微机电设备及制造微机电设备的工艺的制作方法

本公开涉及微机电设备和用于制造微机电设备的工艺。

背景技术：

1、众所周知，一些微机电设备对应力特别敏感，这可能导致变形，即使是很小的变形。例如，不同的薄膜传感器和换能器，例如压力传感器和电声换能器，受到容纳它们的封装所传递的机械应力的影响。应力可能有多种来源。其中最常见的是由于暴露于强烈的温度变化或由于存在具有不同热膨胀系数的材料而产生的热机械应力，以及制造后残余内部应变产生的应力。如上所述，这种机械应力导致影响传感器的关键元件(例如薄膜或压电换能器结构)的暂时或永久变形，并可能改变性能。在某些情况下，由于封装的应力引起的误差可能与所需的分辨率和精度不兼容。

2、为了克服由封装传递的机械应力引起的问题，已经提出在包含设备的微机电结构的管芯和该管芯的支撑结构(通常是聚合物基板或印刷电路板；或者可能安装在聚合物基板或印刷电路板上的附加管芯)之间插入软胶层。以这种方式，获得了一定程度的去耦。

3、然而，上述情况可能并不完全令人满意。事实上，可能需要相当厚的软胶层来获得所需的去耦程度。然而，提供足够厚度的软胶层可能是困难的。此外，在放置微机电设备的步骤中，超过一定厚度的软胶层不能提供足够硬的支撑，并且可能使结合困难，从而降低制造工艺的成品率。相反，减小的厚度可能无法实现合适程度的机械去耦，因此可能不代表可接受的解决方案。

技术实现思路

1、本公开旨在提供一种微机电设备和用于制造微机电设备的工艺，其允许克服或至少减轻所描述的限制。

2、本公开的设备的至少一个实施例可以概括为包括：包括第一表面的基板；在基板的第一表面上的控制管芯，控制管芯包括背向基板的第二表面；悬挂在控制管芯的第二表面上方的悬挂支撑结构，悬挂支撑结构包括外框架和被外框架包围的一个或多个开口；以及微机电系统(mems)管芯，该微机电系统(mems)管芯耦接到悬挂支撑结构的外框架。

技术特征：

1.一种设备，包括：

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述膜是干抗蚀剂。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述微机电系统管芯与所述腔重叠而不与所述腔周围的所述间隔结构重叠。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述膜限定与所述腔重叠的平台，并且所述微机电系统管芯被耦接到所述平台。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述腔被填充有密封凝胶。

6.根据权利要求1所述的设备，所述平台由锚悬挂。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述锚由所述间隔结构的锚部分限定。

8.根据权利要求6所述的设备，其中所述平台由所述锚居中支撑。

9.根据权利要求6所述的设备，其中所述平台包括由所述锚支撑的中心锚部分、外框架和从所述锚突出并将所述中心锚部分连接到所述外框架的臂。

10.根据权利要求6所述的设备，其中所述平台由所述锚横向支撑。

11.根据权利要求6所述的设备，其中所述膜包括由所述锚支撑的锚部分和将所述锚部分连接到所述平台的至少一个臂。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述平台是框架形状的，并且其中所述平台的外侧通过所述至少一个臂被连接到所述膜的所述锚部分。

13.根据权利要求1所述的设备，其中：

14.一种方法，包括：

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述膜是干抗蚀剂，并且在接合所述微机电系统管芯之前通过光刻工艺被限定。

16.一种设备，包括：

17.根据权利要求16所述的设备，还包括锚，所述锚耦接到所述悬挂支撑结构并且耦接到所述控制管芯的所述第二表面。

18.根据权利要求17所述的设备，其中所述悬挂支撑结构还包括：

19.根据权利要求16所述的设备，还包括围绕所述悬挂支撑结构的所述外框架延伸的锚，所述锚被耦接到所述外框架，并且被耦接到所述控制管芯的所述第二表面。

技术总结公开了微机电设备及制造微机电设备的工艺。一种微机电设备，包括支撑结构、微机电系统管芯，微机电系统管芯结合有微结构和微机电系统管芯与支撑结构之间的连接结构。连接结构包括接合到支撑结构的间隔结构，以及施加到间隔结构的与支撑结构相对的一个面上的膜。间隔结构至少部分地横向限定腔，并且膜在腔上延伸，与支撑结构保持一定距离。微机电系统管芯接合到腔上的膜。技术研发人员：F·丹尼尔,L·巴尔多,D·梅尔纳,E·杜奇受保护的技术使用者：意法半导体股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/16