一种复合功能MEMS器件结构及其制造方法与流程

一种复合功能mems器件结构及其制造方法技术领域1.本发明涉及mems器件，特别涉及一种复合功能mems器件结构及其制造方法。背景技术：2.mems静电语音压力敏感膜器件的原理是依靠音频信号和控制信号，驱动振膜震动发声；mems电容器的原理利用可动膜（振膜）拾取压力的变化，转成电信号。3.当前的消费电子终端，电容器和语音压力敏感膜器件是作为两个不同的单元，占据很大的空间，尤其是语音压力敏感膜器件还是体积很大的传统的薄膜器件，这些都阻碍了日益小型化的趋势。已知的降本和降空间的解决方法都是各自小型化，依旧是两个不同的器件布局单独在pcb板上。4.如果能把成熟的mems电容器和新兴的mems语音压力敏感膜器件集成制备在同一个管芯上，能够节省寸土寸金的消费电子终端空间，同时也降低成本。技术实现要素：5.本发明目的是：提供一种复合功能mems器件结构及其制造方法，利用mems微机电加工技术将mems电容器和mems静电语音压力敏感膜器件集成制备在一个衬底上，节省封装空间，以及降低mems sensor单独采购的成本。6.本发明的技术方案是：一种复合功能mems器件结构，包括mems电容器和mems静电语音压力敏感膜器件，两者集成制备在同一个衬底上。7.优选的，包括由下到上依次层叠的衬底、隔离层、下背极、第一间隙层、振膜、第二间隙层、上背极；所述mems电容器和mems静电语音压力敏感膜器件分列左右两部分；mems电容器部分的衬底、隔离层、第一间隙层、第二间隙层、上背极的中部对应设置通孔；下背极、上背极中部设置声孔；mems静电语音压力敏感膜器件部分的衬底、隔离层、下背极、第一间隙层、第二间隙层的中部对应设置通孔。8.优选的，所述衬底为硅衬底。9.一种复合功能mems器件结构的制造方法，包括步骤：s1、在衬底上表面作业隔离层；s2、在隔离层上淀积下背极；s3、在下背极刻蚀，形成声孔；其中mems电容器部分的声孔为多个；mems静电语音压力敏感膜器件部分的声孔为一个；s4、在下背极上淀积第一间隙层；s5、在第一间隙层上淀积振膜；s6、在振膜上淀积第二间隙层；s7、在第二间隙层上淀积上背极；s8、在mems电容器部分的上背极刻蚀，形成多个声孔；s9、衬底背面做深硅刻蚀，形成两个器件的背腔，背面中间用硅做隔断；s10、将第一间隙层、第二间隙层做释放处理，形成间隙，对应形成mems电容器器件和 mems语音压力敏感膜器件。10.优选的，所述隔离层对应背腔部位设置通孔。11.优选的，所述振膜，在mems电容器和mems静电语音压力敏感膜器件的之间做隔断。12.本发明的优点是：本发明的复合功能mems器件结构及其制造方法，利用mems微机电加工技术将mems电容器和mems静电语音压力敏感膜器件集成制备在一个衬底上。节省封装空间，以及降低mems sensor单独采购的成本。附图说明13.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：图1为本发明的复合功能mems器件结构的示意图；图2为在衬底上表面作业隔离层；图3为在隔离层上淀积下背极；图4为在下背极刻蚀形成声孔；图5为在下背极上淀积第一间隙层；图6为在第一间隙层上淀积振膜；图7为在振膜上淀积第二间隙层；图8为在第二间隙层上淀积上背极；图9为在上背极刻蚀形声孔；图10为衬底背面做深硅刻蚀。具体实施方式14.如图1所示，本发明的复合功能mems器件结构，包括mems电容器100和mems静电语音压力敏感膜器件200，两者集成制备在同一个衬底1上。所述mems电容器100和mems静电语音压力敏感膜器件200分列左右两部分。15.具体的，mems器件结构包括由下到上依次层叠的衬底1、隔离层2、下背极3、第一间隙层4、振膜5、第二间隙层6、上背极7；mems电容器100部分的衬底1、隔离层2、第一间隙层4、第二间隙层6、上背极7的中部对应设置通孔；下背极3、上背极7中部设置若干位置对应的声孔；mems静电语音压力敏感膜器件200部分的衬底1、隔离层2、下背极3、第一间隙层4、第二间隙层6的中部对应设置通孔，下背极3的通孔为敏感膜器件的声孔。16.本发明的复合功能mems器件结构的制造方法，包括步骤：s1、采用硅衬底，在衬底1上表面作业隔离层2，如图2所示；s2、在隔离层2上淀积下背极3，如图3所示；s3、在下背极3刻蚀，形成声孔；其中mems电容器部分的声孔为多个；mems静电语音压力敏感膜器件部分的声孔为一个，如图4所示；s4、在下背极3上淀积第一间隙层4，如图5所示；s5、在第一间隙层4上淀积振膜5，如图6所示；s6、在振膜5上淀积第二间隙层6，如图7所示；s7、在第二间隙层6上淀积上背极7，如图8所示；s8、在mems电容器部分的上背极7刻蚀，形成多个与下背极3对应的声孔，如图9所示；s9、衬底背面做深硅刻蚀，形成两个器件的背腔，背面中间由硅衬底做隔断，如图10所示；s10、将第一间隙层4、第二间隙层6做释放处理，形成间隙；所述隔离层对应背腔部位设置通孔，对应形成mems电容器器件和 mems语音压力敏感膜器件，如图1所示。17.所述振膜5在后续工艺中，在mems电容器和mems静电语音压力敏感膜器件的之间做隔断。18.本发明的复合功能mems器件结构及其制造方法，利用mems微机电加工技术将mems电容器和mems静电语音压力敏感膜器件集成制备在一个衬底上。节省封装空间，以及降低mems sensor单独采购的成本。19.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。技术特征：1.一种复合功能mems器件结构，其特征在于，包括mems电容器和mems静电语音压力敏感膜器件，两者集成制备在同一个衬底上。2.根据权利要求1所述的复合功能mems器件结构，其特征在于，包括由下到上依次层叠的衬底、隔离层、下背极、第一间隙层、振膜、第二间隙层、上背极；所述mems电容器和mems静电语音压力敏感膜器件分列左右两部分；mems电容器部分的衬底、隔离层、第一间隙层、第二间隙层、上背极的中部对应设置通孔；下背极、上背极中部设置声孔；mems静电语音压力敏感膜器件部分的衬底、隔离层、下背极、第一间隙层、第二间隙层的中部对应设置通孔。3.根据权利要求2所述的复合功能mems器件结构，其特征在于，所述衬底为硅衬底。4.一种复合功能mems器件结构的制造方法，其特征在于，包括步骤：s1、在衬底上表面作业隔离层；s2、在隔离层上淀积下背极；s3、在下背极刻蚀，形成声孔；其中mems电容器部分的声孔为多个；mems静电语音压力敏感膜器件部分的声孔为一个；s4、在下背极上淀积第一间隙层；s5、在第一间隙层上淀积振膜；s6、在振膜上淀积第二间隙层；s7、在第二间隙层上淀积上背极；s8、在mems电容器部分的上背极刻蚀，形成多个声孔；s9、衬底背面做深硅刻蚀，形成两个器件的背腔，背面中间用硅做隔断；s10、将第一间隙层、第二间隙层做处理，形成间隙，对应形成mems电容器器件和 mems语音压力敏感膜器件。5.根据权利要求3所述的复合功能mems器件结构的制造方法，其特征在于，所述隔离层对应背腔部位设置通孔。6.根据权利要求3所述的复合功能mems器件结构的制造方法，其特征在于，所述振膜，在mems电容器和mems静电语音压力敏感膜器件的之间做隔断。技术总结本发明公开了一种复合功能MEMS器件结构，包括MEMS电容器和MEMS静电语音压力敏感膜器件，两者集成制备在同一个衬底上。包括由下到上依次层叠的衬底、隔离层、下背极、第一间隙层、振膜、第二间隙层、上背极；所述MEMS电容器和MEMS静电语音压力敏感膜器件分列左右两部分；MEMS电容器部分的衬底、隔离层、第一间隙层、第二间隙层、上背极的中部对应设置通孔；下背极、上背极中部设置声孔；MEMS静电语音压力敏感膜器件部分的衬底、隔离层、下背极、第一间隙层、第二间隙层的中部对应设置通孔。本发明利用MEMS微机电加工技术将MEMS电容器和MEMS静电语音压力敏感膜器件集成制备在一个衬底上。节省封装空间，降低采购成本。降低采购成本。降低采购成本。技术研发人员：王东平受保护的技术使用者：苏州感芯微系统技术有限公司技术研发日：2022.04.14技术公布日：2022/7/8