麦克风及其制造方法
【专利说明】麦克风及其制造方法
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年10月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0141157号的优先权和权益，其全部内容并入本文作为参考。
技术领域
[0003]本发明涉及一种麦克风以及制造麦克风的方法。
【背景技术】
[0004]—般而言，麦克风将语音输入转化成电信号，并且已逐渐小型化。因此，使用微机电系统(MEMS)技术的麦克风在开发中。由于与传统的驻极体电容麦克风(ECM)相比MEMS麦克风具有提高的耐湿性和耐热性，因此MEMS麦克风是有利的。此外，MEMS麦克风可以被小型化并与信号处理电路一体化。
[0005]通常，MEMS麦克风分为电容式MEMS麦克风和压电式MEMS麦克风。电容式MEMS麦克风包括固定电极和振动膜。当振动膜具有向其施加的外部声压时，固定电极与振动膜之间的距离改变，从而使电容值改变。基于所产生的电信号来测量声压。
[0006]压电式MEMS麦克风仅包括振动膜。当外部声压使该振动膜变形时，由于压电效应而产生电信号。基于电信号来测量声压。已经实施了大量研究以改进电容式MEMS麦克风的灵敏度。
[0007]在该【背景技术】部分公开的以上信息仅为了增强对本发明【背景技术】的理解，以及因此其可能包含不形成本国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0008]示例性实施方式提供改进麦克风灵敏度、信噪比(SNR)、频率响应范围和最大输入声压的麦克风以及制造方法。
[0009]示例性实施方式提供如下的麦克风，其可包括:具有穿透孔的基板，可布置在基板上方并形成为覆盖穿透孔的振动膜，以及包括多个空气进口的可布置在振动膜上方并与振动膜分离的固定电极。振动膜可包括第一亚振动膜，其可布置在基板上方并且可覆盖穿透孔。第二亚振动膜可布置在第一亚振动膜之上且可包括多个槽。在第一亚振动膜与第二亚振动膜之间可布置有连接层。连接层可将第一亚振动膜与第二亚振动膜连接，其中第一亚振动膜可以是柔性的且第二亚振动膜可以是刚性的。
[0010]振动膜可包括布置在穿透孔上方的振动部和布置在基板上方的固定部。连接层可布置在第一亚振动膜在振动部之内的部分的上方。在振动部中除开连接层的安置区之外的振动部区域，第一亚振动膜和第二亚振动膜可以以预定的间隔彼此隔开。
[0011]另一方面可包括布置在固定部上方并定位以支撑固定电极的支撑层。第一亚振动膜和第二亚振动膜可由多晶硅或导电材料制成。连接层可由金属制成，固定电极可由多晶硅或金属制成且基板可由硅制成。
[0012]另一方面，麦克风的制造方法可包括制备基板和在基板上方形成第一亚振动膜以及在第一亚振动膜上形成第一金属图案层。可制备载体基板并且可在载体基板上方形成包括多个空气进口的固定电极。可在固定电极上方形成牺牲层；形成布置在牺牲层上方的可包括多个槽的第二亚振动膜。在第二亚振动膜上可形成第二金属图案层。可通过将第一金属图案层与第二金属图案层结合而形成连接层。可除去载体基板并可形成穿透孔，可通过蚀刻基板的背面和氧化物层并去除部分牺牲层而露出部分第一亚振动膜。第一亚振动膜可以是柔性的且第二亚振动膜可以是刚性的。
[0013]在连接层的形成过程中载体基板可布置在基板上。在连接层的形成过程中可通过共晶接合将第一金属图案与第二金属图案结合。第一金属图案层可布置在第一亚振动膜的边缘部分和基本上中心的部分。第二金属图案层可布置在第二亚振动膜的边缘部分和中心部分。
[0014]如上所述，根据示例性实施方式，振动膜可包括具有柔性的第一亚振动膜以及第二亚振动膜。可改进麦克风的灵敏度，并且可提高SNR、频率响应范围以及最大输入声压。此外，由于第一亚振动膜可连接至第二亚振动膜，可减少噪声。
【附图说明】
[0015]图1是根据本发明示例性实施方式的麦克风的示例性横截面视图的示例性实施方式；
[0016]图2A是示出根据本发明示例性实施方式的麦克风和常规麦克风的灵敏度的图的示例性实施方式；
[0017]图2B是示出根据示例性实施方式的麦克风和常规麦克风的灵敏度的图的示例性实施方式；
[0018]图3是示出根据本发明示例性实施方式的麦克风的制造方法的图解的示例性实施方式；
[0019]图4是示出根据本发明示例性实施方式的麦克风的制造方法的图解的示例性实施方式；
[0020]图5是示出根据本发明示例性实施方式的麦克风的制造方法的图解的示例性实施方式；
[0021]图6是示出根据本发明示例性实施方式的麦克风的制造方法的图解的示例性实施方式；
[0022]图7是示出根据本发明示例性实施方式的麦克风的制造方法的图解的示例性实施方式；且
[0023]图8是示出根据本发明示例性实施方式的麦克风的制造方法的图解的示例性实施方式。
[0024]符号说明
[0025]100:基板
[0026]110:穿透孔
[0027]130:第一亚振动膜
[0028]140:连接层
[0029]140a，140b:第一和第二金属图案层
[0030]141:第一空气层
[0031]150:第二亚振动膜
[0032]151:槽
[0033]160:振动膜
[0034]161:振动部
[0035]162:固定部
[0036]171:第二空气层
[0037]172:支撑层
[0038]180:固定电极
[0039]181:空气进口
[0040]191:垫片
[0041]200:载体基板
[0042]220:牺牲层
【具体实施方式】
[0043]以下将参照附图更充分地描述本发明，附图中显示了本发明的示例性实施方式。如本领域技术人员将会认识到的，所描述的实施方式可以以多种不同方式被修改，均不偏离本发明的精神或范围。
[0044]在下文中，参考附图详细描述本发明的一些示例性实施方式。然而，本发明不限于本文所述的实施方式，且可以以其他形式具体化。相反，提供所引入的实施方式是为了使公开内容全面且完整，并向本领域技术人员充分地传达本发明的精神。本文使用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的，并非意在限制本发明。除非上下文另外清楚地说明，否则本文所用的单数形式的“一”、“一个”和“该”(“a”，“an”，“the”)意在也包括复数形式。还将理解的是，当在说明书中使用术语“包括”和/或“包含”(“comprises”，“comprising”)时，其指明所述特征、整数、步骤、操作、元件、和/或部分的存在，但不排除一种或多种其他特征、整数、步骤、操作、元件、部分、和/或其组的存在或加入。如本文所用的术语“和/或”包括一种或多种相关所列项目的任意和所有组合。例如，为使本发明的说明清楚，未显示不相关的部分，并且，为清楚起见，层的厚度和区域被放大。此外，当提及一层在另一层或基板“之上”时，该层可以是直接在另一层或基板之上，或者在它们之间可布置有第三层。
[0045]除非具体说明或从上下文明显得到，否则本文所用的术语“约”理解为在本领域的正