Mems麦克风的制作方法

文档序号:9582205阅读:515来源:国知局
Mems麦克风的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件技术领域,特别涉及一种MEMS麦克风。
【背景技术】
[0002]MEMS麦克风芯片的研究已经有20多年了,在此期间有很多类型的麦克风芯片研发出来,其中有压阻式、压电式和电容式等,其中电容式的MEMS麦克风应用最为广泛。电容式MEMS麦克风拥有以下优点:体积小、灵敏度高、频率特性好、噪声低等。除此之外,电容式MEMS麦克风还具有很宽的工作温度,可以在很恶劣的环境下工作。电容式麦克风又分为双膜电容结构和单膜电容结构,其中大部分设计都采用双膜结构。
[0003]电容式硅基MEMS麦克风通常由背板和振膜组成。其中振膜具有一定柔韧性,可通过空气使振膜振动;而背板具有一定刚性,并且布满孔洞,也称为声孔,空气可穿过这些声孔,使振膜振动,背板不随空气的振动而振动。背板和振膜构成了一个平板电容,声音通过空气使柔韧的振膜振动,从而使平板电容的电容值发生变化。这种电容值的变化为外围电路提供了一种可供探测的电信号,从而实现了从声音信号到电信号的转换。MEMS器件,包括硅基麦克风,通常是采用集成电路制造技术来生产的。硅基麦克风在助听器和移动通讯设备等领域有着非常广阔的应用前景。
[0004]对电容式硅基MEMS麦克风来说,振膜的柔度决定了麦克风的灵敏度。这是因为柔度越大振膜的纵向位移就越大,产生的电信号就越大。但是振膜越柔软就越容易和背板粘连起来,导致MEMS麦克风不能正常工作,严重影响成品率。防止振膜和背板粘连起来的方法有很多,目前比较有效的方法是制作防粘连突起,但是增加了工艺步骤,增加了成本。另一种方法是将背板中心区域挖掉。因为振膜的中心区域机械灵敏度最高,形变最大,最容易和背板粘连在一起,将背板中心区域挖掉之后,可以有效防止振膜和背板粘连在一起。但是由于振膜的中心区域机械灵敏度最高,边缘低,背板的中间区域挖掉之后,浪费了振膜的中心位置,降低了 MEMS麦克风的灵敏度。

【发明内容】

[0005]基于此,有必要提供一种MEMS麦克风,该MEMS麦克风可以有效降低出现振膜和背板粘连问题的几率,提闻成品率。
[0006]一种MEMS麦克风,包括基底、支撑部、上极板和下极板,所述基底设有贯通中间的开口,所述下极板跨设于所述开口,所述支撑部固定于所述下极板上,所述上极板贴于所述支撑部上,所述支撑部、所述上极板和所述下极板之间形成容腔,所述上极板和/或下极板的中间区域设有相对于所述容腔的凹部,所述上极板和所述下极板之间绝缘。
[0007]在其中一个实施例中,所述上极板为柔韧性薄膜,所述下极板为坚硬性薄膜;或者所述上极板为坚硬性薄膜,所述下极板为柔韧性薄膜。
[0008]在其中一个实施例中,所述上极板或下极板设有多个声孔。
[0009]在其中一个实施例中,所述凹部的形状为圆形、多边形中的一种。
[0010]在其中一个实施例中,所述上极板和所述下极板包含导电层。
[0011]在其中一个实施例中,所述基底的材料包括31、60、3166、31(:、3102或313财中的一种。
[0012]在其中一个实施例中,所述支撑部包含用于使所述上极板和所述下极板之间绝缘的第一绝缘层。
[0013]在其中一个实施例中,所述支撑部包括环形结构、多边框形结构中的一种。
[0014]在其中一个实施例中,所述支撑部包括了一个独立于所述支撑部主体的支撑柱。
[0015]在其中一个实施例中,还包括上电极和下电极,所述上电极和所述下电极的材质包括P型硅或N型硅中的一种,所述上电极和所述上极板电连接,所述下电极和所述下极板电连接。
[0016]上述MEMS麦克风,由于上极板的中间区域或下极板的中心区域设有凹部,上极板的中心区域和下极板的中心区域的距离较远,构成可变电容结构的上极板(例如作为振膜)和下极板(例如作为背板)之间不容易粘连,有效降低出现振膜和背板粘连问题的几率,提高成品率。同时,由于可变电容的极板的中心区域不需要被挖掉,有效利用振膜机械灵敏度最高的区域,最大程度保持了 MEMS麦克风的灵敏度。
【附图说明】
[0017]图1是其中一实施例MEMS麦克风的俯视图;
[0018]图2是沿图1中A-A’线的侧面剖视图;
[0019]图3是另一实施例MEMS麦克风的俯视图;
[0020]图4是沿图3中A-A’线的侧面剖视图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图,对本发明的【具体实施方式】进行详细描述。
[0022]图1是本发明其中一实施例MEMS麦克风的俯视图。请结合图2。
[0023]一种MEMS麦克风,包括基底100、支撑部200、上极板300和下极板400,基底100设有贯通中间的开口 120,下极板400跨设于开口 120,支撑部200固定于下极板400上,上极板300贴于支撑部200上,支撑部200、上极板300和下极板400之间形成容腔500,上极板300和/或下极板400的中间区域设有相对于容腔500的凹部600,上极板300和下极板400之间绝缘。
[0024]上述MEMS麦克风,由于上极板300的中心区域或下极板400的中心区域设有凹部600,上极板300的中心区域和下极板400的中心区域的距离较远,构成可变电容结构的上极板300 (例如作为振膜)和下极板400 (例如作为背板)之间不容易粘连,有效降低出现振膜和背板粘连问题的几率,提高成品率。同时,由于可变电容的上下极板的中心区域不需要被挖掉,有效利用振膜机械灵敏度最高的区域,最大程度保持了 MEMS麦克风的灵敏度。
[0025]下面对本实施例作详细描述。
[0026]在图1和图3显示的实施例中,上极板300的中间区域设有相对于容腔500的凹部600而下极板400则没有凹部,在其他实施例中,也可以是下极板400的中间区域设有相对于容腔500的凹部而上极板300则没有凹部,或者上极板300的中间区域和下极板400的中间区域都设有相对于容腔500的凹部。上极板300的中间区域和下极板40
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