一种MEMS芯片及其制作方法、MEMS麦克风技术

本发明专利技术提供一种MEMS芯片及其制作方法、MEMS麦克风。其中，所述MEMS芯片包括具有背腔的衬底以及设置在所述衬底同一侧的电容系统；所述电容系统包括振膜和背极板；所述振膜具有凹凸结构，所述背极板同样具有凹凸结构，且与所述振膜嵌套设置。与平面结构的电容系统相比，本发明专利技术的具有凹凸结构的电容系统，可显著增大振膜与背极板之间的有效电容，提高MEMS麦克风的灵敏度和信噪比。克风的灵敏度和信噪比。克风的灵敏度和信噪比。

【技术实现步骤摘要】
一种MEMS芯片及其制作方法、MEMS麦克风


[0001]本专利技术属于电声器件
，特别是涉及一种MEMS芯片及其制作方法、MEMS麦克风。

技术介绍

[0002]MEMS（Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System, 微机电系统）电容式麦克风以其灵敏度高、功耗低、频率响应平坦等诸多优点而备受人们的关注，并成为当今麦克风市场的主流。MEMS电容式麦克风的工作原理是：振膜在声波的作用下产生振动，使振膜与背极板之间的距离发生变化，从而改变电容，将声波信号转化为电信号。
[0003]随着技术的逐渐成熟和市场需求的日益提高，MEMS麦克风也不断向着小型化和低成本发展。而MEMS麦克风的尺寸缩小，会导致其灵敏度下降，信噪比下降。如何进一步提高MEMS麦克风的灵敏度和信噪比是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种具有高灵敏度和信噪比的MEMS芯片及其制作方法、MEMS麦克风。
>[0005]本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MEMS芯片，其特征在于：包括：衬底（10），所述衬底（10）设有沿上下向贯穿的背腔（11）；振膜（20），至少部分所述振膜（20）可振动地设于所述背腔（11）上，所述振膜（20）具有凹凸结构；背极板（30），所述背极板（30）和所述振膜（20）设于所述衬底（10）的同一侧，所述背极板（30）具有与所述振膜（20）嵌套设置的凹凸结构，所述背极板（30）与所述振膜（20）嵌套设置的凹凸结构之间具有振动间隙（41），所述背极板（30）与所述振膜（20）通过振动间隙（41）形成电容系统；所述背极板（30）与所述振膜（20）之间电容间隙的展开面积大于的横截面积；所述背极板（30）的凹凸结构朝向所述振膜（20）凸出，所述振膜（20）的凹凸结构朝向所述背极板（30）凸出。2.根据权利要求1所述的一种MEMS芯片，其特征在于：所述振膜（20）与所述背极板（30）之间设置有牺牲层（40）；所述背极板（30）或所述振膜（20）设有多个电极（50），不同所述电极（50）分别与所述振膜（20）和所述背极板（30）连接。3.根据权利要求2所述的一种MEMS芯片，其特征在于：所述牺牲层（40）内形成有多个电连接柱（42），所述电极（50）通过所述电连接柱（42）与振膜（20）或背极板（30）电连接。4.根据权利要求1所述的一种MEMS芯片，其特征在于：所述背极板（30）中还设有一个或多个间隔排列的通孔（60），所述通孔（60）沿上下向贯穿所述背极板（30），所述通孔（60）的横截面为一种形状或多种形状的组合。5.根据权利要求3所述的一种MEMS芯片，其特征在于：所述具有凹凸结构的振膜（20）、背极板（30）均为一体成型结构；所述背腔（11）及所述电连接柱（42）的截面形状为矩形、梯形、倒梯形中的一种。6.根据权利要求1所述的一种MEMS芯片，其特征在于：所述背极板（30）的数量为一个，所述背极板（30）设置于所述振膜（20）远离衬底（10）的一侧或设置于所述振膜（20）贴近衬底（10）的一侧。7.根据权利要求1所述的一种MEMS芯片，其特征在于：所述背极板（30）的数量为至少两个，两个所述背极板（30）设置于所述振膜（20）相对的两侧，两个所述背极板（30）上的凹凸结构分别与振膜（20）上的凹凸结构嵌套设置。8.一种权利要求1至6中任一所述MEMS芯片的制作方法，其特征在于：所述制作方法包括以下步骤：步骤一：提供一衬底（10），在所述衬底（10）上方形成具有凹凸结构的振膜（20）；步骤二：在所述振膜（20）上方形成具有凹凸结构的背极板（30），所述背极板（30）与所述振膜（20）嵌套设置；其中，所述振膜（20）的凹凸结构朝向远离所述衬底（10）的一侧，所述背极板（30）的凹凸结构朝向贴近所述衬底（10）的一侧；步骤三：在所述背极板（30）上形成电极（50）以及沿上下向贯通的通孔（60）；步骤四：在所述衬底（10）上形成沿上下向贯通的背腔（11），并在所述振膜（20）和所述背极板（30）之间形成振动间隙（41）。9.根据权利要求8所述的一种MEMS芯片的制作方法，其特征在于：
步骤一中所述形成具有凹凸结构的振膜（20）的方法包括以下步骤：在衬底（10）的表面形成牺牲层（40）；刻蚀所述牺牲层（40），使所述牺牲层（40）形成凹凸结构；形成覆盖所述牺牲层（40）及所述凹凸结构的振膜（20）材料层；步骤二中所述形成具有凹凸结构的背极板（30）的方法包括以下步骤：在振膜（20）的表面形成牺牲层（40）；刻蚀所述牺牲层（40），使所述牺牲层（40）形成凹凸结构；形成覆盖所述牺牲层（40）及所述凹凸结构的背极板（30）材料层。10.一种权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：山东新港电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：