CN107128868A - 微机电系统和制造微机电系统的方法 - Google Patents

微机电系统和制造微机电系统的方法 Download PDF

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Abstract

微机电系统和用于制造微机电系统的方法，该微机电系统包括：衬底；微机电器件，该微机电器件包括膜片和被耦合到该膜片的电极，该膜片被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换；支承区，该支承区以机械方式将该微机电器件耦合到该衬底，其中该支承区被局限于第一连续区，该第一连续区跨越围绕该膜片的周长的小于90度的弧；和第二连续区，该第二连续区没有将该微机电器件机械支承到该衬底，该第二连续区从该支承区的一个端部到该支承区的另一端部地跨越该膜片的周长；其中该支承区利用悬臂支撑该微机电器件，并且该第二连续区以机械方式使该微机电器件与该衬底去耦合。

Description

微机电系统和制造微机电系统的方法
技术领域
各种实施例一般涉及一种微机电系统和一种制造微机电系统的方法。
背景技术
微机电系统（MEMS）可以在微尺度上提供高度灵敏的且有用的器件、诸如麦克风和扩音器（loudspeaker）。MEMS麦克风可以具有至少一个电极和膜片，并且起换能器的作用。
一般而言，通过半导体技术，可以在晶片（或衬底或载体）上和/或在晶片（或衬底或载体）中对半导体芯片（该半导体芯片也可能被称为管芯、芯片或微芯片）进行加工。半导体芯片可以包括一个或多个MEMS，这些MEMS在半导体技术加工期间形成。
在加工期间，可能使半导体芯片受到机械应力。例如，在使半导体芯片从晶片单片化期间，在通过定位系统（例如拾取与放置应用）处置半导体芯片期间，在对半导体芯片进行热处理期间、例如在封装或焊接半导体芯片期间，可能出现机械应力。可替选地或附加地，在操作容易加工的芯片期间，可能使半导体芯片受到机械应力。例如，在操作芯片期间，由于热起伏而可能出现机械应力。
这样的机械应力（也称为机械负荷）可能被传递到在半导体芯片上或在半导体芯片中的MEMS，这可能导致微机电系统的变形（也称为应变）。机械应力对MEMS（或操作MEMS的器件）的影响可能结果是MEMS的不受控制的或未限定的行为，例如可能结果是误动作或不准确的功能（例如不准确的测量结果），和/或可能损坏MEMS。例如，MEMS和/或操作MEMS的器件（特别是硅麦克风）会对由于组装或热起伏引起的应力灵敏。换言之，由于与MEMS器件的衬底的主体和组装有关的因素，耦合到MEMS结构中的应力可能致使器件的结构和灵敏度方面的改变。在组装之后，MEMS的变形可能保持，这使准确工作的器件的制作复杂化。具有高灵敏度的MEMS特别是受到起因于组装的应力影响。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供有一种微机电系统。所述微机电系统包括：衬底；微机电器件，所述微机电器件包括膜片和被耦合到所述膜片的电极，所述膜片被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换；支承区，所述支承区以机械方式将所述微机电器件耦合到所述衬底，其中所述支承区被局限于第一连续区，所述第一连续区跨越围绕所述膜片的周长的小于90度的弧；以及第二连续区，所述第二连续区没有将所述微机电器件机械支承到所述衬底，所述第二连续区从所述支承区的一个端部到所述支承区的另一端部地跨越所述膜片的周长；其中所述支承区利用悬臂支撑所述微机电器件，并且所述第二连续区以机械方式使所述微机电器件与所述衬底去耦合。
根据本发明的另一个方面，提供有一种用于制造微机电系统的方法。所述方法包括：提供衬底；提供微机电器件，所述微机电器件包括膜片和被耦合到所述膜片的电极，所述膜片被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换；提供支承区，该支承区以机械方式将所述微机电器件耦合到所述衬底，其中所述支承区被局限于第一连续区，该第一连续区跨越围绕膜片的周长的小于90度的弧；和提供第二连续区，该第二连续区没有将所述微机电器件机械支承到所述衬底，该第二连续区从所述支承区的一个端部到所述支承区的另一端部地跨越所述膜片的周长；其中所述支承区利用悬臂支撑微机电器件，并且所述第二连续区以机械方式使所述微机电器件与所述衬底去耦合。
附图说明
在附图中，贯穿不同视图，同样的附图标记一般指的是相同的部件。这些附图并不一定是按比例的，而是一般重点被置于图示本发明的原理上。在下面的描述中，参照下面的附图描述了本发明的各种实施例，在所述附图中：
图1A和图1B示出了微机电系统横截面中的应力耦合。
图2A示出了具有应力去耦合的（stress-decoupled）膜片的微机电系统的横截面。
图2B示出了应力去耦合膜片的横截面的图示。
图3A示出了应力去耦合的膜片的横截面。
图3B示出了应力去耦合的膜片的横截面的图示。
图4A示出了应力去耦合的微机电系统的顶视图。
图4B示出了应力去耦合的微机电系统的横截面的侧视图。
图4C示出了应力去耦合的微机电系统的横截面的图示的侧视图。
图5A示出了应力去耦合的微机电系统的顶视图。
图5B示出了应力去耦合的微机电系统的横截面的侧视图。
图6A示出了应力去耦合的微机电系统的顶视图。
图6B示出了应力去耦合的微机电系统的横截面的侧视图。
图7A示出了应力去耦合的微机电系统的顶视图。
图7B示出了应力去耦合的微机电系统的顶视图。
图8示出了用于制造微机电系统的方法。
图9A-9F以横截面示出了用于制造微机电系统的方法。
图10A示出了应力去耦合的微机电系统的横截面的侧视图。
图10B示出了应力去耦合的微机电系统的横截面的侧视图。
具体实施方式
下面的详细描述涉及所附的附图，这些附图作为说明示出了在其中可以实践本发明的特定细节和实施例。在下面的附图中，类似的或相同的元件可以具有相似的或相同的附图标记（例如微机电器件110、微机电器件210、微机电器件410）。为了简洁起见，该元件的描述在随后的描述中可予以省去。
词语“示例性”在此用于意指：“用作实例、范例（instance）或说明”。在此描述为“示例性的”任何实施例或设计并不一定被解释为相对于其他实施例或设计是优选的或有利的。
关于在一侧或表面“之上”形成的经沉积的材料所使用的词语“在…之上”在此可以用于意指：经沉积的材料可以“直接地在所暗指的那侧或表面上”（例如与所暗指的那侧或表面直接接触地）形成。关于“在一侧或表面之上”形成的经沉积的材料所使用的词语“在…之上”在此可以用来意指：经沉积的材料可以“间接地在所暗指的那侧或表面上”形成，其中一个或多个附加的层被布置在所暗指的那侧或表面与所沉积的材料之间。
同样地，短语“围绕”膜片“的周长”、“跨越”膜片“的周长”或“跨越弧”在此可以用于意指：主体与周长或弧“直接相邻”或“邻近”。该短语在此可以用于意指：主体与周长或弧“间接相邻”或“非邻近”（例如远离膜片或弧来定位，即零散地（loosely）跟随膜片或弧的路径），其中一个或多个元件或材料被布置在所暗指的那侧或者表面（也就是介入物（intervening））与主体之间。
如在此所使用的那样，“电路”可以被理解为任何种类的逻辑（模拟或数字）实施实体，所述任何种类的逻辑（模拟或数字）实施实体可以是专用的电路或存储在存储器中的处理器执行软件、固件、硬件或其任意组合。此外，“电路”可以是诸如可编程处理器的硬接线逻辑电路或可编程逻辑电路，例如可以是微处理器（例如复杂指令集计算机（CISC）处理器或精简指令集计算机（RISC）处理器）。“电路”也可以是处理器执行软件，例如可以是任何种类的计算机程序、例如非暂时性计算机可读介质、例如利用诸如例如Java的虚拟机代码的计算机程序。在下面将更详细地描述的相应功能的任何其他种类的实施方案也可以被理解为“电路”。应理解的是，所描述的电路中的任意两种（或更多种）电路可以被组合成具有基本上等同功能的单个电路，并且相反地，应理解的是，任意单个所描述的电路可以分布到具有基本上等同功能的两个（或更多个）单独的电路中。具体就在包含在其中的权利要求书中使用“电路”而言，“电路”的使用可以被理解为共同地指的是两个或更多个电路。
术语“形成”可以指的是：设置、布置、结构化或沉积。用于形成例如层、材料或区等的方法可以包括各种沉积方法，所述沉积方法尤其可以包括：化学气相沉积、物理气相沉积（例如用于介电材料）、电沉积（例如用于金属或金属合金，该电沉积也可以被称为电镀）或者旋涂（例如用于流体材料）。一般地，可以通过溅射、激光烧蚀、阴极电弧蒸发或热蒸发来执行气相沉积。用于形成金属的方法可以包括金属镀、例如电镀或化学镀。
术语“形成”也可以包括化学成分的化学反应或制作，在那里例如层、材料或区的至少部分通过将一组化学物质变换为化学成分来形成。“形成”例如可以包括：通过断裂或形成在该组化学物质的原子之间的化学键来改变电子的位置。术语“形成”还可以包括氧化和还原、络合、沉淀、酸碱反应、固态反应、取代、掺杂、加成和消去、扩散或者光化学反应。“形成”例如可以改变该组化学物质的化学性质和物理性质，该组化学物质在化学上组成层、材料或区的部分。示例性的化学性质或物理性质可以包括：导电率、相组成或光学性质等。“形成”可以例如包括将化学试剂施加到初始化合物，以改变该初始化合物的化学性质和物理性质。
术语“结构化”可以指的是修改结构的形状（例如修改该结构，以实现期望的形状或期望的图案）。为了使例如材料结构化，该材料的部分可以被去除，例如经由刻蚀来去除。为了从例如层、材料或区中去除材料，（提供图案的）掩模可以被使用，即掩模提供用于根据掩模的图案去除材料的图案（例如刻蚀结构，以去除结构的材料）。用作说明，掩模可以防止（可能意图保留的）区被去除（例如通过刻蚀）。可替选地或附加地，为了使所述层结构化，材料或者材料的区可以使用掩模（提供图案的掩模）来设置。该掩模可以提供图案，用于根据该掩模的图案来形成（例如，设置）材料。
一般而言，去除材料可以包括诸如刻蚀材料的加工。术语“刻蚀”可以包括各种刻蚀过程，例如化学刻蚀（包括例如湿法刻蚀或干法刻蚀）、物理刻蚀、等离子体刻蚀、离子刻蚀等。在刻蚀层、材料或区时，刻蚀剂可以被施加到该层、该材料或该区。例如，刻蚀剂可以与该层、该材料或该区反应，从而形成可以容易被去除的物质（或化学化合物）、例如挥发性物质。可替选地或附加地，刻蚀剂例如可以使该层、该材料或该区汽化。
掩模可以是临时的掩膜，即所述临时的掩模可以在刻蚀之后被去除（例如，该掩模可以由树脂或金属或诸如硬掩模材料之类的其他材料形成，所述硬掩模材料诸如氧化硅、氮化硅或碳化硅等），或该掩模可以是永久的掩模（例如掩模挡片），所述永久的掩模可以被使用若干次。临时的掩模可以例如使用光掩模来形成。
根据各种实施例，微机电器件可以被形成为半导体芯片的部分，或可以包括半导体芯片。例如，该半导体芯片可以包括微机电系统（该微机电系统也可以被称为微机电部件）。换言之，微机电系统可以例如单片集成地被实施到半导体芯片中（例如可以是半导体芯片的部分）。可以以半导体技术在晶片（或例如衬底或载体）上或在晶片（或例如衬底或载体）中加工该半导体芯片（该半导体芯片也可以被称为芯片、管芯或微芯片）。该半导体芯片可以包括一个或多个微机电系统（MEMS），所述微机电系统（MEMS）在半导体技术加工或制作期间形成。半导体衬底可以是半导体芯片的部分，例如该半导体衬底可以是芯片的半导体本体的部分，或可以形成芯片的半导体本体。可选地，微机电部件可以是芯片上的集成电路的部分，或可以被电耦合到芯片上的集成电路。
根据各种实施例，通过从晶片的切口区去除材料（也称为切割或切分该晶片），半导体衬底（例如微机电器件的半导体衬底、例如半导体芯片的半导体衬底）可以从该晶体单片化。例如，从晶片的切口区去除材料可以通过划割和断裂、分裂、刀片切割或（例如，使用切割锯）机械锯切来加工。换言之，半导体衬底可以通过晶片切割加工而单片化。在晶片切割加工之后，半导体衬底（或完成的微机电器件）可以被电接触，并且例如通过模制材料而被封装成芯片载体（该芯片载体也可以被称为芯片壳体），该芯片载体然后可以适合于使用在电子器件、诸如计量器中。例如，半导体芯片可以通过导线被接合到芯片载体。进一步地，半导体芯片（该半导体芯片可以被接合到芯片载体）可以被安装（例如，焊接）到印刷电路板上。
根据各种实施例，半导体衬底（例如，微机电器件的半导体衬底或半导体芯片的半导体衬底）可以包括各种类型的半导体材料，或可以由各种类型的半导体材料制成（换言之，由各种类型的半导体材料形成），所述各种类型的半导体材料包括：IV族半导体（例如，硅或锗）、例如III-V族化合物半导体（例如，砷化镓）的化合物半导体或其他类型，所述其他类型例如包括III族半导体、V族半导体或聚合物。在实施例中，半导体衬底可以由（掺杂的或未掺杂的）硅制成。在可替选的实施例中，半导体衬底可以是绝缘体上硅（SOI）晶片。作为替选方案，任何其他适合的半导体材料可以用于半导体衬底，例如：半导体化合物材料、诸如磷化镓（GaP）、磷化铟（InP），或任何适合的三元半导体化合物材料、诸如砷化铟镓（InGaAs），或四元半导体化合物材料、诸如磷化铝铟镓（AlInGaP）。
根据各种实施例，半导体衬底（例如，微机电器件的半导体衬底或者半导体芯片的半导体衬底）可以覆盖有钝化层，用于保护半导体材料不受环境影响，例如氧化。钝化层可以包括金属氧化物、半导体衬底（该半导体衬底也可以被称为衬底或半导体本体）的氧化物、例如氧化硅、氮化物（例如氮化硅）、聚合物（例如苯并环丁烯（BCB）或聚酰亚胺（PI））、树脂、抗蚀剂或介电材料。
根据各种实施例，导电材料可以包括以下材料或可以由以下材料形成：金属、金属合金、金属间化合物、硅化物（例如，硅化钛、硅化钼、硅化钽或硅化钨）、导电聚合物、多晶半导体或重掺杂的半导体、例如多晶硅（该多晶硅也可以被称为多晶体硅（polysilicon））或重掺杂的硅。导电材料可以理解为以下材料：该材料具有适度的导电率，例如具有（在室温和恒定电场方向下测量的）大于大约10S/m的导电率、例如大于大约102S/m的导电率，或具有高导电率、例如大于大约104S/m的导电率、例如大于大约106S/m的导电率。
根据各种实施例，金属可以包括下面的元素组中的一种元素或可以由下面的元素组中的一种元素形成：铝、铜、镍、镁、铬、铁、锌、锡、金、银、铱、铂或钛。可替选地或者附加地，金属可以包括金属合金或由金属合金形成，该金属合金包括一种或者多于一种的元素。例如，金属合金可以包括金属间化合物，例如包括金和铝的金属间化合物、铜和铝的金属间化合物、铜和锌的金属间化合物（黄铜）或铜和锡的金属间化合物（青铜）。
根据各种实施例，介电材料（例如电绝缘材料）可以理解为具有差的导电率的材料，所述材料例如具有（在室温和恒定电场方向上测量的）小于大约10-2S/m的导电率、例如小于大约10-5S/m的导电率、或例如小于大约10-7S/m的导电率。
根据各种实施例，介电材料可以包括半导体氧化物、金属氧化物、陶瓷、半导体氮化物、金属氮化物、半导体碳化物、金属碳化物、玻璃（例如氟硅酸盐玻璃（FSG））、介电聚合物、硅酸盐（例如硅酸铪或硅酸锆）、过渡金属氧化物（例如二氧化铪或二氧化皓）、氮氧化物（例如氮氧化硅）或者任何其他类型的介电材料。介电材料可以在没有破坏的情况下（换言之，在没有经历其绝缘性质的失效的情况下，例如在基本上不改变其导电率的情况下）承受电场。
根据各种实施例，微机电器件可以被配置成如下情况中的至少一个：响应于传输给电极的电信号，提供力来使膜片致动；和响应于膜片的致动，提供电信号。一般而言，微机电器件可以被配置成将机械能转化成电能和/或将电能转化成机械能。换言之，微机电部件可以起换能器的作用，该换能器被配置成将机械能转换成电能，或将电能转换成机械能。微机电器件可以具有如下尺寸（例如直径或横向宽度）：该尺寸在从大约几微米（µm）到大约几毫米（mm）的范围中，例如在从大约10µm到大约5mm的范围中，例如在从大约100µm到大约2mm的范围中、例如大约1mm，例如在从0.5mm到1.5mm的范围中，或可替选地，小于大约1mm、例如小于500µm、例如小于100µm。根据各种实施例的微机电器件可以以半导体技术来加工。
根据各种实施例的微机电器件可以用作传感器（例如微传感器），用于感测机械信号并且生成表示机械信号的电信号。可替选地，微机电部件可以用作致动器，用于基于电信号生成机械信号。例如，微机电器件可以用作麦克风或用作扬声器（扩音器）。
微机电器件可以包括膜片。该膜片可以配置来响应于力而致动。该力可以从微机电器件外部来提供，也就是该力可能并不源自微机电器件。该力可以是机械相互作用，也就是压力梯度、例如机械波（包括音波或声波）、压力、诸如表压（gauge pressure）。附加地或者可替选地，该力可以是电场相互作用、也就是库仑力或静电力，或者该力可以是磁场相互作用、例如磁力、诸如洛伦兹力等。导电部件（例如电极或传感器）可以响应于膜片的致动来提供电信号。该电信号可以表示在膜片上的力或膜片的致动（例如，或者该电信号可以与该力成比例）。
附加地或可替选地，使膜片致动的力可以由微机电系统提供，也就是该力可以源自微机电系统的元件。例如，该力可以由导电部件提供，例如由为微机电系统的部分的电极提供。导电部件可以响应于传输给导电部件的电信号来提供力，以使膜片致动。电信号可以由电子电路（例如控制器或处理器）传输。导电部件可以通过电场相互作用、磁场相互作用或其组合将力施加在膜片上。
图1A示出了在微机电器件110中的应力耦合的系统100A。微机电器件110包括膜片130，该膜片130通过介电材料160被耦合到电极120。微机电器件110可以在衬底140上。如这里所描绘的那样，微机电器件110的膜片的整个周长被固定到衬底140。
衬底140被安装在层150、例如印刷电路板（PCB）上。层150可以具有至少一个传导（conductive）路径和绝缘体（未在此画出）。所述（多个）传导路径可以由导电材料形成。
如上文所讨论的那样，出于各种原因、例如热致变形，层150可能遭受机械应力155。衬底140到层150的施加（例如机械耦合）可能将机械应力115引入到微机电器件110中。在微机电器件110中的机械应力115可能例如不利地影响MEMS的灵敏度。
图1B示出了在微机电系统110中的应力耦合的系统100B。这里，在衬底140上的微机电器件110被嵌入封装物（encapsulant）151（例如模制化合物或树脂）中。封装物151可能遭受机械应力155。由于对封装物151的热成形加工（thermal formation process）（例如加热和冷却封装物151的材料），应力155可能在封装物151中是内在的。如上文所讨论的那样，应力155可能由于随后的加工被引入到封装物151中。
微机电器件110可能遭受由于与封装物151机械耦合而产生的应力115。类似于说明100A，在微机电器件110中的机械应力115可能例如不利地影响MEMS的灵敏度。
图2A示出了微机电系统200的具有应力去耦合的膜片230的微机电器件210的横截面。微机电器件210也包括电极220。膜片230和电极220在衬底240上。
膜片230简单地被支承在衬底240上，即衬底240在表面241的法向方向上（垂直于表面241地）支承膜片230。然而，膜片230在衬底240的支承表面241上横向地自由移动。因此，膜片230在横向方向上与应力155去耦合。
图2B示出了微机电系统200的具有应力去耦合的膜片230的微机电器件210的横截面的图示。如（在横截面中）可看到的那样，膜片230的外部区在衬底240的表面241上具有简单的支承件235。膜片230因此可以在任意横向方向上自由移动。
图3A示出了包括膜片330的微机电系统300的横截面。膜片330被耦合到介电材料360，该介电材料360又经由弹簧臂335以机械方式被耦合到衬底340。
弹簧臂335有回弹力地支承膜片330，即弹性地将膜片330耦合到衬底340。因此，弹簧臂335被配置为，响应于机械负荷（例如应力155）进行偏转，以便至少部分地吸收所述机械负荷（例如应力155）。
因此，图3B示出了包括膜片330的微机电系统300的横截面的图示。这里，弹簧臂335利用代表性的弹簧335来描绘，该弹簧335可以至少部分地吸收衬底340在膜片330上的应力155（例如机械负荷）。
图4A示出了微机电系统400的顶视图。该微机电系统400可以包括：衬底440和微机电器件410，该微机电器件410可以包括膜片（参见图10A），该膜片被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换，以及该微机电器件410可以包括耦合到所述膜片的电极（参见图10A）。该微机电系统400可以进一步包括支承区470，该支承区470将微机电器件410以机械方式耦合到衬底440。该支承区的宽度越小，则越小的应力被耦合到微机电系统400中；这通过方形MEMS来限制，例如该方形MEMS可以完全沿着一侧被耦合（其中该MEMS的剩余三侧保持自由，即被去耦合）。
支承区470可以被局限于（confine to）第一连续区490，该第一连续区490跨越如下小于90度的弧：该弧围绕微机电器件410的膜片的周长480。第二连续区485可以从支承区470的一个端部471到支承区470的另一端部472地跨越微机电器件410的膜片的周长480（例如，沿着该周长480跟随），其中该第二连续区485没有将微机电器件410机械支承到衬底440。支承区470可以利用悬臂支撑（cantilever）微机电器件410，并且该第二连续区485可以使该微机电器件410与该衬底440去耦合。
微机电器件410的膜片的周长480可以具有闭合形状、例如圆形的形式，被配置为起换能器的作用；并且因此出于说明400A的目的，通过周长480简单地表示。该膜片本身被局限于微机电器件410的边界（如稍后将要讨论的那样）。
因此，通过将微机电系统400沿着微机电器件410的膜片的周长而固定在单个点或区段（section）处，可以以机械方式来隔离该系统（即与衬底440中的在通过应力155的箭头所指示的轴线中的应力155去耦合）。因此，衬底440的由应力引起的移位或者变形可能致使MEMS的移位，但是应力155可以与衬底440去耦合。
衬底440可以包括半导体材料（即半导体）。在本公开内容的一方面中，微机电系统400包括微机电器件410、衬底440和支承区470，该微机电系统400可以被嵌入封装物（此处未示出）中。可替选地或者附加地，微机电系统400可以被安装在层（此处未示出）上。该层可以包括绝缘体（介电材料）和至少一个传导路径。所述至少一个传导路径可以包括导电材料。
图4B示出了微机电系统400的横截面的参照图4A的侧视图。微机电系统400可包括微机电器件410，该微机电器件410以机械方式被耦合到衬底440。第二连续区485在横向上相邻（跨越微机电器件410的膜片的周长480），并且如这里可以看到的那样，在第二连续区485中，微机电器件410并未被耦合到衬底440，使得应力155与微机电器件410去耦合。
图4C示出了微机电系统400的横截面的图示的侧视图。该微机电系统400可以包括微机电器件410、衬底440、第二连续区485和三角形表示的支承区470。与图示200B和300B不同，支承区470将微机电器件410以机械方式固定到衬底440（如与简单支承件（例如图示200B）相反）。支承区470可以在单个表面处以机械方式被固定到衬底440。第二连续区485又在横向上正跨越微机电器件410的膜片的周长480，并且如这里可看到的那样，在第二连续区485中，微机电器件410并没有被耦合到衬底440，使得应力155与微机电器件410去耦合。
图5A示出了微机电系统500的顶视图。微机电系统500与微机电系统400相似，并且可以包括：衬底440；微机电器件410，该微机电器件410包括膜片和被耦合到膜片的电极，该膜片被配置为换能器，以在电能和机械能之间进行转换；支承区470，所述支承区470将微机电器件410以机械方式耦合到衬底440，其中支承区470被局限于第一连续区490，该第一连续区490跨越围绕膜片的周长480的小于90度的弧；和第二连续区485，该第二连续区485没有将微机电器件410机械支承到衬底440，该第二连续区485从支承区的一个端部471到支承区470的另一端部472地跨越膜片的周长480；其中该支承区470利用悬臂支撑该微机电器件410，并且该第二连续区485以机械方式使由于该衬底440引起的应力155与微机电器件410去耦合。
在本公开内容的一方面中，支承区470可以包括至少一个机械支承结构470（此处也被描绘为支承区470）。所述至少一个机械支承结构470可以进一步针对微机电器件410的膜片提供电连接。
在本公开内容的一方面中，第二连续区485形成间隙，该间隙被配置为在衬底440与微机电器件410之间的通风路径。由第二连续区485形成的该通风路径可以在衬底440与微机电器件410之间限定均匀的间距、例如100nm到3µm。
通风路径可以在膜片的前侧和背侧之间提供用于流体流动（例如空气）的路线，该路线可能结果是衰减膜片的自然谐振，提供平滑的频率响应，并且允许环境压力在膜片的任何一侧都达到平衡。在本公开内容的一方面中，通风路径因此可以被设计得与可被要求来减小或增加通风的路径一样窄，并且例如，由于在膜片周围的多个槽，可能比弹簧支承更少地提供通风。
图5B示出了微机电系统500的横截面侧视图。微机电系统500与上面在图5A中所描述的微机电系统一样。如可从横截面的侧视图中可看到的那样，第二连续区485使微机电器件410与衬底440去耦合，所述衬底440可能横向地包围微机电器件410和支承区470。因此，如此处也可看到的那样，来自衬底440的应力155并没有被耦合到微机电器件410中。
图6A示出了微机电系统600的顶视图。微机电系统600可以与微机电系统400和500相似，并且可以包括：衬底440；微机电器件410，该微机电器件410包括膜片630（参见图6B）和被耦合到该膜片630的电极620（参见图6B），该膜片630被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换；支承区670，所述支承区670以机械方式将该微机电器件410耦合到该衬底440，其中该支承区670被局限于第一连续区490，该第一连续区490跨越围绕该膜片630的周长480的小于90度的弧；以及第二连续区485，所述第二连续区485没有将该微机电器件410机械支承到该衬底440，该第二连续区485从该支承区的一个端部471到该支承区670的另一端部472地跨越该膜片630的周长480；其中该支承区670利用悬臂支撑该微机电器件410，并且该第二连续区485以机械方式使由于该衬底440引起的应力155与该微机电器件410去耦合。
在本公开内容的一方面中，该微机电器件410和该支承区470的谐振频率可能大于（包括电极620和膜片630的）微机电器件410的工作频率（例如大于20kHz）。
在本公开内容的一方面中，支承区670可以包括晶体材料、例如硅（例如体硅、多晶硅、纳米晶硅）。支承区670可以包括介电材料、诸如氧化硅（例如SiO2）。支承区670可以包括聚合物。支承区670可以包括聚酰亚胺（例如SO8），该聚酰亚胺由于刚度而可能要求较厚的支承结构。支承区670可以包括金属，该金属可以具有绝缘接触部。支承区670可以以夹层结构形成，该夹层结构可以包括所嵌入的传导路径，该所嵌入的传导路径由导电材料形成。支承区670可以利用层压技术来制造，例如通过沉积多个层来制造。
在本公开内容的一方面中，支承区670可以包括多个机械支承结构，例如包括1-5个机械支承结构，例如包括3个机械支承结构。如可看到的那样，支承区670自身被局限于第一连续区490，但在第一连续区490之内，支承区670可以包括分立的结构、例如机械支承结构。支承区670的多个机械支承结构中的第一结构673可以进一步提供到膜片630的电连接。支承区670的多个机械支承结构中的第二结构674可以进一步提供到电极620的电连接。支承区670的多个机械支承结构的第三结构675可以进一步提供到其他电极（此处未描绘）的电连接。
图6B示出了微机电系统600的横截面的侧视图。该微机电系统600与在上面在图6A中所描述的微机电系统一样。在本公开内容的一方面中，该支承区670和该电极620可以是单个构造（例如单个结构，即由单个本体形成），该单个构造支承该膜片630。介电材料660可以被设置在膜片630与电极620之间。如在上面所描绘的那样，在图6A中，如果该支承区670包括多于一个的机械支承结构，则所述机械支承结构中的至少一个机械支承结构可以与电极620绝缘，并且电连接到膜片630。
如也可以在微机电系统600的横截面侧视图中容易看到的那样，第二连续区485（被配置为通风路径）可以使由于衬底440引起的应力155与微机电器件410去耦合，例如与膜片630和电极620去耦合。
电极620可以包括导电材料。此外，电极620可以位于距膜片630的第一侧为预限定的间距处，并且可以基本上与该膜片630平行。电极620和膜片630可以被配置为具有电容性的关系。
在本公开内容的一方面中，膜片630可以包括导电材料，例如包括金属或硅、例如掺杂硅。
膜片630可以被配置来通过机械相互作用、电场相互作用、或磁场相互作用或其任意组合而致动。电极620可以提供电场相互作用、磁场相互作用或其任意组合。可替选地，电极620可以响应于膜片630的致动而提供电信号。
图7A示出了微机电系统700A的顶视图。微机电系统700A可以与微机电系统400、500和600相似，并且可以包括：衬底440；微机电器件410，该微机电器件410包括膜片630（参见图6B）和被耦合到该膜片630的电极620（参见图6B），该膜片630被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换；支承区670，该支承区670以机械方式将该微机电器件410耦合到衬底440，其中该支承区670被局限于第一连续区490，该第一连续区490跨越围绕该膜片630的周长480的小于90度的弧；以及第二连续区485，所述第二连续区485没有将该微机电器件410机械支承到该衬底440，该第二连续区485从该支承区的一个端部471到该支承区670的另一端部472地跨越该膜片630的周长480；其中该支承区670利用悬臂支撑该微机电器件410，并且该第二连续区485以机械方式使由于衬底440引起的应力155与该微机电器件410去耦合。在本公开内容的一方面中，微机电器件410可以是基本上圆形形状，并且支承区670可以被最小化，以减小微机电器件410中的由于该衬底440引起的应力155。
图7B示出了微机电系统700B的顶视图。微机电系统700B可以与微机电系统400、500、600和700A相似，并且可以包括：衬底440；微机电器件410，该微机电器件410包括膜片630（参见图6B）和被耦合到该膜片630的电极620（参见图6B），该膜片630被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换；支承区670，所述支承区670以机械方式将该微机电器件410耦合到该衬底440，其中该支承区670被局限于第一连续区490，该第一连续区490跨越围绕该膜片630的周长480的小于90度的弧；以及第二连续区485，所述第二连续区485没有将该微机电器件410机械支承到该衬底440，该第二连续区485从该支承区的一个端部471到该支承区670的另一端部472地跨越该膜片630的周长480；其中该支承区670利用悬臂支撑该微机电器件410，并且该第二连续区485以机械方式使由于该衬底440引起的应力155与该微机电器件410去耦合。在本公开内容的一方面中，微机电器件410可以是基本上矩形形状，例如是方形，并且支承区470可以沿着微机电器件410的一侧延伸。
图8示出了用于制造微机电系统的方法800。方法800可以包括：提供衬底，810；提供微机电器件，该微机电器件包括膜片和被耦合到该膜片的电极，该膜片被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换，820；提供支承区，该支承区以机械方式将该微机电器件耦合到该衬底，其中该支承区被局限于第一连续区，该第一连续区跨越围绕该膜片的周长的小于90度的弧，830；和提供第二连续区，该第二连续区没有将该微机电器件机械支承到该衬底，该第二连续区从该支承区的一个端部到该支承区的另一端部地跨越该膜片的周长，840；其中该支承区利用悬臂支撑该微机电器件，并且该第二连续区以机械方式使该微机电器件与该衬底去耦合。
在方法800的公开内容的一方面中，该支承区可以以机械方式将该微机电器件固定到该衬底。该支承区和该电极可以以支承该膜片的单个构造来形成。该支承区可以包括至少一个支承结构。所述至少一个机械支承结构可以提供到该膜片的电连接。该微机电器件和该支承区的谐振频率可以大于该微机电器件的工作频率。
在方法800的公开内容的一方面中，支承区670可以包括晶体材料、诸如例如硅（例如体硅、多晶硅、纳米晶硅）。支承区670可以包括介电材料，诸如包括氧化硅、例如SiO2。支承区670可以包括聚合物。支承区670可以包括聚酰亚胺（例如SO8），该聚酰亚胺由于刚度可能要求较厚的支承结构。支承区670可以包括金属，该金属可以具有绝缘接触部。支承区670可以以夹层结构来形成，该夹层结构可以包括所嵌入的传导路径，所述所嵌入的传导路径由导电材料形成。支承区670可以利用层压技术来制造，例如通过沉积多个层来制造，例如通过将介电材料沉积到衬底之上、将导电材料沉积到介电材料上和将另外的介电材料沉积到导电材料之上来制造，以形成夹层结构。因此可以通过介电材料来使如下导电材料绝缘：该导电材料例如可以提供经由该支承区到该膜片630的电连接。
在方法800的公开内容的一方面中，提供支承区可进一步包括：使该支承区结构化，以包括至少一个机械支承结构。使该支承区结构化可以包括：形成多个机械支承结构，例如形成三个机械支承结构。
在方法800的公开内容的一方面中，该支承区可以包括多个机械支承结构，例如包括三个机械支承结构。所述多个机械支承结构中的第一结构可以进一步提供到该膜片的电连接。所述多个机械支承结构中的第二结构可以进一步提供到该电极的电连接。所述多个机械支承结构中的第三结构可以进一步提供到其他电极的电连接。
在方法800的公开内容的一方面中，第二连续间隙可以被配置为在该衬底和该微机电器件之间的通风路径。该通风路径可以在该衬底与该微机电器件之间限定均匀的间距。
在方法800的公开内容的一方面中，该微机电系统可以被嵌入封装物中。可替选地或者附加地，该微机电系统可以被安装在层上。该层可以包括绝缘体和至少一个传导路径。该传导路径可以包括导电材料。
在方法800的公开内容的一方面中，该电极可以包括导电材料。该电极可以具有多个穿透该电极的厚度的孔。此外，该电极可以具有多个突出部，所述突出部被配置来防止对该膜片的静摩擦（静摩擦力）。该电极可以在距该膜片为预限定的间距处，并且可以被配置为具有对该膜片的电容性的关系。该电极可以位于该膜片的第一侧上，并且可以与该膜片基本上平行。
在方法800的公开内容的一方面中，该微机电系统可以包括被耦合到该膜片的其他电极，该其他电极可以位于该膜片的第二侧（与第一侧相对）上，并且可以与该膜片基本上平行。该其他电极可以具有多个穿透该其他电极的厚度的孔。此外，该其他电极可以具有多个突出部，所述突出部被配置来防止对该膜片的静摩擦（静摩擦力）。该其他电极和该膜片可以被配置为具有电容性的关系。
在方法800的公开内容的一方面中，该膜片可以包括波纹区（corrugatedregion）。此外，该膜片可以包括多个突出部，所述突出部被配置来防止对该电极和该其他电极中的至少一个的静摩擦（静摩擦力）。
在方法800的公开内容的一方面中，膜片630可以包括导电材料，例如包括金属或硅、例如掺杂硅。
在方法800的公开内容的一方面中，该膜片可以被配置来由于机械相互作用、电场相互作用、或磁场相互作用或其任意组合而致动。该电极可以提供电场相互作用或磁场相互作用或其任意组合。可替选地，该电极可以响应于该膜片的致动而提供电信号。该膜片可以进一步通过其他电场相互作用或其他磁场相互作用或其任意组合而致动。该其他电极可以提供其他电场相互作用或其他磁场相互作用或其任意组合。可替选地，该其他电极可以响应于该膜片的致动而提供其他电信号。
在方法800的公开内容的一方面中，该微机电系统可以进一步包括电子电路。该电子电路可以从该电极接收到电信号。该电子电路可以被配置为将该电信号（模拟电信号）转换成数字信号（数字输出）。该电子电路可以进一步从该其他电极接收到其他电信号，并且将该其他电信号转换成其他数字信号。该数字信号和该其他数字信号可以通过该电子电路来组合。
在方法800的公开内容的一方面中，该衬底可以包括半导体。该衬底可以包括介电材料。
图9A-9F以横截面示出了用于制造微机电系统的微机电器件的方法。
在图9A中，可以提供衬底440。如在图9B中所描绘的那样，提供微机电器件（例如微机电器件410），810，可以包括：在衬底440之上形成第一导电层630、例如膜片，并且使第一导电层630结构化。使第一导电层630结构化可以包括：在第一导电层630中形成波纹区，例如在第一导电层630上形成多个突出部，（此处未描绘出，参见图10A）。该波纹区可以包括同心的突出部。
在图9C中，可以描绘在该衬底之上形成介电层660。形成介电层660可以进一步包括：使该介电层660结构化，例如在该介电层660中形成凹进部661。
在图9D中可以描绘：在该衬底440之上形成第二导电层620（例如电极），以形成微机电器件410。第二导电层620可以被结构化，以形成多个穿透该第二导电层的厚度的孔。此外，多个突出部可以被形成在该第二导电层上，所述突出部可被配置来防止对其他部件的静摩擦（静摩擦力）。使该第二导电层结构化可以进一步包括：形成支承区670（此处未描绘出）。
图9E可以描绘：去除该衬底440的部分，以露出该第一导电层（例如膜片）的形成在该衬底440上的一侧。图9F可以描绘：沿着该微机电器件410的周长去除该衬底440的其他部分（例如在衬底440中形成沟槽），以形成第二连续区485（该第二连续区485可以被配置为通风路径）。在图9E中去除的初始部分可以被扩宽，以露出第二连续区485。
图10A示出了微机电系统1000A的横截面的侧视图。微机电系统1000A可以与微机电系统400、500、600和700A相似，并且可以包括：衬底440；微机电器件410，该微机电器件410包括膜片630和被耦合到该膜片630的电极620，该膜片630被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换；支承区670，所述支承区670以机械方式将该微机电器件410耦合到该衬底440，其中该支承区670被局限于第一连续区490，该第一连续区490跨越围绕该膜片630的周长480的小于90度的弧；和第二连续区485，该第二连续区485没有将该微机电器件410机械支承到该衬底440，该第二连续区485从该支承区的一个端部471到该支承区670的另一端部472地跨越该膜片630的周长480；其中该支承区670利用悬臂支撑该微机电器件410，并且该第二连续区485以机械方式使由于该衬底440引起的应力155与该微机电器件410去耦合。
在本公开内容的一方面中，电极620可以包括突出部629，所述突出部629被配置来防止对膜片630的静摩擦（静摩擦力）。膜片630可以包括波纹区655，该波纹区655可以是同心的突出部。
微机电系统1000A可以是包括微机电器件410的MEMS、诸如换能器或麦克风。膜片630可以被配置来致动。电极620可以被配置成如下情况中的至少一个：响应于被传输给电极620的电信号，提供力以使该膜片630致动；并且响应于该膜片630的致动，提供电信号。
例如，在本公开内容的一方面中，该微机电系统1000A可以是MEMS麦克风，并且力可能致使膜片630关于撞击该膜片630的力的幅度而致动（或移动），所述力例如是压力梯度、诸如机械波（包括声波以及非听觉的机械波或脉冲）、外部流体压力（在部件外部，例如包括表压）。膜片630可以与电极620例如具有电容性的关系。膜片630的致动接着可以改变例如在膜片630与电极620之间的电容性的关系（例如电容的大小），因此在电极620中可以产生电信号；例如电容的这个改变可能出现并且可以通过连接到电极620和/或膜片630的电子电路699（这样的电路699，所述电路699例如可以在该微机电系统外部，或者所述电路699可以与该微机电系统集成在一起，而且所述电路699可以电接触到接触部662）来检测。
诸如在电容式麦克风中，膜片630可以通过外部电压而被偏置，即配备有电压，例如在用于膜片630的接触部462处接触；或诸如在驻极体麦克风中，膜片630例如可以维持所嵌入的静电荷。
可替选地或附加地，响应于传输给电极620的电信号，电极620可以提供力，以使膜片630致动。例如，该电信号可以给电极620提供电压，该电极620可以在膜片630上提供电场相互作用或磁场相互作用（例如施加电动力），从而致使膜片630致动。该致动可以产生机械波、例如声波，因此允许微机电系统1000A作为扬声器工作。
图10B示出了微机电系统1000B的横截面的侧视图。微机电系统1000B可以与微机电系统400、500、600、700A和1000A相似，并且可以附加地包括被耦合到膜片630的其他电极622。
其他电极622可以位于该膜片的与第一侧相对的第二侧上，并且可以与该膜片630基本上平行。该其他电极可以具有多个穿透该其他电极622的厚度的孔623。其他电极622可以被配置为与膜片630具有电容性的关系。
电子电路699可以从该其他电极接收到其他电信号，并且将该其他电信号转换成其他数字信号，所述其他数字信号可以由电子电路699与该数字信号相组合。
通过其他电场相互作用或其他磁场相互作用或其任意组合，膜片630可以进一步致动。该其他电极622可以提供其他电场相互作用或其他磁场相互作用或其任意组合。可替选地，该其他电极可以响应于膜片630的致动而提供其他电信号。
用于MEMS麦克风的双重背板（DBP，dual-backplate）装置可能是有利的，例如电极620和其他电极622可以形成用于膜片630的双重背板。由于MEMS麦克风可以具有两个背板，所以该部件的灵敏度可能由于存在两个电极而增加，或甚至通过提供第二电极而更精确测量（或检测）。因为双背板考虑到较高的偏置电压，所以该部件的灵敏度也可能增加，该偏置电压可以将相似的（或消除的）静电力施加到例如膜片630上，这可以减小吸入（pull-in）效应（由于静电力，膜片吸引到电极，这可能导致例如膜片塌陷）。
附加地，例如由于膜片630的增加的顺应性（compliance），具有波纹区655的膜片630可以增加部件的带宽和灵敏度。波纹区655的被倒圆的或被弄平的（smoothed out）过渡部避免了内部应力的集中（例如，当膜片630被致动时，内部应力在膜片起皱部的有角的边缘中的集中），所述内部应力的集中例如可能导致部件失效或不精确的测量。
在本公开内容的一方面中，实例1可以是微机电系统，该微机电系统包括：衬底；微机电器件，该微机电器件包括：膜片和被耦合到该膜片的电极，该膜片被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换；支承区，该支承区以机械方式将微机电器件耦合到衬底，其中该支承区被局限于第一连续区，该第一连续区跨越围绕该膜片的周长的小于90度的弧；和第二连续区，该第二连续区没有将微机电器件机械支承到该衬底，该第二连续区从该支承区的一个端部到该支承区的另一端部地跨越该膜片的周长；其中该支承区利用悬臂支撑该微机电器件，并且该第二连续区以机械方式使该微机电器件与该衬底去耦合。
实例2可以包括实例1，其中支承区以机械方式将微机电器件固定到衬底。
实例3可以包括实例1和实例2中的任意一个，其中微机电器件和支承区的谐振频率大于微机电器件的工作频率。
实例4可以包括实例1至3中的任意一个，其中支承区进一步提供到膜片的电连接。
实例5可以包括实例1至4中的任意一个，其中支承区和电极是如下单个构造：该单个构造支承膜片。
实例6可以包括实例1至5中的任意一个，其中支承区包括至少一个机械支承结构。
实例7可以包括实例1至5中的任意一个，其中支承区包括多个机械支承结构。
实例8可以包括实例7，其中所述多个机械支承结构中的第一结构进一步提供到膜片的电连接。
实例9可以包括实例7和实例8中的任意一个，其中所述多个机械支承结构中的第二结构进一步提供到电极的电连接。
实例10可以包括实例7至9中的任意一个，其中所述多个机械支承结构中的第三结构进一步提供到其他电极的电连接。
实例11可以包括实例1至3中的任意一个，其中支承区包括三个机械支承结构。
实例12可以包括实例1至11中的任意一个，其中第二连续区形成间隙，该间隙被配置为在衬底和微机电器件之间的通风路径。
实例13可以包括实例12，其中通风路径在衬底与微机电器件之间限定均匀的间距。
实例14可以包括实例1至13中的任意一个，其中衬底包括半导体。
实例15可以包括实例1至13中的任意一个，其中微机电系统被嵌入封装物中。
实例16可以包括实例1至13中的任意一个，其中微机电器件被安装在层上。
实例17可以包括实例16，其中所述层包括绝缘体和至少一个传导路径。
实例18可以包括实例17，其中至少一个传导路径包括导电材料。
实例19可以包括实例1至18中的任意一个，其中电极包括导电材料。
实例20可以包括实例1至19中的任意一个，其中电极具有多个穿透该电极的厚度的孔。
实例21可以包括实例1至20中的任意一个，其中电极具有多个突出部，所述突出部被配置来防止对膜片的静摩擦。
实例22可以包括实例1至21中的任意一个，其中电极在距膜片为预限定的间距处。
实例23可以包括实例1至22中的任意一个，其中电极和膜片配置为具有电容性的关系。
实例24可以包括实例1至23中的任意一个，其中电极位于膜片的第一侧上，并且电极与膜片基本上平行。
实例25可以包括实例1至24中的任意一个，进一步包括：其他电极，所述其他电极被耦合到膜片。
实例26可以包括实例25，其中其他电极位于膜片的与第一侧相对的第二侧上，并且所述其他电极与膜片基本上平行。
实例27可以包括实例25和实例26中的任意一个，其中所述其他电极具有多个穿透所述其他电极的厚度的孔。
实例28可以包括实例25至27中的任意一个，其中所述其他电极具有多个突出部，所述突出部被配置来防止对膜片的静摩擦。
实例29可以包括实例25至28中的任意一个，其中所述其他电极和所述膜片被配置为具有电容性的关系。
实例30可以包括实例1至29中的任意一个，其中膜片包括波纹区。
实例31可以包括实例1至30中的任意一个，其中膜片具有多个突出部，所述突出部被配置来防止对所述电极和其他电极中的至少一个的静摩擦。
实例32可以包括实例1至31中的任意一个，其中支承区包括晶体材料。
实例33可以包括实例1至32中的任意一个，其中支承区包括硅。
实例34可以包括实例33，其中硅是体硅。
实例35可以包括实例33，其中硅是多晶硅。
实例36可以包括实例1至35中的任意一个，其中支承区包括介电材料。
实例37可以包括实例36，其中介电材料是氧化硅。
实例38可以包括实例1至37中的任意一个，其中支承区包括聚合物。
实例39可以包括实例1至38中的任意一个，其中支承区包括聚酰亚胺。
实例40可以包括实例1至39中的任意一个，其中支承区包括金属。
实例41可以包括实例1至40中的任意一个，其中膜片被配置来致动。
实例42可以包括实例41，其中膜片通过机械相互作用、电场相互作用、或磁场相互作用或其任意组合来致动。
实例43可以包括实例42，其中电极提供电场相互作用、或磁场相互作用或其任意组合。
实例44可以包括实例41，其中电极响应于膜片的致动而提供电信号。
实例45可以包括实例42，其中通过其他电场相互作用、或其他磁场相互作用或其任意组合，膜片进一步致动。
实例46可以包括实例45，其中其他电极提供其他电场相互作用、或其他磁场相互作用或其任意组合。
实例47可以包括实例42，其中其他电极响应于膜片的致动而提供其他电信号。
实例48可以包括实例1至47中的任意一个，进一步包括：电子电路。
实例49可以包括实例48，其中电子电路从电极接收到电信号。
实例50可以包括实例49，其中电子电路被配置来将电信号转换成数字信号。
实例51可以包括实例48，其中电子电路从其他电极进一步接收到其他电信号。
实例52可以包括实例51，其中电子电路被配置来将其他电信号转换成其他数字信号。
实例53可以包括实例1，其中支承区以机械方式将微机电器件固定到衬底。
实例54可以包括实例1和实例53中的任意一个，其中微机电器件和支承区被配置为具有大于微机电器件的工作频率的谐振频率。
实例55可以包括实例1、实例53和实例54中的任意一个，其中支承区进一步包括与膜片耦合的传导路径。
实例56可以包括实例1和实例53-55中的任意一个，其中支承区进一步包括与电极耦合的传导路径。
实例57可以包括实例1和实例53-56中的任意一个，其中支承区包括至少一个机械支承结构。
实例58可以包括实例57，其中至少一个机械支承结构与电极整体地形成，并且被配置为用于膜片的框架。
实例59可以包括实例57，其中至少一个机械支承结构中的一个端部位于第一连续区的外侧。
实例60可以包括实例1和实例53-59中的任意一个，其中第二连续区形成间隙，该间隙被配置为在衬底和微机电器件之间的通风路径。
实例61可以包括实例60，其中通风路径在衬底与微机电器件之间限定均匀的间距。
实例62可以包括实例61，其中所述均匀的间距在3nm到3000nm之间。
实例63可以包括实例1和实例53-62中的任意一个，其中膜片没有穿透该膜片的厚度的至少一个孔。
实例64可以包括实例1和实例53-63中的任意一个，其中膜片被配置为通过选自包括如下内容的组的相互作用中的至少一个来致动：机械相互作用、电场相互作用和磁场相互作用。
实例65可以包括实例1和实例53-64中的任意一个，进一步包括：电子电路，该电子电路与微机电器件电耦合，该电子电路被配置为输出与在电极和膜片两端的电压相对应的数字信号。
在本公开内容的一方面中，实例66可以是一种用于制造微机电系统的方法，该方法包括：提供衬底；提供微机电器件，该微机电器件包括膜片和被耦合到该膜片的电极，该膜片被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换；提供支承区，该支承区以机械方式将该微机电器件耦合到衬底，其中该支承区被局限于第一连续区，该第一连续区跨越围绕膜片的周长的小于90度的弧；和提供第二连续区，该第二连续区没有将微机电器件机械支承到衬底，该第二连续区从支承区的一个端部到支承区的另一端部地跨越膜片的周长；其中支承区利用悬臂支撑微机电器件，并且第二连续区以机械方式使微机电器件与衬底去耦合。
实例67可以包括实例66，其中提供微机电器件进一步包括：在衬底之上形成第一导电层。
实例68可以包括实例67，其中提供微机电器件进一步包括：使第一导电层结构化。
实例69可以包括实例68，其中使第一导电层结构化包括：在第一导电层中形成波纹区。
实例70可以包括实例69，其中波纹区包括同心的突出部。
实例71可以包括实例68，其中使第一导电层结构化包括：在第一导电层上形成多个突出部。
实例72可以包括实例67至71中的任意一个，其中第一导电层是膜片。
实例73可以包括实例67，其中提供微机电器件进一步包括：在衬底之上形成介电层。
实例74可以包括实例72，其中提供微机电器件进一步包括：使介电层结构化。
实例75可以包括实例74，其中使介电层结构化进一步包括：在介电层中形成凹进部。
实例76可以包括实例67，其中提供微机电器件进一步包括：在衬底之上形成第二导电层。
实例77可以包括实例76，其中提供微机电器件进一步包括：使第二导电层结构化。
实例78可以包括实例77，其中使第二导电层结构化进一步包括：形成多个穿透该第二导电层的厚度的孔。
实例79可以包括实例77，其中使第二导电层结构化进一步包括：在该第二导电层上形成多个突出部。
实例80可以包括实例76至79中的任意一个，其中第二导电层是电极。
实例81可以包括实例76和实例80中的任意一个，其中形成第二导电层进一步包括形成支承区。
实例82可以包括实例67，其中提供微机电器件进一步包括：去除衬底的部分，以露出第一导电层的形成在衬底上的一侧。
实例83可以包括实例66至82中的任意一个，其中提供支承区进一步包括：使支承区结构化。
实例84可以包括实例83，其中使支承区结构化进一步包括：形成至少一个机械支承结构。
实例85可以包括实例83，其中使支承区结构化进一步包括：形成多个机械支承结构。
实例86可以包括实例83，其中使支承区结构化进一步包括：形成三个机械支承结构。
实例87可以包括实例66至86中的任意一个，其中提供第二连续区进一步包括：沿着微机电器件的周长去除衬底的其他部分。
实例88可以包括实例66至87中的任意一个，其中提供第二连续区进一步包括：沿着微机电器件的周长形成通风路径。
实例89可以包括实例66至88中的任意一个，其中提供第二连续区进一步包括：沿着微机电器件的周长形成沟槽。
实例90可以包括实例66至89中的任意一个，其中支承区以机械方式将微机电器件固定到衬底。
实例91可以包括实例66至90中的任意一个，其中微机电器件和支承区的谐振频率大于微机电器件的工作频率。
实例92可以包括实例66，其中支承区进一步提供到膜片的电连接。
实例93可以包括实例66，其中支承区和电极是如下单个构造：该单个构造支承膜片。
实例94可以包括实例66-83和实例87-93中的任意一个，其中支承区包括至少一个机械支承结构。
实例95可以包括实例66-83和实例87-93中的任意一个，其中支承区包括多个机械支承结构。
实例96可以包括实例95，其中所述多个机械支承结构中的第一结构进一步提供到膜片的电连接。
实例97可以包括实例95，其中所述多个机械支承结构中的第二结构进一步提供到电极的电连接。
实例98可以包括实例95，其中所述多个机械支承结构中的第三结构进一步提供到其他电极的电连接。
实例99可以包括实例66-83和实例87-93中的任意一个，其中支承区包括三个机械支承结构。
实例100可以包括实例66至99中的任意一个，其中第二连续区形成间隙，该间隙被配置为在衬底和微机电器件之间的通风路径。
实例101可以包括实例100，其中通风路径在衬底与微机电器件之间限定均匀的间距。
实例102可以包括实例66至101中的任意一个，其中衬底包括半导体。
实例103可以包括实例66至102中的任意一个，其中微机电系统嵌入封装物中。
实例104可以包括实例66至103中的任意一个，其中微机电器件被安装在层上。
实例105可以包括实例104，其中所述层包括绝缘体和至少一个传导路径。
实例106可以包括实例105，其中至少一个传导路径包括导电材料。
实例107可以包括实例66至106中的任意一个，其中电极包括导电材料。
实例108可以包括实例66至107中的任意一个，其中电极具有多个穿透该电极的厚度的孔。
实例109可以包括实例66至108中的任意一个，其中电极具有多个突出部，所述突出部被配置来防止对膜片的静摩擦。
实例110可以包括实例66至109中的任意一个，其中电极在距膜片为预限定的间距处。
实例111可以包括实例66至110中的任意一个，其中电极和膜片被配置为具有电容性的关系。
实例112可以包括实例66至111中的任意一个，其中电极位于膜片的第一侧上，并且与膜片基本上平行。
实例113可以包括实例66至112中的任意一个，进一步包括：其他电极，该其他电极被耦合到膜片。
实例114可以包括实例113，其中其他电极位于膜片的与第一侧相对的第二侧上，并且与膜片基本上平行。
实例115可以包括实例113和实例114中的任意一个，其中其他电极具有多个穿透所述其他电极的厚度的孔。
实例116可以包括实例113至115中的任意一个，其中其他电极具有多个突出部，所述突出部被配置来防止对膜片的静摩擦。
实例117可以包括实例113至116中的任意一个，其中其他电极和膜片被配置为具有电容性的关系。
实例118可以包括实例66至117中的任意一个，其中膜片包括波纹区。
实例119可以包括实例66至118中的任意一个，其中膜片具有多个突出部，所述突出部被配置来防止对所述电极和所述其他电极中的至少一个的静摩擦。
实例120可以包括实例66至119中的任意一个，其中支承区包括晶体材料。
实例121可以包括实例66至120中的任意一个，其中支承区包括硅。
实例122可以包括实例121，其中硅是体硅。
实例123可以包括实例121，其中硅是多晶硅。
实例124可以包括实例66至123中的任意一个，其中支承区进一步包括介电材料。
实例125可以包括实例124，其中介电材料是氧化硅。
实例126可以包括实例66至125中的任意一个，其中支承区包括聚合物。
实例127可以包括实例66至126中的任意一个，其中支承区包括聚酰亚胺。
实例128可以包括实例66至127中的任意一个，其中支承区包括金属。
实例129可以包括实例66至128中的任意一个，其中膜片被配置来致动。
实例130可以包括实例129，其中膜片通过机械相互作用、电场相互作用、或磁场相互作用或其任意组合来致动。
实例131可以包括实例130，其中电极提供电场相互作用或磁场相互作用或其任意组合。
实例132可以包括实例129，其中电极响应于膜片的致动而提供电信号。
实例133可以包括实例130，其中通过其他电场相互作用或其他磁场相互作用或其任意组合，膜片进一步致动。
实例134可以包括实例133，其中其他电极提供其他电场相互作用或其他磁场相互作用或其任意组合。
实例135可以包括实例130，其中其他电极响应于膜片的致动而提供其他电信号。
实例136可以包括实例66至135中的任意一个，进一步包括：电子电路。
实例137可以包括实例136，其中电子电路从电极接收到电信号。
实例138可以包括实例137，其中电子电路被配置来将电信号转换成数字信号。
实例139可以包括实例136，其中电子电路进一步从其他电极接收到其他电信号。
实例140可以包括实例139，其中电子电路被配置来将其他电信号转换成其他数字信号。
实例141可以包括实例66，其中提供第二连续区进一步包括：从支承区的一个端部到另一端部地，沿着微机电器件的周长去除衬底的部分。
实例142可以包括实例141，其中提供微机电器件进一步包括：去除衬底的其他部分，以释放膜片和第二连续区。
实例143可以包括实例66，其中提供支承区进一步包括：使该支承区结构化，以形成至少一个机械支承结构。
实例144可以包括实例143，其中使支承区结构化进一步包括：在支承区中形成到膜片的传导路径。
实例145可以包括实例143，其中使支承区结构化进一步包括：在支承区中形成到电极的传导路径。
虽然本发明已经被具体地示出并且参照特定的实施例予以了描述，但本领域技术人员应理解的是，在不脱离本发明的如通过所附的权利要求书所限定的范围和精神的情况下，可以在其中对形式和细节进行各种改变。本发明的范围因此通过所附的权利要求书表明，并且因此意图涵盖在权利要求的等同物的含义和范围之内的所有改变。

Claims (20)

1.一种微机电系统，其包括：
衬底；
微机电器件，该微机电器件包括：
膜片，该膜片被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换；以及
电极，该电极被耦合到所述膜片；
支承区，所述支承区以机械方式将所述微机电器件耦合到所述衬底，其中所述支承区被局限于第一连续区，所述第一连续区跨越围绕所述膜片的周长的小于90度的弧；以及
第二连续区，所述第二连续区没有将所述微机电器件机械支承到所述衬底，所述第二连续区从所述支承区的一个端部到所述支承区的另一端部地跨越所述膜片的所述周长；
其中所述支承区利用悬臂支撑所述微机电器件，并且所述第二连续区以机械方式使所述微机电器件与所述衬底去耦合。
2.根据权利要求1所述的微机电系统，
其中，所述支承区以机械方式将所述微机电器件固定到所述衬底。
3.根据权利要求1所述的微机电系统，
其中，所述微机电器件和所述支承区被配置为具有如下谐振频率：所述谐振频率大于所述微机电器件的工作频率。
4.根据权利要求1所述的微机电系统，
其中，所述支承区进一步包括与所述膜片耦合的传导路径。
5.根据权利要求1所述的微机电系统，
其中，所述支承区进一步包括与所述电极耦合的传导路径。
6.根据权利要求1所述的微机电系统，
其中，所述支承区包括至少一个机械支承结构。
7.根据权利要求6所述的微机电系统，
其中，所述至少一个机械支承结构与所述电极整体地形成，并且被配置为用于所述膜片的框架。
8.根据权利要求6所述的微机电系统，
其中，所述至少一个机械支承结构中的一个端部位于所述第一连续区的外侧。
9.根据权利要求1所述的微机电系统，
其中，所述第二连续区形成间隙，该间隙被配置为在所述衬底与所述微机电器件之间的通风路径。
10.根据权利要求9所述的微机电系统，
其中，所述通风路径在所述衬底与所述微机电器件之间限定均匀的间距。
11.根据权利要求10所述的微机电系统，
其中，所述均匀的间距在3nm到3000nm之间。
12.根据权利要求1所述的微机电系统，
其中，所述膜片没有至少一个穿透所述膜片的厚度的孔。
13.根据权利要求1所述的微机电系统，
其中，所述膜片被配置为通过选自包括如下内容的组的相互作用中的至少一个来致动：
机械相互作用；
电场相互作用；以及
磁场相互作用。
14.根据权利要求1所述的微机电系统，进一步包括：
电子电路，该电子电路与所述微机电器件电耦合，该电子电路被配置为输出与在所述电极和所述膜片两端的电压相对应的数字信号。
15.一种用于制造微机电系统的方法，其包括：
提供衬底；
提供微机电器件，该微机电器件包括：
膜片，该膜片被配置为换能器，以在电能与机械能之间进行转换；以及
电极，该电极被耦合到所述膜片；
提供支承区，所述支承区以机械方式将所述微机电器件耦合到所述衬底，其中所述支承区被局限于第一连续区，所述第一连续区跨越围绕所述膜片的周长的小于90度的弧；
以及提供第二连续区，所述第二连续区没有将所述微机电器件机械支承到所述衬底，所述第二连续区从所述支承区的一个端部到所述支承区的另一端部地跨越所述膜片的所述周长；
其中所述支承区利用悬臂支撑所述微机电器件，并且所述第二连续区以机械方式使所述微机电器件与所述衬底去耦合。
16.根据权利要求15所述的方法，
其中，提供所述第二连续区进一步包括：
从所述支承区的所述一个端部到所述另一端部地，沿着所述微机电器件的所述周长去除所述衬底的部分。
17.根据权利要求16所述的方法，
其中，提供所述微机电器件进一步包括：
去除所述衬底的其他部分，以释放所述膜片和所述第二连续区。
18.根据权利要求15所述的方法，
其中，提供所述支承区进一步包括：
使所述支承区结构化，以形成至少一个机械支承结构。
19.根据权利要求18所述的方法，
其中，使所述支承区结构化进一步包括：
在所述支承区中形成到所述膜片的传导路径。
20.根据权利要求18所述的方法，
其中，使所述支承区结构化进一步包括：
在所述支承区中形成到所述电极的传导路径。
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