Mems麦克风的制作方法_2

文档序号:10141997阅读:来源:国知局
能层形成于所述结构层上。
[0044]振膜层300包括锚区和膜层,其中,锚区和膜层通过弹簧连接。振膜层300例如为多晶硅层或单晶硅层等。膜层和背极板400组成MEMS麦克风的工作电容,膜层的下方为声腔101,膜层随着声音信号振动,从而将声音信号转变为电信号。在一些实施例中,声音信号从声腔101到达膜层;在另一些实施例中,背极板400设置有多个孔,声音信号从所述多个孔到达膜层。背极板400的材料例如为多晶硅或单晶硅。在本实施例中,膜层和背极板400为圆形。
[0045]第一支撑层200设置于衬底100的第一表面与振膜层300的锚区之间。第一支撑层200例如为二氧化硅、氮化硅等。
[0046]第二支撑层500设置于振膜层300的锚区之上,第二支撑层500例如为二氧化硅、氮化硅等。第二支撑层500设置有第一通孔,该第一通孔暴露振膜层300的锚区的表面。
[0047]背极板400的一部分与振膜层300的可振动的膜层通过电介质流体(例如空气)分开,背极板400的另一部分设置于所述第二支撑层500的一部分表面上,通过第二支撑层固定连接振膜层300的锚区。
[0048]第一导电层600设置于第二支撑层500的另一部分表面上。第一导电层600和背极板400高度相同,并且与背极板400彼此电隔离。第一导电层600通过第二支撑层500的第一通孔与振膜层300的锚区连接。
[0049]第一焊盘401设置于背极板400上,第二焊盘301设置于第一导电层600上。由于第一导电层600和背极板400的高度相同,降低了焊盘制备工艺的难度与风险。在量产时,使得打线设备的高度参数调整次数较少甚至不调整,提高了效率。此外避免了产生井样结构,消除了短路风险。
[0050]第二实施例
[0051]图3a是根据本实用新型第二实施例的MEMS麦克风的俯视图,图3b是根据本实用新型第二实施例的MEMS麦克风的截面图,图3a中示出了 BB线,表示了图3b截取的位置。
[0052]参照图3a和3b,第二实施例的MEMS麦克风20包括:衬底100、第一支撑层200、振膜层300、第二支撑层、背极板400、第一导电层600、第二焊盘301以及第一焊盘401。
[0053]衬底100包括相对的第一表面和第二表面。衬底100例如为体硅衬底、绝缘体上硅(SOI)衬底等,在一些实施例中,衬底100还包括其他结构层,MEMS麦克风的功能层形成于所述结构层上。
[0054]振膜层300包括锚区和膜层,其中,锚区和膜层通过弹簧连接。振膜层300例如为多晶硅层或单晶硅层等。膜层和背极板400组成MEMS麦克风的工作电容,膜层的下方为声腔101,膜层随着声音信号振动,从而将声音信号转变为电信号。
[0055]第一支撑层200设置于衬底100的第一表面与振膜层300的锚区之间。第一支撑层200例如为二氧化硅、氮化硅等。
[0056]第二支撑层包括第一部分501和第二部分502,第一部分501和第二部分502彼此隔离。第二支撑层例如为二氧化硅、氮化硅等。第一部分501设置于振膜层300的锚区的一部分和背极板400之间,第二部分502设置于振膜层300的锚区的另一部分上。第一部分501和第二部分502的高度相同。
[0057]背极板400的一部分与振膜层300的可振动的膜层通过电介质流体(例如空气)分开,背极板400的另一部分通过第二支撑层的第一部分501固定连接振膜层300的锚区。
[0058]第一导电层600包括设置于第二支撑层的第二部分502之上的横向部分以及沿着第二部分502的侧壁延伸的纵向部分,第一导电层600的纵向部分连接到振膜层300的锚区。第一导电层600和背极板400的高度相同,并且和背极板400电隔离。
[0059]第一焊盘401设置于背极板400上,第二焊盘301设置于第一导电层600的横向部分之上。由于第一导电层600和背极板400的高度相同,降低了焊盘制备工艺的难度与风险。在量产时,使得打线设备的高度参数调整次数较少甚至不调整,提高了效率。此外避免了产生井样结构,消除了短路风险。
[0060]第三实施例
[0061]图4是第三实施例的MEMS麦克风的部分截面图。第三实施例的MEMS麦克风30包括:衬底100、第一支撑层200、振膜层300、第二支撑层、背极板400、第一导电层600、第二焊盘301以及第一焊盘401。
[0062]衬底100包括相对的第一表面和第二表面。衬底100例如为体硅衬底、绝缘体上硅(SOI)衬底等,在一些实施例中,衬底100还包括其他结构层,MEMS麦克风的功能层形成于所述结构层上。
[0063]振膜层300包括锚区和膜层,其中,锚区和膜层通过弹簧连接。振膜层300例如为多晶硅层或单晶硅层等。膜层和背极板400组成MEMS麦克风的工作电容,膜层的下方为声腔101,膜层随着声音信号振动,从而将声音信号转变为电信号。
[0064]第一支撑层200设置于衬底100的第一表面与振膜层300的锚区之间。第一支撑层200例如为二氧化硅、氮化硅等。
[0065]第二支撑层包括第一部分501和第二部分502,第一部分501和第二部分502彼此隔离。第二支撑层例如为二氧化硅、氮化硅等。第一部分501设置于振膜层300的锚区的一部分和背极板400之间,第二部分502设置于振膜层300的锚区的另一部分。第一部分501和第二部分502的高度相同。
[0066]背极板400的一部分与振膜层300的可振动的膜层通过电介质流体(例如空气)分开,背极板400的另一部分通过第二支撑层的第一部分501固定连接振膜层300的锚区。
[0067]第一导电层600包括设置于第二支撑层的第二部分502之上的横向部分以及沿着第二部分502的侧壁延伸的纵向部分,第一导电层600的纵向部分连接到振膜层300的锚区。第一导电层600和背极板400的高度相同,并且和背极板400电隔离。
[0068]背极板400设置有第一凹槽403,在第一凹槽403的下方,第二支撑层的第一部分501设置有与第一凹槽403对应的第三凹槽。第一导电层600的横向部分设置有第二凹槽603,在第二凹槽603的下方,第二支撑层的第二部分502设置有与第二凹槽603对应的第四凹槽。第一凹槽403和第二凹槽603的深度相同或者大致相同。第一焊盘401设置于第一凹槽403中,第二焊盘301设置于第二凹槽603中。
[0069]第三实施例的MEMS麦克风不仅能够降低焊盘制备工艺的难度,降低短路风险,而且通过将第一焊盘401和第二焊盘301设置在凹槽中,不易磨损,结构稳定,同时提高了打线时的可靠性。
[0070]第四实施例
[0071]图5是第四实施例的MEMS麦克风的截面图。第四实施例的MEMS麦克风40包括:衬底100、支撑层200、膜层300、锚区306、机械弹簧305、第一导电层600、第一焊盘301以及第二焊盘103。
[0072]衬底100包括相对的第一表面和第二表面。衬底100的第一表面具有较低的电阻率。例如衬底100为掺杂的硅衬底或SOI衬底,或者衬底100为设置有导电层的玻璃。
[0073]衬底100上设有贯通的声腔。支撑层200设置在衬底100的第一表面。支撑层200的材料例如为二氧化硅、氮化硅等。锚区306设置在支撑层200上。
[0074]膜层300悬于衬底100的第一表面的上方,并且通过机械弹簧305可移动地连接锚区306。膜层300的一部分悬于所述声孔上方,另一部分对应衬底100的第一表面。在一些实施例中,膜层300上设有多个孔。膜层300和衬底100构成了 MEMS麦克风40的工作电容。膜层300、机械弹簧305、锚区306以及第一导电层600的材料相同,高度相同。
[0075]第一导电层600设置于支撑层200上。支撑层200上设置有第一通孔,第一导电层600通过该第一通孔连接衬底的第一表面。第一导电层600与膜层300彼此电隔离,第一导电层600与锚区306彼此电隔离。
[0076]第一焊盘103设置于第一导电层600上,第二焊盘301设置于所述锚区306上。第一焊盘和第二焊盘可以是由导电材料如Cr、Au、Al、T1、Ta、N1、Pt或Cu构成的单层或者复入口 /Ζλ ο
[0077]在另一个实施例中,支撑层200包括彼此隔离的第一部分和第二部分。锚区306设置于支撑层200的第一部分上,第一导电层600设置于支撑层200的第二部分上,并沿着第二部分的侧壁延伸连接衬底的第一表面。
[0078]在优选的实施例中,第一导电层600设置有第一凹槽,第一焊盘103设置于所述第一凹槽中;
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