一种电容式麦克风芯片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电容式麦克风芯片，包括具有背腔的衬底，在所述衬底上设有位于背腔上方的背极、振膜；其中，所述振膜通过弹性部支撑在所述衬底上，该弹性部沿着与振膜垂直的方向延伸；所述背极、振膜之间具有间隙，二者构成了电容结构。本实用新型专利技术的电容式麦克风芯片，通过弹性部在竖直方向上将振膜支撑起来，在腐蚀牺牲层释放振膜的时候可以减小振膜的膜内应力；通过该弹性部还提高了振膜在竖直方向上的振动能力，从而提高了产品的灵敏度；通过设置的弹性部，还可以减少外界气压对振膜的冲击力，提高了振膜抗吹气的能力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种麦克风芯片，属于声电转换领域；更准确地说，涉及一种电容式的麦克风芯片。
技术介绍
MEMS(微型机电系统)麦克风是基于MEMS技术制造的麦克风，其中的振膜、背极板是MEMS麦克风中的重要部件，振膜、背极板构成了电容器并集成在硅晶片上，实现声电的转换。为了得到灵敏度高、噪声低的麦克风芯片，需要制作应力小的振膜以及刚性的背极。但是在微机械加工中，膜应力非常难控制。对于振膜应力的情况，所得到的微机械加工结构也将处于张应力状态。现有技术中通过采用悬臂的方式来消除膜的应力，振膜通过与其同在一个水平面上的悬臂连接在衬底上。这种结构的悬臂虽然能部分消除膜内的应力，但是其也制约着振膜的振动性能。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供了一种电容式麦克风芯片。根据本技术的一个方面，提供一种电容式麦克风芯片，包括具有背腔的衬底，在所述衬底上设有位于背腔上方的背极、振膜；其中，所述振膜通过弹性部支撑在所述衬底上，该弹性部沿着与振膜垂直的方向延伸；所述背极、振膜之间具有间隙，二者构成了电容结构。可选的是，所述弹性部与振膜是一体的。可选的是，所述弹性部呈往复弯折的矩形齿状。可选的是，所述弹性部呈往复弯折的波纹状。可选的是，所述振膜位于背极的上方，形成了振膜在上、背极在下的
电容式结构。可选的是，所述振膜位于背极的下方，形成了振膜在下、背极在上的电容式结构。可选的是，所述背极上设置有导通孔。可选的是，所述振膜、弹性部的材质为多晶硅，通过沉积、刻蚀的方式形成。本技术的电容式麦克风芯片，通过弹性部在竖直方向上将振膜支撑起来，在腐蚀牺牲层释放振膜的时候可以减小振膜的膜内应力；通过该弹性部还提高了振膜在竖直方向上的振动能力，从而提高了产品的灵敏度；通过设置的弹性部，还可以减少外界气压对振膜的冲击力，提高了振膜抗吹气的能力。通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本技术的实施例，并且连同说明书一起用于解释本技术的原理。图1是电容式麦克风芯片的结构示意图。图2是电容式麦克风芯片另一实施方式的结构示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例
性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。参考图1，本技术公开了一种电容式麦克风芯片，其包括具有背腔的衬底1、振膜2、背极4，衬底1可以采用本领域技术人员所熟知的硅材料，并可通过刻蚀的方式在衬底1上形成其背腔结构。振膜2、背极4设置在所述衬底1上，并支撑在衬底1背腔的上方。振膜2、背极4可采用多晶硅或者是本领域技术人员所熟知的其它材料，通过沉积、图案化等工序的处理，最后可通过腐蚀牺牲层的工艺形成振膜2、背极4。背极4与振膜2之间具有一定的间隙，使得二者构成了电容结构。例如可以是，振膜2位于背极4的上方，从而形成了振膜2在上、背极4在下的电容式结构；还可以是，所述振膜2位于背极4的下方，形成了振膜2在下、背极4在上的电容式结构。在所述背极4上还可设置有导通孔5，当采用背极4在上、振膜2在下的结构时，外界的声音经过背极4上的导通孔5并作用在振膜2上；当采用背极4在下、振膜2在上的结构时，该导通孔5可以均衡前腔与后腔的气压，以提高振膜2的振动特性。本技术的电容式麦克风芯片，还包括沿着与振膜2垂直的方向延伸的弹性部3，所述振膜2通过该弹性部3支撑在衬底1上，通过该弹性部的弹性变形，可以提高振膜2在弹性部3延伸方向上振动性能。在本技术一个具体的实施方式中，所述弹性部3呈往复弯折的矩形齿状，参考图1；在另一具体的实施方式中，所述弹性部3呈往复弯折的波纹状，参考图2。上述两种结构均可使弹性部3保持一定的支撑强度，以将振膜2支撑在衬底1上；同时其又具备一定的弹性能力，从而提高了振膜2的振动特性。本技术的弹性部3与振膜2优选是一体的，例如均可采用多晶硅材料，在制造的时候，可通过本领域技术人员所熟知的逐层沉积、逐层刻蚀等工艺形成。本技术的电容式麦克风芯片，通过弹性部在竖直方向上将振膜支撑起来，在腐蚀牺牲层释放振膜的时候可以减小振膜的膜内应力；通过该弹性部还提高了振膜在竖直方向上的振动能力，从而提高了产品的灵敏度；通过设置的弹性部，还可以减少外界气压对振膜的冲击力，提高了振膜抗吹气的能力。虽然已经通过示例对本技术的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本技术的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式麦克风芯片，其特征在于：包括具有背腔的衬底(1)，在所述衬底(1)上设有位于背腔上方的背极(4)、振膜(2)；其中，所述振膜(2)通过弹性部(3)支撑在所述衬底(1)上，该弹性部(3)沿着与振膜(2)垂直的方向延伸；所述背极(4)、振膜(2)之间具有间隙，二者构成了电容结构。

【技术特征摘要】
1.一种电容式麦克风芯片，其特征在于：包括具有背腔的衬底(1)，在所述衬底(1)上设有位于背腔上方的背极(4)、振膜(2)；其中，所述振膜(2)通过弹性部(3)支撑在所述衬底(1)上，该弹性部(3)沿着与振膜(2)垂直的方向延伸；所述背极(4)、振膜(2)之间具有间隙，二者构成了电容结构。2.根据权利要求1所述的电容式麦克风芯片，其特征在于：所述弹性部(3)与振膜(2)是一体的。3.根据权利要求1所述的电容式麦克风芯片，其特征在于：所述弹性部(3)呈往复弯折的矩形齿状。4.根据权利要求1所述的电容式麦克风芯片，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：解士翔，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37