TW201736245A - Ｍｅｍｓ裝置與製程 - Google Patents

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Abstract

本申請案描述MEMS傳感器及相關聯之製造方法。該MEMS傳感器具有一可撓性隔膜，該可撓性隔膜具有包含一可移動部分之一通氣孔結構，該可移動部分回應於該隔膜上之一差壓而開放以提供穿過該隔膜之一流道。該可移動部分之至少一個邊緣包含在該可移動部分之平面中的一或多個突起及/或凹陷。

Description

MEMS裝置與製程
本發明係關於微機電系統(MEMS)裝置與製程，尤其係關於與傳感器，例如，電容式麥克風，有關的MEMS裝置與製程。
各種MEMS裝置正變得愈來愈流行。MEMS傳感器及尤其MEMS電容式麥克風正愈來愈多地用於諸如行動電話及攜帶型計算裝置之攜帶型電子裝置中。
使用MEMS製造製程形成之麥克風裝置通常包含一或多個隔膜，其中用於讀出/驅動之電極沈積於該等隔膜及/或基板上。在MEMS壓力感測器及麥克風之狀況下，通常藉由量測一對電極之間的電容來實現讀出，隨著電極之間的距離回應於入射於隔膜表面上之聲波發生改變，該電容將發生變化。
圖1a及圖1b分別展示已知電容式MEMS麥克風裝置100之示意圖及透視圖。電容式麥克風裝置100包含隔膜層101，其形成一可撓性隔膜，該可撓性隔膜回應於聲波所產生的壓力差而自由移動。第一電極102機械耦接至可撓性隔膜，且其一起形成電容式麥克風裝置之第一電容板。第二電極103機械耦接至大體剛性之結構層或背板104，其一起形成電容式麥克風裝置之第二電容板。在圖1a中所展示之實例中，第二電極103 嵌入於背板結構104內。
電容式麥克風形成於基板105(例如，矽晶圓)上，該基板上可形成有上部氧化物層106及下部氧化物層107。在隔膜下方於基板中及任何上覆層中提供空腔108(在下文中被稱作基板空腔)，且可使用穿過基板105之「背蝕」形成該空腔。基板空腔108連接至位於隔膜正下方之第一空腔109。此等空腔108及109可共同地提供一聲學容積，因此允許隔膜回應於聲學刺激而移動。第二空腔110插入於第一電極102與第二電極及103之間。
可在製造製程期間使用第一犧牲層(亦即，使用供界定可隨後被移除之第一空腔的材料)及在第一犧牲材料上方沈積隔膜層101來形成第一空腔109。使用犧牲層形成第一空腔109意謂蝕刻基板空腔108在界定隔膜之直徑上並不起任何作用。實情為，隔膜之直徑係藉由第一空腔109之直徑(其又由第一犧牲層之直徑界定)結合第二空腔110之直徑(其又可由第二犧牲層之直徑界定)而界定。相比使用濕式蝕刻或乾式蝕刻執行之背蝕製程的直徑，可更準確地控制使用第一犧牲層形成之第一空腔109的直徑。因此，蝕刻基板空腔108將在下伏於隔膜101之基板的表面中界定一開口。
下文中被稱作放氣孔111之複數個孔連接第一空腔109與第二空腔110。
如所提到，可藉由在第一犧牲材料上方沈積至少一個隔膜層101而形成隔膜。以此方式，該(該等)隔膜層之材料可延伸至支撐隔膜之支撐結構(亦即，側壁)中。隔膜層及背板層彼此可由大體上相同的材料形成，例如，隔膜及背板兩者可藉由沈積氮化矽層而形成。隔膜層可經尺寸設定 以具有所需可撓性，而背板可沈積得較厚且因此為較剛性結構。另外，在形成背板104時可使用各種其他材料層以控制其性質。使用氮化矽材料系統在許多方面係有利的，但可使用其他材料，例如，使用多晶矽隔膜之MEMS傳感器為已知的。
在一些應用中，麥克風可經配置為在使用中以使得入射聲音係經由背板接收。在此等情況下，另外複數個孔(在下文中被稱作聲學孔112)係配置於背板104中，以便允許空氣分子自由移動，使得聲波可進入第二空腔110。第一空腔109及第二空腔110結合基板空腔108允許隔膜101回應於經由背板104中之聲學孔112進入的聲波而移動。在此等情況下，基板空腔108習知地被稱為「背部容積」，且其可實質上被密封。
在其他應用中，麥克風可經配置以使得在使用中聲音可經由基板空腔108接收。在此類應用中，背板104通常仍具備複數個孔以允許空氣在第二空腔與背板上方之另一容積之間自由地移動。
亦應注意，儘管圖1展示背板104被支撐於隔膜的與基板105相反之該側上，但將背板104經形成為最接近基板且隔膜層101被支撐於基板上方的配置也是已知的。
在使用時，回應於對應於入射在麥克風上之壓力波的聲波，隔膜自其均勢位置經稍微變形。下部電極102與上部電極103之間的距離相應地變更，從而引起兩個電極之間的隨後由電子電路(圖中未示)偵測的電容之改變。放氣孔允許第一空腔及第二空腔中之壓力在相對較長的時間標度(就聲學頻率而言)內均等，此情形減少，例如，起因於溫度變化及其類似者但不影響所要聲學頻率下之靈敏度的低頻壓力變化之效應。
圖1之傳感器被顯示為具有實質上支撐隔膜層101之垂直側壁與背板104形成分離的關係。基於沈積製程之性質，此情形可導致在形成隔膜之材料層中所形成的邊角處應力高度集中。傾斜或歪斜側壁可用以減少應力集中。另外或替代地，已知包括諸如柱之數個支撐結構有助於以減少應力集中之方式支撐隔膜。此類柱係藉由圖案化用以界定第一空腔109之第一犧牲材料以使得基板105在沈積形成隔膜層101之材料之前曝露於數個區域中而形成。然而，此製程可在柱之區域中的背板層之上表面中產生凹痕。
諸如圖1所展示之彼等MEMS傳感器的MEMS傳感器可有效地用於包括攜帶型裝置之一系列裝置中。尤其在用於攜帶型裝置時，需要MEMS傳感器足夠堅固以經受裝置之預期處置及使用。因此，一般需要改良MEMS裝置之彈性。
因此，為適用於攜帶型電子裝置中，此類傳感器應能夠經受攜帶型裝置，可包括偶然掉落之裝置，的預期處置及使用。
若諸如行動電話之裝置經歷掉落，則此掉落不僅可導致歸因於撞擊之機械衝擊，而且導致入射於MEMS傳感器上之高壓脈衝。舉例而言，行動電話可在裝置之一個面上具有用於MEMS麥克風之聲音/聲學埠。若裝置落至彼面上，則一些空氣可被降落的裝置壓縮且被強制至聲音埠中。此情形可導致高壓脈衝入射於傳感器上。已發現在上文所描述之形式的習知MEMS傳感器中，高壓脈衝可潛在地導致對傳感器之損害。
用以界定第一空腔及第二空腔之犧牲材料經尺寸設定以便提供隔膜層101與基板105之間以及隔膜層101與背板104之間的所要均 衡分離，從而在使用中提供良好靈敏度及動態範圍。在正常操作中，隔膜可在不接觸背板及/或基底105之情況下在由第一空腔及第二空腔界定的容積內變形。
然而，回應於高壓脈衝，隔膜層101可展現比通常情況大的變形量。圖2A說明隔膜已遵循高壓事件向下變形之情形，且圖2b展示隔膜已向上移位之情形。
考慮如下情形：麥克風經配置以接收自配置於背板104上方之聲音埠的入射聲音，且聲音埠壓力，例如，由於在裝置降落時所捕獲之空氣被強迫至聲音埠中而驟然增加。此壓力增加可導致第二空腔110中之壓力顯著大於第一空腔109中之壓力，從而使隔膜向下移位比通常情況大的程度。此情形可導致在隔膜層101形成支撐結構201之部份側壁的點301形成相對較大應力，且在一些情況下，可因此導致隔膜層與側壁結構之剩餘部分的脫層。另外，若壓力差足夠大，則隔膜可在由基板空腔108之開口之側壁202界定的基板之邊緣處接觸基板105。通常，基板空腔之開口之位置處的基板之邊緣具有相對尖銳角，且因此隔膜可繞此邊緣變形，從而導致此點302處之大的應力集中。
如先前所提及，隔膜層101將通常由半導體材料(諸如，氮化矽)之一或多個薄層形成。儘管此材料可為可撓性的，但若存在(諸如)可藉由接觸基板空腔108之開口的邊緣而在點302處被引入至隔膜中的顯著的局部平面外應力，則甚至在經受應力時，隔膜材料可為相對脆性的。因此，隔膜與基板空腔之開口的邊緣之間的以此方式的接觸可導致諸如隔膜破裂之損害。
上文關於圖1所論述之放氣孔將提供第一空腔與第二空腔之間的流道，且因此穿過放氣孔之氣流將隨時間減小作用於隔膜上之壓力差。然而，放氣孔通常經有意地配置以提供有限量之氣流，以便提供所要頻率回應。因此，在穿過放氣孔之氣流起作用以使第一空腔及第二空腔中之壓力均衡之前，可橫跨隔膜維持高的壓力差持續相對較長的時間段。經由放氣孔進行均衡所花費的時間可藉由更改放氣孔之大小及/或數目而改變，但此改變可不利地影響傳感器效能。
由於由所捕獲空氣引起之高壓可持續相對較長時間，因此第一空腔及第二空腔中之壓力可藉助於如所論述之放氣孔而均衡。因此，第一空腔及基板空腔中之壓力可增加直至壓力均衡為止。然而，一旦空氣不再被強迫至聲音埠中，則聲音埠中之壓力將相當快速地減小，且由於背板通常具有低聲學阻抗，因此第二空腔中之壓力將快速減小。此時，第一空腔中之壓力可顯著大於第二空腔中之壓力，且因此隔膜可向上再次變形至相比通常在該狀況下之程度大的程度。同樣，此變形可在區域301(其中隔膜層101與支撐結構之側壁相接)中產生顯著應力。若壓力差足夠大，則隔膜可移位足夠遠以接觸背板104。相較於圖2a中所展示之情形，此移位可限制隔膜之行進量，但同樣此移位可在點303處將應力引入至隔膜層中，在該點處，該隔膜層接觸背板104。同樣，此壓力差藉助於穿過放氣孔之氣流可花費一段時間來減小。
應瞭解，當經由基板空腔108接收聲音時，亦出現兩個此等情形，但以相反次序出現。
圖3a至圖3c展示先前所提議的MEMS傳感器，其包含可 撓性隔膜101及呈可移動部分或「掀板」402之形式的可變通氣孔結構401。可移動掀板部分係藉由薄通道403界定，該薄通道穿過隔膜且部分地將可移動掀板部分與隔膜之剩餘部分分離，同時保持經由連接部分404附接至隔膜之剩餘部分。
可移動掀板部分402經配置以使得其均衡位置，亦即，其採用以使得實質上無壓力差作用於可移動部分上的位置，在隔膜平面內。回應於通氣孔結構之可移動部分上的壓力差，可移動部分經偏轉遠離隔膜平面以便曝露隔膜中之孔。以此方式，穿過介於在隔膜上方之第一容積與在隔膜下方之第二容積之間的通氣孔結構的流道之大小回應於作用於可移動部分上之壓力差而變化。
圖3B以透視圖說明隔膜之部分以及可變通氣孔。在此實例中，在隔膜下方之容積中的壓力充分大於在隔膜上方之容積中的壓力，以使得可移動掀板部分402已被向上偏轉遠離隔膜表面之剩餘部分。此偏轉使穿過隔膜之流道開放，亦即，有效地使基板中之孔開放。若壓力差充分增加，則可移動部分402可經進一步偏轉且因此提供較大開放量，亦即，較大流道。
因此，可移動部分可採用一系列位置。此等位置取決於作用於可移動部分(或可變通氣孔)上之壓力差。可移動部分偏轉之程度亦判定可移動部分阻擋/曝露穿過隔膜之孔的多少，且因此判定流道之大小。
圖3中所展示之結構已展示為起作用以減小在相對較高壓力差下作用於隔膜上之壓力差。然而，由於撞擊導致，例如，空氣被強迫進入主機裝置之聲音埠中而產生的壓力脈衝輪廓常常可在幾毫秒內達到峰 值。因此，除非通氣孔結構理想地可在此時間範圍內快速地做出回應，否則損害仍可因高壓或過壓事件而持續。
本發明係關於相對於入射於MEMS傳感器上之高壓脈衝而改良MEMS裝置之彈性。詳言之，本發明設法改良提供於MEMS傳感器之可撓性隔膜上的通氣孔結構之回應時間。因此，本發明設法促進在隔膜之上部表面與下部表面之間產生的壓力差之均衡。
根據本發明之一態樣，提供一種MEMS傳感器，其包含：具有一通氣孔結構之一可撓性隔膜，該通氣孔結構包含由一通道與該隔膜之其餘部分隔開的一可移動部分，該通道延伸穿過該隔膜且界定一對鄰近的內部邊緣，其中該等內部邊緣中之至少一者具備一或多個突起或凹陷。
因此，根據本發明之實施例，一內部邊緣(其區別於該隔膜之邊界邊緣)間雜有在該隔膜之平面中延伸及/或後退之一或多個不連續處，諸如突起及/或凹陷。因此，該邊緣可被視為鋸齒狀的或凹入的，或可被視為包含複數個離散的突起元件。因此，該邊緣可被視為展現在該可移動部分之平面內變化之輪廓或形狀。
較佳地，但非必要，具備複數個突起及/或凹陷之該邊緣係可移動部分或「掀板」的由該通道界定之一邊緣。替代地或另外，具備複數個突起及/或凹陷之邊緣係該隔膜之其餘部分的邊緣。
根據本發明之另一態樣，提供一種MEMS傳感器，其包含：一可撓性隔膜，該可撓性隔膜具有包含一可移動部分之一通氣孔結構，其中回應於該通氣孔結構上之一差壓，該可移動部分偏轉遠離該隔膜之平 面，且其中該可移動部分之一邊緣具備在該可移動部分之平面中的一或多個突起及/或凹陷。
在均衡位置處，包含一或多個突起或凹陷之該邊緣可較佳地在形狀上與一鄰近可移動部分之邊緣之形狀互補，或與該隔膜之一鄰近邊緣之形狀互補。
該隔膜為一可撓性的薄膜隔膜。該隔膜在形狀上大體上平坦且由半導體材料，諸如氮化矽，之一或多個薄層形成。該可移動部分可由延伸穿過除了一連接部份處之外之該隔膜之一或多個通道界定。此等通道係在製造MEMS傳感器期間藉由選擇性蝕刻之製程形成。因此，該可移動部分可由與半導體材料相同之材料形成。
該可撓性隔膜展現可被視為對應於穿過該可撓性隔膜之該流道之最小大小的一均衡位置。因此，在該均衡位置處，該通氣孔結構上之該壓力差不足以使該可移動部分偏轉，且穿過該隔膜之該流道之該大小最小/可忽略。
當然，應理解，通道確實表示空氣流動通過隔膜之路徑，然而，通道可形成具有非常狹窄的寬度，且因此，當通氣孔結構處於可移動部分實質上封閉/覆蓋孔隙的均衡位置時，可不存在穿過通道之氣流或存在有限氣流。
回應於通氣孔結構之可移動部分上的差壓，可移動部分偏轉以展現可撓性隔膜中之孔隙，且因此提供穿過可撓性隔膜之流道。此增加促進作用於該隔膜之對置表面上的壓力之均衡且傾向於使該可移動部分恢復至其均衡位置。如將更詳細解釋，可發現在隔膜及/或可移動部分之內部 邊緣上提供一或多個突起及/或凹陷使通氣孔回應於隔膜上之差壓開放的初始速率增加。
突起及/或凹陷可為任何形狀。舉例而言，邊緣可展現正弦形、方波、三角波或鋸齒輪廓。替代地，邊緣可展現鋸齒狀或有凹口的形式。突起及/或凹陷可沿著邊緣以規則間隔提供或可不規則地提供。突起及/或凹陷之週期性及/或幅度可為均勻的，或可沿著給定邊緣變化。
通氣孔結構可通常包含複數個可移動部分。在此情況下，鄰近可移動部分之第一及第二鄰近邊緣可經塑形，以便展現非線性輪廓及/或包含一或多個突起及/或凹陷。當可移動部分處於均衡位置時，第一鄰近邊緣可展現與第二鄰近邊緣之形狀大體上互補的形狀。第一及第二鄰近邊緣可被視為包含叉指形邊緣。
應瞭解，通氣孔結構之可移動部分可具有任何形狀，包括圓形、三角形、正方形以及矩形。替代地，可移動部分可包含不規則多邊形。可移動部分之形狀可取決於在通氣孔回應於差壓偏轉時所展現的孔隙之形狀。因此，在均衡位置處，當可移動部分與隔膜之其餘部分共平面時，可移動部分實質上覆蓋/封閉孔隙。舉例而言，包含兩個或更多個可移動部分之通氣孔結構可經組態，以使得該等可移動部分在均衡位置處彼此成棋盤格狀。
根據本發明之另一態樣，提供一種MEMS傳感器，其包含：一可撓性隔膜，該可撓性隔膜具有包含複數個可移動部分之一通氣孔結構，其中回應於該通氣孔結構上之一差壓，該等可移動部分偏轉遠離該隔膜之平面以展現該隔膜中之一孔隙，該通氣孔結構具有一均衡位置，在該 均衡位置處，該等可移動部分與該隔膜之其餘部分實質上共平面，且在該均衡位置處，兩個鄰近可移動部分之第一及第二鄰近邊緣對準，其中第一及第二鄰近邊緣具備一或多個突起及/或凹陷，以使得當該等可移動部分在該均衡位置處時，第一鄰近邊緣展現與第二鄰近邊緣之形狀互補的形狀。
與給定邊緣之端點之間的對應不間斷或連續的長度相比，在可移動部分之邊緣中提供一或多個突起及或凹陷使可移動部分之邊緣之長度延長。邊緣之「終點」可被視為通道之大體/總體方向改變所在的點(忽略由突起及/或凹陷導致的方向之任何改變)。回應於使得可移動部分偏轉遠離隔膜之平面的高壓事件，此延長邊緣長度可被視為提供較大垂直表面區域，通氣孔上之壓力差之合成力將在通氣孔結構開放之初始階段期間作用於該表面區域。延長邊緣長度有利地增大最初通氣孔開放速度，因此允許較快之壓力均衡以及改良傳感器之彈性。較佳地，一或多個突起及/或凹陷使內部邊緣長度相對於等效不間斷的邊緣長度增加25%與50%之間，或更佳地，增加至少50%。
在製造根據以上態樣中之任一者的MEMS傳感器期間，穿過可撓性隔膜蝕刻一或多個通道以界定該或每一可移動部分以及將該/每一可移動部分與隔膜之其餘部分隔開，連接部分處除外。通道因此界定隔膜之一或多對內部邊緣。可移動部分之形狀(包括內部邊緣之形狀或輪廓)因此由蝕刻製程界定。以此方式，根據本發明之一態樣，兩個實質上互補之邊緣由通道或間隙之任一側面形成。通道可展現小於1μm且較佳地大約0.35μm之寬度。
兩個實質上互補的內部邊緣可界定於通氣孔結構之鄰近可 移動部分之間，或可移動部分之邊緣與隔膜之鄰近邊緣之間。較佳地，兩個互補邊緣係提供在可移動部分之一區域處，在該區域中，預期可移動部分之大部分偏轉回應於，例如，高壓事件而發生。應瞭解，大部分預期偏轉之區域將取決於通氣孔結構之設計。根據一尤其較佳實施例，提供於內部邊緣上的突起及/或凹陷之密度可改變，以使得密度在大部分預期偏轉之區域中更高。此配置有利地增強通氣孔結構之非線性可變回應。
根據本發明之另一態樣，提供一種MEMS傳感器，其包含：一可撓性隔膜，該可撓性隔膜具有包含一可移動部分之一通氣孔結構，該可移動部分藉由一通道與該隔膜之其餘部分隔開，該通道延伸穿過該隔膜且界定該可移動部分之至少一個內部邊緣，該通道界定該通道之第一端點與第二端點之間的曲折路徑。
因此，該通道可界定一路徑，該路徑在該通道之第一端點與第二端點之間彎曲或展現複數個不連續處或中斷。
每一可移動部分之形狀係由特定數目個內部邊緣界定。舉例而言，具有單一、圓形形狀之可移動部分之通氣孔結構可由一個內部邊緣界定。替代地，可移動部分可為不規則多邊形且因此藉由複數個內部邊緣定界。應瞭解，突起及/或凹陷可提供於由界定可移動部分之通道之任一側面形成的內部邊緣中之一或多者的至少一部分上。
通道可被視為界定兩個鄰近的互補或互相交叉邊緣。因此，互相交叉區域或容積係提供於可移動部分之第一鄰近內部邊緣與第二鄰近邊緣(其可屬於隔膜或屬於通氣孔結構之另一鄰近可移動部分)之間。
MEMS傳感器之通氣孔結構可包含複數個可移動部分，該 等可移動部分連接至通氣孔孔隙之外部周邊且在均衡位置處排佈在孔隙之平面中。第一及第二互相交叉邊緣較佳彼此鄰近地提供在複數個可移動部分中之兩者上。較佳地，在均衡位置處，第一及第二互相交叉邊緣係提供在通道之區域中，在該區域中，可移動部分之大部分偏轉預期回應於隔膜上之差壓而發生。
根據本發明之另一態樣，提供一種MEMS傳感器，其包含用於過壓均衡之一通氣孔結構，其中該通氣孔結構之內部邊緣中之至少一者具備一或多個突起或凹陷。
根據本發明之另一態樣，提供一種MEMS傳感器，其包含一過壓通氣孔結構，其中該通氣孔結構之內部邊緣中之至少一者具備一或多個突起或凹陷。
根據本發明之另一態樣，提供一種用於MEMS傳感器之過壓通氣孔結構，其中該通氣孔結構之內部邊緣中之至少一者具備一或多個突起或凹陷。
根據本發明之另一態樣，提供一種製造具有一可撓性隔膜之一MEMS傳感器的方法，該方法包含：形成一結構，該結構具有支撐於一第一容積與一第二容積之間的一可撓性隔膜；以及形成與該第一及該第二容積中之至少一者連通的至少一個通氣孔結構，包含形成至少一個通道，該至少一個通道延伸穿過該隔膜以界定至少一個可移動部分，該至少一個可移動部分可回應於一壓力差而偏轉遠離該可撓性隔膜之其餘部分的表面，該通道界定一對鄰近內部邊緣，其中該等內部邊緣中之至少一者具備在該隔膜之平面中的一或多個突起及/或凹陷。
一般而言，提供一種MEMS傳感器，其包含提供於該傳感器之一可撓性隔膜中的至少一個通氣孔結構。該MEMS傳感器可為一電容式麥克風。該可撓性隔膜可支撐於一第一容積與一第二容積之間，且一流道可藉助於該通氣孔而提供於該第一容積與該第二容積之間。該通氣孔結構可包含一可移動部分，其可移動以便使自該第一容積延伸至該第二容積之一孔開放。該可移動部分在靜止時可佔據該孔之區域中的至少一些且可能佔據大部分，但該可移動部分可回應於該孔上之一局部壓力差而移動，以便使被開放以提供一流道之該孔的大小變化。換言之，該可移動部分在處於均衡時可有效地封閉該孔之至少部分，但該可移動部分可移動以便使該孔之封閉程度變化。該可移動部分較佳經配置以在正常操作壓力差下使該孔(亦即，孔隙)保持封閉，但為進一步增加該流道之大小，例如，在可潛在地引起對該隔膜之損害的較高壓力差下使該孔封閉較少。該通氣孔可因此被視為一可變孔隙。
因此，該通氣孔結構充當用以減小作用於該隔膜上之該壓力差的一種類型之減壓閥。然而，不同於隔膜中具有固定面積且因此具有固定大小之流道的放氣孔(若存在)，該可變通氣孔具有回應於一壓力差而變化之一流道大小，亦即，孔隙。因此，該通氣孔允許之通氣程度取決於作用於該通氣孔上之壓力差，該壓力差明顯地取決於第一容積及第二容積中之至少一者的壓力。因此，該通氣孔結構提供一可變聲學阻抗。
該傳感器可包含一背板結構，其中該可撓性隔膜層相對於該背板結構而支撐。該背板結構可包含穿過該背板結構之複數個孔。當至少一個通氣孔結構形成於該可撓性隔膜層中時，穿過該背板結構之該等孔中 的至少一者可包含在對應於該可撓性隔膜層中之一通氣孔結構之位置的一位置中的一通氣孔。該背板中之該通氣孔的區域可在該可撓性隔膜中之該可變通氣孔首次開放時之一位置處側向地延伸遠離該可撓性隔膜中之該通氣孔之開放區域。當至少一個通氣孔結構形成於該可撓性隔膜層中且包含經由一橫桿結構連接至該隔膜之剩餘部分的一可移動部分且該可移動部分及該橫桿結構係由穿過該可撓性隔膜之通道界定時；則該膜中的未形成穿過使用中之該隔膜的可變流道之部分的通道之位置可經配置，以免大體上與該背板結構中之該複數個孔中之任一者的位置重疊。
該傳感器可為諸如麥克風之電容式感測器。該傳感器可包含讀出電路(類比及/或數位)。傳感器及電路可一起提供於單一半導體晶片上，例如，整合式麥克風。替代地，傳感器可在一個晶片上，且電路可提供於第二晶片上。該傳感器可位於具有一聲音埠，亦即，一聲學埠，之一封裝內。該傳感器可實施於一電子裝置中，該電子裝置可為以下各者中之至少一者：攜帶型裝置；電池供電式裝置；音訊裝置；計算裝置；通信裝置；個人媒體播放器；行動電話；平板電腦裝置；遊戲裝置；以及語音控制式裝置。
任何給定態樣之特徵可與任何其他態樣之特徵組合，且本文中所描述之各種特徵可以任何組合實施於給定實施例中。
針對以上態樣中之每一者提供製造MEMS傳感器之相關聯方法。
100‧‧‧電容式MEMS麥克風裝置
101‧‧‧隔膜層
102‧‧‧第一電極
103‧‧‧第二電極
104‧‧‧結構層或背板
105‧‧‧基板
106‧‧‧氧化物層
107‧‧‧氧化物層
108‧‧‧基板空腔
109‧‧‧第一空腔
110‧‧‧第二空腔
111‧‧‧放氣孔
112‧‧‧聲學孔
201‧‧‧支撐結構
202‧‧‧側壁
301‧‧‧點/區域
302‧‧‧點
303‧‧‧點
401‧‧‧可變通氣孔結構
402‧‧‧可移動部分或掀板
403‧‧‧通道/間隙
404‧‧‧連接部分
405‧‧‧孔隙
407‧‧‧邊緣
501‧‧‧通氣孔結構
502a‧‧‧可移動部分
502b‧‧‧可移動部分
503‧‧‧通道
505‧‧‧可撓性隔膜
506a‧‧‧鄰近邊緣
506b‧‧‧鄰近邊緣
507a‧‧‧端點
507b‧‧‧端點
606a‧‧‧鄰近邊緣
606b‧‧‧鄰近邊緣
706a‧‧‧鄰近邊緣
706b‧‧‧鄰近邊緣
1100‧‧‧傳感器
1101‧‧‧罩蓋/外殼
1102‧‧‧封裝基板
1103‧‧‧結合電線
1104‧‧‧接點(焊料襯墊)
1105‧‧‧環
1106‧‧‧連接件
1107‧‧‧外殼
D‧‧‧虛線
X‧‧‧線
Y‧‧‧線
本發明將參照所附圖式而為例示用之苗述，其中： 圖1a及圖1b以截面圖及剖視透視圖說明已知電容式MEMS傳感器；圖2a及圖2b說明高壓事件可如何影響隔膜圖3a至圖3c說明已知的可變通氣孔結構；圖4說明穿過具有通氣孔結構之MEMS傳感器的截面；圖5說明根據第一實施例之通氣孔結構；圖6說明根據第二實施例之通氣孔結構；圖7說明根據第三實施例之通氣孔結構；圖8說明通氣孔結構邊緣上用於提供一或多個突起及/或凹陷的可能位置；圖9說明包含於圖5中所示之實施例中的內部邊緣中之一者的正視圖；圖10說明通道之峰值至峰值幅度或週期性可變化以改變突起及/或凹陷之密度的方式；以及圖11說明各種實例通氣孔結構；圖12說明聲導對壓力差及通氣孔結構之開放程度的曲線圖；以及圖13a至圖13h說明各種MEMS傳感器封裝。
本發明之實施例係關於MEMS傳感器，其包含一傳感器結構，該傳感器結構包含支撐於一第一容積與一第二容積之間的一可撓性隔膜。舉例而言，該第一容積可包含隔膜與基板之間的第一空腔109及/或形成於基板108中之容積。該第二容積可包含隔膜與背板之間的第二空腔110及/或與第二空腔流體連通之任何容積(例如，頂埠實施例中之聲音埠)。
為降低在高壓情境中發生損害之可能性，該傳感器結構包含 與該第一容積及該第二容積中之至少一者連通的至少一個通氣孔結構。該通氣孔結構包含可回應於該通氣孔結構上之壓力差而移動的至少一個可移動部分。圖4說明穿過具有此通氣孔結構之MEMS傳感器的截面。在圖4A中，隔膜上不存在壓力差，因此P1=P2，且可移動部分402與隔膜101之平面成一直線。通道或間隙403界定可移動部分且因此界定一對鄰近邊緣。可移動部分之邊緣407具備一或多個突起及/或凹陷。圖4B說明通氣孔上之差壓環境中的通氣孔結構，其中P1大於P2，以使得可移動部分已向上偏轉從而展現孔隙405。
圖5展示根據第一實例的處於實質上封閉或均衡位置中之通氣孔結構的平面圖。
如圖5中所示，通氣孔結構501包含兩個可移動部分502a及502b。通道503將該等可移動部分與可撓性隔膜505之其餘部分隔開。該通道亦將該兩個可移動部分彼此隔開，以分別地界定第一及第二可移動部分之第一及第二鄰近邊緣506a及506b。
第一及第二鄰近邊緣506a及506b中之每一者展現三角波形狀。因此，第一邊緣506a可被視為包含自邊緣表面突出且在形狀上與自鄰近邊緣506b突出之一系列三角形元件互補的複數個三角形元件。第一及第二鄰近邊緣之區域可被視為形成通氣孔結構之互相交叉區域。應瞭解，第一及第二可移動部分之三角形元件並不彼此接觸，而是隔開由通道503之寬度界定的間隙。該等三角形元件可被視為形成叉指式元件。
可以看出邊緣506a及506b之所謂邊緣長度比邊緣之端點507a及507b之間的連續之不間斷距離長。回應於隔膜上之差壓，可移動部 分502a及502b將遠離隔膜之平面向上或向下偏轉。在此偏轉之初始階段期間，由於第一及第二鄰近邊緣上之不連續處，延長邊緣長度將提供於互相交叉區域中。此延長邊緣長度可被視為提供較大垂直表面區域，通氣孔上之壓力差之合成力在通氣孔結構開放之初始階段期間作用於該表面區域上。延長邊緣長度有利地增大最初通氣孔開放速度，因此允許較快之壓力均衡以及改良傳感器之彈性。邊緣506a之正視圖展示於圖9中。
圖6展示根據第二實例的處於實質上封閉或均衡位置中之通氣孔結構。
如圖6中所示，通氣孔結構501同樣包含兩個可移動部分502a及502b。通道503將該等可移動部分與可撓性隔膜505之其餘部分隔開。該通道亦將該兩個可移動部分彼此隔開，以分別地界定第一及第二可移動部分之第一及第二鄰近邊緣606a及606b。
第一及第二鄰近邊緣606a及606b中之每一者展現大體上方波形狀。因此，第一邊緣606a可被視為包含複數個正方形或矩形元件，該等元件在隔膜之平面中(在均衡位置處)自邊緣表面突出且在形狀上與自鄰近邊緣606b突出之一系列正方形或矩形元件互補。第一及第二鄰近邊緣之間的間隙界定通氣孔結構之互相交叉區域，且該等正方形/矩形元件包含互相交叉元件。
在此實例中，邊緣606a及606b之邊緣長度甚至比圖5中所示之實例之邊緣長度長，且因此相對於端點507a與507b之間的連續之不間斷距離延長更多。回應於隔膜上之差壓，可移動部分502a及502b將遠離隔膜之平面向上或向下偏轉。在此偏轉之初始階段期間，由於第一及第 二鄰近邊緣之非線性邊緣，提供延長邊緣長度。如參考圖5中所示之實施例所解釋，此延長邊緣長度可提供較大垂直表面區域，通氣孔上之壓力差之合成力在通氣孔結構開放之初始階段期間作用於該表面區域上。
圖7展示根據第三實例的處於實質上封閉或均衡位置中之通氣孔結構。
如圖7中所示，通氣孔結構501同樣包含兩個可移動部分502a及502b。通道503將該等可移動部分與可撓性隔膜505之其餘部分隔開。該通道亦將該兩個可移動部分彼此隔開，以分別地界定第一及第二可移動部分之第一及第二鄰近邊緣706a及706b。在此實例中，第一及第二鄰近邊緣706a及706b中之每一者展現大體上正弦波形狀。
在圖5、圖6及圖7中分別地展示之第一、第二及第三實例中，突起及/或凹陷係提供於處於均衡時覆疊孔隙之中心區域的第一及第二鄰近邊緣上。在此等實例中，通氣孔結構具有在均衡時由複數個可移動部分實質上「封閉」之孔隙。該等可移動部分連接至孔隙之周邊且朝著孔隙之中心區域延伸，該等可移動部分之邊緣在隔膜之平面中有效地成棋盤格狀。考慮處於均衡之通氣孔結構，在此實例中，孔隙之中心區域傾向於為該等可移動部分距離其至隔膜之各別連接件最遠的區域，且因此在該區域中，該等可移動部分回應於隔膜上之差壓而展現最大量偏轉。因此，將鄰近可移動部分之互相交叉或互補之不連續邊緣提供於此區域內係有利的。
圖8展示與圖4、圖5及圖6中所說明之通氣孔結構大體上相同的通氣孔結構。然而，在圖8中，未說明非線性邊緣之形狀之細節。實情為，圖8之虛線說明可移動部分502a及502b之邊緣，該等邊緣可為 非線性的，例如其中可提供突起或凹陷。線X指示第一及第二可移動部分彼此相鄰之區域。因此，線Y指示仍然接近於孔隙之中心區域的區域，在該區域中，互補非線性邊緣部分可提供於可移動部分及隔膜之鄰近邊緣上。
應瞭解，本發明之實施例可應用於多種不同通氣孔結構，例如，具有任何數的個可移動部分之通氣孔結構，其中該等可移動部分可具有任何形狀或大小。此外，非線性邊緣部分的沿著可移動部分之一或多個邊緣形成的一或多個突起及/或凹陷可展現多種不同形狀。此外，如圖10中所示，通道之週期性可變化以改變突起及/或凹陷之密度。因此，據設想，提供於內部邊緣上的突起及/或凹陷之密度可變化，以使得密度在大部分預期偏轉(例如，沿著圖8中之線X)之區域中更高。此配置有利地增強通氣孔結構之非線性可變回應。
圖11a至圖11d展示在本發明之實施例之上下文中可利用的多種可能實例通氣孔結構。圖11a至圖11d中所展示之通氣孔結構設計已被視為在公開申請案US2014/0084396中，該公開申請案之全部內容係藉助於參考其而併入本文中。在實例通氣孔結構中之每一者上，大部分預期偏轉之區域或區帶已借助於由虛線D定界之方框而識別。因此，隔膜的落入此區帶內之內部邊緣中之任一者可有利地具備一或多個突起及/或凹陷，以便改良在開放之初始階段期間的通氣孔結構之回應時間。實際上，此方法基於，突起及/或凹陷之密度可在大部分偏斜區域內變化的觀念而可被精細調整，以使得回應於差壓而經歷大部分偏斜之內邊緣之部分將展現突起及/或凹陷之最高密度。
圖12說明聲導對壓力差及通氣孔結構之開放程度的曲線 圖。聲導表示空氣可回應於差壓而流動通過隔膜之容易程度。圖12展示兩個曲線圖：實線，其表示由在可移動部分之邊緣上具有複數個突起及/或凹陷之MEMS傳感器表明之聲導的變化，以及虛線，其表示由同一MEMS傳感器表明之聲導，但在可移動部分之邊緣上不具有任何突起及/或凹陷的變化。可移動部分在差壓下的位置a、b、c以及d被顯示出來。因此，參看圖12，在通氣孔開放-可視覺化為可移動部分自位置b偏轉至位置c-之初始階段期間，看到如實線所表示之聲導隨差壓而更快速地增大。此情況可藉由考慮增加之表面區域來理解，通氣孔上之壓力差之合成力將在通氣孔結構開放之初始階段期間作用於該表面區域。一旦相關邊緣已偏轉足夠遠、在穿過通氣孔之流道以外，看到通氣孔結構之聲導展現與在隔膜之邊緣上不具有任何突起及/或凹陷之傳感器類似的分佈。由提供突起及/或凹陷引起的延長邊緣長度有利地增大初始通氣孔開放速度，因此允許較快之壓力均衡以及改良傳感器之彈性。
本發明之實施例亦係關於MEMS傳感器，其包含：可撓性隔膜，其支撐於第一容積與第二容積之間；及通氣孔結構，其連接該第一容積及該第二容積。該通氣孔提供具有隨隔膜上之壓力差而變化之大小的流道。
本發明之實施例亦係關於MEMS傳感器，其具有支撐於第一容積與第二容積之間的隔膜，其中第一容積與第二容積之間的聲學阻抗隨容積之間的壓力差而變化。
儘管各種實施例描述MEMS電容式麥克風，但本發明亦可適用於除麥克風外的任何形式之MEMS傳感器，例如，壓力感測器或超音 波傳輸器/接收器。
本發明之實施例可在不同材料系統之範圍內有效地實施，然而，對於具有包含氮化矽之隔膜層的MEMS傳感器，本文中所描述之實施例特別有利。
應注意，可在一系列裝置中使用上文所描述之實施例，該等裝置包括，但不限於，類比麥克風、數位麥克風、壓力感測器或超音波傳感器。本發明亦可用於數個應用中，該等應用包括，但不限於，消費型應用、醫學應用、工業應用以及汽車應用。舉例而言，典型消費型應用包括攜帶型音訊播放器、膝上型電腦、行動電話、PDA以及個人電腦。實施例亦可用於語音啟動式或語音控制式裝置中。典型醫學應用包括助聽器。典型工業應用包括主動雜訊消除。典型汽車應用包括免提設置、聲學碰撞感測器以及主動雜訊消除。
根據上文所描述之實施例中之任一者的一或多個傳感器可併入封裝中。圖13a至圖13g說明各種不同的封裝配置。圖13a至圖13g各自展示位於封裝中之一個傳感器元件，但將瞭解，在一些實施例中，可存在多於一個傳感器，例如傳感器陣列，且各種傳感器可形成於同一傳感器基板，亦即，單塊傳感器基板，上，或可藉由單獨傳感器基板而形成為單獨傳感器，每一單獨傳感器基板結合至封裝基板。
圖13a展示傳感器1100位於在封裝基板1102上之蓋罩1101中的第一配置，該蓋罩形成外殼之至少部分。在此實例中，該蓋罩可為結合至基板之金屬外殼。該封裝基板可包含至少一個絕緣層。該封裝基板亦可包含至少一個導電層。該封裝基板可為半導體材料，或可由諸如PCB、 陶瓷或其類似者之材料形成。在罩蓋1101有金屬性或本身包含導電層之情況下，該罩蓋可電耦接至，例如，基板之導電層，以使得外殼提供對電磁干擾(EMI)之屏蔽。結合電線1103可將傳感器連接至封裝基板上之結合襯墊。在一些實施例中，讀出電路，例如，放大器電路，可位於形成於封裝基板中或連接至封裝基板之外殼內。穿過封裝基板之穿孔(未說明)可連接至接點，亦即，焊料襯墊1104，以用於將外部電路(未說明)電連接至封裝以允許電信號至/自傳感器1100之傳輸。在圖13a中所展示之實例中，在蓋罩1101中存在聲音埠或聲學埠以允許聲音進入封裝，且傳感器係以頂埠配置而配置。
圖13b說明聲音埠被提供於封裝基板1102中且在使用時可被密封的替代配置。可為密封環或焊料襯墊環(用於形成焊料環)之環1105可圍繞封裝之外側上的聲音埠之周邊而加以提供，以在封裝連接至，例如，另一PCB時允許在使用中密封通向聲音埠之聲音路徑。在此實施例中，傳感器係以底埠配置而配置，其中由外殼1101界定之容積形成傳感器之背部容積的部分。
圖13c說明一實例，其中傳感器結構經由連接件1106倒轉及覆晶接合至封裝基板，而非接合導線將傳感器連接至封裝基板。在此實例中，聲音埠處於封裝基板中，以使得封裝配置於底埠配置中。
圖13d說明圖13b之實例的替代實例，其中外殼1107係由各種材料面板例如PCB或其類似者，形成。在此情況下，外殼1107可包含一或多個導電層及/或一或多個絕緣層。圖13d展示封裝基板中之聲音埠。圖13e展示圖13b之配置的替代配置，其中外殼1107係由各種材料面板， 例如PCB或其類似者，形成，如關於圖13d所描述。圖13f展示另一實施例，其中傳感器結構經由連接件1106結合至外殼上部層，該層可，例如，為PCB或層化導電/絕緣材料。然而，在此實例中，至封裝之電連接仍經由封裝基板上之接點，焊料襯墊，1104實現，例如，經由封裝基板中之穿孔(未顯示)，該封裝基板在外殼之內部具有至傳感器之導電跡線。圖13g說明圖13c之實例的替代實例，其中傳感器在外殼1107中經覆晶結合至封裝基板，該外殼係由材料面板，例如PCB或其類似者，形成，如關於圖13d所描述。
一般而言，如圖13h中所說明，一或多個傳感器位於封裝中，該封裝接著以操作方式互連至另一基板，諸如主機板，如此項技術中已知的。
應注意，上文所提及之實施例說明而非限制本發明，且熟習此項技術者應能夠在不脫離所附申請專利範圍之範疇的情況下設計諸多替代實施例。詞語「包含」不排除申請專利範圍中列舉之元件或步驟以外的元件或步驟之存在，「一」不排除複數個，且單一特徵或其他單元可實現申請專利範圍中所陳述之若干單元的功能。申請專利範圍中之任何參考符號均不應視為限制其範疇。
501‧‧‧通氣孔結構
502a‧‧‧可移動部分
502b‧‧‧可移動部分
503‧‧‧通道
505‧‧‧可撓性隔膜
506a‧‧‧第一鄰近邊緣
506b‧‧‧第二鄰近邊緣
507a‧‧‧端點
507b‧‧‧端點
606a‧‧‧鄰近邊緣
606b‧‧‧鄰近邊緣

Claims (31)

  1. 一種MEMS傳感器，其包含：一可撓性隔膜，該可撓性隔膜具有包含一可移動部分之一通氣孔結構，該通氣孔結構具有一均衡位置，在該均衡位置處，該可移動部分實質上與該隔膜之其餘部分共平面，其中回應於該通氣孔結構上之一差壓，該可移動部分偏轉遠離該隔膜之平面以展現該隔膜中之一孔隙，且其中該可移動部分之至少一個邊緣包含在該可移動部分之平面中的一或多個突起及/或凹陷。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之MEMS傳感器，其中該可移動部分之該邊緣包含一第一鄰近邊緣且具有在該通氣孔結構處於該均衡位置時實質上與一第二鄰近邊緣之形狀互補的一形狀，該第二鄰近邊緣為另一可移動部分之一鄰近邊緣及/或該隔膜之一鄰近邊緣。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之MEMS傳感器，其中該第一及該第二鄰近邊緣係由延伸穿過一隔膜之一通道界定。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之MEMS傳感器，其中該第一及該第二鄰近邊緣包含互相交叉邊緣。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之MEMS傳感器，其中該邊緣展現一正弦形、一方波、一三角波或一鋸齒形狀。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之MEMS傳感器，其中該邊緣為鋸齒狀。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之MEMS傳感器，其中該通氣孔結構包含複數個可移動部分，該等可移動部分連接至該隔膜中之該孔隙的外部周邊且在該均衡位置處在該隔膜之該平面中彼此接界。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之MEMS傳感器，其中第一及第二邊緣係 提供於該複數個可移動部分中之兩者上。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之MEMS傳感器，其中在該均衡位置處，該第一及該第二鄰近邊緣係提供於該可移動部分之一區域處，在該區域中，回應於該隔膜上之差壓而預期該可移動部分之大部分偏轉。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之MEMS傳感器，其中該等突起及/或凹陷之密度變化。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之MEMS傳感器，其中突起及/或凹陷之一較高密度係提供於該可移動部分之一區域內之一邊緣上，在該邊緣中，回應於該隔膜上之差壓而預期該可移動部分之大部分偏轉。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之MEMS傳感器，其中該可撓性隔膜之該可移動部分係由穿過該可撓性隔膜之一或多個通道界定。
  13. 一種MEMS傳感器，其包含：具有一通氣孔結構之一可撓性隔膜，該通氣孔結構包含由一通道與該隔膜之其餘部分隔開的一可移動部分，該通道延伸穿過該隔膜且界定一對鄰近的內部邊緣，其中該等內部邊緣中之至少一者具備一或多個突起或凹陷。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之MEMS傳感器，其中具備複數個突起及/或凹陷的該/每一內部邊緣為一個該可移動部分之一邊緣及/或該隔膜之其餘部分之一邊緣。
  15. 如申請專利範圍第1項或第13項所述之MEMS傳感器，其中該/每一可移動部分偏轉以提供穿過該隔膜之一流道。
  16. 如申請專利範圍第1項或第13項所述之MEMS傳感器，該通氣孔結構在該隔膜上之壓力差可忽略時採用該均衡位置，其中在該均衡位置 處，穿過該通氣孔結構之流道呈最小值。
  17. 如申請專利範圍第1項或第13項所述之MEMS傳感器，其中該可撓性隔膜支撐於一第一容積與一第二容積之間且其中該流道在該第一容積與該第二容積之間。
  18. 如申請專利範圍第1項或第13項所述之MEMS傳感器，其中該/每一可移動部分在形狀上為大體上三角形、正方形或矩形。
  19. 如申請專利範圍第1項或第13項所述之MEMS傳感器，其中該可移動部分經由一橫桿結構連接至該可撓性隔膜之其餘部分。
  20. 如申請專利範圍第1項或第13項所述之MEMS傳感器，其包含一背板結構，其中該可撓性隔膜相對於該背板結構而支撐。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之MEMS傳感器，其中該背板結構包含穿過該背板結構之複數個孔。
  22. 如申請專利範圍第1項或第13項所述之MEMS傳感器，其中該傳感器包含一電容式感測器
  23. 如申請專利範圍第1項或第13項所述之MEMS傳感器，其中該傳感器包含一麥克風。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之MEMS傳感器，其進一步包含讀出電路。
  25. 一種積體電路，其包含如申請專利範圍第1項或第13項所述之MEMS傳感器以及讀出電路。
  26. 如申請專利範圍第1項或第13項所述之MEMS傳感器，其中該傳感器位於具有一聲音埠之一封裝內。
  27. 一種電子裝置，其包含如申請專利範圍第1項或第13項所述之MEMS傳感器。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之電子裝置，其中該裝置為以下各者中之至少一者：一攜帶型裝置；一電池供電式裝置；一音訊裝置；一計算裝置；一通信裝置；一個人媒體播放器；一行動電話；一遊戲裝置；以及一語音控制式裝置。
  29. 一種MEMS傳感器，其包含：一可撓性隔膜，該可撓性隔膜具有包含複數個可移動部分之一通氣孔結構，其中回應於該通氣孔結構上之一差壓，該等可移動部分偏轉遠離該隔膜之平面以展現該隔膜中之一孔隙，該通氣孔結構具有一均衡位置，在該均衡位置處，該等可移動部分與該隔膜之其餘部分實質上共平面，且在該均衡位置處，兩個鄰近可移動部分之第一及第二鄰近邊緣對準，其中該第一及該第二鄰近邊緣包含互相交叉邊緣。
  30. 一種製造具有一可撓性隔膜之一MEMS傳感器之方法，該方法包含：形成一結構，該結構具有支撐於一第一容積與一第二容積之間的一可撓性隔膜；以及形成與該第一及該第二容積中之至少一者連通的至少一個通氣孔結構，包含形成至少一個通道，該至少一個通道延伸穿過該隔膜以界定至少一個可移動部分，該至少一個可移動部分可回應於一壓力差而偏轉遠離該可撓性隔膜之其餘部分的表面，該通道界定一對鄰近內部邊緣，其中該等內部邊緣中之至少一者具備在該隔膜之平面中的一或多個突起及/或凹陷。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之方法，其包含形成一隔膜層以形成該可撓性隔膜之至少部分及在該隔膜層中形成至少一個該通氣孔結構。
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