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1、(10)申请公布号 CN 103922269 A (43)申请公布日 2014.07.16 CN 103922269 A (21)申请号 201410019257.1 (22)申请日 2014.01.16 13/743,300 2013.01.16 US B81B 7/02(2006.01) H04R 27/00(2006.01) (71)申请人 英飞凌科技股份有限公司 地址 德国瑙伊比贝尔格市坎芘昂 1 12 号 (72)发明人 A. 德赫 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 马丽娜 胡莉莉 (54) 发明名称 MEMS 器件、 MEMS 器件的系统、 。
2、制作 MEMS 器件 的方法 (57) 摘要 MEMS 器件、 MEMS 器件的系统、 制作 MEMS 器件 的方法。 一种 MEMS 器件、 制作 MEMS 器件的方法和 MEMS 器件的系统被示出。在一个实施例中， MEMS 器件包括第一聚合物层， 设置在第一聚合物层上 的 MEMS 衬底和由 MEMS 衬底支撑的 MEMS 结构。该 MEMS 器件进一步包括在 MEMS 衬底中设置的第一 开口和在第一聚合物层中设置的第二开口。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 10 页 附图 21 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利。
3、要求书2页 说明书10页 附图21页 (10)申请公布号 CN 103922269 A CN 103922269 A 1/2 页 2 1. 一种 MEMS 器件， 包括 ： 第一聚合物层 ； 设置在所述第一聚合物层上的 MEMS 衬底 ； 由所述 MEMS 衬底支撑的 MEMS 结构 ； 设置在所述 MEMS 衬底中的第一开口 ； 和 设置在所述第一聚合物层中的第二开口。 2. 根据权利要求 1 的 MEMS 器件， 其中所述第一聚合物层进一步包括小开口， 所述小开 口比所述第二开口更小并且将所述第二开口连接到所述第一聚合物层的表面。 3. 根据权利要求 1 的 MEMS 器件， 其中所述第一。
4、聚合物层进一步包括插塞， 所述插塞被 设置在所述第一聚合物层的表面和所述第二开口之间。 4. 根据权利要求 1 的 MEMS 器件， 其中所述第二开口比所述第一开口更大。 5. 根据权利要求 1 的 MEMS 器件， 进一步包括 在所述第一聚合物层中设置的第一通风出口 ； 和 连接所述第二开口和所述第一通风出口的通风通道。 6. 根据权利要求 5 的 MEMS 器件， 其中所述通风通道绕在所述第二开口周围。 7. 根据权利要求 1 的 MEMS 器件， 进一步包括第二聚合物层， 所述第二聚合物层被设置 在所述第一聚合物层和所述 MEMS 衬底之间， 其中所述第二聚合物层包括第三开口， 所述第 。
5、三开口连接所述第一开口与所述第二开口。 8. 根据权利要求 7 的 MEMS 器件， 其中所述第二聚合物层包括第二通风出口， 其中所述 第二通风出口通过过压阀连接到所述第一开口。 9. 一种系统， 包括 ： 载体 ； 在所述载体中设置的孔 ； 在所述孔上设置的 MEMS 器件 ； 和 覆盖所述MEMS器件的帽， 其中所述MEMS器件包括在第一聚合物层中的穿孔， 所述穿孔 覆盖在所述孔上。 10. 根据权利要求 9 的系统， 其中所述孔是声音端口并且其中所述 MEMS 器件是半导体 扩音器。 11. 根据权利要求 9 的系统， 进一步包括设置在所述载体上的集成电路芯片， 所述集成 电路芯片被电连。
6、接到所述 MEMS 器件并且被所述帽围住。 12. 根据权利要求 9 的系统， 其中所述 MEMS 器件包括第二聚合物层。 13.根据权利要求9的系统， 其中所述MEMS器件包括MEMS衬底， 其中所述MEMS衬底包 括第一开口， 其中所述第一聚合物层包括第二开口， 其中所述第一开口被连接到所述第二 开口， 并且其中所述第二开口被连接到所述穿孔。 14. 根据权利要求 9 的系统， 其中所述第一聚合物层包括负性光致抗蚀剂层。 15. 一种系统， 包括 ： 载体 ； 设置在所述载体上的 MEMS 器件， 所述 MEMS 器件包括第一聚合物层 ； 和 覆盖所述 MEMS 器件的帽， 所述帽包括孔。。
7、 权 利 要 求 书 CN 103922269 A 2 2/2 页 3 16. 根据权利要求 15 的系统， 其中所述 MEMS 器件包括 MEMS 衬底， 所述 MEMS 衬底包括 第一开口， 并且其中所述第一聚合物层包括第二开口。 17. 根据权利要求 16 的系统， 其中所述第二开口比所述第一开口更大。 18. 根据权利要求 15 的系统， 其中所述孔被设置在所述帽的顶表面上。 19. 根据权利要求 15 的系统， 进一步地所述孔被设置在所述帽的侧壁上。 20. 一种用于制造 MEMS 器件的方法， 所述方法包括 ： 形成由衬底支撑的 MEMS 结构 ； 在所述衬底上形成聚合物层 ； 利。
8、用第一光线使聚合物层曝光于第一图案 ； 并且 利用第二光线使聚合物层曝光于第二图案。 21. 根据权利要求 20 的方法， 进一步包括去除所述聚合物层的未曝光部分， 从而在所 述聚合物层中形成第一开口。 22.根据权利要求21的方法， 进一步包括蚀刻所述衬底从而打开所述MEMS结构下面的 区域。 23. 根据权利要求 22 的方法， 进一步包括显影和烘焙所述聚合物层。 24. 根据权利要求 20 的方法， 进一步包括减薄所述衬底。 25.根据权利要求20的方法， 其中所述MEMS结构是包括背板和膜片的MEMS堆叠， 所述 方法进一步包括在所述 MEMS 堆叠中蚀刻牺牲层， 从而在 MEMS 堆。
9、叠中释放所述膜片并且在 所述 MEMS 堆叠中形成间隔物。 权 利 要 求 书 CN 103922269 A 3 1/10 页 4 MEMS 器件、 MEMS 器件的系统、 制作 MEMS 器件的方法 技术领域 0001 本发明总体上涉及用于制造微机电系统 （MEMS） 器件的系统和方法。 背景技术 0002 在过去几年， 对较小电子形状因子和功率消耗以及提高的性能的要求已经推动了 MEMS 器件的集成。特别地， 因为电子器件例如诸如移动电话、 膝上型电脑、 和平板电脑变得 越来越小， MEMS 扩音器可以变得越来越小。 0003 在MEMS扩音器的性能方面的特征是MEMS器件自身的尺寸和在制。
10、造工艺期间生成 的 MEMS 扩音器中的应力。 发明内容 0004 根据本发明的实施例， 一种 MEMS 器件包括第一聚合物层， 设置在第一聚合物层上 的 MEMS 衬底和由 MEMS 衬底支撑的 MEMS 结构。MEMS 衬底进一步包括在 MEMS 衬底中设置的 第一开口和在第一聚合物层中设置的第二开口。 0005 根据本发明的另一实施例， 一种系统包括载体， 在载体中设置的孔， 在孔上设置的 MEMS器件和覆盖MEMS器件的帽， 其中MEMS器件包括在第一聚合物层中的穿孔， 穿孔覆盖在 孔上。 0006 根据本发明的实施例， 系统包括载体， 设置在载体上的 MEMS 器件， MEMS 器件。
11、包括 第一聚合物层和覆盖 MEMS 器件的帽， 该帽包括孔。 0007 根据本发明的实施例， 一种用于制造 MEMS 器件的方法包括形成由衬底支撑的 MEMS 结构， 在衬底上形成聚合物层， 利用第一光线使聚合物层曝光于第一图案并且利用第 二光线使聚合物层曝光于第二图案。 附图说明 0008 为了更完全地理解本发明及其优点， 现在参照下面结合附图进行的描述， 在附图 中 ： 图 1 示出制造 MEMS 器件的流程图的实施例 ； 图 2a-2h 示出在制造工艺的不同阶段中的 MEMS 器件的实施例 ； 图 3a 示出 MEMS 器件的实施例 ； 图 3b 示出被封装的 MEMS 器件的实施例 ；。
12、 图 4a 示出 MEMS 器件的又一实施例 ； 图 4b 示出被封装的 MEMS 器件的又一实施例 ； 图 5a 示出 MEMS 器件的另一实施例 ； 图 5b 示出被封装的 MEMS 器件的另一实施例 ； 图 6a 示出 MEMS 器件的再一实施例 ； 图 6b 示出被封装的 MEMS 器件的再一实施例 ； 说 明 书 CN 103922269 A 4 2/10 页 5 图 7a 和 7b 示出 MEMS 器件的实施例的截面图 ； 和 图 8a-8c 示出 MEMS 器件的另一实施例的截面图。 具体实施方式 0009 当前优选实施例的形成和使用在下面被详细地讨论。然而， 应该领会到本发明提。
13、 供了可在很多种特定情况下具体实施的许多适用的发明构思。 被讨论的特定实施例仅仅是 形成和使用本发明的特定方式的例证， 并且不会限制本发明的范围。 0010 本发明将关于在特定情况下的实施例 （即硅扩音器） 被描述。然而， 本发明也可以 被应用到其它扩音器或者 MEMS 器件。 0011 MEMS 器件功能 （例如通风通道或背部体积 （back volume） ） 已经被实施在 MEMS 器 件的衬底或者密封材料中。 在衬底和密封材料中制造和放置这些功能提供对这些功能的位 置和布置的某些限制。 0012 本发明的实施例提供在 MEMS 器件中的聚合物层， 使得某些 MEMS 功能可以被实现 在。
14、该聚合物层中。本发明的实施例的优点是在 MEMS 器件对比传统 MEMS 器件中在布置功能 方面的较高程度的灵活性。其它优点可能是蚀刻工艺时间的减少和 / 或应力的消除或减 少。 0013 图 1 示出 MEMS 制造工艺 100 的流程图的实施例。在第一步骤 110 中， MEMS 堆叠 被形成在衬底 （通常是晶片） 中或在所述衬底上。MEMS 堆叠被形成在衬底的第一主表面中 或在衬底的第一主表面上。MEMS 堆叠包括膜片 （例如， 第一电极） ， 背板 （例如， 第二电极） 以 及在膜片和背板之间的牺牲层。在一个实施例中， MEMS 堆叠包括作为顶层的膜片。可替代 地， MEMS 堆叠包括。
15、作为该层的顶层的背板。虽然使用了术语 “堆叠” ， 应该理解 MEMS 堆叠可 以包括单一层。 0014 MEMS 堆叠是 MEMS 器件的一部分。MEMS 器件可以是扩音器或者硅扩音器。可替代 地， MEMS器件可以包括变换器。 变换器可以是传感器， 例如压力传感器、 加速计、 或RF MEMS。 MEMS 器件可以是独立器件或者可替代地可以包括另外的器件， 例如集成电路 （IC） 。集成电 路可以包括前置放大器和输入 / 输出端子。而且， 集成电路 （IC） 可以包括 A/D 转换器或者 晶体管等。 0015 衬底可以包括半导体材料 （例如硅或锗） 或者化合物半导体， 例如 SiGe、 G。
16、aAs、 InP、 GaN 或 SiC。可替代地， 衬底可以包括有机材料， 例如玻璃或陶瓷。衬底 （包括 MEMS 堆叠） 可 以包括 600m 至 700m 的标准厚度。 0016 在下一步骤 120 中， 衬底被放置或者安装在支撑载体上。可以以其顶表面在支撑 载体上来放置衬底。支撑载体可以保护 MEMS 堆叠。支撑载体可以包括支撑衬底和粘接层。 粘接层移动进入并且填充 MEMS 堆叠之间的间隙。支撑衬底可以是玻璃或者 UV 带并且粘接 层可以是蜡或者另外的粘接材料。 0017 在步骤 130 中， 然后衬底被减薄到约 100m 至约 150 的厚度， 到约 100m 至约 200m 的厚度。
17、或者到约 100m 至约 300 的厚度。衬底 110 的减薄可以利用研磨装置或者 研磨膜来实施。衬底的减薄可以从衬底的底表面或者第二主表面来实施。 0018 在下一个步骤 140 中， MEMS 晶片被倒置并且聚合物层被形成在衬底的第二主表面 上。聚合物膜可以是光可构造聚合物膜。在一个实施例中， 聚合物膜可以是环氧基负性光 说 明 书 CN 103922269 A 5 3/10 页 6 致抗蚀剂。例如， 聚合物膜可以是 SU-8 抗蚀剂。SU-8 抗蚀剂包括化学放大型环氧基负性抗 蚀剂， 其对于近 UV（例如， 365nm） 辐射是光学透明的和光可成像的。已固化的 SU-8 抗蚀剂 膜或者微。
18、结构是非常抗溶剂、 酸和碱的并且具有极好的热和机械稳定性。聚合物膜可以被 沉积或旋涂在衬底的背面上。聚合物膜可以包括约 50m 至约 100m 的厚度， 约 100m 至约 200m 的厚度或者到约 50m 至约 300m 的厚度。 0019 在步骤 150 中利用第一图案来构造聚合物层。聚合物膜通过第一光刻掩模被曝光 到来自第一光源的第一光线。第一光刻掩模可以包括第一图案。第一光刻掩模的第一图案 反映了 （image） 在聚合物层中的第一图案。在聚合物层中的第一图案包括以圆形布置的多 个小开口。 可替代地， 该多个小开口以椭圆形、 矩形、 方形或者其它合适的几何形式被布置。 小开口可以是小的。
19、圆形开口。第一光源可以发射具有第一波长的第一光线。第一波长可以 是 313nm。 0020 图 2a 示出 MEMS 晶片 200（例如， 具有聚合物层 220、 减薄的衬底 230 和 MEMS 结构 240 的 MEMS 器件） 的一部分和第一光刻掩模 210。第一光刻掩模的图案可以包括以圆形 218 布置的小的圆形结构 215。如果聚合物层 220 是负性光致抗蚀剂聚合物层， 在光刻掩模 210 中的小的圆形结构 215 对第一光线是不透明的。图 2b 示出光刻掩模 210 的顶表面。 0021 选择第一光线的第一波长使得其在聚合物层220的顶部区域222中基本上或者完 全被吸收。第一光。
20、线不会穿透聚合物层 220 的其余部分 （例如， 中间区域和较低区域） 224。 曝光在聚合物层 220 的顶部区域 222 中形成第一图案。例如， 负性聚合物层 220 包括顶表 面中未曝光的小部分和顶表面中已曝光的大部分。 0022 在步骤 160 中， 聚合物膜以第二图案被构造。聚合物膜通过第二光刻掩模被曝光 到来自第二光源的第二光线。第二光刻掩模可以包括第二图案。第二图案可以包括大的结 构， 例如， 大的圆形。可替代地， 该大的结构可以是椭圆形、 矩形、 方形或者包括另外合适的 几何形式。该大的结构可以比第一图案的圆形结构更大。第二光源可以发射具有第二波长 的第二光线。第二波长可以是 。
21、365nm。 0023 图 2c 示出 MEMS 晶片 200（例如， 具有聚合物层 220、 减薄的衬底 230 和 MEMS 结构 240 的 MEMS 器件） 的一部分和第二光刻掩模 250。第二光刻掩模 250 的图案包括大的圆形 结构255。 如果聚合物层220是负性光致抗蚀剂聚合物层， 第二光刻掩模250中的大的结构 255 对第二光线是不透明的。图 2d 示出光刻掩模 250 的顶表面。 0024 选择第二光线的第二波长使得其穿透聚合物层 220 的整个高度 （区域 222 和 224） 并且不只是顶部区域 222。曝光在聚合物层 220 的区域 229 中形成第二图案。例如， 。
22、负性聚 合物层 220 包括未曝光的大部分 229。 0025 在一个实施例中， 第一光线可以具有比第二光线更低的波长。第一光线可以是在 聚合物层 220 的顶部区域 222 中并且不是在聚合物层 220 的整个高度上被吸收的光线。第 二光线可以是在聚合物层 220 的整个高度上 （222 和 224） 并且不只是在聚合物层 220 的顶 部区域 224 中被吸收的光线。用于第一图案的曝光的第一光线可以是高吸收和低到达的并 且用于曝光第二图案的第二光线是低吸收和深到达的。 0026 然后在步骤 170 中显影并且烘焙聚合物膜。显影聚合物层在聚合物层 220 的顶部 区域 222 处留下小的开口。
23、 228 并且在聚合物层 220 的较低和中部区域 224 中留下大的开口 229。图 2e 和 2f 示出 MEMS 晶片上的聚合物层的截面图和底视图。 说 明 书 CN 103922269 A 6 4/10 页 7 0027 在步骤 180 中衬底被蚀刻。可以应用定向的或各向异性的蚀刻来蚀刻衬底。可以 利用干法蚀刻或者湿法蚀刻来各向异性地蚀刻衬底。例如， 可以利用深 RIE 来蚀刻衬底。 开口被形成在衬底中。这在图 2g 中示出。可选地， 在衬底中的开口可通过应用各向同性蚀 刻被加宽。可以利用干法蚀刻或者湿法蚀刻来各向同性地蚀刻衬底。例如， 可以利用氢氧 化钾 （KOH） 或者氢氧化四甲铵。
24、 （TMAH） 来蚀刻衬底。图 2h 示出在应用各向同性蚀刻之后的 MEMS 晶片的一部分。在一个实施例中衬底被各向同性地一直向下蚀刻到 MEMS 堆叠 240。 0028 在步骤 190 中膜片被释放。在膜片被释放之前去除支撑载体。通过将支撑载体与 衬底拉开或拆开来从衬底去除支撑载体。通过去除在膜片和背板之间的牺牲层来释放膜 片。例如通过利用基于 HF 的试剂湿法化学或气相选择性蚀刻牺牲氧化物来释放膜片。膜 片被释放使得间隔物保留在膜片和背板之间。间隔物可以为膜片和背板提供支撑。 0029 最后， 在步骤 195 中， MEMS 晶片被切割成单个 MEMS 器件。MEMS 晶片可以被放置在 。
25、切块箔上 （例如， 以第二主表面在切块箔上） 并且被切割使得单个 MEMS 器件互相分离。 0030 图 3a 示出 MEMS 器件 300 的实施例并且图 3b 示出集成 MEMS 系统或者被封装的 MEMS 器件 350。 0031 MEMS器件300包括MEMS结构 （例如， MEMS堆叠） 310、 衬底320、 和聚合物层330。 衬 底 320 可以包括半导体材料 （例如硅或锗） 或者化合物半导体 （例如 SiGe、 GaAs、 InP、 GaN 或 SiC） 。可替代地， 衬底 320 可以包括有机材料， 例如玻璃或陶瓷。衬底 320 可以包括 100m 至 150m、 100m。
26、 至 200m 或者 100m 至 300m 的厚度。 0032 MEMS结构310可以被设置在衬底320的第一主表面上。 MEMS结构610可以是MEMS 堆叠。MEMS 结构 310 可以包括用于感测实验信号 （empirical signal） 的结构。例如， MEMS 堆叠 310 包括膜片 311、 背板 312 和在膜片 311 和背板 313 之间的间隔物 313。在一个实施 例中， MEMS 堆叠 310 包括作为顶层的背板 311。可替代地， MEMS 堆叠 310 包括作为顶层的 背板。MEMS 堆叠 310 可以包括其它的或者另外的材料层。 0033 聚合物膜 330 可。
27、以是光可构造的聚合物膜。在一个实施例中， 聚合物膜 330 可以 是环氧基负性光致抗蚀剂。例如， 聚合物膜 330 可以是 SU-8 抗蚀剂。SU-8 抗蚀剂包括化 学放大型环氧基负性抗蚀剂， 其对于近 UV（例如， 365nm） 辐射是光学透明的和光可成像的。 已固化的 SU-8 抗蚀剂膜或者微结构是非常抗溶剂、 酸和碱的并且具有极好的热和机械稳 定性。聚合物膜 330 可以包括约 50m 至约 100m 的厚度， 约 100m 至约 200m 的厚度 或者到约 50m 至约 300m 的厚度。 0034 衬底 320 包括开口、 腔或者室 325 并且聚合物层 330 包括开口、 腔或者室。
28、 335。衬 底 320 可以包括邻接 MEMS 结构 310 的一个开口 325 或者可以包括邻接 MEMS 结构 310 的多 个开口。开口 325 可以是圆的， 包括圆形或椭圆形， 或者是有角的， 例如矩形或方形。聚合 物层 330 可以包括邻接开口 325 的开口 335。开口 335 可以是圆的， 包括圆形或椭圆形， 或 者是有角的， 例如矩形或方形。在各种实施例中， 开口 335 比开口 325 更大。在其它实施例 中， 开口 335 比开口 325 更小或者与开口 325 相同。在一些实施例中， 开口 335 可以包括约 0.5mm 至约 1.5mm 的直径并且开口 325 可以。
29、包括约 50m 至约 100m 的直径。开口 335 可 以被布置在衬底 320 和聚合物层 330 之间的界面 （例如， 顶表面） 处。 0035 聚合物层 330 可以进一步包括在底表面中的小的开口 337。小的开口 337 与在该 区域中的聚合物层 330 的剩余部分一起可以形成保护区域 338。保护区域 338 可以包括穿 说 明 书 CN 103922269 A 7 5/10 页 8 孔的聚合物层区域。例如， 保护区域 338 被配置为保护 MEMS 结构 310 免遭入射粒子 340 影 响。 0036 在各种实施例中小的开口 337 和室 325， 335 形成低通滤波器。开口 。
30、337 可以代表 电阻性声学元件并且室 325 和 335 可以代表声学电容性元件。它们一起形成声学 RC 低通 滤波器。 RC低通滤波器可以被用来将超声失真信号滤波或者阻尼例如由封装的声音端口生 成的声谐振。 0037 图3b的实施例示出系统， 模块或者被封装的MEMS器件350。 所述系统或者被封装 的 MEMS 器件 350 包括部件载体 360、 孔 365、 集成电路 （IC） 370， MEMS 器件 300 和帽、 盖子、 外壳、 套或密封物 380。部件载体 360 可以是陶瓷、 叠片或印刷电路板 （PCB） 。孔 365 可以 是声音端口或者被配置为接收输入信号的其它端口。 。
31、输入信号可以是实验信号， 例如声音。 IC 370 可以是独立器件或者是被配置为提供单一功能或者多个功能的集成电路。例如， IC 370 可以是 A/D 转换器。替代地， IC 370 可以是控制器。 0038 帽 380 可以是模塑料、 叠片或套， 例如金属盖套或塑料盖套。帽 380 可以部分地覆 盖， 围住或者密封部件载体 380 并且完全地密封 MEMS 器件 300 和 IC 370。帽 380 可以完全 地或者部分地覆盖线和 / 或导电线夹， 其将 IC 370 连接到部件载体 360 和 MEMS 器件 300。 0039 帽 380 可 以 包 括 热 固 性 材 料， 例 如 。
32、环 氧 树 脂、 聚 酰 亚 胺、 聚 氨 基 甲 酸 酯 （polyurethane） 或者聚丙烯酸酯 （polyacryliate） 化合物、 或者金属。可替代地， 帽 380 可 以包括热塑性材料， 例如聚砜、 聚苯硫醚 (Polyphenylen sulfide)、 或者聚醚酰亚胺。在一 个实施例中， 帽材料可以是叠片， 例如半固化片 （prepreg） 。 0040 在一个实施例中 MEMS 器件 300 被放置在孔 365 上使得聚合物层 330 的保护区域 338被直接设置在孔365上面。 在一个实施例中保护区域338包括疏水区域或者防水区域。 可替代地， 保护区域 338 包括。
33、疏油区域或者防油区域。在一个实施例中保护区域 338 是防 水和防油区域。 0041 图 4a 示出 MEMS 器件 400 的实施例并且图 4b 示出集成 MEMS 系统或者被封装的 MEMS 器件 450。 0042 MEMS 器件 400 包括 MEMS 结构 （例如， MEMS 堆叠） 410、 衬底 420、 和聚合物层 430。 MEMS 器件 400 可以包括与 MEMS 器件 300 的实施例相似的或者相同的元件、 材料和尺寸。 0043 衬底 420 包括开口、 腔或者室 425 并且聚合物层 430 包括开口， 腔或室 435。衬底 420 可以包括邻接 MEMS 结构 4。
34、10 的一个开口 425 或者可以包括邻接 MEMS 结构 410 的多个 开口。开口 425， 435 可以是圆的， 包括圆形或椭圆形， 或者是有角的， 例如矩形或方形。开 口 435 可以邻接开口 425。在各种实施例中开口 435 可以比开口 425 更大。在其它实施例 中开口 435 可以比开口 425 更小或者与开口 425 相同。在一些实施例中开口 435 可以包括 约 0.5mm 至约 1.5mm 的直径并且开口 425 可以包括约 50m 至约 100m 的直径。开口 435 可以被设置在衬底 420 和聚合物层 430 之间的界面 （例如， 顶表面） 处。 0044 聚合物层。
35、 430 可以进一步包括在底表面中的小的开口 437。小的开口 437 与在这 个区域中的聚合物层 430 的剩余部分一起可以形成保护区域 438。保护区域 438 可以包括 穿孔的聚合物层区域。例如， 保护区域 438 被配置为保护 MEMS 结构 410 免遭入射粒子 440 影响。聚合物层 430 可以包括间隔物 431。间隔物 431 可以包括约 50m 至约 200m 的宽 度。 说 明 书 CN 103922269 A 8 6/10 页 9 0045 图4b的实施例示出系统， 模块或者被封装的MEMS器件450。 所述系统或者被封装 的 MEMS 器件 450 包括部件载体 460。
36、、 孔 465、 集成电路 （IC） 470、 MEMS 器件 400 和帽， 盖子、 外壳、 套或密封物 480。被封装的 MEMS 器件 450 可以包括与 MEMS 器件 350 的实施例相似的 或者相同的元件， 材料和尺寸。在一个实施例中 MEMS 器件 400 被放置在孔 465 上使得聚合 物层 430 的保护区域 438 通过间隔物 431 与孔 465 的顶表面隔开。 0046 图 5a 示出 MEMS 器件 500 的实施例并且图 5b 示出集成 MEMS 系统或者被封装的 MEMS 器件 550。 0047 MEMS 器件 500 包括 MEMS 结构 （例如， MEMS 。
37、堆叠） 510、 衬底 520、 和聚合物层 530。 MEMS 器件 500 可以包括与 MEMS 器件 300 或 400 的实施例相似或者相同的元件、 材料和尺 寸。 0048 衬底 520 包括开口、 腔或室 525， 第一聚合物层 530 包括第一开口、 第一腔或第一 室 535 并且第二聚合物层 540 包括第二开口、 第二腔或第二室 545。衬底 520 可以包括邻 接 MEMS 结构 510 的一个开口 525 或者可以包括邻接 MEMS 结构 510 的多个开口。开口 525， 535， 545 可以是圆的， 包括圆形或椭圆形， 或者是有角的， 包括矩形或方形。 0049 第。
38、一聚合物层 530 可以包括邻接开口 525 的第一开口 535。在各种实施例中第一 开口 535 比开口 525 更大。在其它实施例中第一开口 535 比开口 525 更小或者与开口 525 相同。第一开口 535 可以包括约 0.5mm 至约 1.5mm 的直径并且开口 525 可以包括约 50m 至约 100m 的直径。第一开口 535 可以被布置在衬底 520 和第一聚合物层 530 之间的界 面 （例如， 顶表面） 处。 0050 第一聚合物层 530 可以进一步包括在底表面中的小的第一开口 537。小的第一开 口537与第一聚合物层530的剩余部分一起可以形成第一保护区域538。 。
39、第一保护区域538 可以包括第一穿孔的聚合物层区域。例如， 第一保护区域 538 被配置为保护 MEMS 器件 500 免遭入射粒子 549 影响。 0051 第二聚合物层 540 可以包括邻接第一开口 535 的第二开口 545。在各种实施例中 第二开口 545 可以比开口 525 和 / 或第一开口 535 更大或者与开口 525 和 / 或第一开口 535 相同。在一些实施例中， 第二开口 545 比开口 525 和 / 或第一开口 535 更小。开口 535， 545 可以包括约 0.5mm 至约 1.5mm 的直径 （+/-25m 至 100m） 并且开口 425 可以包括约 50m。
40、 至约 100m 的直径。第二开口 545 可以被布置在第一聚合物层 530 和第二聚合物层 540 之间的界面 （例如， 顶表面） 处。 0052 第二聚合物层 540 可以进一步包括在底表面中的小的第二开口 547。小的第二开 口547与第二聚合物层540的剩余部分一起可以形成第二保护区域548。 第二保护区域548 可以包括穿孔的聚合物层区域。例如， 第二保护区域 548 被配置为保护 MEMS 结构 510 免遭 入射粒子 549 影响。 0053 在一些实施例中室535， 537和室545， 547可以形成具有相同截止频率的串联的两 个高低通滤波器 （提供二阶效应） 。在替代实施例中。
41、， 室 535， 537， 545， 547 形成具有不同截 止频率的两个低通滤波器。 0054 图5b的实施例示出系统、 模块或被封装的MEMS器件550。 所述系统或者被封装的 MEMS 器件 550 包括部件载体 560、 孔 565、 集成电路 （IC） 570、 MEMS 器件 500 和帽、 盖子、 外 壳、 套或封装 580。被封装的 MEMS 器件 550 可以包括与 MEMS 器件 350 或 450 的实施例相似 说 明 书 CN 103922269 A 9 7/10 页 10 的或者相同的元件， 材料和尺寸。在一个实施例中 MEMS 器件 500 被放置在孔 565 上使。
42、得第 二聚合物层 540 的第二保护区域 548 被直接设置在孔 465 的顶表面上。 0055 图 6a 示出 MEMS 器件 600 的实施例并且图 6b 示出集成 MEMS 系统或者被封装的 MEMS 器件 650。 0056 MEMS 器件 600 包括 MEMS 结构 （例如， 堆叠） 610、 衬底 620、 和聚合物层 630。衬底 620 可以包括半导体材料 （例如硅或锗） 或者化合物半导体， 例如 SiGe、 GaAs、 InP、 GaN 或 SiC。可替代地， 衬底 620 可以包括有机材料， 例如玻璃或陶瓷。衬底 620 可以包括 100m 至 200m 或者 100m 。
43、至 300m 的厚度。 0057 MEMS 结构 610 可以是 MEMS 堆叠。MEMS 结构 610 可以包括用于感测实验信号的结 构。例如， MEMS 堆叠 610 可以包括膜片 611、 背板 612 和在膜片 611 和背板 613 之间的间隔 物 613。在一个实施例中， MEMS 堆叠 610 包括作为顶层的背板 611。可替代地， MEMS 堆叠 610 包括作为顶层的背板。MEMS 堆叠 610 可以包括其它的或者另外的材料层。 0058 聚合物膜 630 可以是光可构造的聚合物膜。在一个实施例中， 聚合物膜 630 可以 是环氧基负性光致抗蚀剂。例如， 聚合物膜 630 可。
44、以是 SU-8 抗蚀剂。SU-8 抗蚀剂包括化 学放大型环氧基负性抗蚀剂， 其对于近 UV（例如， 365nm） 辐射是光学透明的和光可成像的。 已固化的 SU-8 抗蚀剂膜或者微结构是非常抗溶剂、 酸和碱的并且具有极好的热和机械稳 定性。聚合物膜 630 可以包括约 50m 至约 100m 的厚度， 约 100m 至约 200m 的厚度 或者约 50m 至约 300m 的厚度。 0059 衬底 620 包括开口 625 并且聚合物层 630 包括开口 635。衬底 620 可以包括邻接 MEMS堆叠610的一个开口625或者可以包括邻接MEMS堆叠610的多个开口。 开口625， 635 可。
45、以是圆的， 包括圆形或椭圆形， 或者是有角的， 包括矩形或方形。聚合物层 630 可以包括 邻接开口 625 的开口 635。在各种实施例中， 开口 635 可以比开口 625 更大。在其它实施 例中， 开口 635 可以比开口 625 更小或者与开口 625 相同。开口 635 可以包括任何几何尺 寸。开口 635 可以包括约 50m 和约 200m 的高度。在 MEMS 器件 600 中的聚合物层 630 可以包括约 100m 至约 200m 的宽度。开口 635 可以被布置在衬底 620 和聚合物层 630 之间的界面 （例如， 顶表面） 处。 0060 聚合物层 630 可以进一步包括。
46、在底表面中的插塞 637。插塞 637 可以是小的插塞 637。插塞 637 可以包括聚合材料或者可以被简单地胶合到印刷电路板。 0061 在各种实施例中聚合物层 630 可以包括具有相同或不同开口的第一聚合物层和 第二聚合物层， 其被互相连接。 0062 图 6b 的实施例示出系统、 模块或被封装的 MEMS 器件 650。所述系统或被封装的 MEMS 器件 650 包括部件载体 660、 孔 665、 集成电路 （IC） 670、 MEMS 器件 600 和帽、 盖子、 外 壳、 套或密封物 680。部件载体 660 可以是陶瓷， 叠片或印刷电路板 （PCB） 。IC 670 可以是 独立。
47、器件或被配置为提供单一功能或多个功能的集成电路。例如， IC 670 可以是 A/D 转换 器。可替代地， IC 670 可以是控制器。MEMS 器件 600 和 IC 670 被设置在部件载体 660 上。 0063 帽 680 可以是模塑料， 叠片或者套， 例如金属盖套或塑料盖套。帽 680 可以部分地 覆盖部件载体 660 并且完全地覆盖 MEMS 器件 600 和 IC 670。帽 680 可以完全地或部分地 覆盖线和 / 或导电线夹， 其将 IC 670 连接到部件载体 660 和 MEMS 器件 600。帽 680 包括开 口、 腔或室 690。 说 明 书 CN 10392226。
48、9 A 10 8/10 页 11 0064 帽 680 可以包括热固性材料， 例如环氧树脂、 聚酰亚胺、 聚氨基甲酸酯或者聚丙烯 酸酯化合物、 或者金属。可替代地， 帽 680 可以包括热塑性材料， 例如聚砜、 聚苯硫醚、 或者 聚醚酰亚胺。在一个实施例中， 帽材料可以是叠片， 例如半固化片。 0065 帽 680 包括孔 665。孔 665 可以是声音端口或者是被配置为接收输入信号的其它 端口。输入信号可以是实验信号， 例如声音。在各种实施例中， 孔 665 被设置在帽 680 的顶 表面中。在其它实施例中孔 665 被设置在帽 680 的侧壁上。 0066 图 7a 和 7b 示出 MEM。
49、S 器件 700 的实施例。图 7a 是沿着图 7b 的线 A-A 的 MEMS 器 件 700 的截面图并且图 7b 是沿着图 7a 的线 B-B 的 MEMS 器件 700 的截面图。图 7a 示出包 括 MEMS 结构 710、 衬底 720 和聚合物层 730 的 MEMS 器件 700。MEMS 结构 710 被设置在衬 底 720 的第一主表面 721 上。在各种实施例中 MEMS 器件 700 是硅扩音器。在替代的实施 例中 MEMS 器件 700 是传感器或变换器。 0067 MEMS 结构 710 可以是 MEMS 堆叠。MEMS 结构 710 可以包括用于感测实验信号的结 构。例如， MEMS 堆叠 710 包括膜片 711， 背板 712 和在膜片 711 和背板 713 之间的间隔物 713。在一个实施例中， MEMS 堆叠 710 包括作为顶层的膜片 711。可替代地， MEMS 堆叠 71。