麦克风及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种麦克风及制作方法，涉及半导体技术领域。其中，本发明专利技术的一种麦克风包括：由背极板和振动膜极板组成的电容器；其中，振动膜极板上包括一个或多个孔。这样的麦克风的振动膜极板上包括孔，能够允许压缩空气从孔中穿过，从而减少对振动膜极板的压力，降低振动膜极板断裂的可能性，提高麦克风的抗声性能。

【技术实现步骤摘要】
麦克风及制作方法
本申请涉及半导体
，特别是一种麦克风及制作方法。
技术介绍
麦克风作为一种电容式传声器，能够通过测量声波穿过大气或液体时所产生的声压产生相应的电信号。微机电系统麦克风(MEMSmicrophone)的基本结构包括一个振动膜极板和一个背极板，其中振动膜极板为实心板(称作振动膜)。振动膜在入射声波作用下会产生形变，从而改变平行板电容器的电容值。为了保证声压信号对振动膜极板产生的形变影响，振动膜极板的厚度较薄，因此其强度往往是有限的。随着入射声波的强度的增大，振动膜极板的振幅越来越大，甚至会发生断裂。APT(AirPressureTest，空气压力测试)是一种能够反应麦克风抗声性能的实验。随着客户需求的逐渐提高，对APT测试中振动膜极板的抗声性能的要求也不断提高。
技术实现思路
本专利技术的一个的目的在于提高麦克风的抗声性能。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种麦克风，包括：由背极板和振动膜极板组成的电容器；其中，振动膜极板上包括一个或多个孔。可选地，孔的直径不大于18μm。可选地，孔在振动膜极板上呈由中心向四周发散式分布。可选地，孔在振动膜极板上呈中心对称分布。可选地，孔呈同心方环式或同心圆环式分布。可选地，孔的数量在1～500之间。可选地，振动膜极板为多晶硅薄膜。这样的麦克风的振动膜极板上包括孔，能够允许压缩空气从孔中穿过，从而减少对振动膜极板的压力，降低振动膜极板断裂的可能性，提高麦克风的抗声性能。根据本专利技术的另一个实施例，提出一种麦克风制作方法，包括：在绝缘层上方形成振动膜极板；在振动膜极板上形成孔；在振动膜极板上方形成牺牲层；在牺牲层上方形成背极板，和位于背极板的上方的支撑层；通过蚀刻工艺去除绝缘层和牺牲层。可选地，在振动膜极板上形成孔包括：在振动膜极板上方形成图案化的掩模，掩模决定了孔的位置和尺寸；以图案化的掩模为掩模对振动膜极板进行刻蚀，形成孔。可选地，背极板上包括开口，背极板上开口的尺寸大于振动膜极板上孔的尺寸。可选地，绝缘层上具有凹槽；在绝缘层上方形成振动膜极板包括：在绝缘层上方形成下表面具有凸起、上表面具有凹槽的振动膜极板。可选地，绝缘层的边缘包括贯穿绝缘层的通孔；在绝缘层上方形成振动膜极板包括：在绝缘层上方形成贯穿绝缘层上的通孔的振动膜极板。可选地，孔的直径不大于18μm。可选地，孔在振动膜极板上呈由中心向四周发散式分布。可选地，孔在振动膜极板上呈中心对称分布。可选地，孔呈同心方环式或同心圆环式分布。可选地，孔的数量在1～500之间。通过这样的方法，能够生成具有孔的振动膜极板，这样的麦克风振动膜极板能够允许压缩空气从孔中穿过，从而减少对振动膜极板的压力，降低振动膜极板断裂的可能性，提高麦克风的抗声性能。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征、方面及其优点将会变得清楚。附图说明附图构成本说明书的一部分，其描述了本专利技术的示例性实施例，并且连同说明书一起用于解释本专利技术的原理，在附图中：图1A为现有技术中抗声测试的一个实施例的示意图。图1B为现有技术中振动膜极板的一个实施例的示意图。图2A为本专利技术的麦克风振动膜极板的一个实施例的示意图。图2B为本专利技术的麦克风振动膜极板应用于抗声测试的一个实施例的示意图。图3A为本专利技术的麦克风振动膜电容值测试的一个实施例的示意图。图3B为本专利技术的麦克风振动膜电容值测试的另一个实施例的示意图。图4为本专利技术的麦克风制作方法的一个实施例的流程图。图5为本专利技术的麦克风制作方法中生成振动膜极板的一个实施例的流程图。图6A-6F为本专利技术的麦克风制作方法的一个实施例的各个阶段的截面图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应理解，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应被理解为对本专利技术范围的限制。此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不必然按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。以下对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，在任何意义上都不作为对本专利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、方法和装置可能不作详细讨论，但在适用这些技术、方法和装置情况下，这些技术、方法和装置应当被视为本说明书的一部分。应注意，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或说明，则在随后的附图的说明中将不需要对其进行进一步讨论。现有技术中麦克风电抗声测试的示意图可以如图1A所示，其中，101为振动膜极板，102为背极板。如箭头所示，当空气从下方通孔射入时，会对振动膜极板101产生压力。图1B为振动膜极板101的示意图，其中，111为振动部，121为固定部。如图1B所示的振动膜极板结构在空气压力的作用下容易破损，在降低APT测试中抗声性能的同时，也会在使用过程中影响麦克风的使用寿命。本专利技术的麦克风振动膜极板的一个实施例的示意图如图2A所示。振动膜极板201除了包括固定部221和振动部211外，还包括一个或多个孔231。孔为振动膜极板201上位于固定部221上的贯穿孔，能够允许空气的穿过。在一个实施例中，振动膜极板201为多晶硅薄膜。这样的振动膜极板在空气压力的作用下能够允许部分空气从孔231穿过，从而在提高麦克风APT测试中抗声性能的同时，也能够在使用中延长麦克风的使用寿命。图3A、3B为本专利技术的麦克风振动膜电容值测试的一个实施例的示意图。如图例所示，三角形标识为对采用现有技术中无孔的振动膜极板的电容器的测试结果，圆形标识和方形标识分别为对采用本专利技术的两款振动膜极板的电容器的测试结果。在图3A中，采用0V电压对多个电容进行测试，能够得到不同电容的电容值数量分布状态，其中，1.00*10-13F为公差下限，1.30*10-12F为公差上限，9.89*10-13F为均值。左纵轴代表累积概率值，右纵轴代表正太分布状态。在图3B中，采用15V电压对多个电容进行测试，能够得到不同电容的电容值数量分布状态，9.50*10-13F为公差下限，1.50*10-12F为公差上限，1.11*10-12F为均值。由图中可以看出，振动膜极板上是否具有孔对电容值的分布并未产生明显影响，因此能够保证麦克风的使用不受影响。在一个实施例中，为了保证麦克风的使用，当背极板上具有开口时，则振动膜极板上孔的总面积不大于背极板上开口的面积。在一个实施例中，振动膜极板上孔的直径不大于背极板上开口的直径，从而能够防止使用过程中过多的气体从孔穿过，影响振动膜的振动效果。在一个实施例中，孔的直径可以取0～18μm，优选为12μm。可以根据对抗声性能的要求以及对麦克风灵敏度的要求设定孔的直径。如，若抗声性能要求较高，或对麦克风灵敏度要求较低时，可以适当提高孔的直径；若对抗声性能的要求不高，或对麦克风灵敏度要求较高，可适当降低孔的直径。在一个实施例中，振动膜极板上的孔可以呈中心向四周发散式的分布。受麦克风结构、通孔位置以及振动膜极板固定位置的影响，振动膜极板的中心比四周更加脆弱，这样的振动膜极板能够保证中心部位的气体通过，进一步避免振动膜极板在气流的作用下破损。在一个实施例中，振动膜极板上的孔呈中心对称状的分布，这样的振动膜极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种麦克风，包括：由背极板和振动膜极板组成的电容器；其中，所述振动膜极板上包括一个或多个孔。

【技术特征摘要】
1.一种麦克风，包括：由背极板和振动膜极板组成的电容器；其中，所述振动膜极板上包括一个或多个孔。2.根据权利要求1所述的麦克风，所述孔的直径不大于18μm。3.根据权利要求1所述的麦克风，所述孔在所述振动膜极板上呈由中心向四周发散式分布。4.根据权利要求1所述的麦克风，所述孔在所述振动膜极板上呈中心对称分布。5.根据权利要求3或4所述的麦克风，所述孔呈同心方环式或同心圆环式分布。6.根据权利要求5所述的麦克风，所述孔的数量在1～500之间。7.根据权利要求1所述的麦克风，所述振动膜极板为多晶硅薄膜。8.一种麦克风制作方法，包括：在绝缘层上方形成振动膜极板；在所述振动膜极板上形成孔；在所述振动膜极板上方形成牺牲层；在所述牺牲层上方形成背极板，和位于所述背极板的上方的支撑层；通过蚀刻工艺去除所述绝缘层和所述牺牲层。9.根据权利要求8所述的方法，所述在所述振动膜极板上形成孔包括：在所述振动膜极板上方形成图案化的掩模，所述掩模决定了所述孔的位置和尺寸；以所述图案化的掩模为掩...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁攀，王强，俞宏俊，石慧，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31