各種實施例一般涉及一種微機電系統(tǒng)和一種制造微機電系統(tǒng)的方法。

背景技術(shù)：

微機電系統(tǒng)（mems）可以在微尺度上提供高度靈敏的且有用的器件、諸如麥克風(fēng)和擴音器（loudspeaker）。mems麥克風(fēng)可以具有至少一個電極和膜片，并且起換能器的作用。

一般而言，通過半導(dǎo)體技術(shù)，可以在晶片（或襯底或載體）上和/或在晶片（或襯底或載體）中對半導(dǎo)體芯片（該半導(dǎo)體芯片也可能被稱為管芯、芯片或微芯片）進行加工。半導(dǎo)體芯片可以包括一個或多個mems，這些mems在半導(dǎo)體技術(shù)加工期間形成。

在加工期間，可能使半導(dǎo)體芯片受到機械應(yīng)力。例如，在使半導(dǎo)體芯片從晶片單片化期間，在通過定位系統(tǒng)（例如拾取與放置應(yīng)用）處置半導(dǎo)體芯片期間，在對半導(dǎo)體芯片進行熱處理期間、例如在封裝或焊接半導(dǎo)體芯片期間，可能出現(xiàn)機械應(yīng)力。可替選地或附加地，在操作容易加工的芯片期間，可能使半導(dǎo)體芯片受到機械應(yīng)力。例如，在操作芯片期間，由于熱起伏而可能出現(xiàn)機械應(yīng)力。

這樣的機械應(yīng)力（也稱為機械負荷）可能被傳遞到在半導(dǎo)體芯片上或在半導(dǎo)體芯片中的mems，這可能導(dǎo)致微機電系統(tǒng)的變形（也稱為應(yīng)變）。機械應(yīng)力對mems（或操作mems的器件）的影響可能結(jié)果是mems的不受控制的或未限定的行為，例如可能結(jié)果是誤動作或不準(zhǔn)確的功能（例如不準(zhǔn)確的測量結(jié)果），和/或可能損壞mems。例如，mems和/或操作mems的器件（特別是硅麥克風(fēng)）會對由于組裝或熱起伏引起的應(yīng)力靈敏。換言之，由于與mems器件的襯底的主體和組裝有關(guān)的因素，耦合到mems結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力可能致使器件的結(jié)構(gòu)和靈敏度方面的改變。在組裝之后，mems的變形可能保持，這使準(zhǔn)確工作的器件的制作復(fù)雜化。具有高靈敏度的mems特別是受到起因于組裝的應(yīng)力影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供有一種微機電系統(tǒng)。所述微機電系統(tǒng)包括：襯底；微機電器件，所述微機電器件包括膜片和被耦合到所述膜片的電極，所述膜片被配置為換能器，以在電能與機械能之間進行轉(zhuǎn)換；支承區(qū)，所述支承區(qū)以機械方式將所述微機電器件耦合到所述襯底，其中所述支承區(qū)被局限于第一連續(xù)區(qū)，所述第一連續(xù)區(qū)跨越圍繞所述膜片的周長的小于90度的弧；以及第二連續(xù)區(qū)，所述第二連續(xù)區(qū)沒有將所述微機電器件機械支承到所述襯底，所述第二連續(xù)區(qū)從所述支承區(qū)的一個端部到所述支承區(qū)的另一端部地跨越所述膜片的周長；其中所述支承區(qū)利用懸臂支撐所述微機電器件，并且所述第二連續(xù)區(qū)以機械方式使所述微機電器件與所述襯底去耦合。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供有一種用于制造微機電系統(tǒng)的方法。所述方法包括：提供襯底；提供微機電器件，所述微機電器件包括膜片和被耦合到所述膜片的電極，所述膜片被配置為換能器，以在電能與機械能之間進行轉(zhuǎn)換；提供支承區(qū)，該支承區(qū)以機械方式將所述微機電器件耦合到所述襯底，其中所述支承區(qū)被局限于第一連續(xù)區(qū)，該第一連續(xù)區(qū)跨越圍繞膜片的周長的小于90度的弧；和提供第二連續(xù)區(qū)，該第二連續(xù)區(qū)沒有將所述微機電器件機械支承到所述襯底，該第二連續(xù)區(qū)從所述支承區(qū)的一個端部到所述支承區(qū)的另一端部地跨越所述膜片的周長；其中所述支承區(qū)利用懸臂支撐微機電器件，并且所述第二連續(xù)區(qū)以機械方式使所述微機電器件與所述襯底去耦合。

附圖說明

在附圖中，貫穿不同視圖，同樣的附圖標(biāo)記一般指的是相同的部件。這些附圖并不一定是按比例的，而是一般重點被置于圖示本發(fā)明的原理上。在下面的描述中，參照下面的附圖描述了本發(fā)明的各種實施例，在所述附圖中：

圖1a和圖1b示出了微機電系統(tǒng)橫截面中的應(yīng)力耦合。

圖2a示出了具有應(yīng)力去耦合的（stress-decoupled）膜片的微機電系統(tǒng)的橫截面。

圖2b示出了應(yīng)力去耦合膜片的橫截面的圖示。

圖3a示出了應(yīng)力去耦合的膜片的橫截面。

圖3b示出了應(yīng)力去耦合的膜片的橫截面的圖示。

圖4a示出了應(yīng)力去耦合的微機電系統(tǒng)的頂視圖。

圖4b示出了應(yīng)力去耦合的微機電系統(tǒng)的橫截面的側(cè)視圖。

圖4c示出了應(yīng)力去耦合的微機電系統(tǒng)的橫截面的圖示的側(cè)視圖。

圖5a示出了應(yīng)力去耦合的微機電系統(tǒng)的頂視圖。

圖5b示出了應(yīng)力去耦合的微機電系統(tǒng)的橫截面的側(cè)視圖。

圖6a示出了應(yīng)力去耦合的微機電系統(tǒng)的頂視圖。

圖6b示出了應(yīng)力去耦合的微機電系統(tǒng)的橫截面的側(cè)視圖。

圖7a示出了應(yīng)力去耦合的微機電系統(tǒng)的頂視圖。

圖7b示出了應(yīng)力去耦合的微機電系統(tǒng)的頂視圖。

圖8示出了用于制造微機電系統(tǒng)的方法。

圖9a-9f以橫截面示出了用于制造微機電系統(tǒng)的方法。

圖10a示出了應(yīng)力去耦合的微機電系統(tǒng)的橫截面的側(cè)視圖。

圖10b示出了應(yīng)力去耦合的微機電系統(tǒng)的橫截面的側(cè)視圖。

具體實施方式

下面的詳細描述涉及所附的附圖，這些附圖作為說明示出了在其中可以實踐本發(fā)明的特定細節(jié)和實施例。在下面的附圖中，類似的或相同的元件可以具有相似的或相同的附圖標(biāo)記（例如微機電器件110、微機電器件210、微機電器件410）。為了簡潔起見，該元件的描述在隨后的描述中可予以省去。

詞語“示例性”在此用于意指：“用作實例、范例（instance）或說明”。在此描述為“示例性的”任何實施例或設(shè)計并不一定被解釋為相對于其他實施例或設(shè)計是優(yōu)選的或有利的。

關(guān)于在一側(cè)或表面“之上”形成的經(jīng)沉積的材料所使用的詞語“在…之上”在此可以用于意指：經(jīng)沉積的材料可以“直接地在所暗指的那側(cè)或表面上”（例如與所暗指的那側(cè)或表面直接接觸地）形成。關(guān)于“在一側(cè)或表面之上”形成的經(jīng)沉積的材料所使用的詞語“在…之上”在此可以用來意指：經(jīng)沉積的材料可以“間接地在所暗指的那側(cè)或表面上”形成，其中一個或多個附加的層被布置在所暗指的那側(cè)或表面與所沉積的材料之間。

同樣地，短語“圍繞”膜片“的周長”、“跨越”膜片“的周長”或“跨越弧”在此可以用于意指：主體與周長或弧“直接相鄰”或“鄰近”。該短語在此可以用于意指：主體與周長或弧“間接相鄰”或“非鄰近”（例如遠離膜片或弧來定位，即零散地（loosely）跟隨膜片或弧的路徑），其中一個或多個元件或材料被布置在所暗指的那側(cè)或者表面（也就是介入物（intervening））與主體之間。

如在此所使用的那樣，“電路”可以被理解為任何種類的邏輯（模擬或數(shù)字）實施實體，所述任何種類的邏輯（模擬或數(shù)字）實施實體可以是專用的電路或存儲在存儲器中的處理器執(zhí)行軟件、固件、硬件或其任意組合。此外，“電路”可以是諸如可編程處理器的硬接線邏輯電路或可編程邏輯電路，例如可以是微處理器（例如復(fù)雜指令集計算機（cisc）處理器或精簡指令集計算機（risc）處理器）。“電路”也可以是處理器執(zhí)行軟件，例如可以是任何種類的計算機程序、例如非暫時性計算機可讀介質(zhì)、例如利用諸如例如java的虛擬機代碼的計算機程序。在下面將更詳細地描述的相應(yīng)功能的任何其他種類的實施方案也可以被理解為“電路”。應(yīng)理解的是，所描述的電路中的任意兩種（或更多種）電路可以被組合成具有基本上等同功能的單個電路，并且相反地，應(yīng)理解的是，任意單個所描述的電路可以分布到具有基本上等同功能的兩個（或更多個）單獨的電路中。具體就在包含在其中的權(quán)利要求書中使用“電路”而言，“電路”的使用可以被理解為共同地指的是兩個或更多個電路。

術(shù)語“形成”可以指的是：設(shè)置、布置、結(jié)構(gòu)化或沉積。用于形成例如層、材料或區(qū)等的方法可以包括各種沉積方法，所述沉積方法尤其可以包括：化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積（例如用于介電材料）、電沉積（例如用于金屬或金屬合金，該電沉積也可以被稱為電鍍）或者旋涂（例如用于流體材料）。一般地，可以通過濺射、激光燒蝕、陰極電弧蒸發(fā)或熱蒸發(fā)來執(zhí)行氣相沉積。用于形成金屬的方法可以包括金屬鍍、例如電鍍或化學(xué)鍍。

術(shù)語“形成”也可以包括化學(xué)成分的化學(xué)反應(yīng)或制作，在那里例如層、材料或區(qū)的至少部分通過將一組化學(xué)物質(zhì)變換為化學(xué)成分來形成。“形成”例如可以包括：通過斷裂或形成在該組化學(xué)物質(zhì)的原子之間的化學(xué)鍵來改變電子的位置。術(shù)語“形成”還可以包括氧化和還原、絡(luò)合、沉淀、酸堿反應(yīng)、固態(tài)反應(yīng)、取代、摻雜、加成和消去、擴散或者光化學(xué)反應(yīng)。“形成”例如可以改變該組化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，該組化學(xué)物質(zhì)在化學(xué)上組成層、材料或區(qū)的部分。示例性的化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)可以包括：導(dǎo)電率、相組成或光學(xué)性質(zhì)等。“形成”可以例如包括將化學(xué)試劑施加到初始化合物，以改變該初始化合物的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)。

術(shù)語“結(jié)構(gòu)化”可以指的是修改結(jié)構(gòu)的形狀（例如修改該結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)期望的形狀或期望的圖案）。為了使例如材料結(jié)構(gòu)化，該材料的部分可以被去除，例如經(jīng)由刻蝕來去除。為了從例如層、材料或區(qū)中去除材料，（提供圖案的）掩模可以被使用，即掩模提供用于根據(jù)掩模的圖案去除材料的圖案（例如刻蝕結(jié)構(gòu)，以去除結(jié)構(gòu)的材料）。用作說明，掩模可以防止（可能意圖保留的）區(qū)被去除（例如通過刻蝕）。可替選地或附加地，為了使所述層結(jié)構(gòu)化，材料或者材料的區(qū)可以使用掩模（提供圖案的掩模）來設(shè)置。該掩模可以提供圖案，用于根據(jù)該掩模的圖案來形成（例如，設(shè)置）材料。

一般而言，去除材料可以包括諸如刻蝕材料的加工。術(shù)語“刻蝕”可以包括各種刻蝕過程，例如化學(xué)刻蝕（包括例如濕法刻蝕或干法刻蝕）、物理刻蝕、等離子體刻蝕、離子刻蝕等。在刻蝕層、材料或區(qū)時，刻蝕劑可以被施加到該層、該材料或該區(qū)。例如，刻蝕劑可以與該層、該材料或該區(qū)反應(yīng)，從而形成可以容易被去除的物質(zhì)（或化學(xué)化合物）、例如揮發(fā)性物質(zhì)。可替選地或附加地，刻蝕劑例如可以使該層、該材料或該區(qū)汽化。

掩模可以是臨時的掩膜，即所述臨時的掩模可以在刻蝕之后被去除（例如，該掩模可以由樹脂或金屬或諸如硬掩模材料之類的其他材料形成，所述硬掩模材料諸如氧化硅、氮化硅或碳化硅等），或該掩模可以是永久的掩模（例如掩模擋片），所述永久的掩模可以被使用若干次。臨時的掩模可以例如使用光掩模來形成。

根據(jù)各種實施例，微機電器件可以被形成為半導(dǎo)體芯片的部分，或可以包括半導(dǎo)體芯片。例如，該半導(dǎo)體芯片可以包括微機電系統(tǒng)（該微機電系統(tǒng)也可以被稱為微機電部件）。換言之，微機電系統(tǒng)可以例如單片集成地被實施到半導(dǎo)體芯片中（例如可以是半導(dǎo)體芯片的部分）。可以以半導(dǎo)體技術(shù)在晶片（或例如襯底或載體）上或在晶片（或例如襯底或載體）中加工該半導(dǎo)體芯片（該半導(dǎo)體芯片也可以被稱為芯片、管芯或微芯片）。該半導(dǎo)體芯片可以包括一個或多個微機電系統(tǒng)（mems），所述微機電系統(tǒng)（mems）在半導(dǎo)體技術(shù)加工或制作期間形成。半導(dǎo)體襯底可以是半導(dǎo)體芯片的部分，例如該半導(dǎo)體襯底可以是芯片的半導(dǎo)體本體的部分，或可以形成芯片的半導(dǎo)體本體。可選地，微機電部件可以是芯片上的集成電路的部分，或可以被電耦合到芯片上的集成電路。

根據(jù)各種實施例，通過從晶片的切口區(qū)去除材料（也稱為切割或切分該晶片），半導(dǎo)體襯底（例如微機電器件的半導(dǎo)體襯底、例如半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體襯底）可以從該晶體單片化。例如，從晶片的切口區(qū)去除材料可以通過劃割和斷裂、分裂、刀片切割或（例如，使用切割鋸）機械鋸切來加工。換言之，半導(dǎo)體襯底可以通過晶片切割加工而單片化。在晶片切割加工之后，半導(dǎo)體襯底（或完成的微機電器件）可以被電接觸，并且例如通過模制材料而被封裝成芯片載體（該芯片載體也可以被稱為芯片殼體），該芯片載體然后可以適合于使用在電子器件、諸如計量器中。例如，半導(dǎo)體芯片可以通過導(dǎo)線被接合到芯片載體。進一步地，半導(dǎo)體芯片（該半導(dǎo)體芯片可以被接合到芯片載體）可以被安裝（例如，焊接）到印刷電路板上。

根據(jù)各種實施例，半導(dǎo)體襯底（例如，微機電器件的半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體襯底）可以包括各種類型的半導(dǎo)體材料，或可以由各種類型的半導(dǎo)體材料制成（換言之，由各種類型的半導(dǎo)體材料形成），所述各種類型的半導(dǎo)體材料包括：iv族半導(dǎo)體（例如，硅或鍺）、例如iii-v族化合物半導(dǎo)體（例如，砷化鎵）的化合物半導(dǎo)體或其他類型，所述其他類型例如包括iii族半導(dǎo)體、v族半導(dǎo)體或聚合物。在實施例中，半導(dǎo)體襯底可以由（摻雜的或未摻雜的）硅制成。在可替選的實施例中，半導(dǎo)體襯底可以是絕緣體上硅（soi）晶片。作為替選方案，任何其他適合的半導(dǎo)體材料可以用于半導(dǎo)體襯底，例如：半導(dǎo)體化合物材料、諸如磷化鎵（gap）、磷化銦（inp），或任何適合的三元半導(dǎo)體化合物材料、諸如砷化銦鎵（ingaas），或四元半導(dǎo)體化合物材料、諸如磷化鋁銦鎵（alingap）。

根據(jù)各種實施例，半導(dǎo)體襯底（例如，微機電器件的半導(dǎo)體襯底或者半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體襯底）可以覆蓋有鈍化層，用于保護半導(dǎo)體材料不受環(huán)境影響，例如氧化。鈍化層可以包括金屬氧化物、半導(dǎo)體襯底（該半導(dǎo)體襯底也可以被稱為襯底或半導(dǎo)體本體）的氧化物、例如氧化硅、氮化物（例如氮化硅）、聚合物（例如苯并環(huán)丁烯（bcb）或聚酰亞胺（pi））、樹脂、抗蝕劑或介電材料。

根據(jù)各種實施例，導(dǎo)電材料可以包括以下材料或可以由以下材料形成：金屬、金屬合金、金屬間化合物、硅化物（例如，硅化鈦、硅化鉬、硅化鉭或硅化鎢）、導(dǎo)電聚合物、多晶半導(dǎo)體或重摻雜的半導(dǎo)體、例如多晶硅（該多晶硅也可以被稱為多晶體硅（polysilicon））或重摻雜的硅。導(dǎo)電材料可以理解為以下材料：該材料具有適度的導(dǎo)電率，例如具有（在室溫和恒定電場方向下測量的）大于大約10s/m的導(dǎo)電率、例如大于大約10²s/m的導(dǎo)電率，或具有高導(dǎo)電率、例如大于大約10⁴s/m的導(dǎo)電率、例如大于大約10⁶s/m的導(dǎo)電率。

根據(jù)各種實施例，金屬可以包括下面的元素組中的一種元素或可以由下面的元素組中的一種元素形成：鋁、銅、鎳、鎂、鉻、鐵、鋅、錫、金、銀、銥、鉑或鈦。可替選地或者附加地，金屬可以包括金屬合金或由金屬合金形成，該金屬合金包括一種或者多于一種的元素。例如，金屬合金可以包括金屬間化合物，例如包括金和鋁的金屬間化合物、銅和鋁的金屬間化合物、銅和鋅的金屬間化合物（黃銅）或銅和錫的金屬間化合物（青銅）。

根據(jù)各種實施例，介電材料（例如電絕緣材料）可以理解為具有差的導(dǎo)電率的材料，所述材料例如具有（在室溫和恒定電場方向上測量的）小于大約10^-2s/m的導(dǎo)電率、例如小于大約10^-5s/m的導(dǎo)電率、或例如小于大約10^-7s/m的導(dǎo)電率。

根據(jù)各種實施例，介電材料可以包括半導(dǎo)體氧化物、金屬氧化物、陶瓷、半導(dǎo)體氮化物、金屬氮化物、半導(dǎo)體碳化物、金屬碳化物、玻璃（例如氟硅酸鹽玻璃（fsg））、介電聚合物、硅酸鹽（例如硅酸鉿或硅酸鋯）、過渡金屬氧化物（例如二氧化鉿或二氧化皓）、氮氧化物（例如氮氧化硅）或者任何其他類型的介電材料。介電材料可以在沒有破壞的情況下（換言之，在沒有經(jīng)歷其絕緣性質(zhì)的失效的情況下，例如在基本上不改變其導(dǎo)電率的情況下）承受電場。

根據(jù)各種實施例，微機電器件可以被配置成如下情況中的至少一個：響應(yīng)于傳輸給電極的電信號，提供力來使膜片致動；和響應(yīng)于膜片的致動，提供電信號。一般而言，微機電器件可以被配置成將機械能轉(zhuǎn)化成電能和/或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化成機械能。換言之，微機電部件可以起換能器的作用，該換能器被配置成將機械能轉(zhuǎn)換成電能，或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成機械能。微機電器件可以具有如下尺寸（例如直徑或橫向?qū)挾龋涸摮叽缭趶拇蠹s幾微米（μm）到大約幾毫米（mm）的范圍中，例如在從大約10μm到大約5mm的范圍中，例如在從大約100μm到大約2mm的范圍中、例如大約1mm，例如在從0.5mm到1.5mm的范圍中，或可替選地，小于大約1mm、例如小于500μm、例如小于100μm。根據(jù)各種實施例的微機電器件可以以半導(dǎo)體技術(shù)來加工。

根據(jù)各種實施例的微機電器件可以用作傳感器（例如微傳感器），用于感測機械信號并且生成表示機械信號的電信號。可替選地，微機電部件可以用作致動器，用于基于電信號生成機械信號。例如，微機電器件可以用作麥克風(fēng)或用作揚聲器（擴音器）。

微機電器件可以包括膜片。該膜片可以配置來響應(yīng)于力而致動。該力可以從微機電器件外部來提供，也就是該力可能并不源自微機電器件。該力可以是機械相互作用，也就是壓力梯度、例如機械波（包括音波或聲波）、壓力、諸如表壓（gaugepressure）。附加地或者可替選地，該力可以是電場相互作用、也就是庫侖力或靜電力，或者該力可以是磁場相互作用、例如磁力、諸如洛倫茲力等。導(dǎo)電部件（例如電極或傳感器）可以響應(yīng)于膜片的致動來提供電信號。該電信號可以表示在膜片上的力或膜片的致動（例如，或者該電信號可以與該力成比例）。

附加地或可替選地，使膜片致動的力可以由微機電系統(tǒng)提供，也就是該力可以源自微機電系統(tǒng)的元件。例如，該力可以由導(dǎo)電部件提供，例如由為微機電系統(tǒng)的部分的電極提供。導(dǎo)電部件可以響應(yīng)于傳輸給導(dǎo)電部件的電信號來提供力，以使膜片致動。電信號可以由電子電路（例如控制器或處理器）傳輸。導(dǎo)電部件可以通過電場相互作用、磁場相互作用或其組合將力施加在膜片上。

圖1a示出了在微機電器件110中的應(yīng)力耦合的系統(tǒng)100a。微機電器件110包括膜片130，該膜片130通過介電材料160被耦合到電極120。微機電器件110可以在襯底140上。如這里所描繪的那樣，微機電器件110的膜片的整個周長被固定到襯底140。

襯底140被安裝在層150、例如印刷電路板（pcb）上。層150可以具有至少一個傳導(dǎo)（conductive）路徑和絕緣體（未在此畫出）。所述（多個）傳導(dǎo)路徑可以由導(dǎo)電材料形成。

如上文所討論的那樣，出于各種原因、例如熱致變形，層150可能遭受機械應(yīng)力155。襯底140到層150的施加（例如機械耦合）可能將機械應(yīng)力115引入到微機電器件110中。在微機電器件110中的機械應(yīng)力115可能例如不利地影響mems的靈敏度。

圖1b示出了在微機電系統(tǒng)110中的應(yīng)力耦合的系統(tǒng)100b。這里，在襯底140上的微機電器件110被嵌入封裝物（encapsulant）151（例如模制化合物或樹脂）中。封裝物151可能遭受機械應(yīng)力155。由于對封裝物151的熱成形加工（thermalformationprocess）（例如加熱和冷卻封裝物151的材料），應(yīng)力155可能在封裝物151中是內(nèi)在的。如上文所討論的那樣，應(yīng)力155可能由于隨后的加工被引入到封裝物151中。

微機電器件110可能遭受由于與封裝物151機械耦合而產(chǎn)生的應(yīng)力115。類似于說明100a，在微機電器件110中的機械應(yīng)力115可能例如不利地影響mems的靈敏度。

圖2a示出了微機電系統(tǒng)200的具有應(yīng)力去耦合的膜片230的微機電器件210的橫截面。微機電器件210也包括電極220。膜片230和電極220在襯底240上。

膜片230簡單地被支承在襯底240上，即襯底240在表面241的法向方向上（垂直于表面241地）支承膜片230。然而，膜片230在襯底240的支承表面241上橫向地自由移動。因此，膜片230在橫向方向上與應(yīng)力155去耦合。

圖2b示出了微機電系統(tǒng)200的具有應(yīng)力去耦合的膜片230的微機電器件210的橫截面的圖示。如（在橫截面中）可看到的那樣，膜片230的外部區(qū)在襯底240的表面241上具有簡單的支承件235。膜片230因此可以在任意橫向方向上自由移動。

圖3a示出了包括膜片330的微機電系統(tǒng)300的橫截面。膜片330被耦合到介電材料360，該介電材料360又經(jīng)由彈簧臂335以機械方式被耦合到襯底340。

彈簧臂335有回彈力地支承膜片330，即彈性地將膜片330耦合到襯底340。因此，彈簧臂335被配置為，響應(yīng)于機械負荷（例如應(yīng)力155）進行偏轉(zhuǎn)，以便至少部分地吸收所述機械負荷（例如應(yīng)力155）。

因此，圖3b示出了包括膜片330的微機電系統(tǒng)300的橫截面的圖示。這里，彈簧臂335利用代表性的彈簧335來描繪，該彈簧335可以至少部分地吸收襯底340在膜片330上的應(yīng)力155（例如機械負荷）。

圖4a示出了微機電系統(tǒng)400的頂視圖。該微機電系統(tǒng)400可以包括：襯底440和微機電器件410，該微機電器件410可以包括膜片（參見圖10a），該膜片被配置為換能器，以在電能與機械能之間進行轉(zhuǎn)換，以及該微機電器件410可以包括耦合到所述膜片的電極（參見圖10a）。該微機電系統(tǒng)400可以進一步包括支承區(qū)470，該支承區(qū)470將微機電器件410以機械方式耦合到襯底440。該支承區(qū)的寬度越小，則越小的應(yīng)力被耦合到微機電系統(tǒng)400中；這通過方形mems來限制，例如該方形mems可以完全沿著一側(cè)被耦合（其中該mems的剩余三側(cè)保持自由，即被去耦合）。

支承區(qū)470可以被局限于（confineto）第一連續(xù)區(qū)490，該第一連續(xù)區(qū)490跨越如下小于90度的弧：該弧圍繞微機電器件410的膜片的周長480。第二連續(xù)區(qū)485可以從支承區(qū)470的一個端部471到支承區(qū)470的另一端部472地跨越微機電器件410的膜片的周長480（例如，沿著該周長480跟隨），其中該第二連續(xù)區(qū)485沒有將微機電器件410機械支承到襯底440。支承區(qū)470可以利用懸臂支撐（cantilever）微機電器件410，并且該第二連續(xù)區(qū)485可以使該微機電器件410與該襯底440去耦合。

微機電器件410的膜片的周長480可以具有閉合形狀、例如圓形的形式，被配置為起換能器的作用；并且因此出于說明400a的目的，通過周長480簡單地表示。該膜片本身被局限于微機電器件410的邊界（如稍后將要討論的那樣）。

因此，通過將微機電系統(tǒng)400沿著微機電器件410的膜片的周長而固定在單個點或區(qū)段（section）處，可以以機械方式來隔離該系統(tǒng)（即與襯底440中的在通過應(yīng)力155的箭頭所指示的軸線中的應(yīng)力155去耦合）。因此，襯底440的由應(yīng)力引起的移位或者變形可能致使mems的移位，但是應(yīng)力155可以與襯底440去耦合。

襯底440可以包括半導(dǎo)體材料（即半導(dǎo)體）。在本公開內(nèi)容的一方面中，微機電系統(tǒng)400包括微機電器件410、襯底440和支承區(qū)470，該微機電系統(tǒng)400可以被嵌入封裝物（此處未示出）中。可替選地或者附加地，微機電系統(tǒng)400可以被安裝在層（此處未示出）上。該層可以包括絕緣體（介電材料）和至少一個傳導(dǎo)路徑。所述至少一個傳導(dǎo)路徑可以包括導(dǎo)電材料。

圖4b示出了微機電系統(tǒng)400的橫截面的參照圖4a的側(cè)視圖。微機電系統(tǒng)400可包括微機電器件410，該微機電器件410以機械方式被耦合到襯底440。第二連續(xù)區(qū)485在橫向上相鄰（跨越微機電器件410的膜片的周長480），并且如這里可以看到的那樣，在第二連續(xù)區(qū)485中，微機電器件410并未被耦合到襯底440，使得應(yīng)力155與微機電器件410去耦合。

圖4c示出了微機電系統(tǒng)400的橫截面的圖示的側(cè)視圖。該微機電系統(tǒng)400可以包括微機電器件410、襯底440、第二連續(xù)區(qū)485和三角形表示的支承區(qū)470。與圖示200b和300b不同，支承區(qū)470將微機電器件410以機械方式固定到襯底440（如與簡單支承件（例如圖示200b）相反）。支承區(qū)470可以在單個表面處以機械方式被固定到襯底440。第二連續(xù)區(qū)485又在橫向上正跨越微機電器件410的膜片的周長480，并且如這里可看到的那樣，在第二連續(xù)區(qū)485中，微機電器件410并沒有被耦合到襯底440，使得應(yīng)力155與微機電器件410去耦合。

圖5a示出了微機電系統(tǒng)500的頂視圖。微機電系統(tǒng)500與微機電系統(tǒng)400相似，并且可以包括：襯底440；微機電器件410，該微機電器件410包括膜片和被耦合到膜片的電極，該膜片被配置為換能器，以在電能和機械能之間進行轉(zhuǎn)換；支承區(qū)470，所述支承區(qū)470將微機電器件410以機械方式耦合到襯底440，其中支承區(qū)470被局限于第一連續(xù)區(qū)490，該第一連續(xù)區(qū)490跨越圍繞膜片的周長480的小于90度的弧；和第二連續(xù)區(qū)485，該第二連續(xù)區(qū)485沒有將微機電器件410機械支承到襯底440，該第二連續(xù)區(qū)485從支承區(qū)的一個端部471到支承區(qū)470的另一端部472地跨越膜片的周長480；其中該支承區(qū)470利用懸臂支撐該微機電器件410，并且該第二連續(xù)區(qū)485以機械方式使由于該襯底440引起的應(yīng)力155與微機電器件410去耦合。

在本公開內(nèi)容的一方面中，支承區(qū)470可以包括至少一個機械支承結(jié)構(gòu)470（此處也被描繪為支承區(qū)470）。所述至少一個機械支承結(jié)構(gòu)470可以進一步針對微機電器件410的膜片提供電連接。

在本公開內(nèi)容的一方面中，第二連續(xù)區(qū)485形成間隙，該間隙被配置為在襯底440與微機電器件410之間的通風(fēng)路徑。由第二連續(xù)區(qū)485形成的該通風(fēng)路徑可以在襯底440與微機電器件410之間限定均勻的間距、例如100nm到3μm。

通風(fēng)路徑可以在膜片的前側(cè)和背側(cè)之間提供用于流體流動（例如空氣）的路線，該路線可能結(jié)果是衰減膜片的自然諧振，提供平滑的頻率響應(yīng)，并且允許環(huán)境壓力在膜片的任何一側(cè)都達到平衡。在本公開內(nèi)容的一方面中，通風(fēng)路徑因此可以被設(shè)計得與可被要求來減小或增加通風(fēng)的路徑一樣窄，并且例如，由于在膜片周圍的多個槽，可能比彈簧支承更少地提供通風(fēng)。

圖5b示出了微機電系統(tǒng)500的橫截面?zhèn)纫晥D。微機電系統(tǒng)500與上面在圖5a中所描述的微機電系統(tǒng)一樣。如可從橫截面的側(cè)視圖中可看到的那樣，第二連續(xù)區(qū)485使微機電器件410與襯底440去耦合，所述襯底440可能橫向地包圍微機電器件410和支承區(qū)470。因此，如此處也可看到的那樣，來自襯底440的應(yīng)力155并沒有被耦合到微機電器件410中。

圖6a示出了微機電系統(tǒng)600的頂視圖。微機電系統(tǒng)600可以與微機電系統(tǒng)400和500相似，并且可以包括：襯底440；微機電器件410，該微機電器件410包括膜片630（參見圖6b）和被耦合到該膜片630的電極620（參見圖6b），該膜片630被配置為換能器，以在電能與機械能之間進行轉(zhuǎn)換；支承區(qū)670，所述支承區(qū)670以機械方式將該微機電器件410耦合到該襯底440，其中該支承區(qū)670被局限于第一連續(xù)區(qū)490，該第一連續(xù)區(qū)490跨越圍繞該膜片630的周長480的小于90度的弧；以及第二連續(xù)區(qū)485，所述第二連續(xù)區(qū)485沒有將該微機電器件410機械支承到該襯底440，該第二連續(xù)區(qū)485從該支承區(qū)的一個端部471到該支承區(qū)670的另一端部472地跨越該膜片630的周長480；其中該支承區(qū)670利用懸臂支撐該微機電器件410，并且該第二連續(xù)區(qū)485以機械方式使由于該襯底440引起的應(yīng)力155與該微機電器件410去耦合。

在本公開內(nèi)容的一方面中，該微機電器件410和該支承區(qū)470的諧振頻率可能大于（包括電極620和膜片630的）微機電器件410的工作頻率（例如大于20khz）。

在本公開內(nèi)容的一方面中，支承區(qū)670可以包括晶體材料、例如硅（例如體硅、多晶硅、納米晶硅）。支承區(qū)670可以包括介電材料、諸如氧化硅（例如sio2）。支承區(qū)670可以包括聚合物。支承區(qū)670可以包括聚酰亞胺（例如so8），該聚酰亞胺由于剛度而可能要求較厚的支承結(jié)構(gòu)。支承區(qū)670可以包括金屬，該金屬可以具有絕緣接觸部。支承區(qū)670可以以夾層結(jié)構(gòu)形成，該夾層結(jié)構(gòu)可以包括所嵌入的傳導(dǎo)路徑，該所嵌入的傳導(dǎo)路徑由導(dǎo)電材料形成。支承區(qū)670可以利用層壓技術(shù)來制造，例如通過沉積多個層來制造。

在本公開內(nèi)容的一方面中，支承區(qū)670可以包括多個機械支承結(jié)構(gòu)，例如包括1-5個機械支承結(jié)構(gòu)，例如包括3個機械支承結(jié)構(gòu)。如可看到的那樣，支承區(qū)670自身被局限于第一連續(xù)區(qū)490，但在第一連續(xù)區(qū)490之內(nèi)，支承區(qū)670可以包括分立的結(jié)構(gòu)、例如機械支承結(jié)構(gòu)。支承區(qū)670的多個機械支承結(jié)構(gòu)中的第一結(jié)構(gòu)673可以進一步提供到膜片630的電連接。支承區(qū)670的多個機械支承結(jié)構(gòu)中的第二結(jié)構(gòu)674可以進一步提供到電極620的電連接。支承區(qū)670的多個機械支承結(jié)構(gòu)的第三結(jié)構(gòu)675可以進一步提供到其他電極（此處未描繪）的電連接。

圖6b示出了微機電系統(tǒng)600的橫截面的側(cè)視圖。該微機電系統(tǒng)600與在上面在圖6a中所描述的微機電系統(tǒng)一樣。在本公開內(nèi)容的一方面中，該支承區(qū)670和該電極620可以是單個構(gòu)造（例如單個結(jié)構(gòu)，即由單個本體形成），該單個構(gòu)造支承該膜片630。介電材料660可以被設(shè)置在膜片630與電極620之間。如在上面所描繪的那樣，在圖6a中，如果該支承區(qū)670包括多于一個的機械支承結(jié)構(gòu)，則所述機械支承結(jié)構(gòu)中的至少一個機械支承結(jié)構(gòu)可以與電極620絕緣，并且電連接到膜片630。

如也可以在微機電系統(tǒng)600的橫截面?zhèn)纫晥D中容易看到的那樣，第二連續(xù)區(qū)485（被配置為通風(fēng)路徑）可以使由于襯底440引起的應(yīng)力155與微機電器件410去耦合，例如與膜片630和電極620去耦合。

電極620可以包括導(dǎo)電材料。此外，電極620可以位于距膜片630的第一側(cè)為預(yù)限定的間距處，并且可以基本上與該膜片630平行。電極620和膜片630可以被配置為具有電容性的關(guān)系。

在本公開內(nèi)容的一方面中，膜片630可以包括導(dǎo)電材料，例如包括金屬或硅、例如摻雜硅。

膜片630可以被配置來通過機械相互作用、電場相互作用、或磁場相互作用或其任意組合而致動。電極620可以提供電場相互作用、磁場相互作用或其任意組合。可替選地，電極620可以響應(yīng)于膜片630的致動而提供電信號。

圖7a示出了微機電系統(tǒng)700a的頂視圖。微機電系統(tǒng)700a可以與微機電系統(tǒng)400、500和600相似，并且可以包括：襯底440；微機電器件410，該微機電器件410包括膜片630（參見圖6b）和被耦合到該膜片630的電極620（參見圖6b），該膜片630被配置為換能器，以在電能與機械能之間進行轉(zhuǎn)換；支承區(qū)670，該支承區(qū)670以機械方式將該微機電器件410耦合到襯底440，其中該支承區(qū)670被局限于第一連續(xù)區(qū)490，該第一連續(xù)區(qū)490跨越圍繞該膜片630的周長480的小于90度的弧；以及第二連續(xù)區(qū)485，所述第二連續(xù)區(qū)485沒有將該微機電器件410機械支承到該襯底440，該第二連續(xù)區(qū)485從該支承區(qū)的一個端部471到該支承區(qū)670的另一端部472地跨越該膜片630的周長480；其中該支承區(qū)670利用懸臂支撐該微機電器件410，并且該第二連續(xù)區(qū)485以機械方式使由于襯底440引起的應(yīng)力155與該微機電器件410去耦合。在本公開內(nèi)容的一方面中，微機電器件410可以是基本上圓形形狀，并且支承區(qū)670可以被最小化，以減小微機電器件410中的由于該襯底440引起的應(yīng)力155。

圖7b示出了微機電系統(tǒng)700b的頂視圖。微機電系統(tǒng)700b可以與微機電系統(tǒng)400、500、600和700a相似，并且可以包括：襯底440；微機電器件410，該微機電器件410包括膜片630（參見圖6b）和被耦合到該膜片630的電極620（參見圖6b），該膜片630被配置為換能器，以在電能與機械能之間進行轉(zhuǎn)換；支承區(qū)670，所述支承區(qū)670以機械方式將該微機電器件410耦合到該襯底440，其中該支承區(qū)670被局限于第一連續(xù)區(qū)490，該第一連續(xù)區(qū)490跨越圍繞該膜片630的周長480的小于90度的弧；以及第二連續(xù)區(qū)485，所述第二連續(xù)區(qū)485沒有將該微機電器件410機械支承到該襯底440，該第二連續(xù)區(qū)485從該支承區(qū)的一個端部471到該支承區(qū)670的另一端部472地跨越該膜片630的周長480；其中該支承區(qū)670利用懸臂支撐該微機電器件410，并且該第二連續(xù)區(qū)485以機械方式使由于該襯底440引起的應(yīng)力155與該微機電器件410去耦合。在本公開內(nèi)容的一方面中，微機電器件410可以是基本上矩形形狀，例如是方形，并且支承區(qū)470可以沿著微機電器件410的一側(cè)延伸。

圖8示出了用于制造微機電系統(tǒng)的方法800。方法800可以包括：提供襯底，810；提供微機電器件，該微機電器件包括膜片和被耦合到該膜片的電極，該膜片被配置為換能器，以在電能與機械能之間進行轉(zhuǎn)換，820；提供支承區(qū)，該支承區(qū)以機械方式將該微機電器件耦合到該襯底，其中該支承區(qū)被局限于第一連續(xù)區(qū)，該第一連續(xù)區(qū)跨越圍繞該膜片的周長的小于90度的弧，830；和提供第二連續(xù)區(qū)，該第二連續(xù)區(qū)沒有將該微機電器件機械支承到該襯底，該第二連續(xù)區(qū)從該支承區(qū)的一個端部到該支承區(qū)的另一端部地跨越該膜片的周長，840；其中該支承區(qū)利用懸臂支撐該微機電器件，并且該第二連續(xù)區(qū)以機械方式使該微機電器件與該襯底去耦合。

在方法800的公開內(nèi)容的一方面中，該支承區(qū)可以以機械方式將該微機電器件固定到該襯底。該支承區(qū)和該電極可以以支承該膜片的單個構(gòu)造來形成。該支承區(qū)可以包括至少一個支承結(jié)構(gòu)。所述至少一個機械支承結(jié)構(gòu)可以提供到該膜片的電連接。該微機電器件和該支承區(qū)的諧振頻率可以大于該微機電器件的工作頻率。

在方法800的公開內(nèi)容的一方面中，支承區(qū)670可以包括晶體材料、諸如例如硅（例如體硅、多晶硅、納米晶硅）。支承區(qū)670可以包括介電材料，諸如包括氧化硅、例如sio2。支承區(qū)670可以包括聚合物。支承區(qū)670可以包括聚酰亞胺（例如so8），該聚酰亞胺由于剛度可能要求較厚的支承結(jié)構(gòu)。支承區(qū)670可以包括金屬，該金屬可以具有絕緣接觸部。支承區(qū)670可以以夾層結(jié)構(gòu)來形成，該夾層結(jié)構(gòu)可以包括所嵌入的傳導(dǎo)路徑，所述所嵌入的傳導(dǎo)路徑由導(dǎo)電材料形成。支承區(qū)670可以利用層壓技術(shù)來制造，例如通過沉積多個層來制造，例如通過將介電材料沉積到襯底之上、將導(dǎo)電材料沉積到介電材料上和將另外的介電材料沉積到導(dǎo)電材料之上來制造，以形成夾層結(jié)構(gòu)。因此可以通過介電材料來使如下導(dǎo)電材料絕緣：該導(dǎo)電材料例如可以提供經(jīng)由該支承區(qū)到該膜片630的電連接。

在方法800的公開內(nèi)容的一方面中，提供支承區(qū)可進一步包括：使該支承區(qū)結(jié)構(gòu)化，以包括至少一個機械支承結(jié)構(gòu)。使該支承區(qū)結(jié)構(gòu)化可以包括：形成多個機械支承結(jié)構(gòu)，例如形成三個機械支承結(jié)構(gòu)。

在方法800的公開內(nèi)容的一方面中，該支承區(qū)可以包括多個機械支承結(jié)構(gòu)，例如包括三個機械支承結(jié)構(gòu)。所述多個機械支承結(jié)構(gòu)中的第一結(jié)構(gòu)可以進一步提供到該膜片的電連接。所述多個機械支承結(jié)構(gòu)中的第二結(jié)構(gòu)可以進一步提供到該電極的電連接。所述多個機械支承結(jié)構(gòu)中的第三結(jié)構(gòu)可以進一步提供到其他電極的電連接。

在方法800的公開內(nèi)容的一方面中，第二連續(xù)間隙可以被配置為在該襯底和該微機電器件之間的通風(fēng)路徑。該通風(fēng)路徑可以在該襯底與該微機電器件之間限定均勻的間距。

在方法800的公開內(nèi)容的一方面中，該微機電系統(tǒng)可以被嵌入封裝物中。可替選地或者附加地，該微機電系統(tǒng)可以被安裝在層上。該層可以包括絕緣體和至少一個傳導(dǎo)路徑。該傳導(dǎo)路徑可以包括導(dǎo)電材料。

在方法800的公開內(nèi)容的一方面中，該電極可以包括導(dǎo)電材料。該電極可以具有多個穿透該電極的厚度的孔。此外，該電極可以具有多個突出部，所述突出部被配置來防止對該膜片的靜摩擦（靜摩擦力）。該電極可以在距該膜片為預(yù)限定的間距處，并且可以被配置為具有對該膜片的電容性的關(guān)系。該電極可以位于該膜片的第一側(cè)上，并且可以與該膜片基本上平行。

在方法800的公開內(nèi)容的一方面中，該微機電系統(tǒng)可以包括被耦合到該膜片的其他電極，該其他電極可以位于該膜片的第二側(cè)（與第一側(cè)相對）上，并且可以與該膜片基本上平行。該其他電極可以具有多個穿透該其他電極的厚度的孔。此外，該其他電極可以具有多個突出部，所述突出部被配置來防止對該膜片的靜摩擦（靜摩擦力）。該其他電極和該膜片可以被配置為具有電容性的關(guān)系。

在方法800的公開內(nèi)容的一方面中，該膜片可以包括波紋區(qū)（corrugatedregion）。此外，該膜片可以包括多個突出部，所述突出部被配置來防止對該電極和該其他電極中的至少一個的靜摩擦（靜摩擦力）。

在方法800的公開內(nèi)容的一方面中，膜片630可以包括導(dǎo)電材料，例如包括金屬或硅、例如摻雜硅。

在方法800的公開內(nèi)容的一方面中，該膜片可以被配置來由于機械相互作用、電場相互作用、或磁場相互作用或其任意組合而致動。該電極可以提供電場相互作用或磁場相互作用或其任意組合。可替選地，該電極可以響應(yīng)于該膜片的致動而提供電信號。該膜片可以進一步通過其他電場相互作用或其他磁場相互作用或其任意組合而致動。該其他電極可以提供其他電場相互作用或其他磁場相互作用或其任意組合。可替選地，該其他電極可以響應(yīng)于該膜片的致動而提供其他電信號。

在方法800的公開內(nèi)容的一方面中，該微機電系統(tǒng)可以進一步包括電子電路。該電子電路可以從該電極接收到電信號。該電子電路可以被配置為將該電信號（模擬電信號）轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號（數(shù)字輸出）。該電子電路可以進一步從該其他電極接收到其他電信號，并且將該其他電信號轉(zhuǎn)換成其他數(shù)字信號。該數(shù)字信號和該其他數(shù)字信號可以通過該電子電路來組合。

在方法800的公開內(nèi)容的一方面中，該襯底可以包括半導(dǎo)體。該襯底可以包括介電材料。

圖9a-9f以橫截面示出了用于制造微機電系統(tǒng)的微機電器件的方法。

在圖9a中，可以提供襯底440。如在圖9b中所描繪的那樣，提供微機電器件（例如微機電器件410），810，可以包括：在襯底440之上形成第一導(dǎo)電層630、例如膜片，并且使第一導(dǎo)電層630結(jié)構(gòu)化。使第一導(dǎo)電層630結(jié)構(gòu)化可以包括：在第一導(dǎo)電層630中形成波紋區(qū)，例如在第一導(dǎo)電層630上形成多個突出部，（此處未描繪出，參見圖10a）。該波紋區(qū)可以包括同心的突出部。

在圖9c中，可以描繪在該襯底之上形成介電層660。形成介電層660可以進一步包括：使該介電層660結(jié)構(gòu)化，例如在該介電層660中形成凹進部661。

在圖9d中可以描繪：在該襯底440之上形成第二導(dǎo)電層620（例如電極），以形成微機電器件410。第二導(dǎo)電層620可以被結(jié)構(gòu)化，以形成多個穿透該第二導(dǎo)電層的厚度的孔。此外，多個突出部可以被形成在該第二導(dǎo)電層上，所述突出部可被配置來防止對其他部件的靜摩擦（靜摩擦力）。使該第二導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)化可以進一步包括：形成支承區(qū)670（此處未描繪出）。

圖9e可以描繪：去除該襯底440的部分，以露出該第一導(dǎo)電層（例如膜片）的形成在該襯底440上的一側(cè)。圖9f可以描繪：沿著該微機電器件410的周長去除該襯底440的其他部分（例如在襯底440中形成溝槽），以形成第二連續(xù)區(qū)485（該第二連續(xù)區(qū)485可以被配置為通風(fēng)路徑）。在圖9e中去除的初始部分可以被擴寬，以露出第二連續(xù)區(qū)485。

圖10a示出了微機電系統(tǒng)1000a的橫截面的側(cè)視圖。微機電系統(tǒng)1000a可以與微機電系統(tǒng)400、500、600和700a相似，并且可以包括：襯底440；微機電器件410，該微機電器件410包括膜片630和被耦合到該膜片630的電極620，該膜片630被配置為換能器，以在電能與機械能之間進行轉(zhuǎn)換；支承區(qū)670，所述支承區(qū)670以機械方式將該微機電器件410耦合到該襯底440，其中該支承區(qū)670被局限于第一連續(xù)區(qū)490，該第一連續(xù)區(qū)490跨越圍繞該膜片630的周長480的小于90度的弧；和第二連續(xù)區(qū)485，該第二連續(xù)區(qū)485沒有將該微機電器件410機械支承到該襯底440，該第二連續(xù)區(qū)485從該支承區(qū)的一個端部471到該支承區(qū)670的另一端部472地跨越該膜片630的周長480；其中該支承區(qū)670利用懸臂支撐該微機電器件410，并且該第二連續(xù)區(qū)485以機械方式使由于該襯底440引起的應(yīng)力155與該微機電器件410去耦合。

在本公開內(nèi)容的一方面中，電極620可以包括突出部629，所述突出部629被配置來防止對膜片630的靜摩擦（靜摩擦力）。膜片630可以包括波紋區(qū)655，該波紋區(qū)655可以是同心的突出部。

微機電系統(tǒng)1000a可以是包括微機電器件410的mems、諸如換能器或麥克風(fēng)。膜片630可以被配置來致動。電極620可以被配置成如下情況中的至少一個：響應(yīng)于被傳輸給電極620的電信號，提供力以使該膜片630致動；并且響應(yīng)于該膜片630的致動，提供電信號。

例如，在本公開內(nèi)容的一方面中，該微機電系統(tǒng)1000a可以是mems麥克風(fēng)，并且力可能致使膜片630關(guān)于撞擊該膜片630的力的幅度而致動（或移動），所述力例如是壓力梯度、諸如機械波（包括聲波以及非聽覺的機械波或脈沖）、外部流體壓力（在部件外部，例如包括表壓）。膜片630可以與電極620例如具有電容性的關(guān)系。膜片630的致動接著可以改變例如在膜片630與電極620之間的電容性的關(guān)系（例如電容的大小），因此在電極620中可以產(chǎn)生電信號；例如電容的這個改變可能出現(xiàn)并且可以通過連接到電極620和/或膜片630的電子電路699（這樣的電路699，所述電路699例如可以在該微機電系統(tǒng)外部，或者所述電路699可以與該微機電系統(tǒng)集成在一起，而且所述電路699可以電接觸到接觸部662）來檢測。

諸如在電容式麥克風(fēng)中，膜片630可以通過外部電壓而被偏置，即配備有電壓，例如在用于膜片630的接觸部462處接觸；或諸如在駐極體麥克風(fēng)中，膜片630例如可以維持所嵌入的靜電荷。

可替選地或附加地，響應(yīng)于傳輸給電極620的電信號，電極620可以提供力，以使膜片630致動。例如，該電信號可以給電極620提供電壓，該電極620可以在膜片630上提供電場相互作用或磁場相互作用（例如施加電動力），從而致使膜片630致動。該致動可以產(chǎn)生機械波、例如聲波，因此允許微機電系統(tǒng)1000a作為揚聲器工作。

圖10b示出了微機電系統(tǒng)1000b的橫截面的側(cè)視圖。微機電系統(tǒng)1000b可以與微機電系統(tǒng)400、500、600、700a和1000a相似，并且可以附加地包括被耦合到膜片630的其他電極622。

其他電極622可以位于該膜片的與第一側(cè)相對的第二側(cè)上，并且可以與該膜片630基本上平行。該其他電極可以具有多個穿透該其他電極622的厚度的孔623。其他電極622可以被配置為與膜片630具有電容性的關(guān)系。

電子電路699可以從該其他電極接收到其他電信號，并且將該其他電信號轉(zhuǎn)換成其他數(shù)字信號，所述其他數(shù)字信號可以由電子電路699與該數(shù)字信號相組合。

通過其他電場相互作用或其他磁場相互作用或其任意組合，膜片630可以進一步致動。該其他電極622可以提供其他電場相互作用或其他磁場相互作用或其任意組合。可替選地，該其他電極可以響應(yīng)于膜片630的致動而提供其他電信號。

用于mems麥克風(fēng)的雙重背板（dbp，dual-backplate）裝置可能是有利的，例如電極620和其他電極622可以形成用于膜片630的雙重背板。由于mems麥克風(fēng)可以具有兩個背板，所以該部件的靈敏度可能由于存在兩個電極而增加，或甚至通過提供第二電極而更精確測量（或檢測）。因為雙背板考慮到較高的偏置電壓，所以該部件的靈敏度也可能增加，該偏置電壓可以將相似的（或消除的）靜電力施加到例如膜片630上，這可以減小吸入（pull-in）效應(yīng)（由于靜電力，膜片吸引到電極，這可能導(dǎo)致例如膜片塌陷）。

附加地，例如由于膜片630的增加的順應(yīng)性（compliance），具有波紋區(qū)655的膜片630可以增加部件的帶寬和靈敏度。波紋區(qū)655的被倒圓的或被弄平的（smoothedout）過渡部避免了內(nèi)部應(yīng)力的集中（例如，當(dāng)膜片630被致動時，內(nèi)部應(yīng)力在膜片起皺部的有角的邊緣中的集中），所述內(nèi)部應(yīng)力的集中例如可能導(dǎo)致部件失效或不精確的測量。

在本公開內(nèi)容的一方面中，實例1可以是微機電系統(tǒng)，該微機電系統(tǒng)包括：襯底；微機電器件，該微機電器件包括：膜片和被耦合到該膜片的電極，該膜片被配置為換能器，以在電能與機械能之間進行轉(zhuǎn)換；支承區(qū)，該支承區(qū)以機械方式將微機電器件耦合到襯底，其中該支承區(qū)被局限于第一連續(xù)區(qū)，該第一連續(xù)區(qū)跨越圍繞該膜片的周長的小于90度的弧；和第二連續(xù)區(qū)，該第二連續(xù)區(qū)沒有將微機電器件機械支承到該襯底，該第二連續(xù)區(qū)從該支承區(qū)的一個端部到該支承區(qū)的另一端部地跨越該膜片的周長；其中該支承區(qū)利用懸臂支撐該微機電器件，并且該第二連續(xù)區(qū)以機械方式使該微機電器件與該襯底去耦合。

實例2可以包括實例1，其中支承區(qū)以機械方式將微機電器件固定到襯底。

實例3可以包括實例1和實例2中的任意一個，其中微機電器件和支承區(qū)的諧振頻率大于微機電器件的工作頻率。

實例4可以包括實例1至3中的任意一個，其中支承區(qū)進一步提供到膜片的電連接。

實例5可以包括實例1至4中的任意一個，其中支承區(qū)和電極是如下單個構(gòu)造：該單個構(gòu)造支承膜片。

實例6可以包括實例1至5中的任意一個，其中支承區(qū)包括至少一個機械支承結(jié)構(gòu)。

實例7可以包括實例1至5中的任意一個，其中支承區(qū)包括多個機械支承結(jié)構(gòu)。

實例8可以包括實例7，其中所述多個機械支承結(jié)構(gòu)中的第一結(jié)構(gòu)進一步提供到膜片的電連接。

實例9可以包括實例7和實例8中的任意一個，其中所述多個機械支承結(jié)構(gòu)中的第二結(jié)構(gòu)進一步提供到電極的電連接。

實例10可以包括實例7至9中的任意一個，其中所述多個機械支承結(jié)構(gòu)中的第三結(jié)構(gòu)進一步提供到其他電極的電連接。

實例11可以包括實例1至3中的任意一個，其中支承區(qū)包括三個機械支承結(jié)構(gòu)。

實例12可以包括實例1至11中的任意一個，其中第二連續(xù)區(qū)形成間隙，該間隙被配置為在襯底和微機電器件之間的通風(fēng)路徑。

實例13可以包括實例12，其中通風(fēng)路徑在襯底與微機電器件之間限定均勻的間距。

實例14可以包括實例1至13中的任意一個，其中襯底包括半導(dǎo)體。

實例15可以包括實例1至13中的任意一個，其中微機電系統(tǒng)被嵌入封裝物中。

實例16可以包括實例1至13中的任意一個，其中微機電器件被安裝在層上。

實例17可以包括實例16，其中所述層包括絕緣體和至少一個傳導(dǎo)路徑。

實例18可以包括實例17，其中至少一個傳導(dǎo)路徑包括導(dǎo)電材料。

實例19可以包括實例1至18中的任意一個，其中電極包括導(dǎo)電材料。

實例20可以包括實例1至19中的任意一個，其中電極具有多個穿透該電極的厚度的孔。

實例21可以包括實例1至20中的任意一個，其中電極具有多個突出部，所述突出部被配置來防止對膜片的靜摩擦。

實例22可以包括實例1至21中的任意一個，其中電極在距膜片為預(yù)限定的間距處。

實例23可以包括實例1至22中的任意一個，其中電極和膜片配置為具有電容性的關(guān)系。

實例24可以包括實例1至23中的任意一個，其中電極位于膜片的第一側(cè)上，并且電極與膜片基本上平行。

實例25可以包括實例1至24中的任意一個，進一步包括：其他電極，所述其他電極被耦合到膜片。

實例26可以包括實例25，其中其他電極位于膜片的與第一側(cè)相對的第二側(cè)上，并且所述其他電極與膜片基本上平行。

實例27可以包括實例25和實例26中的任意一個，其中所述其他電極具有多個穿透所述其他電極的厚度的孔。

實例28可以包括實例25至27中的任意一個，其中所述其他電極具有多個突出部，所述突出部被配置來防止對膜片的靜摩擦。

實例29可以包括實例25至28中的任意一個，其中所述其他電極和所述膜片被配置為具有電容性的關(guān)系。

實例30可以包括實例1至29中的任意一個，其中膜片包括波紋區(qū)。

實例31可以包括實例1至30中的任意一個，其中膜片具有多個突出部，所述突出部被配置來防止對所述電極和其他電極中的至少一個的靜摩擦。

實例32可以包括實例1至31中的任意一個，其中支承區(qū)包括晶體材料。

實例33可以包括實例1至32中的任意一個，其中支承區(qū)包括硅。

實例34可以包括實例33，其中硅是體硅。

實例35可以包括實例33，其中硅是多晶硅。

實例36可以包括實例1至35中的任意一個，其中支承區(qū)包括介電材料。

實例37可以包括實例36，其中介電材料是氧化硅。

實例38可以包括實例1至37中的任意一個，其中支承區(qū)包括聚合物。

實例39可以包括實例1至38中的任意一個，其中支承區(qū)包括聚酰亞胺。

實例40可以包括實例1至39中的任意一個，其中支承區(qū)包括金屬。

實例41可以包括實例1至40中的任意一個，其中膜片被配置來致動。

實例42可以包括實例41，其中膜片通過機械相互作用、電場相互作用、或磁場相互作用或其任意組合來致動。

實例43可以包括實例42，其中電極提供電場相互作用、或磁場相互作用或其任意組合。

實例44可以包括實例41，其中電極響應(yīng)于膜片的致動而提供電信號。

實例45可以包括實例42，其中通過其他電場相互作用、或其他磁場相互作用或其任意組合，膜片進一步致動。

實例46可以包括實例45，其中其他電極提供其他電場相互作用、或其他磁場相互作用或其任意組合。

實例47可以包括實例42，其中其他電極響應(yīng)于膜片的致動而提供其他電信號。

實例48可以包括實例1至47中的任意一個，進一步包括：電子電路。

實例49可以包括實例48，其中電子電路從電極接收到電信號。

實例50可以包括實例49，其中電子電路被配置來將電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。

實例51可以包括實例48，其中電子電路從其他電極進一步接收到其他電信號。

實例52可以包括實例51，其中電子電路被配置來將其他電信號轉(zhuǎn)換成其他數(shù)字信號。

實例53可以包括實例1，其中支承區(qū)以機械方式將微機電器件固定到襯底。

實例54可以包括實例1和實例53中的任意一個，其中微機電器件和支承區(qū)被配置為具有大于微機電器件的工作頻率的諧振頻率。

實例55可以包括實例1、實例53和實例54中的任意一個，其中支承區(qū)進一步包括與膜片耦合的傳導(dǎo)路徑。

實例56可以包括實例1和實例53-55中的任意一個，其中支承區(qū)進一步包括與電極耦合的傳導(dǎo)路徑。

實例57可以包括實例1和實例53-56中的任意一個，其中支承區(qū)包括至少一個機械支承結(jié)構(gòu)。

實例58可以包括實例57，其中至少一個機械支承結(jié)構(gòu)與電極整體地形成，并且被配置為用于膜片的框架。

實例59可以包括實例57，其中至少一個機械支承結(jié)構(gòu)中的一個端部位于第一連續(xù)區(qū)的外側(cè)。

實例60可以包括實例1和實例53-59中的任意一個，其中第二連續(xù)區(qū)形成間隙，該間隙被配置為在襯底和微機電器件之間的通風(fēng)路徑。

實例61可以包括實例60，其中通風(fēng)路徑在襯底與微機電器件之間限定均勻的間距。

實例62可以包括實例61，其中所述均勻的間距在3nm到3000nm之間。

實例63可以包括實例1和實例53-62中的任意一個，其中膜片沒有穿透該膜片的厚度的至少一個孔。

實例64可以包括實例1和實例53-63中的任意一個，其中膜片被配置為通過選自包括如下內(nèi)容的組的相互作用中的至少一個來致動：機械相互作用、電場相互作用和磁場相互作用。

實例65可以包括實例1和實例53-64中的任意一個，進一步包括：電子電路，該電子電路與微機電器件電耦合，該電子電路被配置為輸出與在電極和膜片兩端的電壓相對應(yīng)的數(shù)字信號。

在本公開內(nèi)容的一方面中，實例66可以是一種用于制造微機電系統(tǒng)的方法，該方法包括：提供襯底；提供微機電器件，該微機電器件包括膜片和被耦合到該膜片的電極，該膜片被配置為換能器，以在電能與機械能之間進行轉(zhuǎn)換；提供支承區(qū)，該支承區(qū)以機械方式將該微機電器件耦合到襯底，其中該支承區(qū)被局限于第一連續(xù)區(qū)，該第一連續(xù)區(qū)跨越圍繞膜片的周長的小于90度的弧；和提供第二連續(xù)區(qū)，該第二連續(xù)區(qū)沒有將微機電器件機械支承到襯底，該第二連續(xù)區(qū)從支承區(qū)的一個端部到支承區(qū)的另一端部地跨越膜片的周長；其中支承區(qū)利用懸臂支撐微機電器件，并且第二連續(xù)區(qū)以機械方式使微機電器件與襯底去耦合。

實例67可以包括實例66，其中提供微機電器件進一步包括：在襯底之上形成第一導(dǎo)電層。

實例68可以包括實例67，其中提供微機電器件進一步包括：使第一導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)化。

實例69可以包括實例68，其中使第一導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)化包括：在第一導(dǎo)電層中形成波紋區(qū)。

實例70可以包括實例69，其中波紋區(qū)包括同心的突出部。

實例71可以包括實例68，其中使第一導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)化包括：在第一導(dǎo)電層上形成多個突出部。

實例72可以包括實例67至71中的任意一個，其中第一導(dǎo)電層是膜片。

實例73可以包括實例67，其中提供微機電器件進一步包括：在襯底之上形成介電層。

實例74可以包括實例72，其中提供微機電器件進一步包括：使介電層結(jié)構(gòu)化。

實例75可以包括實例74，其中使介電層結(jié)構(gòu)化進一步包括：在介電層中形成凹進部。

實例76可以包括實例67，其中提供微機電器件進一步包括：在襯底之上形成第二導(dǎo)電層。

實例77可以包括實例76，其中提供微機電器件進一步包括：使第二導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)化。

實例78可以包括實例77，其中使第二導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)化進一步包括：形成多個穿透該第二導(dǎo)電層的厚度的孔。

實例79可以包括實例77，其中使第二導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)化進一步包括：在該第二導(dǎo)電層上形成多個突出部。

實例80可以包括實例76至79中的任意一個，其中第二導(dǎo)電層是電極。

實例81可以包括實例76和實例80中的任意一個，其中形成第二導(dǎo)電層進一步包括形成支承區(qū)。

實例82可以包括實例67，其中提供微機電器件進一步包括：去除襯底的部分，以露出第一導(dǎo)電層的形成在襯底上的一側(cè)。

實例83可以包括實例66至82中的任意一個，其中提供支承區(qū)進一步包括：使支承區(qū)結(jié)構(gòu)化。

實例84可以包括實例83，其中使支承區(qū)結(jié)構(gòu)化進一步包括：形成至少一個機械支承結(jié)構(gòu)。

實例85可以包括實例83，其中使支承區(qū)結(jié)構(gòu)化進一步包括：形成多個機械支承結(jié)構(gòu)。

實例86可以包括實例83，其中使支承區(qū)結(jié)構(gòu)化進一步包括：形成三個機械支承結(jié)構(gòu)。

實例87可以包括實例66至86中的任意一個，其中提供第二連續(xù)區(qū)進一步包括：沿著微機電器件的周長去除襯底的其他部分。

實例88可以包括實例66至87中的任意一個，其中提供第二連續(xù)區(qū)進一步包括：沿著微機電器件的周長形成通風(fēng)路徑。

實例89可以包括實例66至88中的任意一個，其中提供第二連續(xù)區(qū)進一步包括：沿著微機電器件的周長形成溝槽。

實例90可以包括實例66至89中的任意一個，其中支承區(qū)以機械方式將微機電器件固定到襯底。

實例91可以包括實例66至90中的任意一個，其中微機電器件和支承區(qū)的諧振頻率大于微機電器件的工作頻率。

實例92可以包括實例66，其中支承區(qū)進一步提供到膜片的電連接。

實例93可以包括實例66，其中支承區(qū)和電極是如下單個構(gòu)造：該單個構(gòu)造支承膜片。

實例94可以包括實例66-83和實例87-93中的任意一個，其中支承區(qū)包括至少一個機械支承結(jié)構(gòu)。

實例95可以包括實例66-83和實例87-93中的任意一個，其中支承區(qū)包括多個機械支承結(jié)構(gòu)。

實例96可以包括實例95，其中所述多個機械支承結(jié)構(gòu)中的第一結(jié)構(gòu)進一步提供到膜片的電連接。

實例97可以包括實例95，其中所述多個機械支承結(jié)構(gòu)中的第二結(jié)構(gòu)進一步提供到電極的電連接。

實例98可以包括實例95，其中所述多個機械支承結(jié)構(gòu)中的第三結(jié)構(gòu)進一步提供到其他電極的電連接。

實例99可以包括實例66-83和實例87-93中的任意一個，其中支承區(qū)包括三個機械支承結(jié)構(gòu)。

實例100可以包括實例66至99中的任意一個，其中第二連續(xù)區(qū)形成間隙，該間隙被配置為在襯底和微機電器件之間的通風(fēng)路徑。

實例101可以包括實例100，其中通風(fēng)路徑在襯底與微機電器件之間限定均勻的間距。

實例102可以包括實例66至101中的任意一個，其中襯底包括半導(dǎo)體。

實例103可以包括實例66至102中的任意一個，其中微機電系統(tǒng)嵌入封裝物中。

實例104可以包括實例66至103中的任意一個，其中微機電器件被安裝在層上。

實例105可以包括實例104，其中所述層包括絕緣體和至少一個傳導(dǎo)路徑。

實例106可以包括實例105，其中至少一個傳導(dǎo)路徑包括導(dǎo)電材料。

實例107可以包括實例66至106中的任意一個，其中電極包括導(dǎo)電材料。

實例108可以包括實例66至107中的任意一個，其中電極具有多個穿透該電極的厚度的孔。

實例109可以包括實例66至108中的任意一個，其中電極具有多個突出部，所述突出部被配置來防止對膜片的靜摩擦。

實例110可以包括實例66至109中的任意一個，其中電極在距膜片為預(yù)限定的間距處。

實例111可以包括實例66至110中的任意一個，其中電極和膜片被配置為具有電容性的關(guān)系。

實例112可以包括實例66至111中的任意一個，其中電極位于膜片的第一側(cè)上，并且與膜片基本上平行。

實例113可以包括實例66至112中的任意一個，進一步包括：其他電極，該其他電極被耦合到膜片。

實例114可以包括實例113，其中其他電極位于膜片的與第一側(cè)相對的第二側(cè)上，并且與膜片基本上平行。

實例115可以包括實例113和實例114中的任意一個，其中其他電極具有多個穿透所述其他電極的厚度的孔。

實例116可以包括實例113至115中的任意一個，其中其他電極具有多個突出部，所述突出部被配置來防止對膜片的靜摩擦。

實例117可以包括實例113至116中的任意一個，其中其他電極和膜片被配置為具有電容性的關(guān)系。

實例118可以包括實例66至117中的任意一個，其中膜片包括波紋區(qū)。

實例119可以包括實例66至118中的任意一個，其中膜片具有多個突出部，所述突出部被配置來防止對所述電極和所述其他電極中的至少一個的靜摩擦。

實例120可以包括實例66至119中的任意一個，其中支承區(qū)包括晶體材料。

實例121可以包括實例66至120中的任意一個，其中支承區(qū)包括硅。

實例122可以包括實例121，其中硅是體硅。

實例123可以包括實例121，其中硅是多晶硅。

實例124可以包括實例66至123中的任意一個，其中支承區(qū)進一步包括介電材料。

實例125可以包括實例124，其中介電材料是氧化硅。

實例126可以包括實例66至125中的任意一個，其中支承區(qū)包括聚合物。

實例127可以包括實例66至126中的任意一個，其中支承區(qū)包括聚酰亞胺。

實例128可以包括實例66至127中的任意一個，其中支承區(qū)包括金屬。

實例129可以包括實例66至128中的任意一個，其中膜片被配置來致動。

實例130可以包括實例129，其中膜片通過機械相互作用、電場相互作用、或磁場相互作用或其任意組合來致動。

實例131可以包括實例130，其中電極提供電場相互作用或磁場相互作用或其任意組合。

實例132可以包括實例129，其中電極響應(yīng)于膜片的致動而提供電信號。

實例133可以包括實例130，其中通過其他電場相互作用或其他磁場相互作用或其任意組合，膜片進一步致動。

實例134可以包括實例133，其中其他電極提供其他電場相互作用或其他磁場相互作用或其任意組合。

實例135可以包括實例130，其中其他電極響應(yīng)于膜片的致動而提供其他電信號。

實例136可以包括實例66至135中的任意一個，進一步包括：電子電路。

實例137可以包括實例136，其中電子電路從電極接收到電信號。

實例138可以包括實例137，其中電子電路被配置來將電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。

實例139可以包括實例136，其中電子電路進一步從其他電極接收到其他電信號。

實例140可以包括實例139，其中電子電路被配置來將其他電信號轉(zhuǎn)換成其他數(shù)字信號。

實例141可以包括實例66，其中提供第二連續(xù)區(qū)進一步包括：從支承區(qū)的一個端部到另一端部地，沿著微機電器件的周長去除襯底的部分。

實例142可以包括實例141，其中提供微機電器件進一步包括：去除襯底的其他部分，以釋放膜片和第二連續(xù)區(qū)。

實例143可以包括實例66，其中提供支承區(qū)進一步包括：使該支承區(qū)結(jié)構(gòu)化，以形成至少一個機械支承結(jié)構(gòu)。

實例144可以包括實例143，其中使支承區(qū)結(jié)構(gòu)化進一步包括：在支承區(qū)中形成到膜片的傳導(dǎo)路徑。

實例145可以包括實例143，其中使支承區(qū)結(jié)構(gòu)化進一步包括：在支承區(qū)中形成到電極的傳導(dǎo)路徑。

雖然本發(fā)明已經(jīng)被具體地示出并且參照特定的實施例予以了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的如通過所附的權(quán)利要求書所限定的范圍和精神的情況下，可以在其中對形式和細節(jié)進行各種改變。本發(fā)明的范圍因此通過所附的權(quán)利要求書表明，并且因此意圖涵蓋在權(quán)利要求的等同物的含義和范圍之內(nèi)的所有改變。