CN106454665A - 用于多电极mems器件的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于多电极MEMS器件的系统和方法。根据一个实施例，一种MEMS换能器包括：定子；转子，与所述定子隔开；以及多电极结构，包括具有不同极性的电极。所述多电极结构形成在所述转子和所述定子中的一个上，并且被配置成在所述转子和所述定子之间产生排斥静电力。其它实施例包括相应的系统和装置，均被配置成执行相应实施例的方法。

Description

用于多电极MEMS器件的系统和方法

技术领域

本发明一般地涉及微机电系统(MEMS)，而且在具体实施例中涉及用于多电极MEMS器件的系统和方法。

背景技术

换能器将信号从一个域转换到另一域。例如，一些传感器是将物理信号转换成电信号的换能器。另一方面，一些换能器将电信号转换成物理信号。通用类型的传感器是压力传感器，其将压力差和/或压力变化转换成电信号。压力传感器具有许多应用，例如包括气压感测、海拔感测和天气监测。另一通用类型的传感器是将声信号转换成电信号的麦克风。

基于换能器的微机电系统(MEMS)包括使用微加工技术生产的换能器家族。例如MEMS压力传感器或者MEMS麦克风的MEMS通过测量换能器物理状态的变化来从环境中收集信息，并传递信号以便通过连接到MEMS传感器的电子设备处理。MEMS器件可以通过与集成电路制作技术类似的微加工制作技术来制造。

例如，MEMS器件可以被设计用作振荡器、谐振器、加速度计、陀螺仪、压力传感器、麦克风、微扬声器和/或微镜。许多MEMS器件使用电容性感测技术来将物理现象转换成电信号。在这些应用中，利用接口电路将传感器中的电容变化转换成电压信号。

麦克风和微扬声器也可以被实现为包括可偏转隔膜和刚性背板的电容MEMS器件。对于麦克风，由于压力差造成的声信号使隔膜偏转。一般来说，隔膜的偏转造成隔膜和背板之间距离的变化，由此改变了电容。因此，麦克风测量到声信号并产生电信号。对于微扬声器，电信号以一定频率施加在背板和隔膜之间。电信号引起隔膜在所施加的电信号的频率下振荡，这改变了背板和隔膜之间的距离。在隔膜振荡时，隔膜的偏转造成周围介质中局部压力变化并且产生声信号即声波。

在MEMS麦克风或微扬声器中以及在包括利用用于感测或激励的施加电压的可偏转结构的其它MEMS器件中，吸合(pull-in)或塌陷是常见问题。如果向背板和隔膜施加电压，则存在在偏转期间因为背板和隔膜移动得更为接近在一起而粘合的风险。两个板的粘合通常被称作吸合或塌陷，并且在某些情况下可以造成器件故障。一般是因为隔膜和背板之间的电压差造成的吸引力而发生塌陷，所述吸引力随着膈膜和背板之间距离的减少而迅速增加。

发明内容

根据一个实施例，一种MEMS换能器，包括：定子；转子，与所述定子隔开；以及多电极结构，包括具有不同极性的电极。所述多电极结构形成在所述转子和所述定子中的一个上，并且被配置成在所述转子和所述定子之间产生排斥静电力。其它实施例包括相应的系统和装置，均被配置成执行相应实施例的方法。

附图说明

为了更透彻地理解本发明及其优势，现在参照以下结合附图作出的描述，在附图中：

图1图示了实施例的MEMS换能器系统的系统框图；

图2a和2b图示了实施例的多电极元件的示意图；

图3a、3b、3c、3d、3e和3f图示了实施例的多电极换能器的侧视示意图；

图4a、4b、4c和4d图示了实施例的多电极换能器板的顶视示意图；

图5图示了实施例的多电极换能器的透视横截面图；

图6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、6i、6j、6k和6l图示了实施例的多电极元件的横截面；

图7a、7b、7c、7d和7e图示了实施例的MEMS声换能器的横截面；

图8图示了实施例的形成MEMS换能器的方法的框图；

图9a、9b和9c图示了实施例的形成多电极元件的方法的框图；以及

图10a和10b图示了两个换能器的力曲线图。

除非另外指示，否则在不同附图中的相应附图标记和符号一般表示相应的部件。附图被绘制用于清楚地图示出实施例的相关方面，而不一定按比例绘制。

具体实施方式

下面详细讨论各种实施例的制作和使用。然而，应理解此处描述的多个实施例可以在范围广泛的特定上下文中应用。所讨论的特定实施例仅仅是用以制作和使用各种实施例的特定方式的示例，而不应被认为限制本发明的范围。

描述是关于特定上下文中的各种实施例来进行的，也就是麦克风换能器，更具体来说MEMS麦克风和MEMS微扬声器。此处描述的各种实施例中的一些实施例包括MEMS换能器系统、MEMS麦克风系统、偶极电极MEMS换能器、多极电极MEMS换能器以及用于各种多电极MEMS器件的制作工序。在其它实施例中，这些方面也可以被应用于涉及包括根据本领域已知的任意方式的可偏转结构的任意类型的换能器的其他应用。

根据各种实施例，MEMS麦克风和MEMS微扬声器包括在隔膜、背板或者二者上的多个电极。在这样的实施例中，在MEMS声换能器的电容板中的一个或两个板上将间隔开的电极图案化。间隔开的电极和其它的电容板或者其他间隔开的电极被供给有电压，以便形成具有双极或多极模式的静电场。在这些电场中，隔膜和背板可以在一定距离吸引并且在其他距离排斥。因此，各种实施例包括能够施加吸引静电力和排斥静电力二者的MEMS声换能器。这些实施例的MEMS声换能器可以在更高的偏置电压工作并且具有塌陷或吸合的更低风险，带来改善的性能。

根据各种实施例，形成多个类型的多电极结构。各种MEMS声换能器包括单和双背板MEMS麦克风和MEMS微扬声器。在进一步的实施例中，多电极结构可以形成在包括可偏转结构的其他类型的MEMS器件中，例如压力传感器、陀螺仪、振荡器、致动器等。

图1图示了实施例的MEMS换能器系统100的系统框图，包括MEMS换能器102、专用集成电路(ASIC)104和处理器106。根据各种实施例，MEMS换能器102转换物理信号。在MEMS换能器102是致动器的实施例中，MEMS换能器102通过基于来自电信号的激励来移动可偏转结构而产生物理信号。在MEMS换能器102是传感器的实施例中，通过将造成偏转结构移动的物理信号进行转换并且产生电信号，MEMS换能器102产生电信号。在各种实施例中，如以下进一步描述的，MEMS换能器102包括产生双极型电场或多极电场的多电极可偏转结构。

在各种实施例中，MEMS换能器102可以是MEMS麦克风。在其他实施例中，MEMS换能器102可以是MEMS微扬声器。在一些应用中，MEMS换能器102可以是感测和激励声信号的MEMS声换能器。例如，MEMS换能器102可以是用于例如超声换能器的高频应用的组合声传感器和致动器。在一些实施例中，电容MEMS麦克风可以包括具有比通常在电容MEMS微扬声器中发现的更小的表面积和间隔距离的隔膜和背板。

在各种实施例中，ASIC 104产生用于激励MEMS换能器102的电信号或者接收由MEMS换能器102产生的电信号。根据各种应用，ASIC 104还可以向MEMS换能器102提供电压偏置或者电压驱动信号。在一些实施例中，ASIC 104包括模数转换器(ADC)或者数模转换器(DAC)。处理器106与ASIC 104接口连接，并且产生驱动信号或者提供信号处理。处理器106可以是专用换能器处理器，诸如用于MEMS麦克风的CODEC，或者可以是常规处理器，诸如微处理器。

图2a和2b图示了实施例的多电极元件110和111的示意图。图2a图示了多电极元件110，其包括偶极电极114和电极112。根据各种实施例，偶极电极114可以形成在MEMS麦克风中的背板上，并且例如，电极112可以是MEMS麦克风中的隔膜。偶极电极114包括具有正极性的极点和具有负极性的极点。在这样的实施例中，正极性和负极性是相对彼此的电势。因此，正极性和负极性可以包括两个不同的关于地的正电压、两个不同的关于地的负电压或者关于地的正电压和负电压。电极112和偶极电极114通过电压驱动来产生所示电场(其中没有必要按比例绘制电场线)。如图所示，电极112被指示具有负极性。当电极112离偶极电极114超过一定距离时，在电极112和偶极电极114之间作用的静电力可以是吸引的。当电极112离偶极电极114在一定距离内时，在电极112和偶极电极114之间作用的静电力可以是排斥的。因此，随着隔膜与电极112朝着背板和偶极电极114移动，在隔膜上作用的静电力开始是吸引的，并且可以在一定间隔距离内变为排斥的。因此在各种实施例中，在背板和隔膜之间可以使用静电排斥力来防止塌陷或吸合。

在其他实施例中，偶极电极114可以布置在隔膜上并且电极112可以布置在背板上。此外，在任一配置中都可以包括额外的背板。在进一步的实施例中，偶极电极114和电极112可以包括在例如具有施加电压或包括电极的可移动结构的任意类型的MEMS器件中。

根据各种实施例，隔膜和背板都可以包括偶极电极，或者更具体而言，MEMS器件的固定结构和可偏转结构可以包括偶极电极。图2b图示了多电极元件111，其包括偶极电极116和偶极电极118。根据这种实施例，偶极电极116布置在MEMS麦克风的隔膜上并且偶极电极118布置在MEMS麦克风的背板上。如以上参考图2a描述的，依赖于施加的电压以及偶极电极116和偶极电极118之间的分隔距离，在两个偶极上作用的静电力可以被设置成是吸引或排斥。偶极电极116和偶极电极118都可以具有负极性的极点和正极性的极点，其可以包括关于地的不同正电压或负电压。在这样的实施例中，多电极元件111可以被称作为四极。在进一步的各种实施例中，在MEMS声换能器的隔膜或背板上可以图案化包括偶极电极的任意数目的电极，如此处后面进一步描述的。在其它实施例中，可以在MEMS器件中的可移动结构或固定结构上图案化包括偶极电极的任意数目的电极。

图3a、3b、3c、3d、3e和3f图示了实施例的多电极换能器120a、120b、120c、120d、120e和120f的侧视示意图。图3a图示了多电极换能器120a，其包括隔离板122、导电板124和在隔离板122上的偶极电极126。根据各种实施例，偶极电极126中的每个利用导电板124而操作，如以下参考图2a描述的。在一些实施例中，隔离板122是MEMS声换能器的隔膜并且导电板124是MEMS声换能器的背板。在其它实施例中，隔离板122是MEMS声换能器的背板，导电板124是MEMS声换能器的隔膜。在各种实施例中，依赖于导电板124和偶极电极126所形成的电场，隔膜(导电板124或者隔离板122)对于一些间隔距离可以经历吸引力而对于其他间隔距离经历排斥力。

根据各种实施例，每个偶极电极126形成有在隔离板122的顶表面上的正极点以及在隔离板122的底表面上的负极点。在一些实施例中隔离板122可以是绝缘体。在可替选实施例中，隔离板122可以包括一个或多个导体，其中在该一个或多个导体的顶表面或底表面上形成有绝缘层。在其他实施例中，每个偶极电极126的正极点形成在隔离板122的底表面上，而每个偶极电极126的负极点形成在隔离板122的顶表面上(与所示的相反)。

图3b图示了多电极换能器120b，其包括隔离板122、导电板124和在隔离板122上的偶极电极128。根据各种实施例，多电极换能器120b类似于以上参照多电极换能器120a描述的那样操作，除了偶极电极128每个都包括形成在隔离板122的同一侧上的正极点和负极点。偶极电极128利用导电板124而操作，如以上参考图2a描述的。在这些实施例中，偶极电极128的正极点和负极点可以通过一些绝缘材料(没有示出)来间隔开。此外，隔离板122在各种实施例中是绝缘体。在可替选实施例中，隔离板122可以包括在导体的顶表面或底表面上形成有隔离层的导体。在这样的实施例中，偶极电极128可以仍然通过隔离板122彼此隔离。在各种实施例中，偶极电极128可以形成在隔离板122的顶侧或底侧上。

根据各种实施例，隔离板122是MEMS声换能器的隔膜并且在一些实施例中导电板124是MEMS声换能器的背板。在其它实施例中，隔离板122是MEMS声换能器的背板，导电板124是MEMS声换能器的隔膜。在各种实施例中，依赖于导电板124和偶极电极128所形成的电场，隔膜(导电板124或者隔离板122)可以对于一些间隔距离经历吸引力而对于其他间隔距离经历排斥力。

图3c图示了多电极换能器120c，其包括隔离板122、隔离板132、在隔离板122上的偶极电极130以及在隔离板132上的偶极电极134。根据各种实施例，偶极电极128和偶极电极134如以上参考图2b描述的那样操作。在这些实施例中，偶极电极130和偶极电极134中的每个包括正极点和负极点。偶极电极130中的每个形成在隔离板122上，与形成在隔离板132上的偶极电极134中的相应一个一致。对于偶极电极130和偶极电极134中的每个偶极，相应偶极的从负极点到正极点的轴被布置成相互平行并且与相应偶极之间的间隔距离垂直。

根据各种实施例，隔离板122和隔离板132是绝缘体。在可替选实施例中，隔离板122和隔离板132可以包括在导体的顶表面或底表面上形成有隔离层的导体。在这样的实施例中，偶极电极130和偶极电极134仍可以分别通过隔离板122和隔离板132而相互隔离。在各种实施例中，偶极电极130和偶极电极134可以分别形成在隔离板122和隔离板132的顶侧或底侧上。来自偶极电极130和偶极电极134的每个对应成对的偶极可以被称作为四极，如以上参照图2b所描述的。

根据各种实施例，隔离板122是MEMS声换能器的隔膜并且隔离板132是MEMS声换能器的背板。在其它实施例中，隔离板122是MEMS声换能器的背板，并且隔离板132是MEMS声换能器的隔膜。在各种实施例中，依赖于偶极电极130和偶极电极134所形成的电场，隔膜(隔离板132或者隔离板122)可以对于一些间隔距离经历吸引力而对于其他间隔距离经历排斥力。

图3d图示了多电极换能器120d，其包括隔离板122、导电板124和电极136。根据各种实施例，电极136可以连接在一起，或者连接到分开的电荷源。电极136可以包括在中心附近的具有第一极性的电荷以及在外围附近的具有与第一极性相反的第二极性的电荷。可以通过电极的不连续分布来获得电荷分布，其中有限量的电荷出现在电极136上，如以下参考图4c进一步描述的那样。在各种实施例中，导电板124和电极136类似于以上参考图2a和2b描述的方式操作。在这些实施例中，对于一些间隔距离，在导电板124和具有电极136的隔离板122之间存在吸引力。对于其他的间隔距离，在导电板124和具有电极136的隔离板122之间存在排斥力。

根据各种实施例，电极136可以形成在隔离板122的顶表面或底表面上。在一些实施例中，隔离板122是MEMS声换能器的隔膜并且导电板124是MEMS声换能器的背板。在其它实施例中，隔离板122是MEMS声换能器的背板，导电板124是MEMS声换能器的隔膜。在各种实施例中，依赖于电极136和导电板124所形成的电场，隔膜(隔离板132或者导电板124)可以对于一些间隔距离经历吸引力而对于其他间隔距离经历排斥力。

图3e图示了多电极换能器120e，其包括隔离板122、隔离板132、在隔离板122上的偶极电极126以及在隔离板132上的偶极电极138。根据各种实施例，偶极电极126和偶极电极138中的对应一个一起操作以按照以上参考图2a和2b中的多电极元件110和多电极元件111描述的类似方式运作。在一些实施例中，隔离板122是MEMS声换能器的隔膜并且隔离板132是MEMS声换能器的背板。在其它实施例中，隔离板122是MEMS声换能器的背板，隔离板132是MEMS声换能器的隔膜。在各种实施例中，依赖于偶极电极126和偶极电极138所形成的电场，隔膜(隔离板122或者隔离板132)可以对于一些间隔距离经历吸引力而对于其他间隔距离经历排斥力。

根据各种实施例，每个偶极电极126被形成有在隔离板122顶表面上的正极点以及在隔离板122底表面上的负极点。类似地，每个偶极电极138被形成有在隔离板132底表面上的正极点以及在隔离板132顶表面上的负极点。在一些实施例中，隔离板122和隔离板132均可以是绝缘体。在其他实施例中，隔离板122和隔离板132均可以是在顶表面或底表面上形成有绝缘层的导体。在可替选实施例中，每个偶极电极126的正极点形成在隔离板122的底表面上，每个偶极电极126的负极点形成在隔离板122的顶表面(所示相对)上，而每个偶极电极138的正极点形成在隔离板132的顶表面上，每个偶极电极138的负极点形成在隔离板132的底表面(所示相对)上。

图3f图示了多电极换能器120f，其包括隔离板122、隔离板132、在隔离板122上的偶极电极128以及在隔离板132上的偶极电极140。根据各种实施例，多电极元件120f类似于以上参考多电极换能器120e描述的那样操作，除了偶极电极128和偶极电极140均包括分别在隔离板122或隔离板132同一侧上的正极点和负极点。偶极电极128与偶极电极140如以上参考图3e中的多电极换能器120e描述的那样操作。在这些实施例中，偶极电极128与偶极电极140的正极点和负极点可以通过一些绝缘材料(未示出)来分隔。在各种实施例中，偶极电极128与偶极电极140可以分别形成在隔离板122或隔离板132的顶侧或底侧上。

根据各种实施例，隔离板122是MEMS声换能器的隔膜并且在一些实施例中隔离板132是MEMS声换能器的背板。在其它实施例中，隔离板122是MEMS声换能器的背板，隔离板132是MEMS声换能器的隔膜。在各种实施例中，依赖于偶极电极140和偶极电极128所形成的电场，隔膜(隔离板132或者隔离板122)可以对于一些间隔距离经历吸引力而对于其他间隔距离经历排斥力。

图3a、3b、3c、3d、3e和3f图示了根据各种实施例的多电极换能器120a、120b、120c、120d和120f。所示各种电极，例如偶极电极126、偶极电极128、偶极电极130、偶极电极134和电极136，在实施例中可以被包括有任意数目的偶极电极。即，在各附图中，例如示出了四个或八个偶极电极，但是在各种实施例中，在隔膜或背板的导电板或隔离板上可以包括任意数目的偶极电极或电极。类似地，在包括不具有隔膜或背板的结构的各种其它实施例中，可以包括任意数目的偶极电极或电极。

图4a、4b、4c和4d图示了实施例的多电极换能器板150a、150b和150c的顶视示意图。图4a图示了多电极换能器板150a的顶视图，其可以是以上参考图3c描述的多电极换能器120c的一种实施方式的一部分。根据各种实施例，多电极换能器板150a包括第一电极154、第二电极156、隔离板152、连接158和连接160。第一电极154和第二电极156以圆形图案形成在隔离板152的顶表面或底表面上。在这些实施例中，隔离板152可以是背板或隔膜，并且可以包括在隔离板152之下形成的另外的板，诸如以上参考图3a-3f描述的隔离板或导电板。在其它实施例中，隔离板152是其它形状，例如矩形或椭圆。在各种实施例中，第一电极154和第二电极156可以以矩形图案或椭圆图案形成在隔离板152的顶表面或底表面上。另外的板可以具有类似于或等同于多电极换能器板150a的结构或者例如可以包括导电板。在各种实施例中，隔离板152是隔离板122的一种实施方式且可以是绝缘体。在可替选实施例中，隔离板152可以包括一个或多个导体，其中在该一个或多个导体的顶表面或底表面上形成有绝缘层。

根据各种实施例，连接158将第一电极154耦合到第一电荷源，连接160将第二电极156耦合到第二电荷源。在这些实施例中，第一电极154和第二电极156的相邻电极形成偶极电极的正极点和负极点。在一个实施例中，与图3c所示类似，连接158为每个偶极电极的正极点提供电荷而连接160为每个偶极电极的负极点提供电荷。在各种实施例中，连接158和连接160彼此相对形成，如图所示。在其它实施例中，连接158和连接160可以以任何定向来形成且可以形成为相互重叠。

图4b图示了多电极换能器板150b的顶视图，其可以是以上参考图3a、3b、3e和3f描述的多电极换能器120a、120b、120e或120f的一种实施方式的一部分。根据各种实施例，多电极换能器板150b包括电极162、隔离板152、连接166和连接166。电极162以圆形图案形成在隔离板152的顶表面上。连接164将每个电极162耦合到公共电荷源。

在各种实施例中，在电极162之下或隔离板152之下可以包括另外的电极。在这样的实施例中，连接166耦合到另外的电极。在一个实施例中，如本文参考图3a所描述的，对于偶极电极，耦合到连接164的电极162可以形成隔离板152顶表面上的正极点，耦合到连接166的另外的电极可以形成隔离板152底表面上的负极点。在其它实施例中，如以上参考图3b描述的，对于偶极电极，耦合到连接164的电极162可以形成隔离板152顶表面上的负极点，耦合到连接166的另外的电极可以形成隔离板152顶表面上的负极点之下的正极点。

根据各种实施例，如参考图3a、3b、3e和3f所述，在多电极换能器板150b中的隔离板152之下可以形成另外的板。另外的板在一些实施例中可以包括导电板，如参考图3a和3b描述的。另外的板在其它实施例中可以包括隔离板，如参考图3e和3f所描述的。在各种实施例中，另外的板可以包括与多电极换能器板150b相同或类似的结构。在各种实施例中，连接164和连接166被形成为彼此相对，如所示那样。在其它实施例中，连接164和连接166可以以任何定向来形成且可以形成为相互重叠。

图4c图示了多电极换能器板150c的顶视图，其可以是以上参考图3d描述的多电极换能器120d的一种实施方式的一部分。根据各种实施例，多电极换能器板150c包括隔离板152、电极168和连接158。电极168包括圆形电极环，其形成在隔离板152上且在作为连接158的沿着半径延伸的直线部分附近具有间断或不连续。在这些实施例中，电极168的结构可以造成电荷分布在电极168周围，如参考图3d中的电极136所描述的。另外的板可以形成在多电极换能器板150c中的隔离板152之下。在一些实施例中另外的板可以包括导电板，如参考图3d所描述的。在可替选实施例中，另外的板可以包括可以具有图案化的电极的隔离板。

图4d图示了多电极换能器板150d的顶视图，其可以是以上参考图3c描述的多电极换能器120c的一种实施方式的一部分。根据各种实施例，多电极换能器板150d包括第一电极154、第二电极156、隔离板152、连接158和连接160，如以上参照图4a所描述的。多电极换能器板150d类似多电极换能器板150a，除了第一电极154和第二电极156分别可以在连接160和连接158处包括间隙即间断或不连续。在这样的实施例中，第一电极154、第二电极156、连接158和连接160可以利用单个掩膜来图案化。在其他实施例中，可以在第一电极154或第二电极156中在一个或多个间隙处形成一个或多个另外的层。

图5图示了实施例的多电极换能器170的透视横截面图，其可以是以上参考图3c描述的多电极换能器120c的一种实施方式。根据各种实施例，多电极换能器170可以包括顶板171、底板172、电极174和电极176。顶板171可以是MEMS声换能器的背板并且底板172可以是MEMS声换能器的隔膜。在一些实施例中，顶板171被穿孔而具有穿孔178。如图所示并且类似于以上参考图3c的多电极换能器120c描述的那样，电极174包括交替的电荷极性并且电极176也包括交替的电荷极性。

顶板171和底板172可以是分别具有图案化的电极174和176的绝缘体。在一些实施例中，顶板171和底板172可以是在顶板171或底板172的顶表面或底表面上形成有绝缘层的导体。此外，电极174和176可以形成在顶板171或底板172的顶表面或底表面上。在其它实施例中，顶板171或底板172可以包括以上参考图3a-3f和图4a-4d描述的任意类型的电极配置。

参考图3a-3f、图4a-4d以及图5，关于例如上方或下方、顶或底的方向进行了描述。本领域技术人员将认识到，在一些实施例中这些配置可以交换。此外，在MEMS声换能器的一些实施例中，各种电极和板的配置可以被布置为隔膜、背板或二者。说明书和附图以图形描述了一般的电极配置，而没有示出关于用于实现所描述的电极配置的半导体结构的特定细节。之后在本文中将参考其他附图进一步描述用于实现各种实施例的电极配置的各种实施例的半导体结构。

图6a、6b、6c、6d、6e、6f、6h、6i、6j、6k和6l图示了实施例的多电极元件200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g和200h的横截面。根据各种实施例，针对以上参考其它附图描述的实施例的多电极换能器，多电极元件200a-200h包括器件层和用于形成各种电极和偶极电极的结构。图6a-6I图示了各种实施例的电极和偶极电极的部分。相同的器件层和图案化可以被应用于为实施例的多电极换能器形成任意数目的电极。

图6a图示了多电极元件200a，其包括绝缘层202、第一电极204和第二电极206。在各种实施例中，绝缘层202由氮化硅或者二氧化硅形成。在进一步的实施例中，绝缘层202可以由任意类型的氧化物或氮化物形成。绝缘层202可以是适合制作的任意类型的绝缘体并且与实施例的多电极换能器一起操作，例如在可替选实施例中的聚合物。

第一电极204可以被形成为公共导电层且被图案化。第一电极204在一个实施例中可以由多晶硅形成。第一电极204在其它实施例中由金属形成。在这样的实施例中，第一电极204由铝、银或金形成。在其它实施例中，第一电极204由适合于制作且与实施例的多电极换能器一起操作的任意导体形成，例如其它的金属或掺杂半导体。

类似于第一电极204，第二电极206可以被形成为公共导电层且被图案化。第二电极206在一个实施例中可以由多晶硅形成。第二电极206在其它实施例中由金属形成。在这样的实施例中，第二电极206由铝、银或金形成。在其它实施例中，第二电极206由适合于制作且与实施例的多电极换能器一起操作的任意导体形成，例如其它的金属或掺杂半导体。在一些其它实施例中，例如第一电极204或第二电极206的电极可以仅被包括在诸如绝缘层202的支撑层的顶表面或底表面上，而不是如所示出的那样在顶表面和底表面二者上。

图6b图示了在另一截面的多电极元件200a，其包括绝缘层202、第一电极204、第二电极206、第一电连接208和第二电连接210。根据各种实施例，第一电连接208和第一电极204可以被形成为公共导电层且被图案化。因此，第一电连接208可以是参考第一电极204描述的材料中的任意材料。类似地，第二电连接210和第二电极206可以被形成为公共导电层且被图案化。因此，第二电连接210可以是参考第二电极206描述的材料中的任意材料。第一电连接208和第二电连接210形成了诸如第一电极204或第二电极206的各种电极之间的连接，并且可以形成例如以上参考图4b描述的连接164或166。

图6c图示了多电极元件200b，其包括导电层212、底绝缘层214、顶绝缘层216、第一电极204和第二电极206。在各种实施例中，底绝缘层214和顶绝缘层216由氮化硅或二氧化硅形成。在进一步的实施例中，底绝缘层214和顶绝缘层216可以由任意类型的氧化物或氮化物形成。在可替选实施例中，底绝缘层214和顶绝缘层216可以是适合制作并且与实施例的多电极换能器一起操作的任意类型的绝缘体，例如聚合物。第一电极204和第二电极206如以上参考图6a和6b描述的那样形成。在各种实施例中，导电层212可以被图案化有各种图案和结构，以便构形在多电极元件周围形成的电场。在一些特定实施例中，导电层212可以通过在导电层212处终结电场来屏蔽电场以免于跨过导电层212。

图6d图示了在另一横截面处的多电极元件200b，其包括导电层212、底绝缘层214、顶绝缘层216、第一电极204、第二电极206、第一电连接208和第二电连接210。根据各种实施例，第一电连接208和第二电连接210如参考图6a和6b所描述的那样形成。第一电连接208和第二电连接210形成了诸如第一电极204或第二电极206的各种电极之间的连接，并且可以形成例如以上参考图4b描述的连接164或166。

图6e图示了多电极元件200c，其包括导电层212、底绝缘层214、顶绝缘层216、第二电极206、电极绝缘层218和第三电极220。在各种实施例中，导电层212、底绝缘层214、顶绝缘层216和第二电极206如参考图6a、6b、6c和6d描述的那样形成。电极绝缘层218在第二电极206的顶部上被形成为层并被图案化。电极绝缘层218由氮化硅或二氧化硅形成。在进一步的实施例中，电极绝缘层218可以由任意类型的氧化物或氮化物形成。在可替选实施例中，电极绝缘层218可以由适合制作并且与实施例的多电极换能器一起操作的任意类型的绝缘体形成，例如聚合物。

第三电极220可以被形成为公共导电层且在电极绝缘层218的顶部上被图案化。在一个实施例中第三电极220由多晶硅形成。在其它实施例中第三电极220由金属形成。在这样的实施例中，第三电极220由铝、银或金形成。在其它实施例中，第三电极220由适合制作并且与实施例的多电极换能器一起操作的任意导体形成，诸如其它金属或掺杂半导体。在一些实施例中，底绝缘层214可以省略。

图6f图示了在另一横截面处的多电极元件200c，其包括导电层212、底绝缘层214、顶绝缘层216、第二电极206、第二电连接210、电极绝缘层218、连接绝缘层222、第三电极220和第三电连接224。根据各种实施例，第二电连接210可以如以上参考图6a和6b所描述的那样形成。第三电连接224可以被形成为与第三电极220的公共导电层且被图案化。因此，第三电连接224可以是关于第三电极220描述的材料中的任意材料。连接绝缘层222可以被形成为与电极绝缘层218的公共绝缘层且被图案化。因此，连接绝缘层222可以是关于电极绝缘层218描述的材料中的任意材料。

根据各种实施例，第二电连接210和第三电连接224形成了诸如第二电极206或第三电极220的各种电极之间的连接，并且可以形成例如以上参考图4b描述的连接164或166。连接绝缘层222在第二电连接210和第三电连接224之间提供绝缘。在一些实施例中，可以省略底绝缘层214。

图6g图示了在横截面处的多电极元件200d，其包括导电层212、底绝缘层214、顶绝缘层216、第二电极206、第二电连接210、电极绝缘层218、连接绝缘层222、第三电极220和第三电连接224。多电极元件200d类似于以上参考图6f描述的多电极元件200c，除了第二电连接210和第三电连接224相对于第二电极206和第三电极220被减薄。在一些实施例中，减薄连接层可能要求另外的光刻和掩膜工序。除了减薄步骤以外，导电层212、底绝缘层214、顶绝缘层216、第二电极206、第二电连接210、电极绝缘层218、连接绝缘层222、第三电极220和第三电连接224如以上参考图6a-6f描述的那样来形成。在一些实施例中，可以省略底绝缘层214。

图6h图示了多电极元件200e，其包括导电层226、绝缘层228和导电层230。根据各种实施例，多电极元件200e是一个可替选实施例，其包括由导电层226和导电层230形成的厚的顶部电极和底部电极，其中在导电层226和导电层230之间形成有薄的绝缘层228。在这样的实施例中，导电层226、绝缘层228和导电层230可以形成背板或隔膜。另外，导电层226和导电层230可以被图案化以在隔膜或背板的各种部分上形成电连接或电极。

导电层226可以被形成为公共导电层并被图案化。在一个实施例中，导电层226由多晶硅形成。在其它实施例中，导电层226由金属形成。在这样的实施例中，导电层226由铝、银或金形成。在其它实施例中，导电层226由适合制作并且与实施例的多电极换能器一起操作的任意导体形成，诸如其它金属或掺杂半导体。

类似于导电层226，导电层230可以被形成为公共导电层并被图案化。在一个实施例中，导电层230由多晶硅形成。在其它实施例中，导电层230由金属形成。在这样的实施例中，导电层230由铝、银或金形成。在其它实施例中，导电层230由适合制作并且与实施例的多电极换能器一起操作的任意导体形成，诸如其它金属或掺杂半导体。

绝缘层228被形成为导电层226和导电层230之间的层并且被图案化。绝缘层228由氮化硅或二氧化硅形成。在进一步的实施例中，绝缘层228可以由任意类型的氧化物或氮化物形成。在可替选实施例中，绝缘层228由适合制作并且与实施例的多电极换能器一起操作的任意类型的绝缘体形成，诸如聚合物。

图6i图示了多电极元件200f，其包括绝缘层202、第二电极206、电极绝缘层218和第三电极230。在各种实施例中，绝缘层202、第二电极206、电极绝缘层218和第三电极230如以上参考图6a-6h所描述的那样形成。第二电极206、电极绝缘层218和第三电极220如参考图6e描述的那样被图案化。

图6j图示了在另一个横截面处的多电极元件200f，其包括绝缘层202、第二电极206、第二电连接210、电极绝缘层218、连接绝缘层222、第三电极220和第三电连接224。根据各种实施例，第二电连接210、第三电连接224和连接绝缘层222如以上参考图6a-6h所描述的那样形成。

图6k和图6l图示了示出根据以上参考图4a描述的多电极换能器板150a的两种实施方式的、在横截面处的多电极元件200g和200h，且示出了电极之间的电连接。根据各种实施例，第二电极206和第三电极220可以被布置成交替极性，诸如以上参考图3c和4a所描述的那样。因此，图6k和6l描述了为具有交替极性的第二电极206和第三电极220而提供的电连接。在这样的实施例中，如以上参考图6a-6j所描述的那样，形成了绝缘层202、第二电极206、第三电极220、导电层212、底绝缘层214、顶绝缘层216、第二电连接210、连接绝缘层222和第三电连接224。在这样的实施例中，第二电连接210和第三电连接224可以比第二电极206或第三电极220更薄或者可以具有与第二电极206或第三电极220相同的厚度，例如以上参考图6f和6g描述的那样。在一些实施例中，可以省略底绝缘层214。

在以上参考图6a-6l描述的各种实施例中，各种电极可以被形成在相应支撑表面的顶表面或底表面上。

图7a、7b、7c、7d和7e图示了实施例的MEMS声换能器231a、231b、231c、231d和231e的横截面。图7a、7b、7c、7d和7e描述了用于背板和隔膜的根据特定实施例的MEMS声换能器。在又一实施例中，以上参考图3a-3f、4a-4d、5和6a-6l描述的换能器板和电极的实施例中的任意一个可以被包括作为参考图7a、7b、7c、7d和7e描述的实施例中的背板、隔膜或者二者。本领域技术人员将容易理解到，在本文中参考各种实施例描述的结构和方法可以被组合或合并在多种类型的MEMS声换能器以及其它类型的换能器中。

图7a图示了MEMS声换能器231a，包括单个背板238和隔膜240。根据各种实施例，MEMS声换能器231a包括衬底232、隔离件234、结构层236、背板238、隔膜240、金属化部254、金属化部256、金属化部258和金属化部260。衬底232包括形成在隔膜240和背板238的释放部分下方的腔体233。

在各种实施例中，隔膜240由导电层244、绝缘层246和导电层248形成。在各种实施例中，绝缘层246由氮化硅或二氧化硅形成。在进一步的实施例中，绝缘层246可以由任意类型的氧化物或氮化物形成。在可替选实施例中，绝缘层246可以是适合制作并且与实施例的多电极换能器一起操作的任意类型的绝缘体，例如聚合物。

导电层244和导电层248可以被分别形成为在绝缘层246的顶表面和底表面上的导电层。此外，导电层244和导电层248被图案化以便形成偶极电极250和电连接252。在一个实施例中，导电层244和导电层248由多晶硅形成。在其它实施例中，导电层244和导电层248由金属形成。在这样的实施例中，导电层244和导电层248由铝、银或金形成。在其它实施例中，导电层244和导电层248由适合制作并且与实施例的多电极换能器一起操作的任意导体形成，诸如其它金属或掺杂半导体。

在各种实施例中，背板238和隔膜240由通过绝缘材料形成的结构层236支撑。在一个实施例中，结构层236由原硅酸四乙酯(TEOS)氧化物形成。在其它实施例中，结构层236可以由氧化物或氮化物形成。在可替选实施例中，结构层236由聚合物形成。隔离件234形成在衬底232和结构层236之间。在一些实施例中，隔离件234是氮化物，诸如氮化硅。在其它实施例中，隔离件234是任意类型的绝缘抗蚀剂材料。例如，衬底232可以经受背侧刻蚀以穿过整个衬底，其中隔离件234用作刻蚀停止部。在这样的实施例中，隔离件234是比衬底232的材料选择性刻蚀慢很多的材料。

根据各种实施例，衬底232是硅。衬底232还可以是任意类型的半导体。在进一步的实施例中，衬底232可以是聚合物衬底或者分层衬底。

在各种实施例中，背板238由导电层242形成且包括穿孔241。背板238可以是刚性背板结构，其在隔膜240关于声信号偏转时基本保持不偏转。在各种实施例中，背板238具有比隔膜240大的厚度。在一些实施例中，导电层242是多晶硅。在其他实施例中，导电层242是任意类型的半导体，诸如掺杂半导体层。在另外的实施例中，导电层242由金属形成，诸如铝、银、金或铂。

根据各种实施例，金属化部254形成在结构层236中的过孔中，且与导电层248形成电接触。类似地，金属化部256形成在结构层236中的过孔中，且与导电层244形成电接触；金属化部258形成在结构层236中的过孔中，且与导电层242形成电接触；金属化部260形成在结构层236中的过孔中，且与衬底232形成电接触。在一些实施例中，金属化部254、金属化部256、金属化部258和金属化部260由铝形成。在其它实施例中，金属化部254、金属化部256、金属化部258和金属化部260由适于制作工艺的任意类型的金属材料和在MEMS声换能器231a中使用的其它材料形成。

在各种实施例中，偶极电极250与背板238一起操作，例如以上参考图2a、3a、3b和4b所描述的那样。在另外的实施例中，背板238和隔膜240可以倒装，使得背板238在上方而隔膜240在下方并且更接近腔体233。在各种实施例中，声端口可以被包括在腔体233下方。在其它实施例中，声端口可以被包括在MEMS声换能器231a上方。

在示出电连接252的横截面处图示了隔膜240，类似于以上参考图6b描述的那样，然而，隔膜240的部分还包括图案化的电极，例如以上参考图4b和6a描述的那样。

在各种实施例中，MEMS声换能器231a是MEMS麦克风。在其它实施例中，MEMS声换能器231a是MEMS微扬声器。在这样的实施例中，对于MEMS微扬声器，隔膜的尺寸以及背板238和隔膜240之间的间隔距离可以大于MEMS麦克风。

图7b图示了MEMS声换能器231b，包括单个背板238和隔膜240。根据各种实施例，MEMS声换能器231b包括衬底232、隔离件234、结构层236、背板238、隔膜240、金属化部253、金属化部255、金属化部257、金属化部259和金属化部260。MEMS声换能器231b类似于MEMS声换能器231a，除了背板238是包括偶极电极250的多层半导体结构并且隔膜240不包括偶极电极。

在各种实施例中，隔膜240由导电层262形成。在一些实施例中，导电层262是多晶硅。在其他实施例中，导电层262是任意类型的半导体，诸如掺杂半导体层。在另外的实施例中，导电层262由金属形成，诸如铝、银、金或铂。

根据各种实施例，背板238包括五层的半导体叠层，其包括导电层264、绝缘层266、导电层268、绝缘层270以及导电层272。背板238包括穿孔241。在各种实施例中，偶极电极250通过导电层264形成并且与电连接252互连，且电连接252也通过导电层264来形成。

在各种实施例中，导电层268在一些实施例中是多晶硅。在其他实施例中，导电层268是任意类型的半导体，诸如掺杂半导体层。在又一实施例中，导电层262由金属形成，诸如铝、银、金或铂。在各种实施例中，导电层268、绝缘层266和绝缘层270被组合到单个绝缘层中，具有例如与隔膜240相似的层组合。

在各种实施例中，绝缘层266和绝缘层270分别形成在导电层268的顶表面和底表面上。绝缘层266和绝缘层270由氮化硅或二氧化硅形成。在进一步的实施例中，绝缘层266和绝缘层270可以由任意类型的氧化物或氮化物形成。在可替选实施例中，绝缘层266和绝缘层270可以是适合制作并且与实施例的多电极换能器一起操作的任意类型的绝缘体，例如聚合物。

导电层264和导电层272可以被分别形成为在绝缘层266和绝缘层270的顶表面和底表面上的导电层。此外，导电层264和导电层272被图案化以便形成偶极电极250和电连接252。在一个实施例中，导电层264和导电层272由多晶硅形成。在其它实施例中，导电层264和导电层272由金属形成。在这样的实施例中，导电层264和导电层272由铝、银或金形成。在其它实施例中，导电层264和导电层272由适合制作并且与实施例的多电极换能器一起操作的任意导体形成，诸如其它金属或掺杂半导体。

在示出电连接252的横截面处图示了背板238，类似于以上参考图6d描述的那样，然而，背板238的部分还包括图案化的电极，例如以上参考图4b和6c描述的那样。

可以如以上参考图6a描述的金属化部254、金属化部256、金属化部258和金属化部260那样，来形成金属化部253、金属化部255、金属化部257和金属化部259。金属化部253形成在结构层236中的过孔中且与导电层262形成电接触，金属化部255形成在结构层236中的过孔中且与导电层264形成电接触，金属化部257形成在结构层236中的过孔中且与导电层268形成电接触，金属化部259形成在结构层236中的过孔中且与导电层272形成电接触。

图7c图示了MEMS声换能器231c，包括单个背板238和隔膜240。根据各种实施例，MEMS声换能器231c包括衬底232、隔离件234、结构层236、背板238、隔膜240、金属化部254、金属化部258、金属化部260和金属化部278。MEMS声换能器231c类似于MEMS声换能器231a，除了隔膜240包括形成在同一表面上的偶极电极250的两个极点。在这样的实施例中，偶极电极250可以完全形成在绝缘层246的顶表面上或者完全形成在绝缘层246的底表面上。

在各种实施例中，隔膜240包括绝缘层246、导电层248、绝缘层247和导电层276。如以上参考图7c描述的那样形成绝缘层246和导电层248。绝缘层274形成在导电层248的顶表面上。此外，导电层276形成在绝缘层274的顶表面上。绝缘层274由氮化硅或二氧化硅形成。在进一步的实施例中，绝缘层274可以由任意类型的氧化物或氮化物形成。在可替选实施例中，绝缘层274可以是适合制作并且与实施例的多电极换能器一起操作的任意类型的绝缘体，例如聚合物。

导电层248和导电层276被图案化以便形成偶极电极250和电连接252。在一个实施例中，导电层276由多晶硅形成。在其它实施例中，导电层276由金属形成。在这样的实施例中，导电层276由铝、银或金形成。在其它实施例中，导电层276由适合制作并且与实施例的多电极换能器一起操作的任意导体形成，诸如其它金属或掺杂半导体。

可以如以上参考图6a中的金属化部254、金属化部256、金属化部258和金属化部260描述的那样来形成金属化部278。金属化部278形成在结构层236中的过孔中且与导电层276形成电接触。

在示出电连接252的横截面处图示了隔膜240，类似于以上参考图6j描述的那样，然而，隔膜240的部分还包括图案化的电极，例如以上参考图4b和6i描述的那样。

图7d图示了MEMS声换能器231d，包括两个背板、即背板238和背板239以及隔膜240。根据各种实施例，MEMS声换能器231d包括衬底232、隔离件234、结构层236、背板238、背板239以及隔膜240。MEMS声换能器231d类似于MEMS声换能器231b，但是增加了第二背板239。

为了更加清楚，图7d图示了在横截面处的MEMS声换能器231d，其没有示出用于与背板238的导电层248、导电层268或导电层244、隔膜240的导电层262、或者背板239的导电层248、导电层268或导电层244形成电接触的金属化部或电连接252。然而，在各种实施例中包括了这样的电连接252和金属化部。例如，图7d图示了具有拥有如以上参考图6c所描述那样的半导体叠层的背板238、239的MEMS声换能器231d；然而，背板238和239的部分还包括图案化的电极，如以上参考图4b和6d所描述的那样。

图示了背板238和背板239，其中利用相同的标记来标示各种结构和层。因此，以上参考背板238对各种结构和层的描述也适用于共同编号的背板239的层和结构。然而，本领域技术人员将认识到，例如背板238和背板239的各种层并非相同层并且可以在各种实施例中分开地形成和图案化。

图7e图示了MEMS声换能器231e，其包括背板239和隔膜240。根据各种实施例，MEMS声换能器231e包括衬底232、隔离件234、结构层238、背板238和隔膜240。MEMS声换能器231e类似于MEMS声换能器231a，其中在背板239和隔膜240二者上都具有图案化的电极。

为了更加清楚，图7e图示了在横截面处的MEMS声换能器231e，其没有示出用于与导电层248、导电层244、导电层264、或者导电层272形成电接触的金属化部或电连接252。然而，在各种实施例中包括了这样的电连接252和金属化部。例如，图7e图示了具有拥有如以上参考图6a所描述那样的半导体叠层的背板238和隔膜240的MEMS声换能器231e；然而，背板238和隔膜240的部分还包括图案化的电极，如以上参考图4b和6d所描述的那样。

图示了隔膜240，其中利用相同的标记来标示各种结构和层。因此，以上参考隔膜240对各种结构和层的描述也适用于共同编号的层和结构。类似地，图示了背板238，其中利用相同的标记来标示各种结构和层，其中绝缘层280代替了绝缘层266、导电层268和绝缘层270。在各种实施例中，绝缘层280可以包括以上描述的绝缘层246或绝缘层266以及绝缘层270的任意特征。在具体实施例中，绝缘层280比绝缘层246厚。对于背板238的其它元件，以上参考背板238提供的各种结构和层的描述也可以适用于共同编号的层和结构。

参考图7a、7b、7c、7d和7e描述的实施例可以被修改，以包括以上参考图3a-3f、4a-4d、5和6a-6l描述的任意实施例的电极结构。在各种这样的实施例中，隔膜和背板二者或者在双背板结构情况下的背板可以包括以上参考图3a-3f、4a-4d、5和6a-6l描述的任意实施例的电极结构。

图8图示了实施例的使用包括步骤302-322的制作工序300来形成MEMS换能器的方法的框图。根据各种实施例，制作工序300在步骤302处开始于衬底。衬底可以是由例如硅的半导体形成，或者其它材料，诸如聚合物。刻蚀停止层在步骤304形成在衬底上。刻蚀停止层例如可以是氮化硅或氧化硅。在步骤306中，通过形成和图案化用于第一背板的层来形成第一背板。在各种实施例中，例如可以根据以上参考图6a-6l描述的任意实施例来形成和图案化第一背板。以下将参考图9a、9b和9c来描述用于形成第一背板的实施例的处理步骤的进一步描述。

在各种实施例中，步骤308包括形成和图案化结构材料，例如TEOS氧化物。执行在步骤308中的形成和图案化，以便提供用于隔膜的空间。结构层可以被图案化，以便形成用于隔膜的防粘凸块。另外，在步骤中308形成的结构层可以包括多个沉积和平坦化步骤，例如化学机械抛光(CMP)。步骤310包括形成隔膜层和图案化隔膜。隔膜层例如可以由多晶硅形成。在其它实施例中，隔膜层可以由其他导电材料形成，例如掺杂半导体或金属。在各种实施例中，例如可以根据以上参照图6a-6l描述的任意实施例来形成和图案化隔膜。以下将参考图9a、9b和9c来进一步描述用于形成隔膜的实施例的处理步骤。在步骤310中图案化隔膜层可以包括例如限定隔膜形状或结构的光刻工艺。隔膜可以包括基于在步骤308形成的结构的防粘凸块。

在各种实施例中，步骤312包括形成和图案化另外的结构材料，例如TEOS氧化物。类似于步骤308，在步骤312可以形成和图案化结构材料，以便将第二背板与隔膜间隔开并且在第二背板中提供防粘凸块。步骤314包括形成和图案化第二背板的层。在一些实施例中，在步骤314中的形成和图案化例如包括沉积层和光刻图案化。在各种实施例中，可以省略第二背板。在没有省略第二背板的其它实施例中，例如可以根据以上参考图6a-6l描述的任意实施例来形成和图案化第二背板。以下将参考图9a、9b和9c来描述用于形成第二背板的实施例的处理步骤的进一步描述。

在步骤314之后，步骤316包括在各种实施例中形成和图案化另外的结构材料。结构材料可以是TEOS氧化物。在一些实施例中，结构材料被沉积作为用于后续刻蚀或图案化步骤的牺牲材料或者掩蔽材料。步骤318包括形成和图案化接触焊盘。步骤318的形成和图案化接触焊盘可以包括在已有的层中刻蚀接触孔，以便向第二背板、隔膜、第一背板和衬底提供开口以及向被形成作为第一背板、隔膜或第二背板的一部分的导电层提供开口以实现各种电极或偶极电极，如以上参考其他附图描述的那样。在形成开口来刻蚀各相应结构或层之后，通过在开口中沉积如金属的导电材料并且将导电材料图案化形成分离的接触焊盘，由此可以形成接触焊盘。在各种实施例中金属可以是铝、银或者金。可替选地，金属化部例如可以包括导电膏或例如铜的其它金属。

在各种实施例中，步骤320包括执行背侧刻蚀，例如博世(Bosch)刻蚀。背侧刻蚀在衬底中形成了腔体，其可以耦合到用于制作的麦克风的声端口或这可以形成参考腔体。步骤322包括执行释放刻蚀来去除保护和固定第一背板、隔膜和第二背板的结构材料。在步骤322的释放刻蚀之后，在一些实施例中隔膜可以自由移动。

如以上所述，在特定实施例中可以修改制作工序300以仅包括单个背板和隔膜。本领域技术人员将容易认识到，对以上描述的一般性制作工序可以进行各种修改，以便提供本领域技术人员已知的各种益处和改型，同时仍然包括发明的各种实施例。在一些实施例中，可以实施制作工序300来形成例如MEMS微扬声器或者MEMS麦克风，或者其它实施例中的压力传感器。在又一实施例中，可以实施制作工序300来形成包括本文描述的实施例的电极结构的任意类型的MEMS换能器。

图9a、9b和9c图示了实施例的使用制作工序330、制作工序350和制作工序370来形成多电极元件的方法的框图。根据各种实施例，制作工序330、制作工序350和制作工序370形成了以上参考图6a-6l描述的多电极元件。此外，制作工序330、制作工序350和制作工序370描述了在步骤306形成第一背板、在步骤310形成隔膜或在步骤314形成第二背板的制作工序，如以上参考图8所描述的。

图9a图示了用于形成例如一些实施例中的背板或隔膜的具有图案化电极的三层结构的制作工序330。例如，制作工序330可以用来形成多电极元件200a或多电极元件200e，如以上参考图6a、6b和6h所述。制作工序330包括步骤332-342。根据各种实施例中，步骤332包括在第一表面上沉积或形成第一层。第一层是导电层。在这样的实施例中，可以图案化的结构材料例如TEOS氧化物可以是以上参考图8中的步骤308、312或316描述的第一表面，并且第一层形成或沉积在TEOS氧化物层上。在一些实施例中，第一层是多晶硅。在其它实施例中，第一层是金属，例如银、金、铝或铂。在进一步的实施例中，第一层是任意类型的半导体，例如掺杂半导体材料。在可替选实施例中，第一层可以是其它金属，例如铜。可以使用本领域技术人员已知的与选择用来沉积或形成的材料兼容的任意方法来沉积或形成第一层，例如电镀、化学气相沉积(CVD)、或物理气相沉积(PVD)。

在步骤332之后，步骤334包括将第一层图案化以形成图案化电极。在这样的实施例中，步骤334的图案化包括光刻工艺，光刻工艺包括施加光致抗蚀剂、使用曝光掩膜和显影剂溶液来图案化光致刻蚀剂以及根据图案化的光致刻蚀剂来刻蚀第一层。在各种实施例中，步骤334可以包括照相平板印刷术、电子束光刻、离子束或光刻。在又一实施例中，步骤334可以包括X射线光刻、机械压印图案化或者微米尺度(或纳米尺度)印刷技术。在一些实施例中可以使用用于将第一层图案化的另外的方法，如本领域技术人员将容易认识到的那样。在步骤334，第一层可以被图案化以形成同心圆，如以上参考图4a、4b、4c、4d和5所描述的那样。

在一些实施例中，第一层还可以包括电连接，如以上参考图6b的第一电连接208所描述的那样。因此，步骤334可以包括图案化电连接。在各种实施例中，电连接可以包括减薄的第一层，如以上参考图6g的第二电连接210所描述的那样，或者利用其它材料的另外的形成和图案化步骤。

在步骤336之前，可以包括沉积或形成牺牲层以及在牺牲层和第一层上执行平坦化步骤的额外步骤。例如，化学机械抛光(CMP)可以应用于牺牲层和第一层。在各种实施例中，步骤336包括在图案化的第一层上沉积或形成第二层。第二层是绝缘层。

在一些实施例中，第二层是氮化物，诸如氮化硅。在其它实施例中，第二层是氧化物，诸如氧化硅。在又一实施例中，第二层可以是其它类型的合适的电介质或绝缘体。在可替选实施例中，第二层可以由聚合物形成。在一个实施例中，第二层可以是TEOS氧化物。例如，在各种实施例中，可以使用本领域技术人员已知的与选择用于沉积或形成的材料兼容的任意方法例如CVD、PVD或热氧化来沉积或形成第二层。

步骤338包括图案化第二层。图案化第二层可以利用参考步骤334描述的任意技术来执行。在一些实施例中，第二层可以被图案化，以形成隔膜或背板。例如，第二层可以被图案化以形成圆形隔膜。在使用制造工序330来形成用于MEMS声换能器的背板的一些实施例中，第二层也可以被图案化以形成穿孔。类似地，在涉及其他类型换能器的其它结构的其它实施例中，第二层可以根据特定类型的换能器而被图案化。

在步骤338之后，步骤340包括在第二层的顶部上沉积或形成第三层。第三层是可以使用参考步骤332描述的任意技术或材料形成的导电层。

步骤342包括图案化第三层来形成图案化的电极和电连接。图案化第三层可以使用参考步骤334描述的任意技术来执行。在步骤342中，第三层可以被图案化以形成同心圆或其它图案，如以上参考图4a、4b、4c、4d和5所描述的那样。在各种实施例中，例如，在步骤334和342中形成的图案化的电极可以一起形成偶极电极的正极点和负极点，如以上参考图3a和6a描述的那样。

在各种实施例中，可以使用制作工序330来形成背板或隔膜。在一些实施例中，第一层或第三层可以被省略。例如，在用于形成如以上参考图3c、3d、4a、4c、4d和5描述的多电极板或结构的实施例中，可以省略第一层或第二层。制作工序330还可以用来形成用于其他类型MEMS换能器的分层多电极结构。

图9b图示了用于形成例如一些实施例中的背板或隔膜的具有图案化电极的五层结构的制作工序350。例如，制作工序350可以用来形成多电极元件200b，如以上参考图6c和6d描述的那样。制作工序350包括步骤352-369。根据各种实施例，步骤352包括在第一表面上沉积或形成第一层。在这样的实施例中，可以图案化的结构材料例如TEOS氧化物可以是第一表面，如以上参考图8中的步骤308、312或316描述的那样，并且第一层形成或沉积在TEOS氧化物层上。第一层是可以使用以上参考图9a中的步骤332描述的任意技术或材料来形成的导电层。

在步骤352之后，步骤354包括图案化第一层来形成图案化的电极和电连接。步骤354的图案化第一层可以使用以上参考图9a中的步骤334描述的任意技术来执行。在步骤354中，第一层可以被图案化来形成同心圆，如以上参考图4a、4b、4c、4d和5描述的那样。

在步骤356之前，可以包括沉积或形成牺牲层以及在牺牲层和第一层上执行平坦化步骤的额外步骤。例如，可以向牺牲层和第一层应用化学机械抛光(CMP)。在各种实施例中，步骤356包括在图案化的第一层上沉积或形成第二层。步骤356中的第二层是绝缘层，其可以利用以上参考图9a中的步骤336描述的任意技术或材料来形成。步骤358包括图案化第二层。在步骤358中图案化第二层可以使用以上参考图9a中的步骤334描述的任意技术来执行。

在步骤358之后，步骤360包括在第二层顶部上沉积或形成第三层。步骤360中的第三层是导电层，其可以利用以上参考图9a中的步骤332描述的任意技术或材料来形成。在具体实施例中，第三层是利用CVD工艺形成的多晶硅层。在这样的具体实施例中，多晶硅第三层比第二层和第四层厚。例如，第三层是用于隔膜或背板的结构层，而第二层和第四层是薄的绝缘层。步骤362包括图案化第三层。在步骤362中图案化第三层可以使用以上参考图9a中的步骤334描述的任意技术来执行。

在各种实施例中，步骤364包括在第三层顶部上沉积或形成第四层。步骤364中的第四层是绝缘层，其可以利用以上参考图9a中的步骤336描述的任意技术或材料来形成。步骤366包括图案化第四层。在步骤366中图案化第四层可以使用以上参考图9a中的步骤334描述的任意技术来执行。

根据各种实施例，第二层、第三层和第四层可以一起形成MEMS声换能器的背板或隔膜。因此，在这样的实施例中，第二层、第三层和第四层可以被图案化以形成隔膜或背板。例如，第二层、第三层和第四层可以在每个分开的图案化步骤中被图案化或者在单个图案化步骤中一起被图案化，以形成圆形隔膜。在使用制作工序350来形成MEMS声换能器的背板的实施例中，第二层、第三层和第四层还可以被图案化以形成穿孔。类似地，在涉及其它类型换能器的其它结构的其它实施例中，第二层、第三层和第四层可以根据特定类型的换能器而被图案化。

步骤368包括在第四层顶部上沉积或形成第五层。第五层是导电层，其可以利用以上参考图9a中的步骤332描述的任意技术或材料来形成。在步骤368之后，步骤369包括图案化第五层来形成图案化的电极和电连接。在步骤369中图案化第五层可以使用以上参考图9a中的步骤334描述的任意技术来执行。在步骤369中，第五层可以被图案化以形成同心圆，如以上参考图4a、4b、4c、4d和5所描述的那样。在各种实施例中，在步骤354和369中形成的图案化电极可以一起形成偶极电极的正极点和负极点，如以上参考图3a和6c所描述的那样。

在各种实施例中，可以使用制作工序350来形成背板或隔膜。在一些实施例中，第一层和第二层或者第四层和第五层可以被省略。例如，在用于形成以上参考图3c、3d、4c、4d和5而描述的多电极板或结构的实施例中，第一层和第二层或者第四层和第五层可以被省略。制作工序350也可以用来形成其它类型的MEMS换能器的分层多电极结构。

图9c图示了用于形成诸如在一些实施例中的背板或隔膜的具有图案化电极的六层结构的制作工序370。例如，制作工序370可以用来形成多电极元件200c或多电极元件200d，如以上参考图6e、6f、6g和6l所描述的那样。制作工序370包括步骤372-394。根据各种实施例中，步骤372包括在第一表面上沉积或形成第一层。在这样的实施例中，可图案化的结构材料诸如TEOS氧化物可以是第一表面，如以上参考图8中的步骤308、312或316所描述的那样；并且第一层形成在或沉积在TEOS氧化物层上。步骤372中的第一层是绝缘层，其可以利用以上参考图9a中的步骤336描述的任意技术或材料来形成。步骤374包括图案化第一层。在步骤374中图案化第一层可以使用以上参考图9a中的步骤334描述的任意技术来执行。

在步骤374之后，步骤376包括在第一层顶部上沉积或形成第二层。步骤376中的第二层是导电层，其可以利用以上参考图9a中的步骤332以及图9b中的步骤360描述的任意技术或材料来形成。在具体实施例中，第二层是利用CVD工艺形成的多晶硅层。在这样的具体实施例中，多晶硅第二层比第一层和第三层厚。例如，第二层是用于隔膜或背板的结构层，而第一层和第三层是薄的绝缘层。步骤378包括图案化第二层。在步骤378中图案化第二层可以使用以上参考图9a中的步骤334描述的任意技术来执行。

在各种实施例中，步骤380包括在第二层顶部上沉积或形成第三层。步骤380中的第三层是绝缘层，其可以利用以上参考图9a中的步骤336描述的任意技术或材料来形成。步骤382包括图案化第三层。在步骤382中图案化第三层可以使用以上参考图9a中的步骤334描述的任意技术来执行。

根据各种实施例，第一层、第二层和第三层可以一起形成MEMS声换能器的背板或隔膜。因此，在这样的实施例中，第一层、第二层和第三层可以被图案化以形成隔膜或背板。例如，第一层、第二层和第三层可以在每个分开的图案化步骤中被图案化或者在单个图案化步骤中一起被图案化，以形成圆形隔膜。在使用制作工序370来形成MEMS声换能器的背板的实施例中，第一层、第二层和第三层可以被图案化以形成穿孔。类似地，在涉及其它类型换能器的其它结构的其它实施例中，第一层、第二层和第三层可以根据特定类型的换能器而被图案化。

在各种实施例中，步骤384包括在第三层顶部上沉积或形成第四层。第四层是导电层，其可以利用以上参考图9a中的步骤332描述的任意技术或材料来形成。在步骤384之后，步骤386包括图案化第四层来形成图案化的电极和电连接。在步骤386中图案化第四层可以使用以上参考图9a中的步骤334描述的任意技术来执行。在步骤386中，第四层可以被图案化以形成同心圆或其它形状，如以上参考图4a、4b、4c、4d和5所描述的那样。

在一些实施例中，第四层还可以包括电连接，如以上参考图6f和6g中的第二电连接210所描述的那样。因此，步骤386可以包括图案化电连接。在各种实施例中，电连接可以包括减薄的第四层，如以上参考图6g的第一电连接210所描述的那样，或者利用其它材料的另外的形成和图案化步骤。

在步骤388之前，可以包括沉积或形成牺牲层以及在牺牲层和第四层上执行平坦化步骤的额外步骤。例如，CMP可以应用于牺牲层和第四层。在各种实施例中，步骤388包括在图案化的第四层上沉积或形成第五层。步骤388中的第五层是绝缘层，其可以利用以上参考图9a中的步骤336描述的任意技术或材料来形成。步骤390包括图案化第五层以在步骤386的图案化电极上形成绝缘层。在步骤390中图案化第五层可以使用以上参考图9a中的步骤334描述的任意技术来执行。在步骤390中，第五层可以被图案化以形成同心圆匹配，并且位于步骤386的图案化电极的同心圆的顶部上，如以上参考图4a、4b、4c、4d和5所描述的那样。

在步骤392之前，如在步骤388之前，还可以包括沉积或形成牺牲层并且在牺牲层和第五层上执行平坦化步骤的额外步骤。例如，可以向牺牲层和第五层应用CMP。步骤392包括在第五层上沉积或形成第六层。第六层是导电层，其可以利用以上参考图9a中的步骤332描述的任意技术或材料来形成。

在步骤392之后，步骤394包括图案化第六层以在步骤386的图案化电极和步骤390的绝缘层的顶部上形成图案化电极。步骤394也可以包括形成图案化的电连接。在步骤394中图案化第六层可以使用以上参考图9a中的步骤334描述的任意技术来执行。在步骤394中，第六层可以被图案化以在步骤386的图案化电极的同心圆的顶部上形成同心圆，如以上参考图4b所描述的那样。在各种实施例中，在步骤386和394形成的图案化电极可以一起形成偶极电极的正极点和负极点，如以上参考图3b和6e描述的那样。

在一些实施例中，第六层还可以包括电连接，如以上参考图6f和6g中的第三电连接224所描述的那样。因此，步骤394可以包括图案化电连接。在各种实施例中，电连接可以包括减薄的第六层，如以上参考图6g的第三电连接224所描述的那样，或者利用其它材料的另外的形成和图案化步骤。

在其它实施例中，在步骤394中形成的图案化的电极可以不位于步骤386的图案化电极的顶部上。作为代替，步骤394包括在例如从步骤386的图案化电极的同心圆偏移的同心圆中图案化电极。例如，步骤386和步骤394可以一起包括如以上参考图4a、6k和6l描述那样的图案化电极。

在各种实施例中，可以使用制作工序370来形成背板或隔膜。在一些实施例中，第一层可以被省略。例如，在用于形成以上参考图3b、3f、6e、6f和6g而描述的多电极板或结构的实施例中，作为连接到板(隔膜或背板)底侧的绝缘层的第一层可以被省略。制作工序370也可以用来形成其它类型的MEMS换能器的分层多电极结构。

在具体实施例中，制作工序370包括在顶表面上即第四层、第五层和第六层上形成图案化的偶极电极，如以上参考图6e、6f和6g描述的那样。在其它实施例中，可以修改制作工序370来在底表面上形成图案化的偶极电极。在这样的实施例中，可以先执行步骤384-394，再执行步骤372-382。因此，第一层、第二层和第三层可以例如形成隔膜或背板，并且偶极电极可以形成在由第一层、第二层和第三层形成的隔膜或背板的顶表面或背表面上。

在进一步的具体实施例中，可以修改制作工序370来形成以上参考图6i和6j描述的结构。在这样的实施例中，可以省略在步骤372-378中形成的第一层和第二层。因此，可以先形成第三层。在这样的实施例中，第三层被形成为更厚的结构层，如以上参考图6i和6j的绝缘层202所描述和示出的那样。

在其它实施例中，可以针对制作工序330、制作工序350和制作工序370来设计结构变化和材料替换。在一些可替选实施例中，背板或隔膜可以由任意数目的导电或绝缘的层形成。例如，在一些实施例中，背板或隔膜可以包括金属层、半导体层或电介质层。电介质层可以用来将导电感测层与电极间隔开。在一些实施例中，背板或隔膜可以由绝缘体上硅(SOI)和电介质层形成。图10a和10b图示了两个换能器的力曲线图400和410。图10a图示了没有偶极电极的典型换能器的力曲线图400，其包括静电力曲线402、隔膜弹力曲线404和作为静电力曲线402与隔膜弹力曲线404之和的总力曲线406。如图所示，在隔膜和背板之间距离较小时，总力曲线406变为负，即是吸引的。这种行为导致背板和隔膜的吸合或塌陷，并且这是由于在带电板之间的距离与静电力之间的关系造成的，所述距离包括静电力方程中分母中的距离。

图10b图示了实施例的具有偶极电极的多电极换能器的力曲线图410，其包括静电力曲线412、隔膜弹力曲线414和作为静电力曲线412与隔膜弹力曲线414之和的总力曲线416。如图所示，在隔膜和背板之间距离较小时，总力曲线416增加为正，即是排斥的。各种实施例的这种行为防止背板和隔膜的吸合或塌陷，并且这是由于以上参考其它附图描述的各种实施例的偶极电极的存在而造成的。

根据一个实施例，一种MEMS换能器，包括：定子；转子，与所述定子隔开；以及多电极结构，包括具有不同极性的电极。所述多电极结构形成在所述转子和所述定子中的一个上，并且被配置成在所述转子和所述定子之间产生排斥静电力。其它实施例包括相应的系统和装置，均被配置成执行相应实施例的方法。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个特征。在各种实施例中，所述定子包括背板；所述转子包括隔膜；所述MEMS换能器是MEMS麦克风或MEMS微扬声器。在一些实施例中，所述多电极结构包括第一多个偶极电极。在其它实施例中，所述转子包括所述第一多个偶极电极且所述定子包括导电层。在又一实施例中，所述定子包括所述第一多个偶极电极且所述转子包括导电层。在特定实施例中，所述定子包括所述第一多个偶极电极且所述转子包括第二多个偶极电极。

在各种实施例中，所述第一多个偶极电极中的每个偶极电极包括形成在所述转子或定子的同一表面上的正极点和负极点。在一些实施例中，对于所述第一多个偶极电极中的每个偶极电极，所述正极点和所述负极点通过绝缘层隔开并且在所述转子或所述定子的同一表面上被形成为分层层叠。在进一步的实施例中，对于所述第一多个偶极电极中的每个偶极电极，所述正极点和所述负极点分开地形成在所述转子和所述定子的同一表面上。

在各种实施例中，所述第一多个偶极电极被形成为具有交替的正极点和负极点的同心电极。在一些实施例中，第一多个偶极电极中的每个偶极电极包括形成在第一表面上的正极点和形成在第二表面上的负极点，其中所述第一表面是所述第二表面的相对表面并且第一表面和第二表面在所述转子或所述定子上。在进一步的实施例中，MEMS换能器还包括形成在所述第一表面和所述第二表面之间的绝缘层。在进一步的实施例中，MEMS换能器还包括导电层，其中绝缘层形成在所述第一表面和所述导电层之间以及在所述第二表面和所述导电层之间。在这样的实施例中，所述第一多个偶极电极可以被形成为在所述第一表面和所述第二表面上的同心电极。所述多电极结构可以包括由所述转子或所述定子的第一表面上的导电层形成的第一不连续电极，其中所述第一不连续电极包括多个第一同心电极部分，该多个第一同心电极部分耦合到第一电极连接件且在所述多个第一同心电极部分的每个电极部分中包括间断。

在具体实施例中，所述多电极结构还包括由在所述第一表面上的导电层形成的第二不连续电极，其中所述第二不连续电极包括多个第二同心电极部分，该多个第二同心电极部分耦合到第二电极连接件且在所述多个第二同心电极部分的每个电极部分中包括间断。在这样的实施例中，所述第一同心电极部分和所述第二同心电极部分被布置成交替同心结构，使得所述第一同心电极部分中的每个第一同心电极部分与所述第二同心电极部分中的第二同心电极部分相邻。

根据一个实施例，一种具有可偏转结构的MEMS器件包括第一结构和第二结构，其中所述第一结构与所述第二结构间隔开；以及所述第一结构和所述第二结构被配置成在所述可偏转结构的偏转期间改变所述第一结构部分和所述第二结构部分之间的距离。在这样的实施例中，所述第一结构包括被配置成具有第一电荷极性的第一电极以及被配置成具有第二电荷极性的第二电极，其中所述第二电荷极性与所述第一电荷极性不同。所述第二结构包括被配置成具有第一电荷极性的第三电极。其它实施例包括相应的系统和装置，均被配置成执行相应实施例的方法。

实施方式包括以下特征中的一个或多个特征。在各种实施例中，所述第一结构包括所述可偏转结构且所述第二结构包括刚性结构。在一些实施例中，所述MEMS器件是声换能器；所述可偏转结构包括可偏转隔膜；以及所述刚性结构包括刚性穿孔背板。在进一步的实施例中，第一结构包括刚性结构并且第二结构包括可偏转结构。在具体实施例中，所述MEMS器件是声换能器；所述刚性结构包括刚性穿孔背板；以及所述可偏转结构包括可偏转隔膜。

根据一个实施例，一种用于形成MEMS器件的方法包括：形成第一结构；在所述第一结构周围形成与所述第一结构接触的结构层；以及形成第二结构。所述第一结构包括包含第一电极和第二电极的偶极电极。所述第二结构包括第三电极。在这样的实施例中，所述结构层在所述第二结构周围与所述第二结构接触，以及所述第一结构与所述第二结构通过所述结构层间隔开。其它实施例包括相应的系统和装置，均被配置成执行相应实施例的方法。

实施方式包括以下特征中的一个或多个特征。在各种实施例中，形成所述第一结构包括：形成第一结构层；在所述第一结构层的顶表面上形成多个第一电极；以及在所述第一结构层的底表面上形成多个第二电极。在一些实施例中，形成所述第一结构层包括形成第一绝缘层。形成所述第一结构层可以包括：形成第一导电层；在所述第一导电层的顶表面上形成第一绝缘层；以及在所述第一导电层的底表面上形成第二绝缘层。

在各种实施例中，形成所述第一结构包括：形成第一结构层；在所述第一结构层的第一表面上形成多个第一电极；以及在所述第一结构层的第一表面上形成多个第二电极。在一些实施例中，形成所述第一结构层包括：形成第一导电层；以及在所述第一导电层与所述多个第一电极和所述多个第二电极之间形成第一绝缘层。在具体实施例中，所述多个第一电极和所述多个第二电极形成在第一绝缘层上且与第一绝缘层接触。所述多个第二电极被形成为覆盖所述多个第一电极；以及形成所述第一结构层还包括：在所述多个第一电极和所述多个第二电极之间形成第二绝缘层。

根据本文描述的各种实施例，优势可以包括：对于本文描述的实施例的多电极配置的电极，具有可移动电极的MEMS换能器具有塌陷即吸合的低风险。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但本描述并非旨在构成限制。在参考本描述之后，示例实施例的各种改型和组合以及本发明的其它实施例对本领域技术人员来说是明显的。因此，所附权利要求旨在包括任何这样的改型或实施例。

Claims (29)

1.一种微机电系统(MEMS)换能器，包括：

定子；

转子，与所述定子间隔开；以及

多电极结构，包括具有不同极性的电极，其中所述多电极结构：

形成在所述转子和所述定子中的一个上，并且

被配置成在所述转子和所述定子之间产生排斥静电力。

2.根据权利要求1所述的MEMS换能器，其中：

所述定子包括背板；

所述转子包括隔膜；以及

所述MEMS换能器是MEMS麦克风或MEMS微扬声器。

3.根据权利要求1所述的MEMS换能器，其中所述多电极结构包括第一多个偶极电极。

4.根据权利要求3所述的MEMS换能器，其中所述转子包括所述第一多个偶极电极且所述定子包括导电层。

5.根据权利要求3所述的MEMS换能器，其中所述定子包括所述第一多个偶极电极且所述转子包括导电层。

6.根据权利要求3所述的MEMS换能器，其中所述定子包括所述第一多个偶极电极且所述转子包括第二多个偶极电极。

7.根据权利要求3所述的MEMS换能器，其中所述第一多个偶极电极中的每个偶极电极包括形成在所述转子或定子的同一表面上的正极点和负极点。

8.根据权利要求7所述的MEMS换能器，其中对于所述第一多个偶极电极中的每个偶极电极，所述正极点和所述负极点在所述转子或所述定子的同一表面上被形成为分层层叠并且通过绝缘层被隔开。

9.根据权利要求7所述的MEMS换能器，其中对于所述第一多个偶极电极中的每个偶极电极，所述正极点和所述负极点间隔开地形成在所述转子或所述定子的同一表面上。

10.根据权利要求9所述的MEMS换能器，其中所述第一多个偶极电极被形成为具有交替的正极点和负极点的同心电极。

11.根据权利要求3所述的MEMS换能器，其中所述第一多个偶极电极中的每个偶极电极包括形成在第一表面上的正极点和形成在第二表面上的负极点，其中所述第一表面是所述第二表面的相对表面并且所述第一表面和所述第二表面都在所述转子或所述定子上。

12.根据权利要求11所述的MEMS换能器，还包括绝缘层，所述绝缘层形成在所述第一表面和所述第二表面之间。

13.根据权利要求11所述的MEMS换能器，还包括导电层，所述导电层被形成有绝缘层，所述绝缘层被形成在所述第一表面和所述导电层之间以及在所述第二表面和所述导电层之间。

14.根据权利要求11所述的MEMS换能器，其中所述第一多个偶极电极被形成为在所述第一表面和所述第二表面上的同心电极。

15.根据权利要求1所述的MEMS换能器，其中所述多电极结构包括由所述转子或所述定子的第一表面上的导电层形成的第一不连续电极，其中所述第一不连续电极包括多个第一同心电极部分，所述多个第一同心电极部分耦合到第一电极连接件且在所述多个第一同心电极部分的每个电极部分中包括间断。

16.根据权利要求15所述的MEMS换能器，其中

所述多电极结构还包括由在所述第一表面上的导电层形成的第二不连续电极；

所述第二不连续电极包括多个第二同心电极部分，所述多个第二同心电极部分耦合到第二电极连接件且在所述多个第二同心电极部分的每个电极部分中包括间断；以及

所述第一同心电极部分和所述第二同心电极部分被布置成交替同心结构，使得所述第一同心电极部分中的每个第一同心电极部分与所述第二同心电极部分中的第二同心电极部分相邻。

17.一种具有可偏转结构的微机电系统(MEMS)器件，所述MEMS器件包括：

第一结构，包括：

第一电极，被配置成具有第一电荷极性，以及

第二电极，被配置成具有第二电荷极性，其中所述第二电荷极性与所述第一电荷极性不同；

第二结构，包括被配置成具有所述第一电荷极性的第三电极；以及

其中，

所述第一结构与所述第二结构间隔开；以及

所述第一结构和所述第二结构被配置成在所述可偏转结构的偏转期间改变所述第一结构的部分和所述第二结构的部分之间的距离。

18.根据权利要求17所述的MEMS器件，其中所述第一结构包括所述可偏转结构且所述第二结构包括刚性结构。

19.根据权利要求18所述的MEMS器件，其中：

所述MEMS器件是声换能器；

所述可偏转结构包括可偏转隔膜；以及

所述刚性结构包括刚性穿孔背板。

20.根据权利要求17所述的MEMS器件，其中所述第一结构包括刚性结构并且所述第二结构包括所述可偏转结构。

21.根据权利要求20所述的MEMS器件，其中：

所述MEMS器件是声换能器；

所述刚性结构包括刚性穿孔背板；以及

所述可偏转结构包括可偏转隔膜。

22.一种用于形成微机电系统(MEMS)器件的方法，所述方法包括：

形成第一结构，所述第一结构包括包含第一电极和第二电极的偶极电极；

在所述第一结构周围形成与所述第一结构接触的结构层；以及

形成包括第三电极的第二结构，其中

所述结构层在所述第二结构周围与所述第二结构接触，以及

所述第一结构与所述第二结构通过所述结构层间隔开。

23.根据权利要求22所述的方法，其中形成所述第一结构包括：

形成第一结构层；

在所述第一结构层的顶表面上形成多个第一电极；以及

在所述第一结构层的底表面上形成多个第二电极。

24.根据权利要求23所述的方法，其中形成所述第一结构层包括形成第一绝缘层。

25.根据权利要求23所述的方法，其中形成所述第一结构层包括：

形成第一导电层；

在所述第一导电层的顶表面上形成第一绝缘层；以及

在所述第一导电层的底表面上形成第二绝缘层。

26.根据权利要求22所述的方法，其中形成所述第一结构包括：

形成第一结构层；

在所述第一结构层的第一表面上形成多个第一电极；以及

在所述第一结构层的第一表面上形成多个第二电极。

27.根据权利要求26所述的方法，其中形成所述第一结构层包括：

形成第一导电层；以及

在所述第一导电层与所述多个第一电极和所述多个第二电极之间形成第一绝缘层。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述多个第一电极和所述多个第二电极形成在第一绝缘层上且与所述第一绝缘层接触。

29.根据权利要求27所述的方法，其中

将所述多个第二电极形成为覆盖所述多个第一电极；以及

形成所述第一结构还包括：在所述多个第一电极和所述多个第二电极之间形成第二绝缘层。