MEMS麦克风、电子设备及MEMS麦克风的制备方法与流程

本发明涉及微机电系统(mems)，更具体地，本发明涉及一种mems麦克风、电子设备及mems麦克风的制备方法。

背景技术：

1、现有技术中sdm(sealed dual diaphragm microphone，密封双振膜麦克风)因其超优的高性能，例如信噪比、最大声压级等而正在不断地扩大市场份额。但是，由于其较高的芯片成本和价格也限制了sdm在很多领域的广泛应用。

2、sdm成本高的主要原因在于其晶圆制作工艺的高度复杂性，现有的常规晶圆制作工艺包括共晶键合和阳极键合，然而两者在量产上都具有较大的难度。因此，提供一种新型的mems麦克风、电子设备及mems麦克风的制备方法，实属必要。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种新型的mems麦克风、电子设备及mems麦克风的制备方法，旨在解决现有技术中的至少一个问题。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种mems麦克风。所述mems麦克风包括：

3、基底和第一振膜，所述第一振膜设置于所述基底上，所述第一振膜远离所述基底的一侧具有第一支撑件，所述基底上形成有声腔，所述第一振膜与所述声腔相对；

4、背板结构和第二振膜，所述背板结构设置于所述第一支撑件远离所述基底的一侧，所述背板结构远离所述第一振膜的一侧还具有第二支撑件，所述第二振膜设置于所述第二支撑件远离所述背板结构的一侧，且所述第一振膜和所述第二振膜之间连通；

5、所述背板结构包括背板和电极层，所述电极层连接于所述背板上，所述电极层为金属键合层，所述第一振膜、所述第二振膜、所述第一支撑件、所述第二支撑件、所述背板和所述电极层之间形成真空间隙。

6、可选地，所述电极层的厚度范围为0.5微米至2微米。

7、可选地，所述电极层包括两层铝材料层，两层所述铝材料层之间相互键合。

8、可选地，所述背板包括第一背板和第二背板，所述第一背板位于所述第一支撑件远离所述第一振膜的一侧，所述第二背板位于所述第二支撑件远离所述第二振膜的一侧，所述电极层设置于所述第一背板和所述第二背板之间。

9、可选地，所述电极层包括第一金属和第二金属，所述第一金属和所述第二金属叠设于所述第一背板和所述第二背板之间，且所述第一金属和所述第二金属之间相互键合。

10、可选地，所述第一振膜包括固定部和悬空部，所述固定部连接于所述基底上，所述悬空部的一侧与所述声腔相对，所述悬空部的另一侧与所述第二振膜相对，所述悬空部与所述第二振膜之间连通，所述悬空部、所述第二振膜、所述第一支撑件、所述第二支撑件、所述背板和所述电极层之间形成所述真空间隙。

11、可选地，所述真空间隙的厚度范围为4微米至8微米。

12、可选地，所述第二振膜的结构至少与所述第一振膜的所述悬空部的结构相同。

13、可选地，所述mems麦克风为差压麦克风。

14、根据本发明的另一个方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括上述任意一项所述的mems麦克风。

15、根据本发明的再一个方面，提供了一种mems麦克风的制备方法。所述制备方法包括：

16、制作第一基底；

17、在所述第一基底上沉积第一振膜；

18、在所述第一振膜上沉积第一支撑件；

19、在所述第一支撑件上依次沉积第一背板和第一金属；

20、制作第二基底；

21、在所述第二基底上依次沉积第二振膜和第二支撑件；

22、在所述第二支撑件上依次沉积第二背板和第二金属；

23、翻转所述第二基底，并将所述第二金属与所述第一金属键合，所述第一背板、所述第二背板、所述第二金属与所述第一金属共同形成背极结构。

24、可选地，在所述翻转所述第二基底，并将所述第二金属与所述第一金属键合，所述第一背板、所述第二背板、所述第二金属与所述第一金属共同形成背极结构之后，还包括：

25、去除所述第二基底；

26、在所述第一基底上开设声腔，并形成所述mems麦克风。

27、本发明的一个技术效果在于，通过在第一支撑件远离基底的一侧设置背板结构，背板结构包括背板和电极层，电极层连接于背板上，电极层为金属键合层，且第一振膜、第二振膜、第一支撑件、第二支撑件、背板和电极层之间形成真空间隙，以能够实现第一振膜和第二振膜的连接，并能够便携地制成mems麦克风结构。

28、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种mems麦克风，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种mems麦克风，其特征在于，所述电极层(42)的厚度范围为0.5微米至2微米。

3.根据权利要求1所述的一种mems麦克风，其特征在于，所述电极层(42)包括两层铝材料层，两层所述铝材料层之间相互键合。

4.根据权利要求1所述的一种mems麦克风，其特征在于，所述背板包括第一背板(43)和第二背板(41)，所述第一背板(43)位于所述第一支撑件(3)远离所述第一振膜(2)的一侧，所述第二背板(41)位于所述第二支撑件(5)远离所述第二振膜(6)的一侧，所述电极层(42)设置于所述第一背板(43)和所述第二背板(41)之间。

5.根据权利要求4所述的一种mems麦克风，其特征在于，所述电极层(42)包括第一金属(421)和第二金属(422)，所述第一金属(421)和所述第二金属(422)叠设于所述第一背板(43)和所述第二背板(41)之间，且所述第一金属(421)和所述第二金属(422)之间相互键合。

6.根据权利要求1所述的一种mems麦克风，其特征在于，所述第一振膜(2)包括固定部(21)和悬空部(22)，所述固定部(21)连接于所述基底(1)上，所述悬空部(22)的一侧与所述声腔(11)相对，所述悬空部(22)的另一侧与所述第二振膜(6)相对，所述悬空部(22)与所述第二振膜(6)之间连通，所述悬空部(22)、所述第二振膜(6)、所述第一支撑件(3)、所述第二支撑件(5)、所述背板和所述电极层(42)之间形成所述真空间隙。

7.根据权利要求1所述的一种mems麦克风，其特征在于，所述真空间隙的厚度范围为4微米至8微米。

8.根据权利要求6所述的一种mems麦克风，其特征在于，所述第二振膜(6)的结构至少与所述第一振膜(2)的所述悬空部(22)的结构相同。

9.根据权利要求1所述的一种mems麦克风，其特征在于，所述mems麦克风为差压麦克风。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的mems麦克风。

11.一种mems麦克风的制备方法，其特征在于，包括：

12.根据权利要求11所述的一种mems麦克风的制备方法，其特征在于，在所述翻转所述第二基底，并将所述第二金属与所述第一金属键合，所述第一背板、所述第二背板、所述第二金属与所述第一金属共同形成背极结构之后，还包括：

技术总结
本发明公开了一种MEMS麦克风、电子设备及MEMS麦克风的制备方法，所述MEMS麦克风包括基底和第一振膜，所述第一振膜设置于所述基底上，所述第一振膜远离所述基底的一侧具有第一支撑件，所述基底上形成有声腔，所述第一振膜与所述声腔相对；背板结构和第二振膜，所述背板结构设置于所述第一支撑件远离所述基底的一侧，所述背板结构远离所述第一振膜的一侧还具有第二支撑件，所述第二振膜设置于所述第二支撑件远离所述背板结构的一侧，以能够实现第二振膜与第一振膜的连接，并能够便携地制成MEMS麦克风结构。

技术研发人员：邹泉波,王喆,邱冠勋,张贺存
受保护的技术使用者：潍坊歌尔微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15