一种MEMS麦克风制造技术

本实用新型专利技术涉及一种MEMS麦克风，背极包括悬空在背腔上方的背极主体，以及位于背极主体边缘并与所述背极主体一体成型的连接部；在所述连接部的下方设置有第一补强部，所述连接部沉积在第一补强部的上方，且所述背极主体的上端面与所述第一补强部的上端面齐平，所述背极主体的下端面与所述第一补强部的下端面齐平。本实用新型专利技术的MEMS麦克风，在所述背极的连接部位置形成了对连接部进行结构补强的第一补强部，从而提高了背极连接部的机械强度，避免了撕裂问题的发生，提高了麦克风机械跌落时的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种MEMS麦克风
本技术涉及一种MEMS麦克风，更准确地说，涉及MEMS麦克风中的背极结构。
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。传统的振膜的制作工艺是在硅基底上做一层氧化层，然后在氧化层上利用沉积的方式制作一层振膜，经过掺杂、回火后，蚀刻出所所需的图形，振膜通过其边缘的铆钉点固定在基底上。当然，还需要从振膜上引出电极，通过振膜的振动，改变振膜与背极板之间的距离，从而将声音信号转换为电信号。MEMS麦克风有相关的结构强度要求，比如机械冲击、吹气、跌落等性能要求，在这些结构强度的相关性能测试时，往往会在背极的脆弱点发生撕裂问题，造成整个麦克风的报废。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供了一种MEMS麦克风。根据本技术的一个方面，提供一种MEMS麦克风，包括具有背腔的衬底，在所述衬底上设置有由振膜和背极构成的平板电容器结构；所述背极包括悬空在背腔上方的背极主体，以及位于背极主体边缘并与所述背极主体一体成型的连接部；在所述连接部的下方设置有第一补强部，所述连接部沉积在第一补强部的上方，且所述背极主体的上端面与所述第一补强部的上端面齐平，所述背极主体的下端面与所述第一补强部的下端面齐平。可选的是，所述平板电容器结构为背极在上、振膜在下的电容器结构。可选的是，所述平板电容器结构为背极在下、振膜在上的电容器结构。可选的是，所述第一补强部与背极的材料相同。可选的是，所述第一补强部与背极的材料不同，所述第一补强部采用氮化硅材料。可选的是，所述背极的厚度为0.1um至3um，所述第一补强部的厚度为0.1um至20um。可选的是，所述第一补强部从背极的连接部延伸至背极主体上。可选的是，所述第一补强部从背极的连接部延伸至背极主体上；在所述背极的整个上端面还沉积有第二补强部。本技术的MEMS麦克风，在所述背极的连接部位置形成了对连接部进行结构补强的第一补强部，从而提高了背极连接部的机械强度，避免了撕裂问题的发生，提高了麦克风机械跌落时的可靠性。而且所述连接部位于第一补强部的上方，与连接部一体成型的背极主体与补强部的两个端面齐平，由此可提高背极与第一补强部结合的稳定性。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是本技术MEMS麦克风第一实施结构的示意图。图2是本技术MEMS麦克风第二实施结构的示意图。图3是本技术MEMS麦克风第三实施结构的示意图。图4是本技术MEMS麦克风第四实施结构的示意图。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。本技术提供了一种MEMS麦克风，包括具有背腔的衬底7，在所述衬底7上设置有由振膜和背极构成的平板电容器结构。所述背极包括悬空在背腔上方的背极主体3，以及位于背极主体3边缘并与所述背极主体3一体成型的连接部4。所述连接部4和背极主体3是一体的结构，通过沉积的方式同时形成。所述背极通过该连接部4与衬底7直接或间接地连接在一起。在所述连接部4的下方设置有第一补强部5，该第一补强部5可以选用与背极相同的材料，所述背极的厚度可以为0.1um至3um，所述第一补强部5的厚度可以为0.1um至10um。第一补强部5也可以选用与背极不同的材料，例如其可以采用氮化硅材料，此时，所述背极的厚度可以为0.1um至3um，所述第一补强部5的厚度可以为0.1um至20um。在制造的时候，可以首先沉积膜层，然后通过刻蚀的方式在预定的位置形成第一补强部5，之后继续沉积膜层，并对该膜层进行刻蚀以形成本技术所述的背极主体3以及连接部4。所述背极主体3的上端面与所述第一补强部5的上端面齐平，所述背极主体3的下端面与所述第一补强部5的下端面齐平。在本技术一个具体的实施方式中，所述平板电容器结构可以是一振膜1在上、背极在下的电容器，例如参考图1，所述连接部4下方的第一补强部5连接在衬底7上，其中，为了保证背极与衬底7之间的绝缘，在所述第一补强部5与衬底7之间可以设置第一绝缘层6，该第一绝缘层6例如可以采用氧化硅等本领域技术人员所熟知的绝缘材料。振膜1则通过第二绝缘层2支撑在背极连接部4的上方，使得振膜1与背极之间具有一定的间隙，保证背极主体3与振膜1之间可以构成平板式的电容器结构。在本技术另一具体的实施方式中，所述平板电容器结构为背极在上、振膜1在下的电容器结构。参考图2，此时，所述振膜1的边缘通过第一绝缘层连接在衬底7上，而所述第一补强部5则通过第二绝缘层支撑在振膜的上方，从而使得所述背极主体3与振膜1构成了平板式的电容器结构。本技术的MEMS麦克风，在所述背极的连接部位置形成了对连接部进行结构补强的第一补强部，从而提高了背极连接部的机械强度，避免了撕裂问题的发生，提高了麦克风机械跌落时的可靠性。而且所述连接部位于第一补强部的上方，与连接部一体成型的背极主体与补强部的两个端面齐平，由此可提高背极与第一补强部结合的稳定性。在本技术一个优选的实施方式中，所述第一补强部5从背极的连接部4延伸至背极主体3上，参考图3，所述第一补强部5与背极下端面的形状相匹配，使得所述第一补强部5与背极的整个下端面结合在一起，由此可提高整个背极的结构强度。在本技术另一优选的实施方式中，所述第一补强部5从背极的连接部4延伸至背极主体3上；且在所述背极的整个上端面还沉积有第二补强部8，参考图4。在制作的时候，首先沉积第一补强部5，之后在第一补强部5的上端面沉积背极，在背极的上端面沉积第二补强部8，该第一补强部5、背极、第二补强部8构成了层叠的三明治结构，可大幅度提高整个背极的结构强度。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MEMS麦克风，其特征在于：包括具有背腔的衬底(7)，在所述衬底(7)上设置有由振膜(1)和背极构成的平板电容器结构；所述背极包括悬空在背腔上方的背极主体(3)，以及位于背极主体(3)边缘并与所述背极主体(3)一体成型的连接部(4)；在所述连接部(4)的下方设置有第一补强部(5)，所述连接部(4)沉积在第一补强部(5)的上方，且所述背极主体(3)的上端面与所述第一补强部(5)的上端面齐平，所述背极主体(3)的下端面与所述第一补强部(5)的下端面齐平。

【技术特征摘要】
1.一种MEMS麦克风，其特征在于：包括具有背腔的衬底(7)，在所述衬底(7)上设置有由振膜(1)和背极构成的平板电容器结构；所述背极包括悬空在背腔上方的背极主体(3)，以及位于背极主体(3)边缘并与所述背极主体(3)一体成型的连接部(4)；在所述连接部(4)的下方设置有第一补强部(5)，所述连接部(4)沉积在第一补强部(5)的上方，且所述背极主体(3)的上端面与所述第一补强部(5)的上端面齐平，所述背极主体(3)的下端面与所述第一补强部(5)的下端面齐平。2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述平板电容器结构为背极在上、振膜(1)在下的电容器结构。3.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于：所述平板电容器结构为背极在下、振膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡孟锦，詹竣凯，周宗燐，
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