傳感器晶片及其製作方法、電容傳感器和電子設備與流程

2024-04-15 04:34:05

1.本技術涉及傳感器技術領域，更具體地，本技術涉及一種傳感器晶片及其製作方法、電容傳感器和電子設備。


背景技術：

2.現有技術中，在具有高電壓v+、地gnd、高壓v+固定電極條的平面上方設置電位接地或近地的垂直可動部件，電場在可動部件周圍不均勻，在臨界位置點以上可以產生對可動部件總體向上的靜電排斥力，從而消除靜電下榻的問題。然而，在可靠性試驗或者日常使用中卻發現，由於應用的是電場的非線性/不均勻性，在z軸方向上電場分量在振膜處較小，所以需要高一個數量級的偏壓即高偏壓才能達到同樣的靈敏度，但這對空氣中工作的小尺寸壓電換能器挑戰很高，在開放的應用環境下，會出現空氣擊穿振膜或者振膜的性能穩定性沒有保障，從而導致產品的性能降低甚至失效。


技術實現要素：

3.本技術的目的在於提供的一種傳感器晶片及其製作方法、電容傳感器和電子設備的新技術方案。
4.第一方面，本技術實施例提供了一種傳感器晶片。所述傳感器晶片包括襯底及設於所述襯底上的至少一個感應組件，所述感應組件包括振膜、固定電極組件及可動電極，所述振膜支撐在所述襯底的一側並與所述襯底圍合成真空腔；
5.所述固定電極組件包括三個固定電極，所述三個固定電極包括兩個高偏壓電極及介於該兩個高偏壓電極之間的接地電極，所述接地電極與所述兩個高偏壓電極均設於所述襯底上並位於所述真空腔一側，所述可動電極設於所述振膜，所述可動電極被配置為用作為檢測節點，直流電位虛擬接地，且所述可動電極與所述接地電極的位置相對；
6.在所述振膜位於所述真空腔的一側設有支撐柱，所述支撐柱被配置為在大氣壓力下能使所述振膜與所述高偏壓電極之間的距離大於臨界距離；
7.在施加高偏壓的狀態下，所述可動電極在電場中受到的靜電力朝向背離所述高偏壓電極的方向，所述可動電極與所述高偏壓電極之間形成靜電排斥力，所述振膜與所述可動電極在所述靜電排斥力下可產生朝向背離所述高偏壓電極的方向移動，所述可動電極在工作時產生交流信號輸出電壓。
8.可選地，所述真空腔的真空度為100pa～1000pa。
9.可選地，對所述兩個高偏壓電極施加的所述高偏壓為+100v～+300v。
10.可選地，所述支撐柱設置為多個，所述支撐柱位於所述真空腔之內，且多個所述支撐柱在所述振膜的一側為間隔設置。
11.可選地，每個所述感應組件包括三個支撐柱，其中的一個所述支撐柱與所述接地電極的位置相對應，其餘的兩個所述支撐柱與所述兩個高偏壓電極為一一對應設置。
12.可選地，當所述感應組件設置為多個時，多個所述感應組件在所述襯底的一側表
面上排列形成設定形狀的陣列；其中，各所述感應組件為相互獨立設置，且各所述感應組件之間為並聯連接。
13.可選地，當所述感應組件設置為多個時，多個所述感應組件在所述襯底的一側表面上排列形成設定陣列；其中，各所述感應組件的所述真空腔之間相互連通。
14.可選地，相鄰的兩個所述感應組件被配置為能夠共用同一個所述高偏壓電極。
15.可選地，在所述襯底設置所述感應組件的一側設置有第一介質層，所述接地電極及所述兩個高偏壓電極均形成在所述第一介質層上；
16.且/或
17.在所述振膜上位於所述真空腔一側形成有第二介質層，所述可動電極形成在所述第二介質層上。
18.可選地，所述可動電極與所述支撐柱位於所述振膜的同一側，並所述真空腔之內；或者，所述可動電極嵌設於所述振膜內，且所述可動電極位於所述真空腔之外。
19.第二方面，本技術實施例提供了一種如第一方面所述的傳感器晶片的製作方法。所述製作方法包括：
20.在所述襯底的一側覆蓋第一介質層，在所述第一介質層上形成至少一個固定電極組件；其中，每個所述固定電極組件包括三個固定電極，所述三個固定電極包括兩個高偏壓電極及介於該兩個高偏壓電極之間的接地電極；
21.在所述襯底設有所述固定電極組件的一側覆蓋犧牲層，在所述犧牲層背離所述襯底的一側形成設定深度的盲孔，每個所述固定電極對應一個所述盲孔；
22.在所述犧牲層設有所述盲孔的一側覆蓋第二介質層，所述第二介質層還嵌入所述盲孔內並封堵住所述盲孔以形成支撐柱，在所述第二介質層上形成有可動電極，使所述可動電極的位置與所述接地電極的位置為一一對應；
23.在每個所述固定電極組件的兩側分別形成貫通所述犧牲層和所述第二介質層的第一通孔；
24.在所述第二介質層上覆蓋振膜，並封堵住所述第一通孔，所述可動電極與所述振膜固定連接，並在所述振膜及所述第二介質層上形成第二通孔；
25.去除相鄰的兩個所述第一通孔之間的所述犧牲層形成空腔，至少將所述固定電極組件及支撐柱封裝在空腔內，所述第二通孔與所述空腔連通；
26.封堵住所述第二通孔，並使所述空腔具有設定真空度以形成真空腔；
27.在所述襯底的邊緣設置導電通孔，所述導電通孔貫穿所述犧牲層、所述第二介質層及所述振膜，並使所述導電通孔的一端與所述高偏壓電極電連接；
28.在所述導電通孔的另一端設置電連接部，將所述電連接部布設於所述振膜的表面。
29.可選地，在所述振膜與所述可動電極固定連接的步驟中，包括：
30.將所述所述可動電極連接在所述振膜位於所述真空腔的一側，以使所述可動電極位於所述真空腔之內；或者，將所述可動電極嵌設於所述振膜內，使所述可動電極位於所述真空腔之外。
31.第三方面、本技術實施例提供了一種電容傳感器。所述電容傳感器包括：
32.電容傳感器，其特徵在於，包括：
33.封裝結構；及
34.如第一方面所述的傳感器晶片，所述傳感器晶片設置於所述封裝結構內。
35.可選地，所述封裝結構包括電路板及設置於所述電路板一側的封裝層，所述傳感器晶片設於所述電路板，且所述封裝層圍設在所述傳感器晶片的外周側。
36.可選地，在所述傳感器晶片上覆蓋有臨時保護層。
37.可選地，所述封裝結構包括電路板及設置於所述電路板一側的外殼，所述電路板與所述外殼圍合形成容置腔；
38.所述傳感器晶片位於所述容置腔之內，並固定設置在所述電路板上，在所述電路板上還設置有asic晶片；
39.所述外殼或者所述電路板上開設有與外部連通的聲孔。
40.第四方面，本技術實施例提供了一種電子設備。所述電子設備包括如第三方面所述的電容傳感器。
41.本技術的有益效果在於：
42.本技術實施例提供了一種傳感器晶片的方案，在襯底上設置了真空密封腔的結構，同時還引入靜電排斥作用，使得高偏壓一直處於真空密封環境中，這可以消除空氣擊穿振膜的情況發生；同時，通過產生的靜電排斥力來抵消全部或部分大氣壓，使得振膜可以被設計得更加柔軟，這利於提升振膜的機械靈敏度，從而使形成的傳感器晶片的靈敏度得到提升。
43.通過以下參照附圖對本技術的示例性實施例的詳細描述，本技術的其它特徵及其優點將會變得清楚。
附圖說明
44.被結合在說明書中並構成說明書的一部分的附圖示出了本技術的實施例，並且連同其說明一起用於解釋本技術的原理。
45.圖1是本技術實施例的傳感器晶片的結構示意圖之一；
46.圖2是本技術實施例的傳感器晶片的結構示意圖之二；
47.圖3是本技術實施例的傳感器晶片的結構示意圖之三；
48.圖4是本技術實施例的傳感器晶片的結構示意圖之四；
49.圖5是本技術實施例中感應組件的fem仿真結果示意圖；
50.圖6是本技術實施例的傳感器晶片的製作方法流程示意圖之一；
51.圖7是本技術實施例的傳感器晶片的製作方法流程示意圖之二；
52.圖8是本技術實施例的電容傳感器的結構示意圖之一；
53.圖9是本技術實施例的電容傳感器的結構示意圖之二；
54.圖10是本技術實施例的電容傳感器的結構示意圖之三。
55.附圖標記說明：
56.1、襯底；2、感應組件；3、振膜；4、真空腔；5、接地電極；6、高偏壓電極；7、可動電極；8、支撐柱；9、第一介質層；10、第二介質層；11、電路板；12、封裝層；13、臨時保護層；14、外殼；15、容置腔；16、asic晶片；17、聲孔；18、犧牲層；19、盲孔；20、第一通孔；21、第二通孔；22、導電通孔；23、電連接部；24、空腔。
具體實施方式
57.現在將參照附圖來詳細描述本技術的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本技術的範圍。
58.以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本技術及其應用或使用的任何限制。
59.對於相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。
60.在這裡示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。
61.應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步討論。
62.下面結合附圖對本技術實施例提供的傳感器晶片及其製作方法、電容傳感器和電子設備分別進行詳細地描述。
63.根據本技術實施例的一個方面，提供了一種傳感器晶片，其可應用於例如電容式麥克風、電容式絕對壓力傳感器等微機電系統器件中。
64.微機電系統mems技術是將微電子技術與微機械工程融合到一起的工業技術。微機電系統器件的尺寸通常小於幾毫米，它的內部結構一般在微米甚至納米量級。
65.本技術實施例提供的傳感器晶片例如還可以應用於諸如力學傳感器中。力學傳感器能夠檢測力學作用導致的變化的傳感器。例如，這裡的力學作用包括聲壓、氣壓、加速度、由於溫度變化產生的應力所產導致的形變、由於溼度變化產生的應力所導致的形變等。
66.本技術實施例提供的傳感器晶片，參見圖1，所述傳感器晶片包括襯底1及設於所述襯底1上的至少一個感應組件2，所述感應組件2包括振膜3、固定電極組件及可動電極7，所述振膜3支撐在所述襯底1的一側並與所述襯底1圍合成真空腔4；
67.所述固定電極組件包括三個固定電極，所述三個固定電極包括兩個高偏壓電極6及介於該兩個高偏壓電極6之間的接地電極5，所述接地電極5與所述兩個高偏壓電極6均設於所述襯底1上並位於所述真空腔4一側，所述可動電極7設於所述振膜3，所述可動電極7被配置為用作為檢測節點，直流電位虛擬接地，且所述可動電極7與所述接地電極5的位置相對；
68.在所述振膜3位於所述真空腔4的一側設有支撐柱8，所述支撐柱8被配置為在大氣壓力下能使所述振膜3與所述高偏壓電極6之間的距離大於臨界距離；
69.在施加高偏壓的狀態下，所述可動電極7在電場中受到的靜電力朝向背離所述高偏壓電極6的方向，所述可動電極7與所述高偏壓電極6之間形成靜電排斥力，所述振膜3與所述可動電極7在所述靜電排斥力下可產生朝向背離所述高偏壓電極6的方向移動，所述可動電極7在工作時產生交流信號輸出電壓。
70.本技術實施例提供的傳感器晶片，其為一種具有真空腔4的感應組件，所述感應組件2中的所述振膜3在能夠抵抗大氣壓、防止靜電下榻的同時，還能夠兼具較好的柔軟度，這使得整個所述傳感器晶片的靈敏度和信噪比得到了良好的改善。
71.需要說明的是，現有的aps傳感器(absolute pressure sensing傳感器，即具有真
空密封腔的傳感器)，雖然可以提升靈敏度，但考慮到空氣中大氣壓的變化問題，靜電下榻的問題很難直接在傳感器的設計方面徹底避免。此外，在現有技術中還提出了利用永磁體薄膜磁懸浮的方式來抵抗大氣壓、防止靜電下榻問題，其中振膜可以設計的軟一些，但是該方案中需要引進特殊的磁性材料，對量產性以及成本和良率等都是很大的挑戰。
72.本技術實施例提供的傳感器晶片，通過在感應組件2中設計包含真空腔4，同時引入靜電排斥作用，使得施加的高偏壓一直處於真空密封環境(因為高偏壓電極6位於真空腔4)中，如此可以消除空氣擊穿振膜的情況發生；同時，通過靜電排斥力來抵消全部或者部分大氣壓，使得其中的振膜3能夠被設計得更加柔軟(也即硬度低)，這利於提升所述振膜3的機械靈敏度，從而使形成的傳感器晶片的靈敏度和信噪比得到很好的改善。
73.需要說明的是，基於電容極板間靜電吸引的原理，傳統的電容結構無論是雙電極(單背極)還是三電極(差分)，都無法避免出現靜電下榻(pull-in)的問題，這限制了可動部件(振膜)的運動範圍及器件的動態範圍，也限制了工作偏壓即靈敏度或信噪比。調高偏壓的方式在近年來得到了應用。但由於在提高偏壓後，除了上述傳統電容式麥克風的可靠性問題外，器件還出現了空氣擊穿振膜的難題(因為需要約數百伏才能得到匹配的靈敏度)，使得整個傳感器的可靠性進一步降低。
74.本技術實施例提供的傳感器晶片，在aps電容結構中引進靜電排斥的機制，使得高偏壓處於真空(或乾燥的高介電強度氣體)密封環境之中，如此能夠消除空氣擊穿振膜的問題；同時，靜電排斥力抵消全部或部分大氣壓，所述振膜3就可以設計得較為柔軟。其中，所述振膜3的柔軟性與其機械靈敏度相關。
75.具體而言，所述振膜3的機械靈敏度sm滿足：sm＝dw/dp，其中，w、p分別為振膜位移和聲壓力。在本技術的實施例中，所述振膜3的機械靈敏度較高，使得形成的傳感器晶片或者包含該傳感器晶片的電容傳感器的靈敏度soc～sm*vb/gap可以相對較高，但並不會增加工藝製作難度，也就不會增加生產成本，同時能實現電容傳感器的高性能和高可靠性，及超小封裝尺寸。
76.在本技術的一個實施例中，參見圖1，在所述襯底1上位於所述真空腔4的一側設置有至少一個固定電極組件，所述固定電極組件中的各個電極例如可以全部位於所述真空腔4之內，特別是高偏壓電極6位於真空腔4之內。所述固定電極組件例如包括具有高電壓v+的兩個高偏壓電極6及接地電極5(gnd)，其中，所述接地電極5布設在所述兩個高偏壓電極6之間。在所述襯底1上方的振膜3上設置有接地的可動電極7，所述可動電極7例如可以一同位於所述真空腔4之內，並與所述接地電極5相對應。
77.可選的是，所述可動電極7也可以嵌設於所述振膜3內，而不位於所述真空腔4之內，參見圖7所示，本領域技術人員可以根據需要對所述可動電極7在振膜3上的設置位置進行調整。
78.當在真空環境中為所述高偏壓電極6施加高偏壓時，所述可動電極7在周圍的電場中會受到向上的靜電力，也即靜電力的方向背離所述襯底1上的所述高偏壓電極6，使得所述振膜3與各所述高偏壓電極6之間形成了一種靜電排斥力，從而能夠徹底消除了振膜3靜電下榻的問題，也即可以避免所述振膜3在大氣壓力下粘附在所述襯底1上。
79.特別的是，在大氣壓下，位於所述振膜3上的所述支撐柱8下榻時碰到所述襯底1，加之所述振膜3與所述高偏壓電極6之間的靜電排斥力，使得所述振膜3與所述襯底1之間能
夠保持一定的間距，而不會出現相互接觸或者二者之間的間隙過小，例如小於臨界距離。避免靜電力形成向下的吸引力而造成所述振膜3粘附在所述襯底1上。
80.在本技術的實施例中，當為傳感器晶片上的高偏壓電極6施加高偏壓之後，所述振膜3作為可動部件處於靜電懸浮狀態，即靜態位置上移(遠離固定電極方向)，然後在聲壓作用下振膜3可以產生振動，可動電極7在振動/工作中產生電壓信號。
81.本技術實施例提供的傳感器晶片為一個三端器件：v+/gnd/sense。寄生電容影響的靈敏度為soc～sm*ez*cm/(cm+cp)，其中，sm為振膜3上可動電極7的機械靈敏度(dw/dp)，w為z軸方向振膜位移、p為聲壓，ez為偏壓下振膜處等效的z向電場強度，cm為可動電極7對高偏壓電極6的電容，cp為sense節點到地的寄生電容。
82.在本技術的一些示例中，所述真空腔4的真空度為100pa～1000pa。
83.本技術實施例的傳感器晶片具有真空腔4，例如將該真空腔4的真空度例如控制在100pa～1000pa，在這一真空度範圍內可以施加較高的偏壓例如+100v～+300v。採用高偏壓可以更好的提升靜電排斥力。具體地，靜電排斥力大、電場強度高，利於提升振膜的靈敏度且不會造成振膜被擊穿的情況。
84.在本技術的一些示例中，所述兩個高偏壓電極6均為高壓電極；施加的所述高偏壓為+100v～+300v。
85.在所述襯底1上，以設置一個所述感應組件2為例，其中所述固定電極組件包括兩個高電壓v+的高偏壓電極6及位於該兩個高偏壓電極6之間的接地電極5(地gnd)，在所述固定電極組件所在平面的上方設置有電位接地或者近地的垂直可動部件即所述振膜3，當兩個所述高偏壓電極6在真空環境中被施加+100v～+300v的高偏壓時，所述振膜3上設置的所述可動電極7在周圍形成的電場中產生總體向上的淨靜電力也即靜電排斥力，這就能夠徹底消除振膜的靜電下榻的問題。
86.在本技術的一些示例中，參見圖1，所述支撐柱8設置為多個，所述支撐柱8均位於所述真空腔4之內，且多個所述支撐柱8在所述振膜3的一側為間隔設置。
87.參見圖1，在所述振膜3上還設置有多個所述支撐柱8。具體地，各所述支撐柱8可以伸入所述真空腔4之內，在大氣壓下，各所述支撐柱8在跟隨所述振膜3下榻時碰到所述襯底1，加之所述振膜3與所述高偏壓電極6之間的靜電排斥力，使得所述振膜3與所述襯底1之間能夠保持大於臨界距離的狀態，這樣使得所述振膜3與所述襯底1之間不會相互接觸或者二者之間的間隙不會過小，這樣，就可以避免二者之間的靜電力形成向下的吸引力而造成所述振膜3粘附在所述襯底1上。
88.需要說明的是，所述支撐柱8的設置數量可以根據需要合理調整，本技術實施例中對此不做具體限制。
89.例如，參見圖1，每個所述感應組件2包括三個支撐柱8，其中的一個所述支撐柱8與所述接地電極5的位置相對應，其餘的兩個所述支撐柱8與所述兩個高偏壓電極6為一一對應設置。
90.也就是說，對於各所述感應組件2來說，可以為所述固定電極組件中的每個固定電極對應的設置一個所述支撐柱8，這樣，可以對所述振膜3下榻後起到更穩定的支撐作用，能更好的防止所述振膜3貼合在所述襯底1上。
91.在本技術的一些示例中，參見圖2，當所述感應組件2設置為多個時，多個所述感應
組件2在所述襯底1的一側表面上排列形成設定形狀的陣列；其中，各所述感應組件2為相互獨立設置，且各所述感應組件2之間為並聯連接。
92.在本技術的一些示例中，參見圖3，當所述感應組件2設置為多個時，多個所述感應組件2在所述襯底1的一側表面上排列形成設定陣列；其中，各所述感應組件2的所述真空腔4之間相互連通。
93.可選的是，參見圖4，相鄰的兩個所述感應組件2被配置為能夠共用同一個所述高偏壓電極6。
94.在本技術的一些示例中，參見圖6，在所述襯底1設置所述感應組件2的一側設置有第一介質層9，所述接地電極5及所述兩個高偏壓電極6均形成在所述第一介質層9上。
95.在本技術的一些示例中，參見圖6，在所述振膜3上位於所述真空腔4一側形成有第二介質層10，所述可動電極7形成在所述第二介質層10上。
96.其中，所述高偏壓電極6及所述接地電極5均為金屬材料。
97.例如，所述高偏壓電極6及所述接地電極5可以通過沉積的方式在所述第一介質層9上先形成金屬薄膜，之後通過光刻、蝕刻形成設定電極圖案。
98.同樣地，所述可動電極7可以採用先沉積在第二介質層10上形成金屬薄膜，再經光刻、刻蝕形成設定電極圖案。
99.其中，所述襯底1的材料例如為矽。
100.其中，所述第一介質層9及所述第二介質層10例如為二氧化矽材料。
101.參見圖5，圖5示出了感應組件2的fem仿真結果。其中，c1是單位長度的感應組件2內的可動電極7的總電容，主要結構尺寸包括高偏壓電極6的寬度2um、間距2um、厚度0.5um，可動電極7的寬度0.85um、厚度0.5um。此結構在該偏壓v＝+300v時，可產生超過1個大氣壓的等效靜電排斥壓力pes，在仿真範圍內，可動電極7和接地電極5之間的間距gap越小，則此等效靜電排斥壓力pes越大。
102.本技術實施例的傳感器晶片，基於包含真空腔4的感應組件2設計，可以允許所述可動電極7與所述接地電極5具有很小的間距gap，因為沒有空氣阻尼的影響，也沒有空氣擊穿的隱患。當傳感器晶片的橫向尺寸足夠小時(比如微米、亞微米級)，所述可動電極7與所述接地電極5之間的小間距gap(如0.1～0.5um)可以做到靜電排斥力抵消大氣壓力，從而實現所述振膜3的靜電懸浮效果。
103.需要說明的是，靜電排斥力僅與結構尺寸和所施加的偏壓相關，而且因為傳感器晶片的信號電壓(最高mv量級)遠遠小於高偏壓(數十、上百伏)，所以此靜電排斥力在工作中一直處於穩定狀態，保證大聲壓信號狀態下的線性響應。
104.除此之外，當包含傳感器晶片和asic晶片的封裝器件完成校準後，器件性能仍然需要對應大氣壓的變化(最大約+/-0.1個大氣壓)。目前一個方法是集成絕對壓力傳感器並反饋asic晶片調整偏壓，但這不容易實現。另一個方法就是設計振膜機械強度足夠大、能夠覆蓋此大氣壓變化範圍，但是這大致會導致振膜的機械靈敏度sm低一個數量級左右。
105.根據本技術實施例的另一方面，提供了一種傳感器晶片的製作方法，能夠用於製作出上述的傳感器晶片。
106.在本技術的實施例中，所述傳感器晶片的製作方法至少包括如下的步驟s1至步驟s9，參見圖6及圖7：
107.步驟s1：提供一襯底1，在所述襯底1的一側覆蓋第一介質層9，在所述第一介質層9上形成至少一個固定電極組件；其中，每個所述固定電極組件包括兩個高偏壓電極6及介於該兩個高偏壓電極6之間的接地電極5；
108.其中，所述兩個高偏壓電極6分設所述接地電極5的兩側。例如，所述兩個高偏壓電極6可以關於所述接地電極5呈對稱設置。
109.其中，在所述襯底1上可以設置一個所述固定電極組件，也可以根據需要設置兩個或者兩個以上的所述固定電極組件。可選的是，所述固定電極組件在襯底1上的具體排布方式可以根據需要靈活進行調整。
110.其中，所述襯底1的材料例如為矽。
111.其中，所述第一介質層9例如採用低壓力化學氣相沉積法在氮化矽材料中摻雜聚乙烯矽材料製成。
112.步驟s2：在所述襯底1設有所述固定電極組件的一側覆蓋犧牲層18，在所述犧牲層18背離所述襯底1的一側形成設定深度的盲孔19，每個所述固定電極對應著一個所述盲孔19。
113.其中，所述犧牲層18的材質為sio2、psg或bpsg。
114.其中，所述盲孔19後續用於形成支撐柱，其深度將決定形成的支撐柱8的高度。所述盲孔19例如可以通過刻蝕的方式形成設定深度。
115.步驟s3：在所述犧牲層18設有所述盲孔19的一側覆蓋第二介質層10，所述第二介質層10還嵌入所述盲孔19內並封堵住所述盲孔19以形成支撐柱8，在所述第二介質層10上形成有可動電極7，使所述可動電極7的位置與所述接地電極5的位置為一一對應。
116.其中，所述第二介質層10與所述第一介質層9可以相同。
117.具體地，所述第二介質層10例如採用低壓力化學氣相沉積法在氮化矽材料中摻雜聚乙烯矽材料製成。
118.需要說明的是，每個所述固定電極組件配設一個所述可動電極7，並使該固定電極組件中的接地電極5與該可動電極7的位置形成對應關係。
119.可選的是，所述支撐柱8與所述可動電極7可以位於所述振膜3的同一側並位於所述真空腔4的一側。當然，所述可動電極7也可以不位於所述真空腔4之內而嵌設於所述振膜3內。
120.步驟4：在每個所述固定電極組件的兩側分別形成貫通所述犧牲層18和所述第二介質層10的第一通孔20。
121.形成所述第一通孔20的方式例如可以通過刻蝕的方式。
122.步驟5：在所述第二介質層10上覆蓋振膜3，並封堵住所述第一通孔20，所述可動電極7與所述振膜3固定連接，並在所述振膜3及所述第二介質層10上形成第二通孔21。
123.其中，所述振膜3例如為採用低壓力化學氣相沉積法在所述第二介質層10上沉積形成的氮化矽層。
124.其中，所述第二通孔21例如可以通過在所述振膜3及所述第二介質層10上刻蝕形成。
125.步驟6：去除相鄰的兩個所述第一通孔20之間的所述犧牲層18形成空腔24，至少將所述固定電極組件和所述支撐柱8封裝在空腔24，所述第二通孔21與所述空腔24連通。
126.可選的是，可通過hf、vhf、bhf/boe中的任一種方式去除所述犧牲層18。
127.步驟7：封堵住所述第二通孔21，並使所述空腔24具有設定真空度形成真空腔4。
128.其中，在對所述第二通孔21進行密封時，例如採用低溫沉積聚碳酸酯、hdpcvd、pvd等。
129.其中，所述真空腔4內真空度為100pa～1000pa。
130.步驟8：在所述襯底1的邊緣設置導電通孔22，所述導電通孔22貫穿所述犧牲層18、所述第二介質層10及所述振膜3，並使所述導電通孔22的一端與所述高偏壓電極6電連接。
131.步驟9：在所述導電通孔22的另一端設置電連接部23，將所述電連接部23布設於所述振膜3的表面。
132.其中，所述電連接部例如為焊盤。
133.在本技術的一些示例中，在所述振膜3與所述可動電極7固定連接的步驟中，包括：將所述所述可動電極7連接在所述振膜3位於所述真空腔4的一側，以使所述可動電極7位於所述真空腔4之內；或者，將所述可動電極7嵌設於所述振膜3內，使所述可動電極7位於所述真空腔4之外。
134.根據本技術實施例的第三方面，提供了一種電容傳感器，參見圖8至圖10，所述電容傳感器包括：封裝結構及如上述所述的傳感器晶片，所述傳感器晶片設置於所述封裝結構內。
135.在本技術的一些示例中，參見圖8及圖9，所述封裝結構包括電路板11及設置於所述電路板11一側的封裝層12，所述傳感器晶片設於所述電路板11，且所述封裝層12圍設在所述傳感器晶片的外周側。
136.可選的是，在所述傳感器晶片上覆蓋有臨時保護層13。
137.上述示例示出的一種小尺寸的電容傳感器。
138.參見圖8，在所述傳感器晶片上先圖形化一層設定厚度的光刻膠或臨時保護層13。在將mems晶片及asic晶片固晶(diebond)、打線(wire-bond)到所述電路板11後，通過selective over molding或transfer molding等技術熱壓熱固性樹脂以完成塑封，具有尺寸小、成本低、高可靠性等優勢。
139.參見圖9，示出了去除臨時保護層13或者光刻膠後的塑封器件。這樣的封裝器件具有超小的尺寸、超低的封裝成本、超高的可靠性、以及優良的性能如高snr、高aop等)。
140.在本技術的一些示例中，所述封裝結構包括電路板11及設置於所述電路板11一側的外殼14，所述電路板11與所述外殼14圍合形成容置腔15；所述傳感器晶片位於所述容置腔15之內，並固定設置在所述電路板11上，在所述電路板11上還設置有asic晶片16；所述外殼14或者所述電路板11上開設有與外部連通的聲孔17。
141.參見圖10，所述傳感器晶片也可以封裝在電路板與外殼之間，不同的是，因為mems晶片不需要聲學大背腔，故器件性能不受封裝影響。
142.本技術實施例還提供了一種電子設備，所述電子設備包括如上述所述的電容傳感器。
143.所述電容傳感器可應用發聲裝置中，也可應用於力學傳感器中。
144.所述電子設備包括但不限於智慧型手機、平板電腦、筆記本電腦，智能可穿戴設備等，本技術對此不做限制。
145.上文實施例中重點描述的是各個實施例之間的不同，各個實施例之間不同的優化特徵只要不矛盾，均可以組合形成更優的實施例，考慮到行文簡潔，在此則不再贅述。
146.雖然已經通過示例對本技術的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上示例僅是為了進行說明，而不是為了限制本技術的範圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本技術的範圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本技術的範圍由所附權利要求來限定。