空腔露出所述敏感層的部分區(qū)域，所述空腔至少部分地和所述背腔相對(duì)；

11、背極板，懸空設(shè)置在所述空腔上，且邊緣搭接在所述犧牲層上，其中，所述背極板中設(shè)置有貫穿所述背極板的多個(gè)釋放孔，多個(gè)所述釋放孔和所述空腔連通；

12、外延層，覆蓋于所述背極板上，且封閉所述多個(gè)釋放孔中的至少部分釋放孔。

13、示例性地，所述外延層覆蓋所述背極板的整個(gè)表面。

14、示例性地，所述外延層和所述背極板包括相同材質(zhì)的半導(dǎo)體材料。

15、示例性地，所述基底包括襯底位于所述襯底上的隔離層，所述背腔貫穿所述襯底和所述隔離層，所述敏感層的邊緣搭接在所述隔離層上。

16、示例性地，在所述背極板鄰近所述犧牲層的表面上還設(shè)置有支撐層，所述釋放孔貫穿所述背極板和所述支撐層。

17、本申請(qǐng)第三方面提供一種mems器件的制備方法，所述制備方法包括：

18、提供基底；

19、在所述基底上依次形成敏感層、犧牲層和背極板；

20、在所述背極板中形成貫穿所述背極板的多個(gè)釋放孔，以露出部分所述犧牲層，其中，所述多個(gè)釋放孔位于所述背極板的第一表面上的開(kāi)口的總面積占所述第一表面的面積的10～40％；

21、通過(guò)多個(gè)釋放孔對(duì)所述犧牲層進(jìn)行刻蝕，以去除部分所述犧牲層形成空腔，所述空腔露出所述敏感層的部分表面；

22、在所述基底中形成貫穿所述基底的背腔，并露出所述敏感層的部分表面，其中，所述背腔和所述空腔至少部分相對(duì)。

23、本申請(qǐng)第四方面提供一種mems器件的制備方法，所述制備方法包括：

24、提供基底；

25、在所述基底上依次形成敏感層、犧牲層和背極板；

26、在所述背極板中形成貫穿所述背極板的多個(gè)釋放孔，以露出部分所述犧牲層；

27、通過(guò)多個(gè)釋放孔對(duì)所述犧牲層進(jìn)行刻蝕，以去除部分所述犧牲層形成空腔，所述空腔露出所述敏感層的部分表面；

28、形成覆蓋于所述背極板上的外延層，且所述外延層封閉所述多個(gè)釋放孔中的至少部分釋放孔；

29、在所述基底中形成貫穿所述基底的背腔，并露出所述敏感層的部分表面，其中，所述背腔和所述空腔至少部分相對(duì)。

30、示例性地，所述外延層覆蓋所述背極板的整個(gè)表面。

31、本發(fā)明再一方面還提供一種電子裝置，所述電子裝置包括前述的mems器件。

32、本發(fā)明一方面的mems器件及其制備方法，通過(guò)減小釋放孔在背極板表面所占的面積比例，以提高mems器件應(yīng)用時(shí)的電容變化，提高了asic識(shí)別閾值，從而減小asic的復(fù)雜度，且由于釋放孔的減少還可以降低背板變軟的風(fēng)險(xiǎn)；電容變化的提高和背板變軟的風(fēng)險(xiǎn)的降低，有效防止了mems器件應(yīng)用于電子煙時(shí)的電子煙的誤觸問(wèn)題。并且，由于釋放孔的減少還可以有效減少甚至防止煙油的倒吸。

33、本發(fā)明另一方面的mems器件及其制備方法，通過(guò)在背極板上覆蓋外延層，使外延層封閉至少部分釋放孔，可以提高mems器件應(yīng)用時(shí)的電容變化，提高了asic識(shí)別閾值，從而減小asic的復(fù)雜度，且由于釋放孔的減少以及外延層的覆蓋，還可以增加背極板的剛度，降低背板變軟的風(fēng)險(xiǎn)；電容變化的提高和背板變軟的風(fēng)險(xiǎn)的降低，有效防止了mems器件應(yīng)用于電子煙時(shí)的電子煙的誤觸問(wèn)題。并且，由于外延層的存在還可以有效減少甚至防止煙油的倒吸。

技術(shù)特征：

1.一種mems器件，其特征在于，所述mems器件包括：

2.一種mems器件，其特征在于，所述mems器件包括：

3.如權(quán)利要求2所述mems器件，其特征在于，所述外延層覆蓋所述背極板的整個(gè)表面。

4.如權(quán)利要求2所述mems器件，其特征在于，所述外延層和所述背極板包括相同材質(zhì)的半導(dǎo)體材料。

5.如權(quán)利要求1或2所述mems器件，其特征在于，所述基底包括襯底位于所述襯底上的隔離層，所述背腔貫穿所述襯底和所述隔離層，所述敏感層的邊緣搭接在所述隔離層上。

6.如權(quán)利要求1或2所述mems器件，其特征在于，在所述背極板鄰近所述犧牲層的表面上還設(shè)置有支撐層，所述釋放孔貫穿所述背極板和所述支撐層。

7.一種mems器件的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

8.一種mems器件的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述外延層覆蓋所述背極板的整個(gè)表面。

10.一種電子裝置，其特征在于，所述電子裝置包括如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的mems器件。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種MEMS器件及其制備方法和電子裝置，所述MEMS器件包括：基底，所述基底具有背腔；敏感層，懸空設(shè)置在所述背腔上，并且邊緣搭接在所述基底上；犧牲層，設(shè)置在所述敏感層上，并且所述犧牲層中形成有空腔，所述空腔露出所述敏感層的部分區(qū)域，所述空腔至少部分地和所述背腔相對(duì)；背極板，懸空設(shè)置在所述空腔上，且邊緣搭接在所述犧牲層上，其中，所述背極板中設(shè)置有貫穿所述背極板的多個(gè)釋放孔，多個(gè)所述釋放孔和所述空腔連通，所述多個(gè)釋放孔位于所述背極板的第一表面上的開(kāi)口的總面積占所述第一表面的面積的10～40％，從而提高M(jìn)EMS器件應(yīng)用時(shí)的電容變化，并提高了ASIC識(shí)別閾值。

技術(shù)研發(fā)人員：金文超,李少平,楊國(guó)慶,董旸,王潔,張冰,高多多,顏凱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華潤(rùn)微電子控股有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/12