本發(fā)明涉及半導體，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：

1、電子煙是一種類卷煙產(chǎn)品，原理是通過加熱油艙中的液態(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。由于電子煙中沒有一氧化碳和焦油等主要有害物質(zhì)，所以危害遠比真實香煙小，因此受到越來越多戒煙者的過渡使用和年輕人的喜愛。

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，主要是通過專用集成電路(application?specific?integrated?circuit，簡稱asic)檢測一定變化的電容變化(delta?c)來控制電子煙出煙，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，對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器件來解決以上問題中的至少一種。

技術實現(xiàn)思路

1、在
技術實現(xiàn)要素：
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。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的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

2、針對目前存在的問題，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，懸空設置在所述背腔上，并且邊緣搭接在所述基底上；

5、犧牲層，設置在所述敏感層上，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；

6、背極板，懸空設置在所述空腔上，且邊緣搭接在所述犧牲層上，其中，所述背極板中設置有貫穿所述背極板的多個釋放孔，多個所述釋放孔和所述空腔連通，所述多個釋放孔位于所述背極板的第一表面上的開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，懸空設置在所述背腔上，并且邊緣搭接在所述基底上；

10、犧牲層，設置在所述敏感層上，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；

11、背極板，懸空設置在所述空腔上，且邊緣搭接在所述犧牲層上，其中，所述背極板中設置有貫穿所述背極板的多個釋放孔，多個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釋放孔，以露出部分所述犧牲層，其中，所述多個釋放孔位于所述背極板的第一表面上的開口的總面積占所述第一表面的面積的10～40％；

21、通過多個釋放孔對所述犧牲層進行刻蝕，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。

23、本申請第四方面提供一種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釋放孔，以露出部分所述犧牲層；

27、通過多個釋放孔對所述犧牲層進行刻蝕，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。

30、示例性地，所述外延層覆蓋所述背極板的整個表面。

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器件應用時的電容變化，提高了asic識別閾值，從而減小asic的復雜度，且由于釋放孔的減少還可以降低背板變軟的風險；電容變化的提高和背板變軟的風險的降低，有效防止了mems器件應用于電子煙時的電子煙的誤觸問題。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器件應用時的電容變化，提高了asic識別閾值，從而減小asic的復雜度，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，降低背板變軟的風險；電容變化的提高和背板變軟的風險的降低，有效防止了mems器件應用于電子煙時的電子煙的誤觸問題。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表面。

4.如權利要求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)的半導體材料。

5.如權利要求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表面。

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

技術總結(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，懸空設置在所述背腔上，并且邊緣搭接在所述基底上；犧牲層，設置在所述敏感層上，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；背極板，懸空設置在所述空腔上，且邊緣搭接在所述犧牲層上，其中，所述背極板中設置有貫穿所述背極板的多個釋放孔，多個所述釋放孔和所述空腔連通，所述多個釋放孔位于所述背極板的第一表面上的開口的總面積占所述第一表面的面積的10～40％，從而提高MEMS器件應用時的電容變化，并提高了ASIC識別閾值。

技術研發(fā)人員：金文超,李少平,楊國慶,董旸,王潔,張冰,高多多,顏凱
受保護的技術使用者：華潤微電子控股有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/12