CN108609573A - 一种mems器件及其制备方法、电子装置 - Google Patents

一种mems器件及其制备方法、电子装置 Download PDF

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CN108609573A CN201611140959.0A CN201611140959A CN108609573A CN 108609573 A CN108609573 A CN 108609573A CN 201611140959 A CN201611140959 A CN 201611140959A CN 108609573 A CN108609573 A CN 108609573A
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cavity
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Abstract

本发明涉及一种MEMS器件及其制备方法、电子装置。所述MEMS器件包括：基底；振膜，位于所述基底的上方，所述振膜的边缘部分的厚度大于所述振膜的中心部分的厚度；背板，位于所述振膜的上方；空腔，位于所述振膜和所述背板之间，所述中心部分和部分所述边缘部分暴露在所述空腔中。其中，振动边缘增厚的振膜可以使缺陷点(weak point)处的振膜厚度达到振动中间区域的两倍或者两倍以上，提高耐受的声音强度，增加器件的抗摔能力和最大声音阈值，大大的提高器件的可靠性。

Description

一种MEMS器件及其制备方法、电子装置
技术领域
本发明涉及半导体领域，具体地，本发明涉及一种MEMS器件及其制备方法、电子装置。
背景技术
随着半导体技术的不断发展，在传感器(motion sensor)类产品的市场上，智能手机、集成CMOS和微机电系统(MEMS)器件日益成为最主流、最先进的技术，并且随着技术的更新，这类传动传感器产品的发展方向是规模更小的尺寸，高质量的电学性能和更低的损耗。
其中，MEMS传感器广泛应用于汽车电子：如TPMS、发动机机油压力传感器、汽车刹车系统空气压力传感器、汽车发动机进气歧管压力传感器(TMAP)、柴油机共轨压力传感器；消费电子：如胎压计、血压计、橱用秤、健康秤，洗衣机、洗碗机、电冰箱、微波炉、烤箱、吸尘器用压力传感器，空调压力传感器，洗衣机、饮水机、洗碗机、太阳能热水器用液位控制压力传感器；工业电子：如数字压力表、数字流量表、工业配料称重等，电子音像领域：麦克风等设备。
其中，MEMS麦克风基本结构是:一个振膜和一个背极，中间是间隙用来定义两极板之间的电容。一般振膜既要求有良好的弹性，又要求有一定的强度，还必须导电。
麦克风工作时，如果声音比较大，因为振膜比较薄而且需要振动，振膜边缘首先容易断裂。如果单纯增加振膜厚度，会牺牲麦克风的性能，是不能接受的。
为了解决上述问题需要对目前所述MEMS麦克风及其制备方法作进一步的改进。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明提供了一种MEMS器件，所述MEMS器件包括：
基底；
振膜，位于所述基底的上方，所述振膜的边缘部分的厚度大于所述振膜的中心部分的厚度；
背板，位于所述振膜的上方；
空腔，位于所述振膜和所述背板之间，所述中心部分和部分所述边缘部分暴露在所述空腔中。
可选地，所述振膜包括：
振膜本体，位于所述基底的上方；
辅助振膜，与所述振膜本体的边缘部分堆叠设置，并固定在一起。
可选地，所述辅助振膜的厚度大于或等于所述振膜本体的厚度。
可选地，所述振膜选自半导体材料、金属材料和活性树脂中的一种。
可选地，所述基底中形成有背腔，以露出所述中心部分和部分所述边缘部分。
可选地，所述MEMS器件还包括：
保护层，位于所述背板上方；其中，所述保护层和所述背板中形成有若干位于所述空腔上方并与所述空腔连通的声孔开口。
本发明还提供了一种MEMS器件的制备方法，所述方法包括：
提供基底；
在所述基底上形成振膜，其中，所述振膜的边缘部分的厚度大于所述振膜的中心部分的厚度；
在所述振膜的上方形成背板，所述振膜和所述背板之间形成有空腔，所述中心部分和部分所述边缘部分暴露在所述空腔中。
可选地，形成所述空腔的方法包括：
在所述基底和所述振膜上形成牺牲层，所述背板覆盖所述牺牲层；
形成所述背板后，去除所述振膜和所述背板之间的所述牺牲层，以在所述振膜和所述背板之间形成空腔并露出所述中心部分和部分所述边缘部分。
可选地，形成所述牺牲层的步骤包括：
在所述基底和所述振膜上形成第一牺牲材料层，以覆盖所述基底和所述振膜；
图案化所述第一牺牲材料层，以在所述第一牺牲材料层中形成露出所述振膜的开口；
在所述第一牺牲材料层上形成第二牺牲材料层。
可选地，去除所述牺牲层的步骤包括：
在所述基底、所述背板和所述牺牲层上形成保护层；
图案化所述保护层和所述背板，以在所述保护层和所述背板中形成声孔开口并露出所述牺牲层；
通过所述声孔开口去除露出的所述振膜和所述背板之间的所述牺牲层。
可选地，在形成所述空腔之后所述方法还进一步包括图案化所述基底的背面，以在所述基底中形成背腔以露出所述中心部分和部分所述边缘部分。
可选地，形成所述振膜的方法包括：
在所述基底的上方形成振膜本体；
形成辅助振膜，所述辅助振膜与所述振膜本体的边缘部分堆叠设置，并固定在一起。
可选地，形成所述辅助振膜的方法包括：
在所述基底上形成辅助振膜材料并图案化，以去除位于振膜中心区域的所述辅助振膜材料，从而在预定形成振膜的区域的边缘处形成所述辅助振膜；
形成所述辅助振膜之后，在所述辅助振膜和所述基底上形成振膜本体材料层；图案化所述辅助振膜和所述振膜本体材料层，以得到所述振膜。
可选地，所述辅助振膜的厚度大于或等于所述振膜本体的厚度。
本发明还提供了一种电子装置，所述电子装置包括上述的MEMS器件。
本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种MEMS器件，所述MEMS器件包括：基底；振膜，位于所述基底的上方，所述振膜的边缘部分的厚度大于所述振膜的中心部分的厚度；背板，位于所述振膜的上方；空腔，位于所述振膜和所述背板之间，所述中心部分和部分所述边缘部分暴露在所述空腔中。其中，振动边缘增厚的振膜可以使缺陷点(weakpoint)处的振膜厚度达到振动中间区域的两倍或者两倍以上，提高耐受的声音强度，增加器件的抗摔能力和最大声音阈值，大大的提高器件的可靠性。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，
图1为本发明中所述MEMS器件的制备工艺流程图；
图2a-2j为本发明中所述MEMS器件的制备过程示意图；
图3为本发明中移动电话手机的示例的外部视图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种MEMS器件，所述MEMS器件包括：
基底201；
振膜，位于所述基底的上方，所述振膜的边缘部分的厚度大于所述振膜的中心部分的厚度；
背板206，位于所述振膜的上方；
空腔，位于所述振膜和所述背板之间，所述中心部分和部分所述边缘部分暴露在所述空腔中。
其中，所述振膜包括：
振膜本体204，位于所述基底的上方；
辅助振膜203，与所述振膜本体的边缘部分堆叠设置，并固定在一起。
可选地，所述振膜本体和所述辅助振膜的上下位置可以任意设置，例如所述振膜本体位于所述辅助振膜的上方，或者所述辅助振膜位于所述振膜本体的上方均可以实现本发明所述目的。
其中，所述辅助振膜203仅设置于所述振膜的边缘区域，在所述振膜的中心区域仍然为单层的振膜，通过所述设置既可以保证所述振膜在边缘处具有较大的厚度，所述辅助振膜203对所述振膜起到保护作用，防止所述振膜在边缘处碎裂，同时还可以保证振膜具有良好的弹性，使麦克风的性能进一步提高，不会牺牲麦克风的灵敏度。
其中，在本发明中为了克服振膜边缘容易碎裂的问题，设计两层结构的、使边缘增厚的振膜。通过本方案,可以使缺陷点(weak point)处的振膜厚度达到振膜中间区域的两倍或者两倍以上。通过所述改进可以提高耐受的声音强度，提高最大声音阈值，增加器件的抗摔能力，提高器件的可靠性。
可选地，所述振膜选自半导体材料、金属材料和活性树脂中的一种。
本发明还提供了一种MEMS器件的制备方法，所述方法包括：
提供基底201；
在所述基底上形成振膜，其中，所述振膜的边缘部分的厚度大于所述振膜的中心部分的厚度；
在所述振膜的上方形成背板206，所述振膜和所述背板之间形成有空腔，所述中心部分和部分所述边缘部分暴露在所述空腔中。
其中，形成所述振膜的方法包括：
在所述基底的上方形成振膜本体；
形成辅助振膜，所述辅助振膜与所述振膜本体的边缘部分堆叠设置，并固定在一起。
具体地，形成所述辅助振膜的方法包括：
在所述基底上形成辅助振膜材料并图案化，以去除位于振膜中心区域的所述辅助振膜材料，从而在预定形成振膜的区域的边缘处形成所述辅助振膜；
形成所述辅助振膜之后，在所述辅助振膜和所述基底上形成振膜本体材料层；
图案化所述辅助振膜和所述振膜本体材料层，以得到所述振膜；
或者
在所述基底上形成振膜本体并露出所述基底的外侧；
在所述振膜本体上形成辅助振膜本体材料层，以覆盖所述振膜本体；
图案化所述辅助振膜本体材料层和所述振膜本体，以去除位于所述振膜本体中心区域的所述辅助振膜材料，并在所述振膜本体的边缘处形成辅助振膜，以得到所述振膜。
本发明中振动边缘增厚的振膜可以使缺陷点(weak point)处的振膜厚度达到振动中间区域的两倍或者两倍以上，提高耐受的声音强度，增加器件的抗摔能力和最大声音阈值，大大的提高器件的可靠性。
实施例一
所述MEMS器件包括：
基底201；
振膜，位于所述基底的上方，所述振膜的边缘部分的厚度大于所述振膜的中心部分的厚度；
背板206，位于所述振膜的上方；
空腔，位于所述振膜和所述背板之间，所述中心部分和部分所述边缘部分暴露在所述空腔中。
其中，所述振膜包括：
振膜本体204，位于所述基底的上方；
辅助振膜203，与所述振膜本体的边缘部分堆叠设置，并固定在一起。
可选地，所述振膜本体和所述辅助振膜的上下位置可以任意设置，例如所述振膜本体位于所述辅助振膜的上方，或者所述辅助振膜位于所述振膜本体的上方均可以实现本发明所述目的。
如图2j所示，其中，所述基底201可以选用半导体衬底或者MEMS麦克风器件的衬底，例如所述基底201可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上层叠硅(SSOI)、绝缘体上层叠锗化硅(S-SiGeOI)、绝缘体上锗化硅(SiGeOI)以及绝缘体上锗(GeOI)等。
其中，所述振膜选自半导体材料、金属材料和活性树脂中的一种。
其中，所述振膜本体204可以是半导体，比如多晶硅；也可以是其他金属，比如铝、铜、钛或铬。此外，所述振膜本体也可以是其他材料，比如活性树脂BCB。
其中，所述振膜本体可采用包括但不限于外延生长法、有机合成法、化学气相沉积(CVD)或等离子增强化学气相沉积法(PECVD)等沉积方法形成。
可选地，所述辅助振膜203可以是半导体，比如多晶硅；也可以是其他金属，比如铝、铜、钛或铬。此外，所述辅助振膜203也可以是其他材料，比如活性树脂BCB。
可选地，所述辅助振膜的厚度大于或等于所述振膜本体的厚度。
其中，所述辅助振膜203仅设置于所述振膜的边缘区域，在所述振膜的中心区域仍然为单层的振膜，通过所述设置既可以保证所述振膜在边缘处具有较大的厚度，所述辅助振膜203对所述振膜起到保护作用，防止所述振膜在边缘处碎裂，同时还可以保证振膜具有良好的弹性，使麦克风的性能进一步提高，不会牺牲麦克风的灵敏度。
其中，所述背板206选用导电材料或者掺杂的半导体材料，可选地，在该实施例中选用掺杂的硅。
其中，所述掺杂离子并不局限于某一种，例如可以为B、P、N、As等，不再一一列举。
在该步骤中所述背板206通过共晶结合或者热键合的方法与所述牺牲层键合，以形成一体的结构。
其中，所述空腔露出所述中心部分同时露出部分所述边缘部分，在所述空腔中露出的边缘部分可以防止所述振膜在边缘处碎裂。
在所述基底中形成有背腔，在底部露出所述振膜的中心部分和部分所述边缘部分。
其中，所述MEMS器件还包括：保护层，位于所述背板上方；其中，所述保护层和所述背板中形成有若干位于所述空腔上方并与所述空腔连通的声孔开口。
在本发明中所述背板为固定电极，所述振膜为动电极，所述背板和所述振膜之间的空腔为介电质，振膜受到压力之后，振膜(Membrane)产生形变，如图2j所示，振膜的运动产生电容的变化，利用电容变化量进行运算和工作，通过振膜将声音信号转换成电信号。
本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种MEMS器件，所述MEMS器件包括：基底；振膜，位于所述基底的上方，所述振膜的边缘部分的厚度大于所述振膜的中心部分的厚度；背板，位于所述振膜的上方；空腔，位于所述振膜和所述背板之间，所述中心部分和部分所述边缘部分暴露在所述空腔中。其中，振动边缘增厚的振膜可以使缺陷点(weakpoint)处的振膜厚度达到振动中间区域的两倍或者两倍以上，提高耐受的声音强度，增加器件的抗摔能力和最大声音阈值，大大的提高器件的可靠性。
实施例二
本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种MEMS器件的制备方法，下面结合附图对所述方法作进一步的说明。其中，图2a-2j为本发明中所述MEMS器件的制备过程示意图；图3为本发明中移动电话手机的示例的外部视图。
图1为本发明中所述MEMS器件的制备工艺流程图，具体包括以下步骤：
步骤S1：提供基底；
步骤S2：在所述基底上形成振膜，其中，所述振膜的边缘部分的厚度大于所述振膜的中心部分的厚度；
步骤S3：在所述振膜的上方形成背板，所述振膜和所述背板之间形成有空腔，所述中心部分和部分所述边缘部分暴露在所述空腔中。
下面以附图1中的工艺流程图为基础，对所述方法展开进行详细说明。
执行步骤一，提供基底201，在所述基底上形成振膜，其中，所述振膜的边缘部分的厚度大于所述振膜的中心部分的厚度。
具体地，如图2a所示，所述基底201可以选用半导体衬底或者MEMS麦克风器件的衬底，例如所述基底201可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上层叠硅(SSOI)、绝缘体上层叠锗化硅(S-SiGeOI)、绝缘体上锗化硅(SiGeOI)以及绝缘体上锗(GeOI)等。
形成所述振膜的方法包括：
在所述基底的上方形成振膜本体；
形成辅助振膜，所述辅助振膜与所述振膜本体的边缘部分堆叠设置，并固定在一起。
具体地，形成所述辅助振膜的方法包括：
在所述基底201上形成有绝缘层202，所述绝缘层202可以选用SiN，但不局限于所述材料。在所述绝缘层上形成辅助振膜材料并图案化，以去除位于振膜中心区域的所述辅助振膜材料，从而在预定形成振膜的区域的边缘处形成所述辅助振膜203，如图2b所示。
其中，所述辅助振膜可采用包括但不限于外延生长法、有机合成法、化学气相沉积(CVD)或等离子增强化学气相沉积法(PECVD)等沉积方法形成。
可选地，所述辅助振膜203可以是半导体，比如多晶硅；也可以是其他金属，比如铝、铜、钛或铬。此外，所述辅助振膜203也可以是其他材料，比如活性树脂BCB。
形成所述辅助振膜之后，在所述辅助振膜和所述基底上形成振膜本体材料层；图案化所述辅助振膜和所述振膜本体材料层，以得到所述振膜。
具体地，如图2c-2d所示，其中在所述辅助振膜和所述基底上形成振膜的步骤包括：
在所述辅助振膜和所述基底上形成振膜本体材料层，如图2c所示；
图案化所述振膜本体材料层和所述辅助振膜，以得到具有目标形状的所述振膜，如图2d所示。
其中，所述振膜本体材料层可以是半导体，比如多晶硅；也可以是其他金属，比如铝、铜、钛或铬。此外，所述振膜也可以是其他材料，比如活性树脂BCB。
其中，所述振膜本体材料层可采用包括但不限于外延生长法、有机合成法、化学气相沉积(CVD)或等离子增强化学气相沉积法(PECVD)等沉积方法形成。
上述实施例为先形成辅助振膜再形成振膜主体的示例，作为替代性实施方式，还可以先形成振膜主体再形成辅助振膜，在该替代性实施例中形成所述振膜的方法包括以下步骤：
在所述基底上形成振膜本体并露出所述基底的外侧；
在所述振膜本体上形成辅助振膜本体材料层，以覆盖所述振膜本体；
图案化所述辅助振膜本体材料层和所述振膜本体，以去除位于所述振膜本体中心区域的所述辅助振膜材料，并在所述振膜本体的边缘处形成辅助振膜，以得到所述振膜。
在上述两种方式中所述辅助振膜203都仅设置于所述振膜的边缘区域，在所述振膜的中心区域仍然为单层的振膜，通过所述设置既可以保证所述振膜在边缘处具有较大的厚度，所述辅助振膜203对所述振膜起到保护作用，防止所述振膜在边缘处碎裂，同时还可以保证振膜具有良好的弹性，使麦克风的性能进一步提高，不会牺牲麦克风的灵敏度。
具体地，在该步骤中通过干法蚀刻所述振膜本体材料层和所述辅助振膜，在本发明中可以根据所选材料的不同来选择蚀刻气体，例如在本发明中可以选择CF4、CO2、O2、N2中的一种或者多种，所述蚀刻压力可以为20-300mTorr，优选为50-150mTorr，功率为200-600W。
在该步骤中还可以在所述振膜中形成开口，以调节形成的所述振膜中的应力。
例如在所述辅助振膜的内侧形成若干开口，以释放所述振膜中的应力。
执行步骤二，在所述基底和所述振膜上形成牺牲层。
具体地，如图2e所示，形成所述牺牲层的步骤包括：
步骤1：在所述基底和所述振膜上形成第一牺牲材料层2051，以覆盖所述基底和所述振膜，如图2e所示；
步骤2：图案化所述第一牺牲材料层，以去除所述基底外侧的所述第一牺牲材料层，同时在所述第一牺牲材料层中形成第一开口10，以露出所述振膜，如图2f所示；
其中，所述第一开口用于在后续的步骤中形成阻挡结构，作为所述振膜形变的阻挡层，防止所述振膜发生过度的形变从而发生碎裂。
步骤3：在所述第一牺牲材料层上形成第二牺牲材料层2052，以覆盖所述第一牺牲材料层，如图2f所示。
在步骤3中共形沉积所述第二牺牲材料层2052，因此在所述第一开口上方的所述第二牺牲材料层2052中会形成与所述第一开口上下对应的第二开口20。
图案化所述第一牺牲材料层的步骤包括：在所述第一牺牲材料层上形成掩膜层，例如光刻胶层，然后对所述光刻胶层进行曝光显影，形成开口，然后以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述第一牺牲材料层，以在所述第一牺牲材料层的中间部位形成第一开口10，露出所述振膜本体204。
在该步骤中选用干法蚀刻，例如可以选用择CF4、CO2、O2、N2中的一种或者多种。
所述牺牲层可选为氧化物层，例如SiO2和掺碳氧化硅(SiOC)等材料，并不局限于某一种。
所述牺牲层可以选用现有技术中常用的沉积方法，例如可以是通过化学气相沉积(CVD)法、物理气相沉积(PVD)法或原子层沉积(ALD)法等形成的。本发明中优选原子层沉积(ALD)法。
执行步骤三，在所述牺牲层上形成背板，以覆盖所述牺牲层。
具体地，如图2g所示，该步骤中形成背板206，以在后续的步骤中形成固定电极。
因此所述背板206选用导电材料或者掺杂的半导体材料，可选地，在该实施例中选用掺杂的硅。
其中，所述掺杂离子并不局限于某一种，例如可以为B、P、N、As等，不再一一列举。
在该步骤中所述背板206通过共晶结合或者热键合的方法与所述牺牲层键合，以形成一体的结构。
在该步骤中所述背板并不填充所述第二开口，或者在填充所述第二开口之后接着对所述背板和所述第二牺牲材料层进行图案化，再次形成所述第二开口，可选地，在该步骤中还可以形成更多、更密的第二开口。
执行步骤四，去除所述振膜和所述背板之间的所述牺牲层，以在所述振膜和所述背板之间形成空腔。
具体地，形成所述空腔的步骤包括：
步骤1：在所述基底、所述背板和所述牺牲层上形成保护层207，以覆盖所述牺牲层和所述背板206；
步骤2：图案化所述保护层207和所述背板以在所述保护层207和所述背板中形成声孔开口30并露出所述牺牲层；
步骤3：通过所述声孔开口30去除所述振膜和所述背板之间的所述牺牲层。
在所述背板晶圆上形成保护层207，以覆盖所述背板晶圆。
具体地，如图2h所示，所述保护层207可以选用本领域常用的钝化材料，在该步骤中，所述保护层207为选自PESIN层、PETEOS层、SiN层和多晶硅层中的一种或者多种。
可选地，在形成所述声孔开口30的同时，在所述声孔开口的外侧形成接触孔开口40，以露出的所述振膜和/或所述背板，并在露出的所述振膜和/或所述背板上形成金属焊盘208，以用于后续的互连，所述金属焊盘选用金属材料，例如可以选用金属铜，如图2i所示。
所述焊盘金属层的沉积可以选用现有技术中常用的沉积方法，例如可以是通过化学气相沉积(CVD)法、物理气相沉积(PVD)法或原子层沉积(ALD)法等形成的。本发明中优选原子层沉积(ALD)法。
进一步，所述保护层207不仅覆盖所述背板晶圆，还会进一步填充所述第二开口，以在所述第二开口中形成向所述振膜突出的阻挡结构50，如图2h所示，作为所述振膜形变的阻挡层，防止所述振膜发生过度的形变从而发生碎裂。
其中，所述声孔开口不仅用作去除所述牺牲层的开口，在去除所述牺牲层形成空腔之后，所述声孔开口还用于将声波传至所述振膜。
其中，所述牺牲层选用氧化物层时，可以选用BOE的湿法蚀刻去除所述牺牲材料层。
具体地，可以将蚀刻液滴入所述声孔开口中从而蚀刻露出的所述牺牲层。
所述BOE蚀刻液的质量分数为0.1％-10％，所述湿法蚀刻温度为25-90℃，所述湿法蚀刻时间为100～10000s，但是并不局限于该示例，还可以选用本领域常用的其他方法。
在形成所述空腔之后，所述声孔开口位于所述空腔上方并与所述空腔连通。
其中，所述空腔位于所述振膜和所述背板之间，作为介电质，振膜的所述中心部分和部分所述边缘部分暴露在所述空腔中。
在形成所述空腔之后所述方法还进一步包括图案化所述基底的背面，以在所述基底中形成背腔，以露出所述中心部分和部分所述边缘部分，以保证所述振膜与空腔的边界处的厚度较大，提高耐受的声音强度，增加器件的抗摔能力和最大声音阈值。
形成所述背腔的方法可以选用本领域的常规方法，并不局限于某一种。
至此，完成了本发明实施例的MEMS器件制备的相关步骤的介绍。在上述步骤之后，还可以包括其他相关步骤，此处不再赘述。并且，除了上述步骤之外，本实施例的制备方法还可以在上述各个步骤之中或不同的步骤之间包括其他步骤，这些步骤均可以通过现有技术中的各种工艺来实现，此处不再赘述。
本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种MEMS器件的制备方法，在制备过程中在所述基底上形成振膜，其中，所述振膜的边缘部分的厚度大于所述振膜的中心部分的厚度。其中，振动边缘增厚的振膜可以使缺陷点(weak point)处的振膜厚度达到振动中间区域的两倍或者两倍以上，提高耐受的声音强度，增加器件的抗摔能力和最大声音阈值，大大的提高器件的可靠性。
实施例三
本发明还提供了一种电子装置，包括实施例一所述的MEMS器件，所述MEMS器件根据实施例二所述方法制备得到。
本实施例的电子装置，可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、上网本、游戏机、电视机、VCD、DVD、导航仪、数码相框、照相机、摄像机、录音笔、MP3、MP4、PSP等任何电子产品或设备，也可为任何包括电路的中间产品。本发明实施例的电子装置，由于使用了上述的MEMS器件，因而具有更好的性能。
其中，图3示出移动电话手机的示例。移动电话手机300被设置有包括在外壳301中的显示部分302、操作按钮303、外部连接端口304、扬声器305、话筒306等。
其中所述移动电话手机包括实施例一所述的MEMS器件，所述MEMS器件包括基底；振膜，位于所述基底的上方，所述振膜的边缘部分的厚度大于所述振膜的中心部分的厚度；背板，位于所述振膜的上方；空腔，位于所述振膜和所述背板之间，所述中心部分和部分所述边缘部分暴露在所述空腔中。其中，振动边缘增厚的振膜可以使缺陷点(weak point)处的振膜厚度达到振动中间区域的两倍或者两倍以上，提高耐受的声音强度，增加器件的抗摔能力和最大声音阈值，大大的提高器件的可靠性。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (15)

1.一种MEMS器件，其特征在于，所述MEMS器件包括：
基底；
振膜，位于所述基底的上方，所述振膜的边缘部分的厚度大于所述振膜的中心部分的厚度；
背板，位于所述振膜的上方；
空腔，位于所述振膜和所述背板之间，所述中心部分和部分所述边缘部分暴露在所述空腔中。
2.根据权利1所述的MEMS器件，其特征在于，所述振膜包括：
振膜本体，位于所述基底的上方；
辅助振膜，与所述振膜本体的边缘部分堆叠设置，并固定在一起。
3.根据权利2所述的MEMS器件，其特征在于，所述辅助振膜的厚度大于或等于所述振膜本体的厚度。
4.根据权利1或2所述的MEMS器件，其特征在于，所述振膜选自半导体材料、金属材料和活性树脂中的一种。
5.根据权利1所述的MEMS器件，其特征在于，所述基底中形成有背腔，以露出所述中心部分和部分所述边缘部分。
6.根据权利1所述的MEMS器件，其特征在于，所述MEMS器件还包括：
保护层，位于所述背板上方；其中，所述保护层和所述背板中形成有若干位于所述空腔上方并与所述空腔连通的声孔开口。
7.一种MEMS器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供基底；
在所述基底上形成振膜，其中，所述振膜的边缘部分的厚度大于所述振膜的中心部分的厚度；
在所述振膜的上方形成背板，所述振膜和所述背板之间形成有空腔，所述中心部分和部分所述边缘部分暴露在所述空腔中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，形成所述空腔的方法包括：
在所述基底和所述振膜上形成牺牲层，所述背板覆盖所述牺牲层；
形成所述背板后，去除所述振膜和所述背板之间的所述牺牲层，以在所述振膜和所述背板之间形成空腔并露出所述中心部分和部分所述边缘部分。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述牺牲层的步骤包括：
在所述基底和所述振膜上形成第一牺牲材料层，以覆盖所述基底和所述振膜；
图案化所述第一牺牲材料层，以在所述第一牺牲材料层中形成露出所述振膜的开口；
在所述第一牺牲材料层上形成第二牺牲材料层。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，去除所述牺牲层的步骤包括：
在所述基底、所述背板和所述牺牲层上形成保护层；
图案化所述保护层和所述背板，以在所述保护层和所述背板中形成声孔开口并露出所述牺牲层；
通过所述声孔开口去除露出的所述振膜和所述背板之间的所述牺牲层。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在形成所述空腔之后所述方法还进一步包括图案化所述基底的背面，以在所述基底中形成背腔以露出所述中心部分和部分所述边缘部分。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，形成所述振膜的方法包括：
在所述基底的上方形成振膜本体；
形成辅助振膜，所述辅助振膜与所述振膜本体的边缘部分堆叠设置，并固定在一起。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，形成所述辅助振膜的方法包括：
在所述基底上形成辅助振膜材料并图案化，以去除位于振膜中心区域的所述辅助振膜材料，从而在预定形成振膜的区域的边缘处形成所述辅助振膜；
形成所述辅助振膜之后，在所述辅助振膜和所述基底上形成振膜本体材料层；
图案化所述辅助振膜和所述振膜本体材料层，以得到所述振膜。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述辅助振膜的厚度大于或等于所述振膜本体的厚度。
15.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括权利要求1至6之一所述的MEMS器件。
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