一种mems麦克风的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种MEMS麦克风，包括：硅基底；位于所述硅基底表面的绝缘层；位于所述绝缘层背离所述硅基底一侧的振膜；位于所述振膜背离所述绝缘层一侧的隔离层；位于所述隔离层背离所述振膜一侧的保护墙，所述保护墙完全覆盖所述隔离层的侧面；位于所述保护墙背离所述隔离层一侧的背极，从而在所述隔离层进行刻蚀，形成第二通孔的过程中，可以利用保护墙，对隔离层的侧壁进行保护，避免位于背极底部，第二通孔侧壁上的隔离层被掏空，进而解决了MEMS麦克风在后期信号拾取过程中，由于第二通孔侧壁上的隔离层被掏空而导致的压伤问题，改善了MEMS麦克风的性能，提高了MEMS麦克风的良率。
【专利说明】—种MEMS麦克风
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及麦克风制造【技术领域】，尤其涉及一种MEMS麦克风。
【背景技术】
[0002]MEMS麦克风是一种微机械加工技术制作出来的电能换声器，因其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点，被广泛应用到诸如手机、平板电脑、相机、助听器、智能玩具以及监视装置等电子设备中。
[0003]一般地说，MEMS麦克风包括硅基底以及由振膜和背板组成的平板电容，振膜与背板相对并间隔一定的距离。振膜在声波的作用下产生振动，导致振膜与背板之间的距离发生变化，使得平板电容的电容发生改变，从而将声波信号转化为了电信号。但是，现有技术中MEMS麦克风的性能较差，良率较低。
实用新型内容
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种MEMS麦克风，以改善所述MEMS麦克风的性能，提高所述MEMS麦克风的良率。
[0005]为解决上述问题，本实用新型实施例提供了如下技术方案:
[0006]一种MEMS麦克风，包括:
[0007]娃基底，所述娃基底中具有背孔；
[0008]位于所述硅基底表面的绝缘层，所述绝缘层中具有第一通孔；
[0009]位于所述绝缘层背离所述硅基底一侧的振膜，所述振膜覆盖所述第一通孔；
[0010]位于所述振膜背离所述绝缘层一侧的隔离层，所述隔离层中具有与所述第一通孔相对应的第二通孔；
[0011]位于所述隔离层背离所述振膜一侧的保护墙，所述保护墙完全覆盖所述隔离层的侧面；
[0012]位于所述保护墙背离所述隔离层一侧的背极，所述背极中具有多个间隔排列的穿孔。
[0013]优选的，所述保护墙完全覆盖所述隔离层的侧面和所述隔离层背离所述振膜一侧的表面。
[0014]优选的，所述背极中的穿孔贯穿所述背极和所述保护墙，延伸至所述第二通孔中。
[0015]优选的，所述保护墙与所述背极的制作材料相同。
[0016]优选的，所述保护墙与所述背极在同一工艺步骤中形成。
[0017]优选的，所述第一通孔在所述绝缘层至所述硅基底方向上的投影完全覆盖所述背孔在所述绝缘层至所述硅基底方向上的投影。
[0018]优选的，所述MEMS麦克风还包括:完全贯穿所述背极、保护墙、隔离层、振膜和绝缘层的第一凹槽。
[0019]与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点:
[0020]本实用新型所提供的MEMS麦克风，除包括硅基底、绝缘层、隔离层和背极外，还包括位于所述隔离层和所述背极之间的保护墙，且所述保护墙完全覆盖所述隔离层的侧面，从而在对位于所述背极与所述振膜之间的隔离层进行刻蚀，形成第二通孔的过程中，可以利用所述保护墙，对所述隔离层的侧壁进行保护，避免位于所述背极底部，第二通孔侧壁上的隔离层被掏空，进而解决了所述MEMS麦克风在后期信号拾取过程中，由于所述第二通孔侧壁上的隔离层被掏空而导致的压伤问题，改善了所述MEMS麦克风的性能，提高了所述MEMS麦克风的良率。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为现有技术中MEMS麦克风的结构示意图；
[0023]图2为本实用新型一优选实施例所提供的MEMS麦克风的结构示意图；
[0024]图3为本实用新型又一优选实施例所提供的MEMS麦克风的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]正如【背景技术】部分所述，现有技术中MEMS麦克风的性能较差，良率较低。
[0026]如图1所示，现有技术中的MEMS麦克风包括:硅基底01，所述硅基底01中形成有背孔011 ;位于所述硅基底01表面的绝缘层02，所述绝缘层02中形成有第一通孔021 ;在所述绝缘层02背离所述硅基底01的一侧形成振膜03，所述振膜03覆盖所述第一通孔021 ；在所述振膜03背离所述绝缘层02的一侧形成隔离层04，所述隔离层04中具有与所述第一通孔021相对应的第二通孔041 ;在所述隔离层04背离所述振膜03的一侧形成背极05，所述背极05中具有多个间隔排列的穿孔051。
[0027]发明人研究发现，上述MEMS麦克风在制作过程中，通常先在所述隔离层背离所述振膜的一侧形成背极；然后在背极中形成多个间隔排列的穿孔；最后利用湿法刻蚀工艺，对所述隔离层进行掏空，在所述隔离层中形成第二通孔。而在对所述隔离层进行刻蚀的过程中，由于湿法刻蚀为各向同性刻蚀，从而导致在对所述隔离层进行刻蚀的过程中，不仅会在所述隔离层中形成第二通孔，还会对所述隔离层的侧壁进行刻蚀，导致所述背极底部，且位于所述第二通孔侧壁上的隔离层被掏空，进而使得所述MEMS麦克风在后期信号拾取过程中，造成压伤，形成异物来源，使得所述MEMS麦克风性能较差，良率较低。
[0028]有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种MEMS麦克风，包括:
[0029]娃基底，所述娃基底中具有背孔；
[0030]位于所述硅基底表面的绝缘层，所述绝缘层中具有第一通孔；
[0031]位于所述绝缘层背离所述硅基底一侧的振膜，所述振膜覆盖所述第一通孔；
[0032]位于所述振膜背离所述绝缘层一侧的隔离层，所述隔离层中具有与所述第一通孔相对应的第二通孔；
[0033]位于所述隔离层背离所述振膜一侧的保护墙，所述保护墙完全覆盖所述隔离层的侧面；
[0034]位于所述保护墙背离所述隔离层一侧的背极，所述背极中具有多个间隔排列的穿孔。
[0035]由此可见，本实用新型实施例所提供的MEMS麦克风，除包括硅基底、绝缘层、隔离层和背极外，还包括位于所述隔离层和所述背极之间的保护墙，且所述保护墙完全覆盖所述隔离层的侧面，从而在对位于所述背极与所述振膜之间的隔离层进行刻蚀，形成第二通孔的过程中，可以利用所述保护墙，对所述隔离层的侧壁进行保护，避免位于所述背极底部，第二通孔侧壁上的隔离层被掏空，进而解决了所述MEMS麦克风在后期信号拾取过程中，由于所述第二通孔侧壁上的隔离层被掏空而导致的压伤问题，改善了所述MEMS麦克风的性能，提高了所述MEMS麦克风的良率。
[0036]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0037]在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
[0038]如图2所示，本实用新型实施例提供了一种MEMS麦克风，包括:
[0039]娃基底I，所述娃基底I中具有背孔11 ;
[0040]位于所述硅基底I表面的绝缘层2，所述绝缘层2中具有第一通孔21 ；
[0041]位于所述绝缘层2背离所述硅基底I 一侧的振膜3，所述振膜3覆盖所述第一通孔21 ；
[0042]位于所述振膜3背离所述绝缘层2 —侧的隔离层4，所述隔离层4中具有与所述第一通孔21相对应的第二通孔41 ；
[0043]位于所述隔离层4背离所述振膜3 —侧的保护墙5，所述保护墙5完全覆盖所述隔离层4的侧面；
[0044]位于所述保护墙5背离所述隔离层4 一侧的背极6，所述背极6中具有多个间隔排列的穿孔61。
[0045]需要说明的是，在本实用新型实施例中，所述隔离层4中具有与所述第一通孔21相对应的第二通孔41优选为所述第二通孔41在所述背极6至所述振膜3方向上的投影与所述第一通孔21在所述背极6至所述振膜3方向上的投影重合，但本实用新型对此并不做限定，只要保证所述第二通孔41在所述背极6至所述振膜3方向上的投影覆盖所述第一通孔21在所述背极6至所述振膜3方向上的投影即可。
[0046]在本实用新型的一个实施例中，所述保护墙5只覆盖所述隔离层4的侧面，即所述保护墙5只包裹所述隔离层4的侧面，从而在对位于所述背极6与所述振膜3之间的隔离层4进行刻蚀，形成第二通孔41的过程中，可以利用所述保护墙5，对所述隔离层4的侧壁进行保护，避免所述隔离层4的侧壁被刻蚀，即避免所述背极6底部，位于所述第二通孔41侧壁上的隔离层4被掏空，进而解决了所述MEMS麦克风在后期信号拾取过程中，由于所述第二通孔41侧壁上的隔离层4被掏空而导致的压伤问题，改善了所述MEMS麦克风的性能，提高了所述MEMS麦克风的良率。
[0047]在本实用新型的另一个实施例中，所述保护墙5完全覆盖所述隔离层4的侧面和所述隔离层4背离所述振膜3 —侧的表面，即所述保护墙5不只覆盖所述隔离层4的侧面，还覆盖所述隔离层4背离所述振膜3 —侧的表面，以降低所述保护墙5的难度，但本实用新型对此并不做限定，只要保证所述保护墙5完全覆盖所述隔离层4的侧面，以避免在对位于所述背极6与所述振膜3之间的隔离层4进行刻蚀，形成第二通孔41的过程中，位于所述背极6底部，第二通孔41侧壁上的隔离层4被掏空，而导致所述MEMS麦克风在后期信号拾取过程中，隔离层4被压伤的问题，改善所述MEMS麦克风的性能，提高所述MEMS麦克风的良率。
[0048]需要说明的是，当所述保护墙5不仅只覆盖所述隔离层4的侧面，还覆盖所述隔离层4背离所述振膜3 —侧的表面时，所述背极6中的穿孔61不仅贯穿所述背极6，还贯穿所述保护墙5，以保证在形成背极6后，可以通过所述背极6中的穿孔61，对所述隔离层4进行刻蚀，形成第二通孔41。即在本实施例所提供的MEMS麦克风中，所述背极6中的穿孔61贯穿所述背极6和所述保护墙5，延伸至所述第二通孔41。
[0049]在上述实施例的基础上，在本实用新型的一个优选实施例中，所述保护墙5与所述背极6的制作材料相同，更优选的，当所述保护墙5和所述背极6的制作材料相同时，所述保护墙5与所述背极6在同一工艺步骤中形成，以简化所述MEMS麦克风的制作工艺。但本实用新型对此并不做限定，在本实用新型的其他实施例中，所述保护墙5与所述背极6也可以在依次制作形成。
[0050]需要说明的是，在本实用新型另一个实施例中，所述保护墙5和所述背极6的制作材料也可以不同。当所述保护墙5与所述背极6的制作材料不同时，所述保护墙5与所述背极6需要单独制作，其制作过程包括:先在所述隔离层4背离所述振膜3的一侧形成保护墙5，对所述保护墙5进行刻蚀，在所述保护墙5与待形成背极6中的穿孔61的位置相对应的区域形成第三通孔；再在所述保护墙5背离所述隔离层4的一侧形成背极6，对所述背极6进行刻蚀，在所述背极6中形成多个间隔排列的穿孔61。
[0051]在上述任一实施例的基础上，在本实用新型的一个实施例中，所述第一通孔21在所述绝缘层2至所述硅基底I方向上的投影完全覆盖所述背孔11在所述绝缘层2至所述硅基底I方向上的投影，以保证声波信号经所述背孔11传至振膜3时，不会受到所述绝缘层2的阻挡，提高信号的灵敏度。优选的，所述第一通孔21在所述绝缘层2至所述硅基底I方向上的投影与所述背孔11在所述绝缘层2至所述硅基底I方向上的投影重合，但本实用新型对此并不做限定，具体视情况而定。
[0052]在上述任一实施例的基础上，如图3所示，在本实用新型的又一个实施例中，所述MEMS麦克风还包括:完全贯穿所述背极6、保护墙5、隔离层4、振膜3和绝缘层2的第一凹槽7，以降低所述背极6与所述振膜3之间的有效正对面积，从而降低所述背极6与所述振膜3之间的寄生电容，提高所述MEMS麦克风的性能。
[0053]需要说明的是，由于所述背极6、保护墙5、隔离层4、振膜3和绝缘层2的材质不同，其刻蚀液的选择也不同，故在本实用新型实施例所提供的MEMS麦克风的制作过程中，在刻蚀第一凹槽7时，优选为沿所述背极6至所述振膜3的方向上，依次刻蚀所述背极6、保护墙5、隔离层4、振膜3和绝缘层2，以形成第一凹槽7。
[0054]由上所述可知，本实用新型实施例所提供的MEMS麦克风，除包括硅基底1、绝缘层
2、隔离层4和背极6外，还包括位于所述隔离层4和所述背极6之间的保护墙5，且所述保护墙5完全覆盖所述隔离层4的侧面，从而在对位于所述背极6与所述振膜3之间的隔离层4进行刻蚀，形成第二通孔41的过程中，可以利用所述保护墙5，对所述隔离层4的侧壁进行保护，避免位于所述背极6底部，第二通孔41侧壁上的隔离层4被掏空，进而解决了所述MEMS麦克风在后期信号拾取过程中，由于所述第二通孔41侧壁上的隔离层4被掏空而导致的压伤问题，改善了所述MEMS麦克风的性能，提高了所述MEMS麦克风的良率。
[0055]本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
[0056]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种MEMS麦克风，其特征在于，包括: 娃基底，所述娃基底中具有背孔； 位于所述硅基底表面的绝缘层，所述绝缘层中具有第一通孔； 位于所述绝缘层背离所述硅基底一侧的振膜，所述振膜覆盖所述第一通孔； 位于所述振膜背离所述绝缘层一侧的隔离层，所述隔离层中具有与所述第一通孔相对应的第二通孔； 位于所述隔离层背离所述振膜一侧的保护墙，所述保护墙完全覆盖所述隔离层的侧面； 位于所述保护墙背离所述隔离层一侧的背极，所述背极中具有多个间隔排列的穿孔。
2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述保护墙完全覆盖所述隔离层的侧面和所述隔离层背离所述振膜一侧的表面。
3.根据权利要求2所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述背极中的穿孔贯穿所述背极和所述保护墙，延伸至所述第二通孔中。
4.根据权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述保护墙与所述背极的制作材料相同。
5.根据权利要求4所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述保护墙与所述背极在同一工艺步骤中形成。
6.根据权利要求1-5任一项所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一通孔在所述绝缘层至所述硅基底方向上的投影完全覆盖所述背孔在所述绝缘层至所述硅基底方向上的投影。
7.根据权利要求6所述的MEMS麦克风，其特征在于，还包括:完全贯穿所述背极、保护墙、隔离层、振膜和绝缘层的第一凹槽。
【文档编号】H04R19/04GK204014057SQ201420430405
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】蔡孟锦 申请人:歌尔声学股份有限公司