振膜及应用该振膜的MEMS麦克风的制作方法

本实用新型涉及一种振膜及应用该振膜的MEMS麦克风，尤其涉及振膜上的声孔结构。

背景技术：

随着无线通讯的发展，用户对移动电话的通话质量要求越来越高，麦克风作为移动电话的语音拾取装置，其设计的好坏直接影响移动电话的通话质量。

目前在移动电话应用较为广泛的麦克风是MEMS麦克风，一种与本实用新型相关的MEMS麦克风包括基底以及由振膜和背板组成的电容系统，振膜和背板相对并间隔设置。振膜在声波的作用下产生振动，导致振膜和背板之间的距离发生变化，进而使电容系统的电容发生改变，从而将声波信号转化为了电信号。但是由于振膜在振动时被拉伸和收缩，振膜上的应力难以释放，从而会使得振膜受力不平衡，导致MEMS麦克风的声学性能较低。

因此，有必要提供一种新的振膜及应用该振膜的MEMS麦克风以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可有效释放应力的振膜。

为实现上述目的，本实用新型可采用如下技术方案：一种振膜，所述振膜上设有位于所述振膜边缘的第一声孔群和第二声孔群，所述第一声孔群中各个声孔的圆心的连线所在的圆与第二声孔群中各个声孔的圆心的连线所在的圆为同心圆，所述第一声孔群中的任意一个或相邻的两个声孔与第二声孔群中相对的声孔组成的三角形为等腰三角形。

优选的，所述第一声孔群中的任意一个或相邻的两个声孔与第二声孔群中相对的声孔组成的三角形为等边三角形。

优选的，所述振膜包括自所述振膜延伸出来的第一托盘。

与相关技术的振膜相比较，本实用新型具有以下优点：本实用新型振膜通过设置两层特殊排布的声孔，可有效释放应力，获得较好的声学性能。

本实用新型的又一目的在于提供一种声学性能较高的MEMS麦克风。

为实现上述目的，本实用新型可采用如下技术方案：一种应用上述振膜的MEMS麦克风，其可与ASIC芯片连接，所述MEMS麦克风包括基板、设置于所述基板上方的背板、与所述背板间隔设置的振膜及设置于所述背板与所述振膜之间的隔离层。

优选的，所述振膜包括自所述振膜延伸出来的第一托盘，所述MEMS麦克风进一步包括设置于所述第一托盘上以与所述ASIC芯片相连的第一连接部。

优选的，所述背板包括主体部及自所述主体部向外延伸的至少一个支撑部，所述背板通过所述支撑部与所述基板固定。

优选的，所述背板包括自所述背板延伸出来的第二托盘，所述MEMS麦克风进一步包括设置于所述第二托盘上以与所述ASIC芯片相连的第二连接部。

优选的，所述背板包括背板绝缘层及设置于所述背板绝缘层上的背板导电层。

优选的，所述MEMS麦克风进一步包括凸起结构层，所述凸起结构层设置于背板与所述振膜两个相对表面中的任意一个表面上。

与相关技术的振膜相比较，本实用新型具有以下优点：本实用新型MEMS麦克风中的振膜通过设置两层特殊排布的声孔，可有效释放应力，获得较好的声学性能。

【附图说明】

图1为本实用新型振膜的结构示意图；

图2为本实用新型MEMS麦克风中背板的结构示意图；

图3为本实用新型MEMS麦克风的结构示意图；

图4a-4i为图3所示的MEMS麦克风的制作方法的工艺示意图。

【具体实施方式】

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型揭示的振膜10上设有位于所述振膜10边缘的第一声孔群11和第二声孔群12，所述第一声孔群11中各个声孔的圆心的连线所在的圆与第二声孔群12中各个声孔的圆心的连线所在的圆为同心圆，所述第一声孔群11中的任意一个或相邻的两个声孔与第二声孔群12中相对的声孔组成的三角形为等腰三角形，优选的，三个声孔组成的三角形为等边三角形。所述声孔的数量及尺寸可根据实际的需要进行调节，以优化振膜10的性能。所述振膜10包括自所述振膜10延伸出来的第一托盘13。

如图3所示，本实用新型还揭示了一种MEMS麦克风100，其可与ASIC芯片连接，所述MEMS麦克风100包括上述振膜10，其还包括基板30、设置于所述基板30上绝缘层40、设置于所述绝缘层40上的背板20、设置于振膜10与背板20之间的隔离层50，所述振膜10包括自所述振膜10延伸出来的第一托盘13，所述MEMS麦克风100进一步包括设置于所述第一托盘13上以与所述ASIC芯片相连的第一连接部60。

所述基板30与所述绝缘层40处设有背腔31。

如图2所示，所述背板20包括主体部21及自所述主体部21向外延伸的至少一个支撑部22，所述支撑部22与所述基板30配合以对所述背板20起到支撑作用，背板20通过所述支撑部22与所述基板30固定，所述背板20的主体部21上设有若干穿孔23，所述背板20包括自所述背板20延伸出来的第二托盘24，所述MEMS麦克风100进一步包括设置于所述第二托盘24上以与所述ASIC芯片相连的第二连接部70。所述背板20包括背板绝缘层25及设置于所述背板绝缘层25上的背板导电层26，在本实施例中，所述背板导电层26面向所述振膜10的表面还设有凸起结构层80，所述凸起结构层80可以防止振膜10振动时与所述背板20粘在一起造成短路，在本实施例中，所述凸起结构层80也可以设置于所述振膜10面向所述背板20的表面上。

所述振膜10的下方设有声腔14，所述声腔14通过所述穿孔23与所述背腔31连通。

如图4a-4i所示，所述MEMS麦克风100的制作过程步骤如下：

S1：提供由单晶硅材料制成的基板30；

S2：在所述基板30上沉积氧化硅以形成绝缘层40，形成绝缘层40的材料不仅限于氧化硅，还可以是氮化硅或者其他绝缘材料；

S3：在所述绝缘层40上沉积氮化硅以形成背板绝缘层25，形成背板绝缘层25的材料不仅限于氮化硅，还可以是氧化硅或者其他绝缘材料；

S4：在所述背板绝缘层25上沉积多晶硅以形成背板导电层26，所述背板绝缘层25和背板导电层26共同组成MEMS麦克风100的背板20；

S5：在所述背板导电层26上沉积氮化硅并对氮化硅进行刻蚀以形成凸起结构层80，凸起结构层80的材料不仅限于氮化硅，还可以是氧化硅或者其他绝缘材料，在其他实施例中，所述凸起结构层也可以于振膜10面向所述背板20的表面上，刻蚀所述凸起结构层80时，在对应连接孔51的位置处刻蚀形成凹陷；

S6：对形成背板导电层26的多晶硅及形成背板绝缘层25的氮化硅进行刻蚀以形成穿孔23，所述穿孔23贯穿所述背板导电层26及背板绝缘层25；

S7：在所述凸起结构层80的上方沉积氧化硅或氮化硅以形成隔离层50，氧化硅或氮化硅填充满所述背板20上的穿孔23；

S8：在所述隔离层50上沉积多晶硅以形成振膜10；

S9：对所述振膜10进行刻蚀形成第一声孔群11和第二声孔群12，所述第一声孔群11中各个声孔的圆心的连线所在的圆与第二声孔群12中各个声孔的圆心的连线所在的圆为同心圆，所述第一声孔群11中的任意一个或相邻的两个声孔与第二声孔群12中相对的声孔组成的三角形为等腰三角形，刻蚀所述振膜10时，在对应连接孔51的位置处刻蚀形成凹陷；

S10：刻蚀所述隔离层50以形成贯穿所述隔离层50的连接孔51，所述连接孔51连通所述凸起结构层80和振膜10上的凹陷，所述背板20上的第二托盘24位于所述连接孔51内；

S11：对所述振膜10上的第一托盘进行金属化以形成第一连接部60，对所述连接孔51内的第二托盘24进行金属化以形成第二连接部70，所述第一连接部60与第二连接部70分别与所述ASIC芯片相连以进行声电信号的处理；

S12：对所述基板30及背板绝缘层25进行刻蚀以形成背腔31；

S13：对所述隔离层50进行刻蚀以在所述振膜10的下方形成声腔14，所述声腔14通过所述穿孔23与所述背腔31连通。

至此，整个MEMS麦克风100已经制作完成。

本实用新型振膜10上的第一声孔群11和第二声孔群12和背板20上的穿孔23可以使得振膜10和背板20上的结构应力得以释放，从而使得振膜10和背板20受力均衡，从而实现高声压低失真设计要求，提高MEMS麦克风100的声学性能。

以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。