微机电麦克风装置的制造方法_2

文档序号:8907951阅读:来源:国知局
亦有可能同时接触基板10与氧化层14。在本实施例中,微机电麦克风薄膜12a的形状是以方形为例,且材料为多晶硅。此外,微机电麦克风薄膜12a的厚度小于0.4微米(μ m),且微机电麦克风薄膜12a的长度与宽度小于350微米。第一沟槽1222a与微机电麦克风薄膜12a的宽度比至少小于1:200。并且,第一沟槽1222a的形状例如为直条状。当然,本领域技术人员可以将第一沟槽1222a的形状设计成T形、C形、锯齿形或者其他可能的形状,本实施例在此不加以限制。
[0043]通过于微机电麦克风薄膜12a的弹性部122a设置第一沟槽1222a,可使得微机电麦克风薄膜12a可以具有更大的位移量。举例来说,本实施例的微机电麦克风薄膜12a于声压I帕斯卡(Pa)之下,微机电麦克风薄膜12a的位移量可超过100奈米(nm),且微机电麦克风薄膜12的降伏应力(Yield Stress)大约在100帕斯卡(Pa)或小于100帕斯卡(Pa)。如此一来,本实施例可有效控制微机电麦克风薄膜12a的弹性系数,并确保微机电麦克风薄膜12a的坚固性,也可获得对声音变化的高灵敏性。
[0044]本发明并不限制微机电麦克风薄膜12的形状与内部结构,以下列举微机电麦克风薄膜12其他可能的实施方式。请参考图2B,图2B为本发明的微机电麦克风薄膜的另一立体示意图。微机电麦克风薄膜12b包括弹性部122b与结合部124b。微机电麦克风薄膜12b的形状亦可为圆形,其中弹性部122b具有多个第一沟槽1222b,而第一沟槽1222b沿弹性部122b的周围依序排列,且彼此相分离。并且,第一沟槽1222b贯穿弹性部122b的相对两面。当然,本发明并不限制第一沟槽1222b的数量,图2B以4个第一沟槽1222b为例,本领域技术人员可视需要自由设计第一沟槽1222b的数量。当然,本领域技术人员可以将第一沟槽1222b的形状设计成T形、C形、锯齿形或者其他可能的形状,本实施例在此不加以限制。
[0045]请参考图2C所示,图2C为本发明的微机电麦克风薄膜的又一立体示意图。在图2C中,微机电麦克风薄膜12c包括弹性部122c与结合部124c。与前述实施例不同的是,弹性部122c具有更多数量的沟槽,且沟槽多层地环绕着弹性部122c的周围。在此,部分的沟槽与微机电麦克风薄膜12c的侧边平行,本实施例称之为第一沟槽1222c,而部分的沟槽并不与微机电麦克风薄膜12c的任何一个侧边平行,本实施例称之为第二沟槽1224c。于实务上,第一沟槽1222c与第二沟槽1224c可以设计于多层沟槽结构中的同一层,且彼此交错排列。请注意,虽然本实施例绘示了第二沟槽1224c出现于多层沟槽结构的内圈,但本发明并不以此为限,第二沟槽1224c也可以设计在多层沟槽结构的最外圈,且与最外圈的第一沟槽1222c交错排列。
[0046]在一个例子中,第一沟槽1222c与第二沟槽1224c分别以对称的方式设计,例如4个长条形的第二沟槽1224c分别设计于弹性部122c的4个对角上,且第二沟槽1224c互相平行。并且,第一沟槽1222c与第二沟槽1224c的宽度相同。当然,本领域技术人员可以将第一沟槽1222c与第二沟槽1224c的形状设计成T形、C形、锯齿形或者其他可能的形状,本实施例在此不加以限制。这个设计除了仍然可以有效控制微机电麦克风薄膜12c的弹性系数,并确保微机电麦克风薄膜12c的坚固性,也可获得对声音变化的高灵敏性之外,还具有的好处在于,在微机电麦克风装置在进行湿式蚀刻时,可乘受较大的液体流动的容许力。
[0047]在前述实施例中,图2C的微机电麦克风薄膜12c的形状是以方形为例,但本发明不限于此,微机电麦克风薄膜12的形状亦可为圆形,如图2D所示,图2D为本发明的微机电麦克风薄膜的再一立体不意图。而图2D的微机电麦克风薄膜12d与图2C的微机电麦克风薄膜12c的差异在于形状以及沟槽的设计。在图2D中,微机电麦克风薄膜12d仍包括弹性部122d与结合部124d。弹性部122d具有多个不同长短的沟槽,较短的沟槽称为第一沟槽1222d,而较长的沟槽称为第二沟槽1224d,第一沟槽1222d与第二沟槽1224d多层地环绕着弹性部122d的周围。第一沟槽1222d与第二沟槽1224d分别以对称的方式设计,例如4个弧形的第一沟槽1222d与第二沟槽1224d交错排列,每一个第一沟槽1222d等长,每一个第二沟槽1224d等长,且第一沟槽1222d与第二沟槽1224d的宽度相同。当然,本领域技术人员可以将第一沟槽1222d与第二沟槽1224d的形状设计成T形、C形、锯齿形或者其他可能的形状,本实施例在此不加以限制。从而图2D的微机电麦克风薄膜12d仍可与图2C的微机电麦克风薄膜12c具有相同的效果。
[0048]请继续参考图1,氧化层14具有第二凹陷部142。氧化层14配置于基板10上,且氧化层14与结合部接触。从俯视的角度看,第二凹陷部142的结构可暴露出微机电麦克风薄膜12。在本实施例中,第二凹陷部142可以经由半导体工艺处理而形成,而此半导体工艺处理例如为湿式蚀刻。并且,在形成第二凹陷部142后,于剖面图上看,第二凹陷部151会将氧化层14区分成左右两个部分,亦即第二凹陷部142大致上应位于氧化层14的中央位置。在此,本实施例并不限制第二凹陷部142的形状,于俯视角度看,第二凹陷部142可以是圆形、矩形、多边形或其他可能的几何形状。此外,本实施例也不限制第二凹陷部142是否实际将氧化层14切分开来,从而形成两个以上的子氧化层。举例来说,于俯视角度看,当第二凹陷部142将氧化层14切分开来时子氧化层系分散地设置于基板10上。此外,微机电麦克风薄膜12的结合部固定于氧化层14中,区隔了下方的第一凹陷部102与上方的第二凹陷部142。
[0049]背板层16具有多个缝隙160。背板层16接触氧化层14,在此例子中,背板层16配置于氧化层14中。并且于俯视角度看,这些缝隙160与第二凹陷部142暴露出部分的微机电麦克风薄膜12。在本实施例中,缝隙160可以经由半导体工艺处理而形成,而此半导体工艺处理例如为湿式蚀刻。阻挡块18配置于微机电麦克风薄膜12与背板层16之间。阻挡块18与氧化层14连接,且位于第二凹陷部142。钝化层20配置于氧化层14上,且钝化层20并不是完整覆盖住氧化层14上侧的表面。也就是说,由俯视的角度看,可以透过钝化层20看到部分的背板层16。在一个例子中,阻挡块18可以是单一个环状结构设置于氧化层14中,或者可以设计多个阻挡块18分散地设置于氧化层14中,本实施例在此不加以限制。
[0050]在本实施例中,背板层16、阻挡块18、钝化层20都可以经由半导体工艺处理而形成,而此半导体工艺处理例如为湿式蚀刻。值得注意的是,背板层16、阻挡块18、钝化层20并不是必要的结构,若微机电麦克风装置I没有背板层16、阻挡块18或钝化层20,也能够实现完整的功能。
[0051]在一个例子中,基板10也可以有特殊的设计以增强结构强度。请参考图3,图3为本发明的微机电麦克风装置的另一剖面示意图。如图3所示,基板10具有至少一个第三凹陷部104,第三凹陷部104的开口在基板10的底面(相对于设置氧化层14的另一面)且第三凹陷部104可以环绕第一凹陷部102。举例来说,若从基板10的底面仰视,第三凹陷部104位于第一凹陷部102至基板10的边缘之间,且第三凹陷部104不与第一凹陷部102互相连通。在此,第三凹陷部104的形状与第一凹陷部102的形状没有一定的关联性,例如从基板10的底面看入,第一凹陷部102的形状是圆形,第三凹陷部104的形状可以是圆形、方形、多边形或者其他的形状,只要第三凹陷部104环绕着第一凹陷部102,都应属于本案第三凹陷部104揭示的范畴。
[0052]在另一个例子中,基板10具有多个第三凹陷部104,虽然剖面图与前一个例子相同,但从基板10的底面仰视,所述多个第三凹陷部104彼此分离地沿基板10的边缘排列,且这些第三凹陷部104位于第一凹陷部102至基板10的边缘之间。当然,本实施例不限制第三凹陷部104的数量与相对关系,本领域技术人员可自由设计。在此,不论是以一个或多个第三凹陷部104环绕着第一凹陷部102,都可以使基板10通过第三凹陷部104具有类似弹簧的缓冲特性。并且,由
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