CN107662900A - 微机电设备、微机电系统和制造微机电设备的方法 - Google Patents

微机电设备、微机电系统和制造微机电设备的方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种微机电设备、微机电系统和制造微机电设备的方法，其中，微机电设备可以包括：衬底；隔膜，安装至衬底；第一电极，安装至隔膜；第二电极，安装至衬底；其中，第一电极与第二电极横向相邻；并且其中，隔膜布置在第一电极和第二电极之间的间隙上方。

Description

微机电设备、微机电系统和制造微机电设备的方法
技术领域
各个实施例总体上涉及微机电设备、微机电系统以及制造微机电设备的方法。
背景技术
硅制微机电系统(MEMS)(例如MEMS麦克风)可具有压敏隔膜和穿孔背板以提供静电读出。这种布置中的信噪比可以通过穿孔背板中引起噪声的空气摩擦来限制。相比较，具有梳妆电极结构的MEMS可以由于梳妆电极布置而具有明显降低的噪声，然而，梳妆电极结构可具有大通风面积(例如间隙，入射声(例如，压力波)可通过该间隙传输而不显著影响隔膜)，这降低了低频声音的分辨率。传统的梳妆电极结构MEMS试图通过减小电极指状件之间的距离来减小通风面积。该解决方案被各种制造方法所允许的尺寸可行性所限制。
发明内容
为解决上述问题，本公开提供了一种微机电设备，包括：衬底；隔膜，安装至所述衬底；第一电极，安装至所述隔膜；第二电极，安装至所述衬底；其中所述第一电极与所述第二电极横向相邻；并且其中所述隔膜布置在所述第一电极和所述第二电极之间的间隙之上。
此外，本公开还提供了一种微机电设备，包括：衬底；隔膜，安装至所述衬底；梳状电极结构，包括：动态电极，安装至所述隔膜，所述动态电极包括多个动态指状件；静态电极，安装至所述衬底，所述静态电极包括多个静态指状件；其中所述多个动态指状件和所述多个静态指状件是相互交叉的并且彼此横向相邻；以及其中所述隔膜布置在所述多个动态指状件和所述多个静态指状件之上。
此外，本公开还提供了一种制造微机电设备的方法，所述方法包括：将隔膜安装至衬底；将第一电极安装至所述隔膜；以及将第二电极安装至所述衬底；其中所述第一电极与所述第二电极横向相邻；并且其中所述隔膜布置在所述第一电极和所述第二电极之间的间隙之上。
附图说明
在附图中，参考符号通常在不同的附图中表示相同的部分。附图不必须按比例绘制，而是总体将重点放在说明本发明的原理上。在以下描述中，参照以下附图描述本发明的各个实施例，其中：
图1A和图1B以截面形式示出了微机电设备。
图2A和图2B以截面形式示出了微机电设备。
图3以截面形式示出了微机电设备的平面图。
图4A至图4D示出了电极布置的侧视图和顶视图。
图5A至图5F示出了电极布置的顶视图。
图6A至图6F以截面形式示出了电极布置的侧视图。
图7示出了微机电系统的顶视图。
图8A示出了微机电封装的截面侧视图。
图8B示出了微机电封装的截面侧视图。
图9示出了制造微机电设备的方法的示图。
具体实施方式
以下详细描述参考附图，其中附图通过示例示出了可以实践本发明的具体细节和实施例。
本文使用的词语“示例性”表示“用作示例、例子或说明”。本文描述为“示例性”的任何实施例或设计不是必须构造为相对于其他实施例或设计是优选或有利的。
关于形成在侧面或表面“之上”的沉积材料所使用的词语“之上”可以在本文用于表示沉积材料可以“直接位于所提侧面或表面上”，例如与所提侧面或表面直接接触。关于形成在侧面或表面“之上”的沉积材料所使用的词语“上方”可以在本文用于表示沉积材料可以“间接地位于所提侧面或表面上”，一个或多个附加层被布置在所提侧面或表面与沉积材料之间。
如本文所使用的，“电路”可理解为任何种类的逻辑(模拟或数字)实施实体，其可以是特殊目的的电路或者执行存储在存储器中的软件的处理器、固件、硬件或任何它们的组合。此外，“电路”可以是硬连线逻辑电路或可编程逻辑电路，诸如可编程处理器，例如微处理器(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”还可以是执行例如任何种类的计算机程序的软件的处理器，例如使用虚拟机代码(例如Java)的计算机程序。以下更详细描述的各个功能的任何其他类别的实施还可以理解为“电路”。应该理解，所描述电路中的任何两个(或更多)可以组合成具有基本等效功能的单个电路，相反地，任何单个所述电路可以分配为具有基本等效功能的两个(或多个)独立电路。具体地，相对于本文包括的权利要求中的“电路”的使用，“电路”的使用可以理解为共同参照两个或多个电路。
术语“形成”可以表示设置、布置、结构化或沉积。用于形成例如层、材料或区域等的方法可以包括各种沉积方法，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(还可以称为电镀，例如用于金属或金属合金)或者旋涂(例如，用于流体材料)。通常，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”还可以包括化学成分的化学反应或制造，例如，层、材料或区域的至少一部分通过化学物质的一个集合的转换形成为化学成分。例如，“形成”可以包括：通过断裂或形成化学物质的集合的原子之间的化学键来改变电子的位置。术语“形成”可进一步包括氧化和还原、络合、沉淀、酸碱反应、固态反应、置换、掺杂、附加和消除、扩散或光化反应。例如，“形成”可以改变化学物质的集合的化学和物理特性，其化学地组成层、材料或区域的一部分。示例性化学特性或物理特性可以包括导电率、相组成或光特性等。例如，“形成”可以包括化学试剂应用于初始化合物以改变初始化合物的化学和物理特性。
术语“结构化”可以表示修改结构的形式(例如，修改结构以实现期望的形状或期望的图案)。为了结构化，例如可以经由蚀刻去除材料或材料的一部分。例如为了从层、材料或区域中去除材料，可以使用掩模(提供图案)，即，根据掩模的图案，掩模提供用于去除材料的图案(例如，蚀刻结构以去除结构的材料)。示例性地，掩模可以防止区域(可能期望保留的)被去除(例如通过蚀刻)。备选地或附加地，为了结构化层，可以使用掩模(提供图案的掩模)来沉积材料的区域或材料。根据掩模的图案，掩模可提供用于形成(例如，设置)材料的图案。
一般地，去除材料可以包括诸如材料蚀刻的处理。术语“蚀刻”可以包括各种蚀刻过程，例如化学蚀刻(例如包括湿蚀刻或干蚀刻)、物理蚀刻、等离子体蚀刻、离子蚀刻等。在蚀刻层、材料或区域时，可以向层、材料或区域涂覆蚀刻剂。例如，蚀刻剂可以与层、材料或区域进行反应，形成可以容易被去除的物质(例如，化学化合物)，例如挥发性物质。备选地或附加地，蚀刻剂例如可以蒸发层、材料或区域。
附加地或备选地，去除材料可以包括涉及化学和机械装置的处理，例如化学机械抛光(或化学机械平面化)。术语“化学机械平面化”可以包括化学和机械材料去除处理的组合，诸如与浆(例如，可以包括附加磨料颗粒以及腐蚀材料的内容的胶质)联合的磨损(例如，应用具有磨损材料的表面的抛光垫)。
掩模可以是临时掩模，即，其可以在蚀刻之后被去除(例如，掩模可以由树脂或金属或另一种材料(诸如硬掩模材料，诸如氧化硅、氮化硅或碳等)形成)，或者掩模可以是永久性掩模(例如，掩模刀片)，其可以被使用多次。例如，使用光掩模形成临时掩模。
根据各个实施例，微机电设备可以形成为半导体芯片的一部分或者可以包括半导体芯片。例如，半导体芯片可以包括微机电部件(其也可以称为微机电系统)。换句话说，微机械部件可以被实施为半导体芯片(例如，可以是半导体芯片的一部分)，例如单片集成。半导体芯片(其也可以称为芯片、裸片或微芯片)可以半导体技术在晶圆上或晶圆(或者例如衬底或载体)中被处理。半导体芯片可以包括一个或多个微机电系统(MEMS)，它们可以在半导体技术处理或制造期间形成。半导体载体可以是半导体芯片的一部分，例如半导体载体可以是芯片的半导体本体的一部分，或者可以形成芯片的半导体本体。任选地，微机电部件可以是芯片上的集成电路的一部分，或者可以电耦合至芯片上的集成电路。
根据各个实施例，半导体载体(例如，微机电设备的，例如半导体芯片的半导体载体)可以通过从晶圆的切口区域去除材料而从晶圆单一化(也被称为锯切或切割晶圆)。例如，从晶圆的切口区域去除材料可以通过划线和破坏、分裂、刀切割、机械锯切(例如，使用切割锯)来进行处理。换句话说，半导体载体可以通过晶圆锯切处理来进行切割。在晶圆锯切处理之后，半导体载体(或者完成的微机电设备)可以电接触，并通过模制材料密封到芯片载体(其也可以称为芯片壳体)中，其随后适用于诸如计量器的电子设备。例如，半导体芯片可以通过线接合至芯片载体。此外，半导体芯片(其可以接合至芯片载体)可以安装(例如，焊接)在印刷电路板上。
根据各个实施例，半导体载体(例如，微机电设备的半导体载体或者半导体芯片的半导体载体)可以包括各种类型的半导体材料，或者可以由各种类型的半导体材料制成(换句话说，由这些材料形成)，这些材料包括IV族半导体(例如，硅或锗)、化合物半导体(例如，III-V组化合物半导体(例如，砷化镓))或其他类型(例如包括III族半导体、V族半导体或聚合物)。在一个实施例中，半导体载体可以是掺杂或非掺杂的。在一个替换实施例中，半导体载体可以是绝缘体上硅(SOI)晶圆。作为替换，任何其他适当的半导体材料可用于半导体载体，例如半导体化合物材料(诸如磷化镓(GaP)、磷化铟(InP))，或者任何其他适当的三元半导体化合物材料(诸如砷化铟镓(InGaAs))，或者四元半导体化合物材料(诸如磷化铝镓铟(AlInGaP))。
根据各个实施例，半导体载体(例如，微机电设备的半导体载体或半导体芯片的半导体载体)可以覆盖有钝化层，钝化层用于保护半导体载体免受环境影响(例如，氧化)。钝化层可以包括金属氧化物、半导体载体的氧化物(也可以称为衬底或半导体本体)(例如，氧化硅)、氮化物(例如，氮化硅)、聚合物(例如，苯丙环丁烯(BCB)或聚酰亚胺(PI))、树脂、光刻胶或介电材料。
根据各个实施例，导电材料可以包括以下材料或者可由它们形成：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、多晶半导体或者重掺杂半导体，例如多晶硅(也可以称为多晶硅)或重掺杂硅。导电材料可以理解为具有稳健导电性的材料，例如具有大于约10S/m的导电率(在室温和恒定的电场方向下测量)，例如大于约102S/m，或者具有例如大于约104S/m的导电率，例如大于约106S/m。
根据各个实施例，金属可以包括以下元素组中的一种元素或者由以下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。备选地或附加地，金属可以包括金属合金或者可由金属合金形成，其中金属合金包括一种元素或多于一种元素。例如，金属合金可以包括金属间化合物，例如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)或者铜和锡的金属间化合物(青铜)。
根据各个实施例，电绝缘材料(例如，介电材料)可以理解为具有较差导电率的材料，例如具有小于约10-2S/m的导电率(在室温和恒定的电场方向下测量)，例如小于约10- 5S/m或者例如小于约10-7S/m。
根据各个实施例，绝缘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、硅化物(例如，硅化铪或硅化锆)、过渡金属氧化物(例如，二氧化铪或二氧化锆)、氮氧化物(例如，氮氧化硅)或者任何其他类型的介电材料。绝缘材料可以抵抗电场而不损伤(换句话说，不经历其绝缘特性的下降，例如不显著改变其导电率)。
根据各个实施例，微机电部件可以被配置为以下至少之一：响应于传输至导电部件的电信号提供力以致动用于致动的装置，以及响应于用于致动的装置的致动(例如，响应于机械波)提供电信号。用于致动的装置(例如，隔膜)可以各种方式安装至衬底，例如浮置安装、悬臂安装、桥式安装，例如薄膜基本上沿着一个横轴固定或者基本上沿着用于致动的装置的周界安装。通常，微机电部件可以被配置为将机械能转换为电能和/或电能转换为机械能。换句话说，微机电部件可以用作被配置为将机械能转换为电能或者将电能转换为机械能的换能器。微机电部件可以具有约几微米(μm)至约几毫米(mm)的范围内的尺寸，例如在约10μm至约5mm的范围内，例如在约100μm至约2mm的范围内，例如约1mm，或者备选地小于约1mm，，例如小于500μm，例如小于100μm。可以半导体技术来处理根据各个实施例的微机电部件。
根据各个实施例的微机电部件可以用作传感器(例如，微传感器)，其用于感测机械信号并生成表示机械信号的电信号。备选地，微机电部件可用作用于基于电信号生成机械信号的致动器。例如，微机电部件可用作麦克风。
微机电部件可包括隔膜。隔膜可被配置为响应于力而致动。可以从微机电部件的外部提供力，即，力可以不源于微机电设备。力可以是机械相互作用，即压力梯度，例如机械波(包括声波或音波)或压力。附加或备选地，力可以是电场相互作用(即，库仑力或静电力)，或者可以是磁场交互作用(例如，磁力，诸如洛伦兹力)等。导电部件(例如，电极或传感器)可以响应于隔膜的致动来提供电信号。电信号可以表示隔膜上的力或者隔膜的致动(例如，或者电信号可以与力成比例)。
包括隔膜和梳状电极结构读出的微机电设备可以具有由于电极结构(弱阻尼)而减小噪声并且从隔膜改进低频分辨率的优势。如图1的截面所示，微机电设备100A可以包括衬底101、安装至衬底101的隔膜150、安装至隔膜150的第一电极110、安装至衬底101的第二电极120，其中第一电极110与第二电极120横向相邻，并且其中隔膜150被布置在第一电极110和第二电极120之间的间隙之上。
声波或音波可以撞击隔膜150，使得隔膜150偏转，这使得第一电极110相对于第二电极120移动。第一电极110和第二电极120可以被布置为梳状电极，即，电信号读出可以表示两个电极之间的电容关系。电容关系可以通过第一电极110在沿着z轴的方向上相对于第二电极120的偏转来限定。电极的移动可以改变彼此横向相邻的第一电极110和第二电极120的两个表面的对准。例如，第一电极110的移动可以更大的面积与第二电极120对准，这使得电输出信号的值增加。类似地，第一电极110的移动可以使得较小的面积与第二电极120对准，这会使得电输出信号的值减小。
相比较，冷凝器(condenser)微机电设备可具有电容关系，该电容关系可通过隔膜(也可以为电极)与背板电极之间的距离来限定，即，两个平行电极之间的距离的变化会由撞击隔膜的声波引起。第一电极110和第二电极120的移动可以基本上相互平行，其中，第一电极110和第二电极120之间的(横向)距离不会基本上与冷凝器微机电设备中一样改变(其可以改变电极之间的垂直距离)。
衬底101可以由无源衬底材料(例如，硅，诸如单晶硅、多晶硅、微晶硅或纳米晶硅)来形成，并且可以包括氧化物层，诸如硅的氧化物，例如二氧化硅。
隔膜150可以由硅(例如，多晶硅、单晶硅、微晶硅或纳米晶硅)形成。隔膜150可以具有圆形形状，其具有200μm至2000μm的范围内的直径。此外，隔膜150可以包括至少一个通风开口(通风孔)，例如4至50个通风开口。
在微机电设备100A中，第一电极110和第二电极120的布置可以是有利的，因为微机电设备100A内的通风与电极布置无关。例如，在具有梳状电极结构的一些设备中，相应电极之间的间隙可以提供用于设备的通风路径，因此通风被电极布置约束和限定。由于隔膜150布置在第一电极110和第二电极120之间的间隙之上，所以通风问题可以通过微机电设备100A的其他方面来解决，例如通过隔膜150中的通风孔来解决，从而使得第一电极110和第二电极120的布置被其他因素(例如，流体阻尼，下文进行讨论)所影响并且不被通风方面所约束。
第一电极110和第二电极120可以由导电材料(例如，半导体(诸如硅或掺杂硅)和/或金属)形成。第一电极110和第二电极120之间的间隙可以小于5μm，例如间隙可以为3μm，即，间隙基本上可以为3μm。
图1B以截面形式示出了微机电设备100B。微机电设备100B可以类似于微机电设备100A。然而，可以看出，隔膜150可以覆盖或封闭衬底101中的腔105；这种布置可以称为封闭隔膜。隔膜150中的通风孔可以允许流体(其中微机电设备100B被定位)穿过隔膜150，例如均衡隔膜150任一侧上的压力。第二电极120可以间接地安装至衬底101，即第二电极120可以包括支持结构125，该支持结构将第二电极120安装或耦合至衬底101。
图2A以截面形式示出了微机电设备200A。微机电设备200A可以类似于微机电设备100A和100B。微机电设备200A可以包括第三电极130。
第三电极130可以安装至隔膜150或衬底101，并且可以与第一电极110或第二电极120横向相邻，例如与第一电极110或第二电极120直接横向相邻。第三电极130可以是第一电极110的多个第一指状件或第二电极120的多个第二指状件中的电极指状件(以下进行讨论)。
备选地，第三电极130可以是附加电极。例如，第二电极120和第三电极130可以耦合至一个或多个不同的电路以提供真实的差分输出，从而增加电信号读出并提高线性度。
如图2A所示，第三电极130可以安装至衬底101，并且可以在第一电极110的、与第二电极120相对的一侧上布置为与第一电极110横向相邻。第一电极110、第二电极120和第三电极130都可以布置在隔膜150的相同侧上。
图2B示出了微机电设备200B，其可以类似于微机电设备100A、100B和200A。然而，这里第二电极120和第三电极130可以布置在隔膜150的相对侧上。第一电极110可以在隔膜150的任一侧上延伸，使得第一电极110的相对端与第二电极120和第三电极130横向相邻。
图3以截面形式示出了微机电设备300。微机电设备300可以类似于微机电设备100A、100B、200A和200B。在本公开的一个方面中，第一电极110可以包括多个第一指状件111(在图3中为了简化仅标识出一个指状件111，然而第一电极110的每个指状件都是多个第一指状件111中的一个)，并且第二电极120可以包括多个第二指状件121(在图3中为了简化仅标识出一个指状件121，然而第二电极120的每个指状件都是多个第二指状件121中的一个)。多个第一指状件111和多个第二指状件121以相互交叉方式来布置。增加第一指状件111和第二指状件121的数量可以增加微机电设备300的敏感度。
换句话说，微机电设备300可以包括：衬底101；隔膜150，安装至衬底101；梳状电极结构，包括安装至隔膜150的动态电极110(例如，第一电极110可以是动态电极)和安装至衬底101的静态电极120(例如，第二电极120可以是静态电极)，动态电极110包括多个动态指状件111，静态电极120包括多个静态指状件121；其中，多个动态指状件111和多个静态指状件120可以是相互交叉的(即，以交替方式互锁，例如指状件之间具有间隙或空间)并且可以相互横向相邻；并且其中隔膜150可以布置在多个动态指状件111和多个静态指状件121之上。隔膜150的偏转可以使得动态电极110相对于静态电极120(其可以固定至衬底101)移动，即，静态电极120与隔膜150的偏转或移动相比可以是相对静止的，并且可以提供一参考位置，动态电极110参考该参考位置进行移动。
在本公开的一个方面中，第一电极110可以布置为在z轴的方向上与第二电极120偏移。图4A以截面图形式示出了第一电极110和第二电极120的相对布置400A。第一电极110可以布置为与隔膜150相距第一距离，第二电极120可以布置为与隔膜150相距第二距离，其中第一距离不同于(例如，小于)第二距离。换句话说，当隔膜150处于均衡位置时，第一电极110和第二电极120在垂直方向上彼此偏移。
当隔膜处于均衡位置时，第一电极110的横向延伸部112的一小部分可以与第二电极120的垂直延伸部122的一小部分横向相邻，例如第一电极110和第二电极120中的每一个的横向延伸部的50％可以在隔膜150的均衡位置中相互横向相邻。这种布置可以延伸微机电设备的动态范围，例如当隔膜150沿着z轴在向上的方向上偏转时，减小了第一电极110和第二电极120的重叠区域的对准，而当隔膜150沿着z轴在向下的方向上偏转时，增加第一电极110和第二电极120的重叠区域的对准。
此外，图4A可以示出与隔膜150集成的第一电极110。即，第一电极110可以形成为隔膜150的整体部件，例如由相同材料形成。
图4B可以是布置400A的顶视图。可以看出，第二电极120可以包括支持结构125。多个指状件121可以从支持结构125延伸或者突出。此外，支持结构125可以将第二电极120耦合至衬底101。支持结构125可以包括环状结构，并且多个第二指状件121可以从环状结构的圆周延伸，使得它们与多个第一指状件111横向相邻。此外，腿部可以从环状结构延伸至衬底101，以将第二电极120与衬底101耦合。
图4C以截面图形式示出了第一电极110和第二电极120的相对布置400B。类似于上文布置400A的讨论，第一电极110和第二电极120在垂直方向上可以是偏移的。
在本公开的一个方面中，第一电极110可以通过至少一个过孔115耦合至隔膜150。至少一个过孔115可以电接触第一电极110，并且可以将第一电极110机械地耦合至隔膜150。
在本公开的一个方面中，支持结构125可以引起第一电极110和第二电极120之间的偏移。例如，支持结构125可以包括多个层。至少一个层可以被预压，这可以使得支持结构125在垂直方向上(例如向下)偏转以实现偏移。
图4D以顶视图示出了布置400B。相对于图4C附加地或备选地，支持结构125可以包括弹簧。弹簧可以引起第一电极110和第二电极120之间的偏移(或者可以进一步放大偏移)，即，可以使得第二电极120在垂直方向上偏转。此外，支持结构125中的弹簧可以将衬底101中的应力与电极120隔离，例如减小或消除第二电极120的、由于来自环境的热变量和应力分布所引起的扭曲。
图5A至图5F可以示出第一电极110和第二电极120的各种布置的顶视图。一些附图可以为了简化起见省略了多个第二指状件121的参考标号121。多个指状件121可以是示为与第二电极120连接的指状件。
图5A可以示出布置500A的顶视图，其中，多个第一指状件111和多个第二指状件121中的每一个都可以相互平行。多个第一指状件111可以与多个第二指状件121交替地相互交叉。图5A可以示出第一电极110和第二电极120的交替轮廓，然而电极布置不限于所示轮廓，因为第一电极110和第二电极120可以具有可以交替轮廓布置的任何几何形状。
图5B可以示出布置500B的顶视图。多个第一指状件111和多个第二指状件121可以相对于公共垂直轴以同心壳轮廓相互交叉。图5B可以示出第一电极110和第二电极120的同心圆壳轮廓，然而电极布置不限于该方面，因为第一电极110和第二电极120可以具有可相对于公共垂直轴以同心壳轮廓布置的任何几何形状。同心壳轮廓可以表示相互交叉的指状件可具有类似形状，并且可以分层或相互嵌套，使得从中心点到最外面的指状件，每个指状件的尺寸可以大于前一个。
图5C可以示出布置500C的顶视图。类似于布置500B，第一电极110和第二电极120均可以具有在两个方向上延伸的指状件，在第一方向以及例如与第一方向垂直的第二方向上，例如如图所示，在沿着x轴的方向上以及在沿着y轴的方向上。这种布置可以允许第一电极110的移动可以不规则(例如，不完全垂直)的更高灵敏度，并且可以包括另外不被检测到的一些横向移动。附加地或备选地，由于制造技术的容限或限制，第一电极110和第二电极120可以不完全对准，并且布置500C可以解决一些这样的问题。如图5D所示，布置500D中的第一电极110的多个指状件111和第二电极120的多个指状件121可以如参照图5C所讨论的在第一方向和第二方向上以独立的延伸部进行布置。
图5E可以示出布置500E。在布置500E中，多个第一指状件111中的每个第一指状件111以及多个第二指状件121中的每个第二指状件121可以相对于公共垂直轴径向地布置。多个第一指状件111和多个第二指状件121例如可以布置为轮的辐条。
在本公开的一个方面中，多个第二指状件121中的每个第二指状件121可以具有与每个指状件121的相对侧横向相邻的第一指状件111，即，第一指状件111可以位于每个第二指状件121的横向延伸的任一侧上。
图5F可以示出第一电极110和第二电极120的布置500F。类似于布置500E，多个第一指状件111中的每个第一指状件111以及多个第二指状件121中的每个第二指状件121可以相对于公共垂直轴径向地布置。然而，与布置500E相比，多个第一指状件111中的每个第一指状件111都可以具有与每个第一指状件111的相对侧横向相邻的第二指状件121，即，第二指状件121可以位于每个第一指状件111的横向延伸的任一侧上。
在本公开的一个方面中，图6A至图6F可以示出沿着图4B中表示的线160的第一电极110和第二电极120的各种截面布置。如上所述，第一电极110可以包括多个第一指状件111，并且第二电极120可以包括多个第二指状件121。第一电极110被安装至隔膜150，使得多个第一指状件111形成第一电极110的一部分。第二电极120的多个指状件121连接至衬底101，这在图6A至图6F中未示出。类似地，如上所述，为了简化可以省略作为第一电极110或第二电极120的一部分的表示特定指状件的一些参考符号，然而指状件的类型可以容易通过是否连接至隔膜150来标识。
图6A可以示出第一电极110和第二电极120的布置600A的截面图。箭头151可以表示隔膜150的偏转的一般方向。多个第一指状件111中的每个指状件111以及多个第二指状件121中的每个指状件121可以相互等距。这可以通过间隙141来示出，在布置600A中的每个指状件之间可具有相同的距离。间隙141可以小于5μm，例如间隙可以为3μm，即，间隙可以基本上为3μm。布置600A可以在给定区域中包括最大数量的多个指状件111和多个指状件121。
图6B可以示出第一电极110和第二电极120的布置600B的截面图。多个第一指状件111和多个第二指状件121可以包括相互之间具有第一距离141的相邻指状件以及相互之间具有第二距离142的其他相邻指状件，其中第一距离141与第二距离142不同，例如第一距离141可以小于第二距离142。如上所述，间隙141可以小于5μm，例如间隙可以为3μm，例如间隙可以基本上为3μm，以及间隙142可以在2μm至60μm的范围内，例如在5μm至52μm的范围内。
从图6B可以看出，组140可以包括多个第一指状件111中的至少一个指状件111以及多个第二指状件121中的至少一个指状件121。例如，组140可以包括一个指状件111和一个指状件121，或者组可以包括一个指状件111以及位于一个指状件111两侧的两个指状件121(布置为与指状件111的相对侧横向相邻)。在组140内，指状件相互之间可以具有间隙141。然而，从组140到组140，间隙可以为间隙142。
换句话说，多个动态指状件111中的每个指状件111以及多个静态指状件121中的每个指状件121可以布置在多个组140中，其中，多个组140的相应组140内的每个动态指状件111都可以布置为与相应组140内的静态指状件121相距第一距离(例如，间隙141)，并且其中每个组140可以布置为与多个组140中的其他组140相距第二距离(例如，间隙142)，其中第一距离小于第二距离。
在本公开的一个方面中，第三电极130(参见上文的微机电设备200A和200B)可以以类似于布置600B的方式来布置。第一电极110和第二电极120之间的间隙可以小于从第一电极110到第三电极130的距离以及从第二电极120到第三电极130的距离。例如，第一电极110和第二电极120可以形成组140，在第一电极110和第二电极120之间具有间隙141，而第三电极130可以布置为与组相距间隙142，即，第三电极130可以与第一电极110和第二电极120横向偏移，使得电极之间的间隙不等距。
图6C可以示出布置600B的公开方面，区域170可以表示第一电极110的多个第一指状件111中的两个指状件111之间的气流通道。与等距位置的指状件的布置相比，布置600B可以具有优秀的信噪比，因为可以减小微机电设备周围的流体的阻尼。如箭头151所示，隔膜150可以在基本垂直的方向上偏转，这可以转移隔膜150周围的流体，或者使得隔膜150周围的流体流动。
箭头171表示指状件111和指状件121周围的流体流的区域。由于指状件之间较大的间隙尺寸，最大的流体流可以在区域170(间隙142)的中心，例如这里在两个指状件121之间。箭头172可以表示多个第一指状件111中的指状件111的移动的一般方向。可以在图6D中看出，其他效果包括布置600B中的绝对速率、压力以及速度场。
图6E可以示出第一电极110和第二电极120的布置600E的截面图。布置600F还可以减小流体阻尼，由此提高信噪比。多个第一指状件111中的每个第一指状件111都可以布置为在多个第二指状件121中的两个第二指状件121之间偏离中心。因此，布置600F中的每个指状件都可以相互不等距。例如，一个指状件111和一个指状件121可以形成组140。在组140内，一个第一指状件111和一个第二指状件121可以具有间隙141，而在组140之间，可以具有间隙142。间隙142可以提供用于改进的或者较少阻碍的流体流动的通道，这可以减小第一电极110相对于第二电极120的移动的阻尼。
图6F可以示出第一电极110和第二电极120的布置600F的截面图。在布置600F中，多个第一指状件111和多个第二指状件121可以包括多个第一指状件111中彼此相邻的至少一对第一指状件111以及多个第二指状件121中彼此相邻的至少一对第二指状件121。换句话说，一对第一指状件111可以以交替方式布置为与一对第二指状件121横向相邻。在第一指状件111和第二指状件121之间可以为间隙141。在两个第二指状件121之间可以为间隙142，并且在两个第一指状件111之间可以为间隙143。间隙141可以小于间隙142和间隙143。间隙142可以小于间隙143。间隙142和间隙143可以提供用于改进的或者减小阻抗的流体流的通道，这可以减小第一电极110相对于第二电极120的移动的阻尼。
图7可以示出微机电设备700的顶视图。微机电设备700可以类似于微机电设备100A、100B、200A、200B和300。微机电设备可以具有0.5mm至1.5mm乘以0.5mm至1.5mm的范围内的尺寸，例如1.0mm乘以1.0mm。隔膜150可以安装在衬底101上，并且可以包括波纹部155以提高隔膜150的柔性。隔膜150可以包括任何数量的同心波纹环，例如多个环。第一电极110和第二电极120可以看出在隔膜150下方的轮廓中。此外，微机电设备700可以包括接触焊盘160，其可以电耦合至第一电极110、第二电极120或者微机电设备700中的其他电部件。
微机电设备700可以包括电耦合至第一电极110和第二电极120(例如，经由接触焊盘160)的电路200，电路200被配置为检测第一电极110和第二电极120相对于彼此的移动，以输出表示移动的信号。电路200可以位于衬底101上或衬底101中，或者可以布置为与微机电设备700相邻，例如电路200可以布置在印刷电路板(PCB)或其他适当的衬底上，并且微机电设备700也可以布置在PCB上。电路200可以与微机电设备700横向和/或垂直相邻。
图8A可以示出微机电系统800A，其包括根据本公开的微机电设备800A(例如，微机电设备100A、100B、200A、200B、300和700)和电路200。该电路可以进一步被配置为向微机电设备800A提供极化电压，例如电路200可以向第一电极110和第二电极120中的至少一个电极提供电位。微机电设备800A和电路可以至少部分地密封在封装件300中，封装件具有位于微机电设备800A的隔膜(例如，隔膜150)下方的开口301(例如，端口)。开口301可以允许环境进入微机电系统800A。例如，环绕微机电系统800A的流体能够经由开口301进入微机电设备800A。此外，机械波(例如，压力波)也可以经由开口301进入微机电设备800A。
图8B可以示出微机电系统800B，其包括根据本公开的微机电设备800B(例如，微机电设备100A、100B、200A、200B、300和700)和电路200。该电路可以进一步被配置为向微机电设备800B提供极化电压，例如电路200可以向第一电极110和第二电极120中的至少一个电极提供电位。微机电设备800B和电路可以至少部分地密封在封装件300中，封装件具有位于微机电设备800B的隔膜(例如，隔膜150)上方的开口301(例如，端口)。开口301可以允许环境进入微机电系统800B。例如，环绕微机电系统800B的流体能够经由开口301进入微机电设备800B。此外，机械波(例如，压力波)也可以经由开口301进入微机电设备800B。
图9可以示出制造微机电设备的方法900。方法900可以包括：将隔膜安装至衬底(910)；将第一电极安装至隔膜(920)；以及将第二电极安装至衬底，其中第一电极与第二电极横向相邻，并且其中隔膜被布置在第一电极和第二电极之间的间隙之上(930)。方法900可用于制造根据本公开的任何方面的微机电设备100A、100B、200A、200B、300、700、800A和800B。
方法900可进一步将电路耦合至第一电极和第二电极，电路被配置为检测第一电极和第二电极相对于彼此的移动并输出表示移动的信号。电路可以布置在衬底中。附加地或备选地，电路可以布置为与微机电设备相邻(横向和/或垂直)。例如，将电路耦合至第一电极和第二电极可进一步包括将微机电设备安装在衬底上以及将电路安装在衬底上。
将隔膜安装至衬底(910)可进一步包括在隔膜中形成至少一个通风孔。在本公开的另一方面中，将隔膜安装至衬底(910)可进一步包括结构化隔膜，例如在隔膜中形成至少一个波纹部。
将第一电极安装至隔膜(920)可进一步包括在第一电极和隔膜之间形成至少一个过孔。过孔可以由导电材料形成。例如，诸如介电层的层可以形成在第一电极之上。在该层中形成至少一个凹部。可以用导电材料填充凹部。隔膜可以形成在第一电极和至少一个过孔之上，使得至少一个过孔与隔膜接触(例如，物理接触)。
将第二电极安装至衬底(930)可进一步包括形成弹力结构(例如，弹簧)以将第二电极耦合至衬底。附加地或备选地，将第二电极安装至衬底(930)可进一步包括形成将第二电极耦合至衬底的结构，其中该结构被预压以在垂直方向上偏移第二电极(如上所述)。例如，形成第二电极可以包括形成层以及在该层之上形成预压层(例如，具有压力梯度的层)。该层可以是导电材料和/或介电材料。预压层可以是导电材料和/或介电材料。
在本公开的另一方面中，将第二电极安装至衬底(930)可进一步包括：释放第一电极和第二电极，或者在第一电极和第二电极之间形成沟槽。例如，牺牲区域可以形成在第一电极和第二电极(以及第三电极)之间，并且可以去除牺牲区域。
在本公开的一个方面中，封装件可以形成为至少部分地密封微机电设备和电路。封装件可以由钝化微机电设备和电路免受外部环境影响的材料形成，例如密封剂可以保护不受湿气影响。此外，形成封装件可以包括：在封装件中形成开口(例如，端口)以实现微机电设备的功能。例如，开口可以使得进入的声波致动微机电设备的隔膜。开口可以形成在隔膜上方和/或下方。
在本公开的一个方面的示例1中，微机电设备可以包括：衬底；隔膜，安装至衬底；第一电极，安装至隔膜；第二电极，安装至衬底；其中第一电极与第二电极横向相邻；并且其中隔膜被布置在第一电极和第二电极之间的间隙之上。
示例2可以包括示例1的微机电设备，其中间隙为三微米。
示例3可以包括示例1和2中的任何一个的微机电设备，其中衬底由半导体形成。
示例4可以包括示例3的微机电设备，其中半导体是硅。
示例5可以包括示例1至3中任一个的微机电设备，其中隔膜由导电材料形成。
示例6可以包括示例5的微机电设备，其中导电材料是金属。
示例7可以包括示例6的微机电设备，其中导电材料是半导体。
示例8可以包括示例7的微机电设备，其中半导体是硅。
示例9可以包括示例8的微机电设备，其中硅是多晶硅。
示例10可以包括示例1至9中任一个的微机电设备，其中衬底进一步可以包括腔。
示例11可以包括示例10的微机电设备，其中第二电极布置在腔中，并且第一电极至少部分地位于腔内。
示例12可以包括示例10和11中任一个的微机电设备，其中隔膜覆盖腔。
示例13可以包括示例1至13中任一个的微机电设备，其可以进一步包括：第三电极，安装至隔膜或衬底，其中第三电极与第一电极或第二电极横向相邻。
示例14可以包括示例13的微机电设备，其中第三电极布置在腔内。
示例15可以包括示例13的微机电设备，其中第三电极布置在腔上方。
示例16可以包括示例13至15中任一个的微机电设备，其中第一电极和第二电极之间的间隙小于从第一电极到第三电极的距离以及从第二电极到第三电极的距离。
示例17可以包括示例13至16中任一个的微机电设备，其中第三电极由导电材料形成。
示例18可以包括示例17的微机电设备，其中导电材料是金属。
示例19可以包括示例17的微机电设备，其中导电材料是半导体。
示例20可以包括示例1至19中任一个的微机电设备，其中第一电极布置为与隔膜相距第一距离，并且第二电极布置为与隔膜相距第二距离，其中第一距离不同于第二距离。
示例21可以包括1至19中任一个的微机电设备，其中当隔膜处于均衡位置时，第一电极和第二电极在垂直方向上相互偏移。
示例22可以包括示例21的微机电设备，其中第一电极和第二电极被偏移，以减小第一电极和第二电极的横向相邻的对准。
示例23可以包括示例1至19中任一个的微机电设备，其中当隔膜处于均衡位置时，第一电极的垂直延伸部的一小部分与第二电极的垂直延伸部的一小部分横向相邻。
示例24可以包括示例23的微机电设备，其中第一电极的垂直延伸部的一小部分是一半。
示例25可以包括示例23和24中任一个的微机电设备，其中第二电极的垂直延伸部的一小部分是一半。
示例26可以包括示例1至25中任一个的微机电设备，其中第一电极可以包括多个第一指状件，以及其中第二电极可以包括多个第二指状件；其中多个第一指状件和多个第二指状件是相互交叉的。
示例27可以包括示例26的微机电设备，其中多个第一指状件中的每个指状件和多个第二指状件中的每个指状件相互等距。
示例28可以包括示例27的微机电设备，其中距离小于1微米。
示例29可以包括示例26的微机电设备，其中多个第一指状件和多个第二指状件可以包括：彼此之间具有第一距离的相邻指状件，以及彼此之间具有第二距离的又一些相邻指状件；其中第一距离不同于第二距离。
示例30可以包括示例29的微机电设备，其中第一距离小于1微米。
示例31可以包括示例29和30中任一个的微机电设备，其中第二距离在2微米和5微米之间。
示例32可以包括示例26和示例29至31中任一个的微机电设备，其中多个第一指状件中的每个指状件被布置为在多个第二指状件中的两个指状件之间偏离中心。
示例33可以包括示例26和示例29至32中任一个的微机电设备，其中多个第一指状件和多个第二指状件可以包括：多个第一指状件中相互相邻的至少一对第一指状件以及多个第二指状件中彼此相邻的至少一对第二指状件。
示例34可以包括示例26至33中任一个的微机电设备，其中多个第一指状件中的每个指状件和多个第二指状件中的每个指状件相互平行。
示例35可以包括示例26至34中任一个的微机电设备，其中多个第一指状件中的每个指状件和多个第二指状件中的每个指状件相对于公共垂直轴径向布置。
示例36可以包括示例26至35中任一个的微机电设备，其中多个第一指状件中的每个指状件和多个第二指状件中的每个指状件对称布置。
示例37可以包括示例26至36中任一个的微机电设备，其中多个第一指状件和多个第二指状件相对于公共垂直指状件以同心壳轮廓交叉。
示例38可以包括示例37的微机电设备，其中同心壳轮廓可以包括圆形指状件。
示例39可以包括示例37的微机电设备，其中同心壳轮廓可以包括长圆指状件。
示例40可以包括示例37的微机电设备，其中同心壳轮廓可以包括多边形指状件。
示例41可以包括示例37的微机电设备，其中多边形指状件是四边形指状件。
示例42可以包括示例41的微机电设备，其中四边形指状件是矩形的。
示例43可以包括示例42的微机电设备，其中四边形指状件是正方形的。
示例44可以包括示例1至43中任一个的微机电设备，其中第一电极与隔膜集成。
示例45可以包括示例1至44中任一个的微机电设备，其中第一电极与隔膜单片集成。
示例46可以包括示例1至44中任一个的微机电设备，其中第一电极可进一步包括将第一电极耦合至隔膜的至少一个过孔。
示例47可以包括示例46的微机电设备，其中至少一个过孔电耦合第一电极。
示例48可以包括示例46和47中任一个的微机电设备，其中至少一个过孔将第一电极机械地耦合至隔膜。
示例49可以包括示例1至48中任一个的微机电设备，其中第二电极可进一步包括将第二电极耦合至衬底的结构，其中该结构被预压以在垂直方向上偏移第二电极。
示例50可以包括示例49的微机电设备，其中该结构包括多个层，其中多个层中的至少一层被预压，预压层被配置为在垂直方向上偏移第二电极。
示例51可以包括示例1至50中任一个的微机电设备，其中第二电极可进一步包括将第二电极耦合至衬底的至少一个弹簧。
示例52可以包括示例1至51中任一个的微机电设备，其中隔膜可进一步包括至少一个通风开口。
示例53可以包括示例1至52中任一个的微机电设备，其中微机电设备包括电耦合至第一电极和第二电极的至少一个接触焊盘。
在本公开一个方面的示例54中，一种微机电系统包括根据示例1至53中任一个的微机电设备，并且可进一步包括：电路，电耦合至第一电极和第二电极，该电路被配置为检测第一电极和第二电极相对于彼此的移动并且输出表示移动的信号。
示例55可以包括示例54的微机电系统，其中，电路经由至少一个接触焊盘电耦合至第一电极和第二电极。
在本公开一个方面的示例56中，一种微机电设备可以包括：衬底；隔膜，安装至衬底；梳状电极结构，其可以包括安装至隔膜的动态电极以及安装至衬底的静态电极，动态电极可以包括多个动态指状件，静态电极可以包括多个静态指状件；其中，多个动态指状件和多个静态指状件是相互交叉的并且横向地彼此相邻；并且其中，隔膜布置在多个动态指状件和多个静态指状件之上。
示例57可以包括示例56的微机电设备，其中，多个动态指状件和多个静态指状件在多个动态指状件和多个静态指状件的相应指状件之间具有间隙。
示例58可以包括示例56和57中任一个的微机电设备，其中，间隙为3微米。
示例59可以包括示例56至58中任一个的微机电设备，其中，衬底由半导体形成。
示例60可以包括示例59的微机电设备，其中，半导体是硅。
示例61可以包括示例56至60中任一个的微机电设备，其中，隔膜由导电材料形成。
示例62可以包括示例61的微机电设备，其中，导电材料是金属。
示例63可以包括示例61的微机电设备，其中，导电材料是半导体。
示例64可以包括示例63的微机电设备，其中，半导体是硅。
示例65可以包括示例64的微机电设备，其中，硅是多晶硅。
示例66可以包括示例56至65中任一个的微机电设备，其中，衬底可进一步包括腔，其中静态电极布置在腔中，并且动态电极至少部分地位于腔内。
示例67可以包括示例66的微机电设备，其中，隔膜覆盖腔。
示例68可以包括示例56至67中任一个的微机电设备，其中，动态电极布置为与隔膜相距第一距离，并且静态电极被布置为与隔膜相距第二距离。
示例69可以包括示例68的微机电设备，其中，第一距离不同于第二距离。
示例70可以包括示例56至67中任一个的微机电设备，其中，当隔膜处于均衡位置时，动态电极和静态电极在垂直方向上彼此偏移。
示例71可以包括示例70的微机电设备，其中，动态电极和静态电极偏移以减小第一电极和第二电极之间的横向相邻的对准。
示例72可以包括示例56至67中任一个的微机电设备，其中，当隔膜处于均衡位置时，动态电极的垂直延伸部的一小部分与静态电极的垂直延伸部的一小部分横向相邻。
示例73可以包括示例72的微机电设备，其中，动态电极的垂直延伸部的一小部分是一半。
示例74可以包括示例72和73中任一个的微机电设备，其中，静态电极的垂直延伸部的一小部分是一半。
示例75可以包括示例56至74中任一个的微机电设备，其中，多个动态指状件中的每个动态指状件和多个静态指状件中的每个静态指状件相互之间等距。
示例76可以包括示例77的微机电设备，其中，距离小于1微米。
示例77可以包括示例56至74中任一个的微机电设备，其中，多个动态指状件中的每个指状件和多个静态指状件中的每个指状件被布置为多组，其中多个组中的相应组内的每个动态指状件被布置为与相应组内的静态指状件相距第一距离，并且其中每个组布置为与多个组的其他组相距第二距离，其中第一距离小于第二距离。
示例78可以包括示例56至74和77中任一个的微机电设备，其中，多个动态指状件和多个静态指状件可以包括：相互之间具有第一距离的相邻指状件，以及相互之间具有第二距离的又一些相邻指状件，第一距离不同于第二距离。
示例79可以包括示例78的微机电设备，其中，第一距离小于1微米。
示例80可以包括示例78和79中任一个的微机电设备，其中，第二距离在2微米和5微米之间。
示例81可以包括示例56至74和77至80中任一个的微机电设备，其中，多个动态指状件中的每个动态指状件被布置为在多个静态指状件中的两个静态指状件之间偏离中心。
示例82可以包括示例56至74和77至81中任一个的微机电设备，其中，多个动态指状件和多个第二指状件可以包括：多个动态指状件中彼此相邻的至少一对动态指状件以及多个静态指状件中彼此相邻的至少一对静态指状件。
示例83可以包括示例56至82中任一个的微机电设备，其中，多个动态指状件中的每个动态指状件和多个静态指状件中的每个静态指状件相互平行。
示例84可以包括示例56至82中任一个的微机电设备，其中，多个动态指状件中的每个动态指状件和多个静态指状件中的每个静态指状件相对于公共垂直轴径向布置。
示例85可以包括示例56至84中任一个的微机电设备，其中，多个动态指状件中的每个动态指状件和多个静态指状件中的每个静态指状件对称地布置。
示例86可以包括示例56至82中任一个的微机电设备，其中，多个动态指状件和多个静态指状件相对于公共垂直轴以同心壳轮廓相互交叉。
示例87可以包括示例86的微机电设备，其中，同心壳轮廓可以包括圆形指状件。
示例88可以包括示例86的微机电设备，其中，同心壳轮廓可以包括长圆指状件。
示例89可以包括示例86的微机电设备，其中，同心壳轮廓可以包括多边形指状件。
示例90可以包括示例89的微机电设备，其中，多边形指状件可以包括四边形指状件。
示例91可以包括示例90的微机电设备，其中，四边形指状件是矩形的。
示例92可以包括示例90的微机电设备，其中，四边形指状件是正方形的。
示例93可以包括示例56至92中任一个的微机电设备，其中，动态电极与隔膜集成。
示例94可以包括示例56至93中任一个的微机电设备，其中，动态电极与隔膜单片集成。
示例95可以包括示例56至94中任一个的微机电设备，其中，动态电极可进一步包括将动态电极耦合至隔膜的至少一个过孔。
示例96可以包括示例95的微机电设备，其中，至少一个过孔电耦合动态电极。
示例97可以包括示例95和96中任一个的微机电设备，其中，至少一个过孔将动态电极机械地耦合至隔膜。
示例98可以包括示例56至97中任一个的微机电设备，其中，第二电极可进一步包括将静态电极耦合至衬底的结构，其中该结构被预压以在垂直方向上偏移静态电极。
示例99可以包括示例98的微机电设备，其中，该结构包括多个层，其中多个层中的至少一个层被预压，预压层被配置为在垂直方向上偏移静态电极。
示例100可以包括示例59至99中任一个的微机电设备，其中，第二电极可进一步包括将静态电极耦合至衬底的至少一个弹簧。
示例101可以包括示例56至100中任一个的微机电设备，其中，隔膜可进一步包括至少一个通风开口。
示例102可以包括示例56至101中任一个的微机电设备，其中微机电设备包括电耦合至动态电极和静态电极的至少一个接触焊盘。
在本公开一个方面的示例103中，微机电系统可以包括根据示例56至102中任一个的微机电设备，并且可进一步包括：电路，电耦合至动态电极和静态电极，该电路被配置为检测动态电极和静态电极相对于彼此的移动并且输出表示移动的信号。
示例104可以包括示例103的微机电系统，其中，电路经由至少一个接触焊盘电耦合至动态电极和静态电极。
在本公开一个方面的示例105中，示例105可以包括制造微机电设备的方法，该方法可以包括：将隔膜安装至衬底；将第一电极安装至隔膜；以及将第二电极安装至衬底；其中，第一电极与第二电极横向相邻；并且其中，隔膜布置在第一电极和第二电极之间的间隙之上。
示例106可以包括示例105的方法，并且可进一步包括：将电路耦合至第一电极和第二电极，电路被配置为检测第一电极和第二电极相对于彼此的移动并且输出表示移动的信号。
示例107可包括示例103至106中任一个的方法，并且可进一步包括：释放第一电极和第二电极。
示例108可以包括示例107的方法，其中，释放第一电极和第二电极可以包括在第一电极和第二电极之间形成沟槽。
示例109可以包括示例107和108中任一个的方法，其中，释放第一电极和第二电极可以包括在第一电极和第二电极之间形成牺牲区域。
示例110可以包括示例107至109中任一个的方法，其中，释放第一电极和第二电极可以包括去除牺牲区域。
示例111可以包括示例103至110中任一个的方法，其中，间隙为3微米。
示例112可以包括示例103至111中任一个的方法，其中，衬底由半导体形成。
示例113可以包括示例112的方法，其中，半导体是硅。
示例114可以包括示例103至113中任一个的方法，其中，隔膜由导电材料形成。
示例115可以包括示例114的方法，其中，导电材料是金属。
示例116可以包括示例115的方法，其中，导电材料是半导体。
示例117可以包括示例116的方法，其中，半导体是硅。
示例118可以包括示例117的方法，其中，硅是多晶硅。
示例119可以包括示例103至118中任一个的方法，并且可进一步包括在衬底中形成腔。
示例120可以包括示例119的方法，其中，第二电极布置在腔中，并且第一电极至少部分地位于腔内。
示例121可以包括示例119和120中任一个的方法，其中，隔膜覆盖腔。
示例122可以包括示例103至121中任一个的方法，其可以进一步包括安装至隔膜或衬底的第三电极，其中，第三电极与第一电极或第二电极横向相邻。
示例123可以包括示例122的方法，其中，第三电极布置在腔内。
示例124可以包括示例122的方法，其中，第三电极布置在腔之上。
示例125可以包括示例122至124中任一个的方法，其中，第一电极和第二电极之间的间隙小于从第一电极到第三电极的距离以及从第二电极到第三电极的距离。
示例126可以包括示例122至125中任一个的方法，其中，第三电极由导电材料形成。
示例127可以包括示例126的方法，其中，导电材料是金属。
示例128可以包括示例126的方法，其中，导电材料是半导体。
示例129可以包括示例103至128中任一个的方法，其中，第一电极布置为与隔膜相距第一距离，第二电极布置为与隔膜相距第二距离，其中第一距离不同于第二距离。
示例130可以包括示例103至129中任一个的方法，其中，当隔膜处于均衡位置时，第一电极和第二电极在垂直方向上彼此偏离。
示例131可以包括示例130的方法，其中，第一电极和第二电极偏离以减小第一电极和第二电极的横向相邻对准。
示例132可以包括示例103至128中任一个的方法，其中，当隔膜处于均衡位置时，第一电极的垂直延伸部的一小部分与第二电极的垂直延伸部的一小部分横向相邻。
示例133可以包括示例132的方法，其中，第一电极的垂直延伸部的一小部分是一半。
示例134可以包括示例132和133中任一个的方法，其中，第二电极的垂直延伸部的一小部分是一半。
示例135可以包括示例103至134中任一个的方法，其中，第一电极可以包括多个第一指状件，并且其中第二电极可以包括多个第二指状件；其中，多个第一指状件和多个第二指状件是相互交叉的。
示例136可以包括示例135的方法，其中，多个第一指状件中的每个指状件和多个第二指状件中的每个指状件彼此等距。
示例137可以包括示例136的方法，其中，距离小于1微米。
示例138可以包括示例135的方法，其中，多个第一指状件和多个第二指状件可以包括：彼此之间具有第一距离的相邻指状件，彼此之间具有第二距离的又一些相邻指状件；其中，第一距离不同于第二距离。
示例139可以包括示例138的方法，其中，第一距离小于1微米。
示例140可以包括示例138和139中任一个的方法，其中，第二距离在2微米和5微米之间。
示例141可以包括示例135和138至140中任一个的方法，其中，多个第一指状件中的每个指状件在多个第二指状件中的两个指状件之间布置为偏离中心。
示例142可以包括示例135和138至142中任一个的方法，其中，多个第一指状件和多个第二指状件可以包括：多个第一指状件中彼此相邻的至少一对第一指状件以及多个第二指状件中彼此相邻的至少一对第二指状件。
示例143可以包括示例135至142中任一个的方法，其中，多个第一指状件中的每个指状件和多个第二指状件中的每个指状件相互平行。
示例144可以包括示例135至143中任一个的方法，其中，多个第一指状件中的每个指状件和多个第二指状件中的每个指状件相对于公共垂直轴径向布置。
示例145可以包括示例135至144中任一个的方法，其中，多个第一指状件中的每个指状件和多个第二指状件中的每个指状件对称布置。
示例146可以包括示例135至145中任一个的方法，其中，多个第一指状件和多个第二指状件相对于公共垂直轴以同心壳轮廓相互交叉。
示例147可以包括示例146的方法，其中，同心壳轮廓可以包括圆形指状件。
示例148可以包括示例146的方法，其中，同心壳轮廓可以包括长圆指状件。
示例149可以包括示例146的方法，其中，同心壳轮廓可以包括多边形指状件。
示例150可以包括示例146的方法，其中，多边形指状件是四边形指状件。
示例151可以包括示例150的方法，其中，四边形指状件是矩形的。
示例152可以包括示例151的方法，其中，四边形指状件是正方形的。
示例153可以包括示例103至152中任一个的方法，其中，第一电极与隔膜集成。
示例154可以包括示例103至153中任一个的方法，其中，第一电极与隔膜单片集成。
示例155可以包括示例103至154中任一个的方法，还包括：形成将第一电极耦合至隔膜的至少一个过孔。
示例156可以包括示例155的方法，其中，至少一个过孔电耦合第一电极。
示例157可以包括示例155和156中任一个的方法，其中，至少一个过孔将第一电极机械地耦合至隔膜。
示例158可以包括示例103至157中任一个的方法，可以进一步包括形成将第二电极耦合至衬底的结构，其中，该结构被预压以在垂直方向上偏移第二电极。
示例159可以包括示例158的方法，其中，形成将第二电极耦合至衬底的结构可进一步包括：在第二层之上形成第一层，其中，第一层和第二层中的一个被预压，其中该结构在垂直方向上偏移第二电极。
示例160可以包括示例158和159中任一个的方法，其中，该结构包括多个层，其中，多个层中的至少一个层被预压，预压层被配置为在垂直方向上偏移第二电极。
示例161可以包括示例103至160中任一个的方法，可以进一步包括：形成将第二电极耦合至衬底的至少一个弹簧。
示例162可以包括示例103至161中任一个的方法，可以进一步包括在隔膜中形成至少一个通风开口。
示例163可以包括示例103至162中任一个的方法，其中，微机电设备包括电耦合至第一电极和第二电极的至少一个接触焊盘。
在本公开一个方面的示例164中，根据示例103至163中任一个的制造包括微机电设备的微机电系统的方法可进一步包括电耦合至第一电极和第二电极的电路，该电路被配置为检测第一电极和第二电极相对于彼此的移动并且输出表示移动的信号。
示例165可以包括示例164的方法，其中，电路经由至少一个接触焊盘电耦合至第一电极和第二电极。
在本公开一方面的示例166中，一种制造微机电设备的方法可以包括：衬底；隔膜，安装至衬底；梳状电极结构，其可以包括安装至隔膜的动态电极和安装至衬底的静态电极，动态电极可以包括多个动态指状件，静态电极可以包括多个静态指状件；其中，多个动态指状件和多个静态指状件是相互交叉的并且彼此横向相邻；并且其中，隔膜布置在多个动态指状件和多个静态指状件之上。
示例167可以包括示例166的方法，其中，多个动态指状件和多个静态指状件在多个动态指状件和多个静态指状件的相应指状件之间具有间隙。
示例168可以包括示例166和167中任一个的方法，其中，间隙为3微米。
示例169可以包括示例166至168中任一个的方法，其中，释放第一电极和第二电极可以包括在第一电极和第二电极之间形成沟槽。
示例170可以包括示例169的方法，其中，释放第一电极和第二电极可以包括在第一电极和第二电极之间形成牺牲区域。
示例171可以包括示例166至169中任一个的方法，其中，释放第一电极和第二电极可以包括去除牺牲区域。
示例172可以包括示例166至171中任一个的方法，其中，衬底由半导体形成。
示例173可以包括示例172的方法，其中，半导体是硅。
示例174可以包括示例166至173中任一个的方法，其中，隔膜由导电材料形成。
示例175可以包括示例174的方法，其中，导电材料是金属。
示例176可以包括示例174的方法，其中，导电材料是半导体。
示例177可以包括示例176的方法，其中，半导体是硅。
示例178可以包括示例177的方法，其中，硅是多晶硅。
示例179可以包括示例166至178中任一个的方法，可以进一步包括在衬底中形成腔，其中静态电极布置在腔中并且动态电极至少部分地位于腔内。
示例180可以包括示例179的方法，其中，隔膜覆盖腔。
示例181可以包括示例166至180中任一个的方法，其中，动态电极布置为与隔膜相距第一距离，静态电极布置为与隔膜相距第二距离。
示例182可以包括示例181的方法，其中，第一距离不同于第二距离。
示例183可以包括示例166中182中任一个的方法，其中，当隔膜处于均衡位置时，动态电极和静态电极在垂直方向上彼此偏离。
示例184可以包括示例183的方法，其中，动态电极和静态电极偏离以减小第一电极和第二电极的横向相邻对准。
示例185可以包括示例166至182中任一个的方法，其中，当隔膜处于均衡位置时，动态电极的垂直延伸部的一小部分与静态电极的垂直延伸部的一小部分横向相邻。
示例186可以包括示例185的方法，其中，动态电极的垂直延伸部的一小部分是一半。
示例187可以包括示例185和186中任一个的方法，其中，静态电极的垂直延伸部的一小部分是一半。
示例188可以包括示例166至187中任一个的方法，其中，多个动态指状件中的每个动态指状件和多个静态指状件中的每个静态指状件彼此等距。
示例189可以包括示例188的方法，其中，距离小于1微米。
示例190可以包括示例166至189中任一个的方法，其中，多个动态指状件中的每个指状件和多个静态指状件中的每个指状件布置在多个组中，其中，多个组中的相应组内的每个动态指状件布置为与相应组内的静态指状件相距第一距离，并且其中每个组布置为与多个组中的其他组相距第二距离，其中第一距离小于第二距离。
示例191可以包括示例166至187和190中任一个的方法，其中，多个动态指状件和多个静态指状件可以包括：相互之间具有第一距离的相邻指状件，相互之间具有第二距离的又一些相邻指状件，其中第一距离不同于第二距离。
示例192可以包括示例191的方法，其中，第一距离小于1微米。
示例193可以包括示例191和192中任一个的方法，其中，第二距离在2微米和5微米之间。
示例194可以包括示例166至187和190至193中任一个的方法，其中，多个动态指状件中的每个动态指状件在多个静态指状件中的两个静态指状件之间布置为偏离中心。
示例195可以包括示例166至187和190至194中任一个的方法，其中，多个动态指状件和多个第二指状件可以包括：多个动态指状件中彼此相邻的至少一对动态指状件以及多个静态指状件中彼此相邻的至少一对静态指状件。
示例196可以包括示例166至195中任一个的方法，其中，多个动态指状件中的每个动态指状件和多个静态指状件中的每个静态指状件相互平行。
示例197可以包括示例166至195中任一个的方法，其中，多个动态指状件中的每个动态指状件和多个静态指状件中的每个静态指状件相对于公共垂直轴径向布置。
示例198可以包括示例166至198中任一个的方法，其中，多个动态指状件中的每个动态指状件和多个静态指状件中的每个静态指状件对称布置。
示例199可以包括示例166至198中任一个的方法，其中，多个动态指状件和多个静态指状件相对于公共垂直轴以同心壳轮廓相互交叉。
示例200可以包括示例199的方法，其中，同心壳轮廓可以包括圆形指状件。
示例201可以包括示例199的方法，其中，同心壳轮廓可以包括长圆指状件。
示例202可以包括示例199的方法，其中，同心壳轮廓可以包括多边形指状件。
示例203可以包括示例199的方法，其中，多边形指状件可以包括四边形指状件。
示例204可以包括示例203的方法，其中，四边形指状件是矩形的。
示例205可以包括示例204的方法，其中，四边形指状件是正方形的。
示例206可以包括示例166至205中任一个的方法，其中，动态电极与隔膜集成。
示例207可以包括示例166至266中任一个的方法，其中，动态电极与隔膜单片集成。
示例208可以包括示例166至207中任一个的方法，可以进一步包括形成将动态电极耦合至隔膜的至少一个过孔。
示例209可以包括示例208的方法，其中，至少一个过孔电耦合动态电极。
示例210可以包括示例208和209中任一个的方法，其中，至少一个过孔将动态电极机械地耦合至隔膜。
示例211可以包括示例166至210中任一个的方法，可以进一步包括形成将第二电极耦合至衬底的结构，其中该结构被预压以在垂直方向上偏移第二电极。
示例212可以包括示例211的方法，其中，形成将第二电极耦合至衬底的结构可进一步包括形成位于第二层之上的第一层，其中，第一层和第二层中的一个被预压，其中该结构在垂直方向上偏移第二电极。
示例213可以包括示例211和212中任一个的方法，其中，该结构包括多个层，其中多个层中的至少一个层被预压，预压层被配置为在垂直方向上偏移静态电极。
示例214可以包括示例166至213中任一个的方法，可以进一步包括形成将静态电极耦合至衬底的至少一个弹簧。
示例215可以包括示例166至214中任一个的方法，可以进一步包括在隔膜中形成至少一个通风开口。
示例216可以包括示例166至215中任一个的方法，其中，微机电设备包括电耦合至动态电极和静态电极的至少一个接触焊盘。
在本公开一个方面的示例217中，制造微机电系统的方法可以包括：根据示例166至216中的任一个制造微机电设备，并且可以进一步包括电耦合至动态电极和静态电极的电路，该电路被配置为检测动态电极和静态电极相对于彼此的移动并且输出表示移动的信号。
示例218可以包括示例217的方法，其中，电路经由至少一个接触焊盘电耦合至动态电极和静态电极。
虽然已经参照特定实施例示出和描述了本发明，但本领域技术人员应该理解，在不背离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种形式和细节的改变。因此，本发明的范围通过所附权利要求来表示，因此包括权利要求的含义和范围内的所有改变。

Claims (26)

1.一种微机电设备，包括：
衬底；
隔膜，安装至所述衬底；
第一电极，安装至所述隔膜；
第二电极，安装至所述衬底；
其中所述第一电极与所述第二电极横向相邻；并且
其中所述隔膜布置在所述第一电极和所述第二电极之间的间隙之上。
2.根据权利要求1所述的微机电设备，
其中所述第一电极在垂直于所述隔膜的方向上延伸，并且所述第二电极在垂直于所述隔膜的方向上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的微机电设备，进一步包括：
第三电极，安装至所述隔膜或所述衬底的任一侧，
其中所述第三电极与所述第一电极或所述第二电极横向相邻。
4.根据权利要求3所述的微机电设备，
其中所述第一电极和所述第二电极之间的间隙小于从所述第一电极到所述第三电极的距离、以及从所述第二电极到所述第三电极的距离。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的微机电设备，
其中所述第一电极布置为与所述隔膜相距第一距离，并且所述第二电极布置为与所述隔膜相距第二距离，
其中所述第一距离不同于所述第二距离。
6.根据权利要求1所述的微机电设备，
其中所述第一电极包括多个第一指状件，并且其中所述第二电极包括多个第二指状件；
其中所述多个第一指状件和所述多个第二指状件是相互交叉的。
7.根据权利要求6所述的微机电设备，
其中所述多个第一指状件中的每个指状件和所述多个第二指状件中的每个指状件彼此等距。
8.根据权利要求6所述的微机电设备，
其中所述多个第一指状件和所述多个第二指状件包括：
彼此之间具有第一距离的相邻指状件，以及
彼此之间具有第二距离的另一些相邻指状件；
其中所述第一距离不同于所述第二距离。
9.根据权利要求6所述的微机电设备，
其中所述多个第一指状件中的每个指状件在所述多个第二指状件中的两个指状件之间布置为偏离中心。
10.根据权利要求6所述的微机电设备，
其中所述多个第一指状件和所述多个第二指状件包括：
所述多个第一指状件中彼此相邻的至少一对第一指状件；和
所述多个第二指状件中彼此相邻的至少一对第二指状件。
11.根据权利要求6或7所述的微机电设备，
其中所述多个第一指状件中的每个指状件和所述多个第二指状件中的每个指状件彼此平行。
12.根据权利要求6至10中任一项所述的微机电设备，
其中所述多个第一指状件中的每个指状件和所述多个第二指状件中的每个指状件相对于公共垂直轴径向布置。
13.根据权利要求6至10中任一项所述的微机电设备，
其中所述多个第一指状件和所述多个第二指状件相对于公共垂直轴以同心壳轮廓相互交叉。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的微机电设备，
其中所述第一电极与所述隔膜集成。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的微机电设备，
其中所述第一电极还包括将所述第一电极耦合至所述隔膜的至少一个过孔。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的微机电设备，
其中所述第二电极还包括将所述第二电极耦合至所述衬底的结构，其中所述结构被预压以在垂直方向上偏移所述第二电极。
17.根据权利要求1至15中任一项所述的微机电设备，
其中所述第二电极还包括将所述第二电极耦合至所述衬底的弹簧，以进一步在垂直方向上偏移所述第二电极。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的微机电设备，
其中所述隔膜还包括至少一个通风开口。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的微机电系统，还包括：
电路，电耦合至所述第一电极和所述第二电极，所述电路被配置为检测所述第一电极和所述第二电极相对于彼此的移动，并且输出表示所述移动的信号。
20.根据权利要求19所述的微机电系统，
其中所述电路被进一步配置为向所述第一电极和所述第二电极中的至少一个电极提供电位。
21.根据权利要求19所述的微机电系统，
其中所述微机电设备和所述电路至少部分地密封在封装件中，所述封装件具有位于所述隔膜下方的开口。
22.根据权利要求19和21中任一项所述的微机电系统，
其中所述微机电设备和所述电路至少部分地密封在封装件中，所述封装件具有位于所述隔膜上方的开口。
23.一种微机电设备，包括：
衬底；
隔膜，安装至所述衬底；
梳状电极结构，包括：
安装至所述隔膜的动态电极，所述动态电极包括多个动态指状件；
安装至所述衬底的静态电极，所述静态电极包括多个静态指状件；
其中所述多个动态指状件和所述多个静态指状件是相互交叉的，并且彼此横向相邻；以及
其中所述隔膜布置在所述多个动态指状件和所述多个静态指状件之上。
24.根据权利要求23所述的微机电设备，
其中所述多个动态指状件中的每个指状件和所述多个静态指状件中的每个指状件都布置在多个组中，
其中所述多个组中的相应组内的每个动态指状件布置为与所述相应组内的静态指状件相距第一距离，并且
其中每个组都布置为与所述多个组中的其他组相距第二距离，
其中所述第一距离小于所述第二距离。
25.一种制造微机电设备的方法，所述方法包括：
将隔膜安装至衬底；
将第一电极安装至所述隔膜；并且
将第二电极安装至所述衬底；
其中所述第一电极与所述第二电极横向相邻；并且
其中所述隔膜布置在所述第一电极和所述第二电极之间的间隙之上。
26.根据权利要求25所述的方法，还包括：
将电路耦合至所述第一电极和所述第二电极，所述电路被配置为检测所述第一电极和所述第二电极相对于彼此的移动，并且输出表示所述移动的信号。
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