CN219156510U - 一种mems器件及电子装置 - Google Patents

Abstract

一种MEMS器件及电子装置，该MEMS器件包括：第一衬底，第一衬底的第一表面形成有第一凹槽，第一凹槽内包括梳齿区域和虚拟区域，第一凹槽的梳齿区域设置有多个间隔设置的第一梳齿，第一凹槽的虚拟区域设置有至少一个第一支撑梁；第二衬底，第二衬底的第一表面形成有第二凹槽，第二衬底的第一表面和第一衬底的第一表面相接合，第一凹槽和第二凹槽围合成空腔，第二凹槽内设置有与第一支撑梁相对的第二支撑梁，在与第一衬底的第一表面垂直的方向上，第一支撑梁和第二支撑梁之间间隔第一预定距离，第二凹槽正对第一梳齿一侧的表面与第一梳齿之间间隔第二预定距离，第一预定距离小于第二预定距离。该MEMS器件设置的支撑梁能在研磨中避免衬底下压引起梳齿折断。

Description

一种MEMS器件及电子装置

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种MEMS器件及电子装置。

背景技术

MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)是指一种将机械构件、驱动部件、光学系统、电控系统集成为一个整体的微型系统。MEMS器件具有体积小、功耗低等优势，在智能手机、平板电脑、游戏机、汽车、无人机等多个领域具有广泛的应用场景。常用的MEMS芯片包括加速度计、陀螺仪、压力传感器、麦克风等。类似于集成电路，MEMS器件也在朝着高性能、小型化和低成本并集成化的方向发展。

随着对MEMS器件的功能和性能进行提升的要求，MEMS器件的结构设计也越来越复杂。具有静电驱动的梳齿结构的MEMS器件通过衬底与盖帽衬底的键合(bonding)工艺来实现上、下梳齿的交错集成，在MEMS器件的盖帽衬底与衬底键合之前，需要先在衬底上蚀刻出下梳齿结构，在MEMS器件的盖帽衬底与衬底键合之后，在盖帽衬底上蚀刻出上梳齿结构，其中MEMS器件的衬底和盖帽衬底分别使用绝缘体上硅(Silicon-on-insulator，SOI)。

盖帽衬底的绝缘体上硅包括基底层21、埋氧层22和结构层23，如图1A所示，为了精准控制MEMS器件的盖帽衬底的厚度的均一性(Uniformity)，在键合后需要通过研磨(Grinding)工艺对盖帽衬底进行减薄，得到如图1B所示的经减薄的盖帽衬底，以及将盖帽衬底(也即SOI衬底)的基底层21和埋氧层22在随后的步骤中去除，然后蚀刻结构层23形成上梳齿结构，但是通过验证，在盖帽衬底经由研磨工艺变得越来越薄的过程中，盖帽衬底会出现下压并出现与衬底上的如图1C中所示的下梳齿11接触的情况，这会影响到下梳齿正常转动甚至使梳齿折断并发生剥离(peeling)。

因此，有必要提出一种新的MEMS器件及电子装置，以至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

在实用新型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。本申请的实用新型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。

针对目前存在的问题，本申请实施例一方面提供一种MEMS器件及电子装置，包括：

第一衬底，所述第一衬底的第一表面上形成有第一凹槽，所述第一凹槽内包括梳齿区域和虚拟区域，其中，所述第一凹槽的梳齿区域设置有多个间隔设置的第一梳齿，所述第一凹槽的虚拟区域设置有至少一个第一支撑梁；第二衬底，所述第二衬底的第一表面形成有第二凹槽，所述第二衬底的第一表面和所述第一衬底的第一表面相接合，并且，所述第一凹槽和所述第二凹槽围合成空腔，所述第二凹槽内设置有与所述第一支撑梁相对的第二支撑梁，在与所述第一衬底的第一表面垂直的方向上，所述第一支撑梁和所述第二支撑梁之间间隔第一预定距离，在与所述第一衬底的第一表面垂直的方向上，所述第二凹槽正对所述第一梳齿一侧的表面与所述第一梳齿之间间隔第二预定距离，所述第一预定距离小于所述第二预定距离。

示例地，所述MEMS器件还包括：多个第二梳齿，多个所述第二梳齿间隔设置于所述第二衬底，且相邻所述第二梳齿之间的间隔空隙贯穿所述第二衬底并与所述第二凹槽连通，所述间隔空隙分别对应一个所述第一梳齿，其中，在与所述第一衬底的第一表面垂直的方向上，所述第二梳齿和所述第一梳齿之间间隔所述第二预定距离。

示例地，所述间隔大于所述第二梳齿相对所述第一梳齿所能移动的最大位移。

示例地，所述第一衬底为SOI衬底，所述SOI衬底包括依次层叠的基底层、埋氧层和结构层，所述第一凹槽形成在所述结构层内，所述第一梳齿连接于所述埋氧层。

示例地，所述第一支撑梁的高度和所述第一梳齿的高度相同，或者，所述第一支撑梁的高度高于所述第一梳齿的高度。

示例地，所述第一支撑梁与所述第一梳齿的材质相同。

示例地，在所述第一梳齿的排列方向上，所述第一支撑梁的宽度尺寸大于任意一个所述第一梳齿的宽度尺寸。

示例地，所述虚拟区域的至少相对两侧均为所述梳齿区域。

本申请还介绍一种电子装置，包括上述任一项的MEMS器件。

根据本申请所提供的MEMS器件，通过在第一衬底的虚拟(dummy)区域设置第一支撑梁，在第二衬底设置第二支撑梁，第一支撑梁和第二支撑梁相对，从而能在研磨工艺中避免第二衬底下压引起第一梳齿折断的问题，以及解决研磨工艺过程中机械磨轮对梳齿的损伤，从而在研磨工艺的机械压力下，能够保护梳齿结构，提高了MEMS器件的生产良率和MEMS器件的性能及可靠性。

附图说明

本申请的下列附图在此作为本申请的一部分用于理解本申请。附图中示出了本申请的实施例及其描述，用来解释本申请的原理。

附图中：

图1A示出了根据相关技术的在执行研磨工艺前的MEMS器件的截面结构示意图；

图1B示出了根据相关技术的在执行研磨工艺后的MEMS器件的截面结构示意图；

图1C示出了根据相关技术的在执行研磨工艺中的MEMS器件的截面结构示意图；

图2示出了根据本申请一实施例的MEMS器件的截面结构示意图；

图3示出了根据本申请一实施例的MEMS器件的制造方法的示意性流程图；

图4示出了根据本申请一实施例的MEMS器件的制造方法的第一衬底的截面结构示意图；

图5示出了根据本申请一实施例的MEMS器件的制造方法的第二衬底的截面结构示意图；

图6A示出了根据本申请一实施例的MEMS器件的制造方法的第二衬底的截面结构示意图；

图6B示出了根据本申请一实施例的MEMS器件的制造方法的第二衬底的截面结构示意图；

图6C示出了根据本申请一实施例的MEMS器件的制造方法的第二衬底的截面结构示意图；

图7示出了根据本申请一实施例的MEMS器件的制造方法的第二衬底的截面结构示意图；

图8示出了根据本申请一实施例的MEMS器件的制造方法的在执行研磨工艺前的MEMS器件的截面结构示意图；

图9示出了根据本申请一实施例的MEMS器件的制造方法的在执行研磨工艺后的MEMS器件的截面结构示意图；

图10示出了根据本申请一实施例的MEMS器件的制造方法的在执行研磨工艺后的MEMS器件的截面结构示意图；

图11示出了根据本申请一实施例的MEMS器件的制造方法的在执行研磨工艺后的MEMS器件的截面结构示意图；

图12示出了根据本申请一实施例的MEMS器件的制造方法获得的MEMS器件的截面结构示意图。

附图标记：

下梳齿11，基底层21、埋氧层22，结构层23，

MEMS器件100，第一衬底101，梳齿区域1101，虚拟区域1102，第一梳齿111，第一支撑梁112，第二衬底102，第二梳齿121，第二支撑梁122，基底层1011，埋氧层1012，结构层1013，基底层1021，埋氧层1022，结构层1023，硬掩膜层1024，硬掩膜层1025，刻蚀停止层1026，键合层103。

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申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请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，为了避免与本申请发生混淆，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，本申请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，并且将本申请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，在不脱离本申请教导之下，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申请的限制。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。

在制备MEMS器件时需要对盖帽衬底执行机械研磨工艺，通过磨轮施加压力，对盖帽衬底进行削薄。在执行机械研磨工艺的过程中，盖帽衬底的硅衬底在研磨至薄片后，随着衬底越来越薄的过程中，上层的盖帽衬底硅衬底(包括如图1C中所示的基底层21、埋氧层22和结构层23)会出现下压情况，从而接触到基底衬底(例如基底晶圆)上的如图1C中所示的下梳齿11，这会影响到梳齿正常转动甚至折断发生剥离。

通过改变研磨时磨轮的进给速度对上述问题有轻微改善，但是盖帽衬底的上层硅减薄到250μm及以下依然会使得盖帽衬底的上层硅出现下压情况，而接触到基底衬底上的梳齿结构，而且磨轮的进给速度降到0.1μm/s及以下时，会发生打滑现象，即磨轮与衬底表面在研磨过程中，由于进给速度太低，无法研磨掉硅，从而发生打滑现象，使得衬底表面破损，产生内伤。

此外，通过化学方法去除硅衬底的方法，例如，干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺均无法精准控制硅厚度的均一性，会导致盖帽衬底边缘的埋氧层未刻蚀干净，以及中心位置的结构层被过刻。

为了解决相关技术中存在的问题，综合考虑机械研磨和化学方法刻蚀等利弊，本申请提出一种新的MEMS器件，通过改变器件的结构在下梳齿中间虚拟区域增加支撑梁来保护下梳齿及其他结构，依然可以使用机械研磨。下面结合附图对所述MEMS器件做进一步的说明，其中图2为根据本申请一实施例中MEMS器件的截面结构示意图。

首先，如图2所示，MEMS器件100包括第一衬底101，第一衬底101的第一表面上形成有第一凹槽，第一凹槽内包括梳齿区域1101和虚拟区域1102，其中，第一凹槽的梳齿区域1101设置有多个间隔设置的第一梳齿111，第一凹槽的虚拟区域1102设置有至少一个第一支撑梁112。

可选地，第一衬底101其可以是以下所提到的材料中的至少一种：Si、Ge、SiGe、SiC、SiGeC、InAs、GaAs、InP或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅(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。

在一些实施例中，第一衬底101为SOI衬底，SOI衬底依次层叠的基底层1011、埋氧层1012和结构层1013，第一凹槽形成在所述结构层1013内，其中第一梳齿111连接于埋氧层1012，也即第一梳齿111的底部位于埋氧层1012的表面。

第一梳齿111可以是通过刻蚀第一衬底101的结构层1013而获得的，可以在刻蚀形成第一凹槽的同时形成多个第一梳齿111，其中第一凹槽的露出第一衬底101的埋氧层1012。

第一凹槽内可以具有梳齿区域1101和虚拟区域1102，其中，梳齿区域1101也即用于设置第一梳齿111的区域，而虚拟区域1102也可以称为空白区域，其通常不会设置额外的其他功能器件。

可选地，虚拟区域1102的至少相对两侧均为梳齿区域1101，具体地，虚拟区域1102可以大体位于第一凹槽的中心区域。

可选地，多个第一梳齿111可以具有大体相同的高度，该高度也即是指在与第一衬底101的表面垂直的方向上的尺寸，或者，在一些实施例中，在多个第一梳齿111的排列方向上，第一梳齿111的尺寸可以大体相同或者不同，或者部分相同，部分不同。

为了在器件制作时，对第一梳齿111进行保护，本申请的MEMS器件100还在第一凹槽的虚拟区域1102形成有第一支撑梁112，可选地，所述第一支撑梁112的高度和所述第一梳齿111的高度相同，或者，所述第一支撑梁112的高度低于所述第一梳齿111的高度，或者，所述第一支撑梁112的高度高于所述第一梳齿111的高度。

可选地，在所述第一梳齿111的排列方向上，所述第一支撑梁112的宽度尺寸大于任意一个所述第一梳齿111的宽度尺寸，从而能够在器件制作时对其上层的结构起到更稳固的支撑作用。在一些实施例中，在第一支撑梁112的结构具有足够的支撑能力时，第一支撑梁112的宽度尺寸小于或等于任意一个第一梳齿111的宽度尺寸。

可选地，第一支撑梁112可以和第一梳齿111具有相同的材质，其可以是在第一梳齿111形成时同步形成第一支撑梁112，使得第一支撑梁112和第一梳齿111可以采用同一工艺步骤得到，在工艺上更容易制作，节省了工艺步骤，并且降低了制造成本；当第一支撑梁112与第一梳齿111的材质相同时，第一支撑梁112的宽度尺寸可以大于或等于任意一个第一梳齿111的宽度尺寸。或者，在一些实施例中，第一支撑梁112还可以和第一梳齿111具有不同的材质，第一支撑梁112和第一梳齿111则通过不同的工艺步骤制作而成。

继续参考图2，MEMS器件100还包括第二衬底102，第二衬底102的第一表面形成有第二凹槽，第二衬底102的第一表面和第一衬底101的第一表面相接合，并且，第一凹槽和第二凹槽围合成空腔，其中，第二凹槽内设置有与第一支撑梁112相对的第二支撑梁122。

可选地，第二衬底102其可以是以下所提到的材料中的至少一种：Si、Ge、SiGe、SiC、SiGeC、InAs、GaAs、InP或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅(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。

在一些实施例中，第二衬底102为SOI衬底，SOI衬底包括依次层叠的基底层、埋氧层和结构层，第二凹槽形成在结构层内。

在一些实施例中，第二衬底102的第一表面和第一衬底101的第一表面相接合，也即第二衬底102的第二凹槽外侧的第一表面和第一衬底101的第一凹槽外侧的第一表面相接合，例如可以是第二衬底102和第一衬底101直接键合，或者也可以是通过例如键合层103间接键合，键合层103可以包括氧化物层，或者，其他适合的材料。继续参考图2，MEMS器件100还包括多个第二梳齿121，多个第二梳齿121间隔设置于第二衬底102，且相邻第二梳齿121之间的间隔空隙贯穿第二衬底101并与第二凹槽连通，且间隔空隙分别对应一个第一梳齿111，也即多个第二梳齿121和第一梳齿111交错排布。

可选地，第二支撑梁122可以和第二梳齿121具有相同的材质，其可以是在第二梳齿121形成时同步形成第二支撑梁122；或者，在一些实施例中，第二支撑梁122还可以和第二梳齿121具有不同的材质，第二支撑梁122和第二梳齿121则通过不同的工艺步骤制作而成。

可选地，在与所述第一衬底101的第一表面垂直的方向上，所述第一支撑梁112和所述第二支撑梁122之间间隔第一预定距离。该第一预定距离可以根据实际需要合理设定，例如，所述第一预定距离大于所述第二梳齿121相对所述第一梳齿111所能移动的最大位移，通过这样的设置，可以避免由于该第一预定距离过于短，而影响第二梳齿121相对第一梳齿111的移动，从而影响器件的正常使用。

继续参考图2，在与第一衬底101的第一表面垂直的方向上，第二凹槽正对第一梳齿111一侧的表面与第一梳齿111之间间隔第二预定距离，第一支撑梁112和第二支撑梁122之间间隔的第一预定距离小于所述第二预定距离，也即在第二凹槽所在的第二衬底102制作为第二梳齿121时，在与第一衬底101的第一表面垂直的方向上，第一梳齿111和第二梳齿121之间间隔所述第二预定距离；其中，第一支撑梁112与第二支撑梁122之间间隔的所述第一预定距离小于第一梳齿111与第二梳齿121之间间隔的所述第二预定距离；由于硅(Si)有一定的柔韧特性，在器件制作的过程中，对第二衬底102的背面(也即于第二衬底102的第一表面相对的第二表面)进行机械研磨，第二衬底102会受力而朝向第一衬底101弯曲形变，在该状态时第一支撑梁112和第二支撑梁122相接触，第一支撑梁112与第二支撑梁122之间在与第一衬底101的第一表面垂直的方向上的所述第一预定距离减小为0，而由于第一预定距离小于第二预定距离，在与第一衬底101的第一表面垂直的方向上，第二梳齿121与第一梳齿111之间的所述第二预定距离仍然大于0，此时第二凹槽正对第一梳齿111一侧的表面尚未与第一梳齿111相接触，因此通过第一支撑梁112对第二支撑梁122的支撑，可以避免第二凹槽上方的第二衬底102在研磨工艺的机械压力作用下的严重变形，而接触并损伤第一梳齿111的问题。

本申请的MEMS器件可以是梳齿式电容加速度传感器，梳齿式电容加速度传感器利用交叉分布的梳齿电极来形成电容，其中第二梳齿为可动梳齿，第一梳齿为固定梳齿，可动梳齿则附着在质量块上。在外力的作用下，可动梳齿随着质量块一起运动，并产生位移，使可动梳齿与固定梳齿之间的电容发生变化，再由检测电路测出具体的电容变化量，从而计算得出加速度的值。

本申请实施例的MEMS器件的有益效果：

根据本申请所提供的MEMS器件，通过在第一衬底的虚拟区域设置第一支撑梁，在第二衬底设置第二支撑梁，第一支撑梁和第二支撑梁相对，从而能在研磨工艺中避免第二衬底下压引起第一梳齿折断的问题，以及解决研磨工艺过程中机械磨轮对梳齿的损伤，从而在研磨工艺的机械压力下，能够保护梳齿，提高了MEMS器件的生产良率和MEMS器件的性能及可靠性。

本申请还提供了一种制造上述实施例中的MEMS器件的方法，如图3所示，包括以下步骤：

步骤S1：提供第一衬底，第一衬底的第一表面形成有第一凹槽，第一凹槽内包括梳齿区域和第一虚拟区域，其中，第一凹槽的梳齿区域形成有多个间隔形成的第一梳齿，第一凹槽的虚拟区域形成有至少一个第一支撑梁。

具体地，如图4所示，在第一衬底101上的第一凹槽中位于第一梳齿111之间的虚拟区域1102形成有第一支撑梁112。

具体地，其中在该步骤中选用干法蚀刻以形成第一凹槽，作为优选，选用气体蚀刻来形成第一凹槽，在本申请中可以根据所选材料的不同来选择蚀刻气体，例如在本申请中可以选择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。

步骤S2：提供第二衬底，第二衬底的第一表面形成有第二凹槽，第二凹槽内形成有与第一支撑梁相对的第二支撑梁。

在一个实施例中，如图5所示，第二衬底102为SOI衬底，SOI衬底包括基底层1021、埋氧层1022和结构层1023，其中第二支撑梁122位于结构层1023。在一个实施例中，第二衬底102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。

可以采用本领域技术人员熟知的任意适合的方法形成第二凹槽和第二支撑梁，在一个实施例中，如图6A、图6B和图6C所示，先在第二衬底102的第一表面形成硬掩膜层1024，对该硬掩膜层1024进行图案化，以定义预定形成第二支撑梁122的区域，然后以硬掩膜层1024为掩膜，对第二衬底102的结构层1023进行刻蚀，以形成第二支撑122梁对应的开口，在开口内形成硬掩膜层1025，再形成定义有第二凹槽图案和位置的图案化的光刻胶层，以图案化的光刻胶层作为掩膜，在第二衬底102的结构层1023上刻蚀出如图5所示的第二凹槽120，同时形成第二支撑梁122；其中第二支撑梁122的高度小于第二凹槽的深度。

具体地，其中在该步骤中选用干法蚀刻以形成第二凹槽，作为优选，选用气体蚀刻来形成第二凹槽，在本申请中可以根据所选材料的不同来选择蚀刻气体，例如在本申请中可以选择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。

步骤S3：在第二凹槽的表面和第二支撑梁的表面形成刻蚀停止层。

在一个实施例中，如图7所示，在第二凹槽的表面和第二支撑梁122的表面沉积一层氧化物作为刻蚀第二梳齿时的刻蚀停止层1026；其中，停止层的沉积可以选用化学气相沉积(CVD)法、物理气相沉积(PVD)法或原子层沉积(ALD)法等形成的低压化学气相沉积(LPCVD)、激光烧蚀沉积(LAD)以及选择外延生长(SEG)中的一种。

步骤S4：将第二衬底的第一表面和第一衬底的第一表面相接合，使得第一凹槽和第二凹槽围合成空腔。

在一个实施例中，如图8所示，可执行键合工艺将第二衬底102的第一表面和第一衬底101的第一表面相接合，使得第一凹槽和所述第二凹槽围合成空腔，该键合工艺可以选用共晶结合或者热键合的工艺键合，以形成一体的结构。

步骤S5：对第二衬底进行减薄，以去除第二衬底的基底层和埋氧层。

具体地，在该步骤中通过机械研磨(例如化学机械研磨)的方法减薄第二衬底至预定厚度，如图9所示，此时，还保留有埋氧层1022

和部分基底层1021，在与第一衬底101的第一表面垂直的方向上，第二凹槽正对第一梳齿111一侧的表面与第一梳齿111之间间隔第二预定距离，第一支撑梁112和第二支撑梁122之间间隔的第一预定距离小于所述第二预定距离；由于硅(Si)有一定的柔韧特性，对第二衬底102的背面(也即于第二衬底102的第一表面相对的第二表面)进行机械研磨，随着第二衬底102的厚度越来越薄，第二衬底102会受力而朝向第一衬底101弯曲形变，在该状态时第一支撑梁112和第二支撑梁122相接触，使得第一支撑梁112与第二支撑梁122之间在与第一衬底101的第一表面垂直的方向上的第一预定距离减小为0，而由于第一预定距离小于第二预定距离，在与第一衬底101的第一表面垂直的方向上，第二凹槽正对第一梳齿111一侧的表面与第一梳齿111之间的第二预定距离仍然大于0，也即第二凹槽正对第一梳齿111一侧的表面尚未与第一梳齿111相接触，因此通过第一支撑梁112对第二支撑梁122的支撑，可以避免第二凹槽上方的第二衬底102在研磨工艺的机械压力作用下的严重变形，而接触并损伤第一梳齿111的问题。

然后再通过干法刻蚀或者湿法刻蚀的步骤去除在第二衬底上剩余的基底层和埋氧层而留下结构层1023，如图10所示，其中机械研磨的参数可以选用本领域中常用的各种参数，并不局限于某一数值范围，在此不再赘述。

步骤S6：在第二衬底上刻蚀出多个第二梳齿。

具体地，多个第二梳齿间隔设置于第二衬底，且相邻第二梳齿之间的间隔空隙贯穿第二衬底并与第二凹槽连通，且间隔空隙分别对应一个第一梳齿。

例如，如图11所示，通过例如干法刻蚀的方法刻蚀第二衬底的结构层1023并停止于刻蚀停止层1026，以形成第二梳齿121，之后，再通过例如湿法刻蚀或者氢氟酸蒸汽去除刻蚀停止层，形成如图12所示的MEMS器件，也即如图2所示的器件。

本申请提供的实施例的MEMS器件制造方法具有以下优点：

第二凹槽的深度大于第二支撑梁的高度，在研磨工艺时，通过第一支撑梁对第二支撑梁的支撑，可以避免第二凹槽上方的第二衬底在研磨工艺的机械压力作用下的严重变形，而接触并损伤第一梳齿的问题。

本申请还提供了一种电子装置，包括上述实施例所述的MEMS器件。其中，半导体器件为上述实施例的MEMS器件，或根据上述制备方法的实施例得到的MEMS器件。

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、照相机、摄像机、录音笔、MP3、MP4、PSP等任何电子产品或设备，也可为任何包括所述MEMS器件的中间产品。本实用新型的实施例的电子装置，由于使用了上述的MEMS器件，因而具有更好的性能。

本申请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，而非意在将本申请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，本申请并不局限于上述实施例，根据本申请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申请所要求保护的范围以内。本申请的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (9)

1.一种MEMS器件，其特征在于，包括：

第一衬底，所述第一衬底的第一表面上形成有第一凹槽，所述第一凹槽内包括梳齿区域和虚拟区域，其中，所述第一凹槽的梳齿区域设置有多个间隔设置的第一梳齿，所述第一凹槽的虚拟区域设置有至少一个第一支撑梁；

第二衬底，所述第二衬底的第一表面形成有第二凹槽，所述第二衬底的第一表面和所述第一衬底的第一表面相接合，并且，所述第一凹槽和所述第二凹槽围合成空腔，所述第二凹槽内设置有与所述第一支撑梁相对的第二支撑梁，在与所述第一衬底的第一表面垂直的方向上，所述第一支撑梁和所述第二支撑梁之间间隔第一预定距离，所述第二凹槽正对所述第一梳齿一侧的表面与所述第一梳齿之间间隔第二预定距离，所述第一预定距离小于所述第二预定距离。

2.如权利要求1所述的MEMS器件，其特征在于，还包括：多个第二梳齿，多个所述第二梳齿间隔设置于所述第二衬底，且相邻所述第二梳齿之间的间隔空隙贯穿所述第二衬底并与所述第二凹槽连通，所述间隔空隙分别对应一个所述第一梳齿，其中，在与所述第一衬底的第一表面垂直的方向上，所述第二梳齿和所述第一梳齿之间间隔所述第二预定距离。

3.如权利要求2所述的MEMS器件，其特征在于，所述第一预定距离大于所述第二梳齿相对所述第一梳齿所能移动的最大位移。

4.如权利要求1所述的MEMS器件，其特征在于，所述第一衬底为SOI衬底，所述SOI衬底包括依次层叠的基底层、埋氧层和结构层，所述第一凹槽形成在所述结构层内，所述第一梳齿连接于所述埋氧层。

5.如权利要求1所述的MEMS器件，其特征在于，所述第一支撑梁的高度和所述第一梳齿的高度相同，或者，所述第一支撑梁的高度高于所述第一梳齿的高度。

6.如权利要求1所述的MEMS器件，其特征在于，所述第一支撑梁与所述第一梳齿的材质相同。

7.如权利要求6所述的MEMS器件，其特征在于，在所述第一梳齿的排列方向上，所述第一支撑梁的宽度尺寸大于任意一个所述第一梳齿的宽度尺寸。

8.根据权利要求1所述的MEMS器件，其特征在于，所述虚拟区域的至少相对两侧均为所述梳齿区域。

9.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求1-8之一所述的MEMS器件。

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