MEMS麦克风制造技术

技术编号:35268264 阅读:8 留言:0更新日期:2022-10-19 10:34
本发明专利技术提供一种MEMS麦克风,包括基底、振膜、背极、背板材料层及绝缘阻挡块,其中,基底中形成有贯穿基底的空腔;振膜位于基底上;背极位于振膜上方,且与振膜设有间隔空间;背板材料层位于背极上,且背板材料层中包括贯穿背极并向间隔空间延伸的背极阻挡块;绝缘阻挡块位于振膜上,并与背极阻挡块对应设置,且绝缘阻挡块与背极阻挡块之间具有间距。本发明专利技术的MEMS麦克风,位于振膜上且与背极阻挡块对应设置的绝缘阻挡块可有效降低振膜与背极的吸合风险,且当振膜厚度较薄时,可在一定程度上防止振膜因形变碰触到背极阻挡块时被撞裂,从而可提高MEMS麦克风的机械可靠性。可提高MEMS麦克风的机械可靠性。可提高MEMS麦克风的机械可靠性。

【技术实现步骤摘要】
MEMS麦克风


[0001]本专利技术涉及微机电
,尤其是涉及一种MEMS麦克风。

技术介绍

[0002]随着消费电子的飞速发展,麦克风行业也随之蓬勃发展。麦克风被广泛应用于消费电子、智能家居等领域,可以说凡是有声控功能的设备都需要它。近几年来,传统的驻极体电容麦克风由于匹配工作相对繁琐已经被微型机电系统(MEMS)麦克风所取代。
[0003]MEMS麦克风是基于MEMS技术制造的麦克风,其是将一个电容器集成在晶圆上以实现声电信号的转换。由于MEMS麦克风具有体积小、功耗低、性能优异、一致性好、便于装配等优点,因而在如智能手机和智能音箱设备上得到越来越广泛的应用。
[0004]MEMS麦克风的核心部件是一层可以往复振动的柔性振膜和固定的背极,背极具有优良的刚性并刻蚀有声孔,允许空气流通而不引起偏离,柔性振膜在声波的作用下可以随声波发生弯曲,产生振动,导致柔性振膜和背极之间的距离发生变化,进而使电容系统的电容发生改变,再通过与MEMS麦克风连接的芯片将此微弱的电容变化放大转换成电信号,从而将声波信号转化为电信号输出。
[0005]由于MEMS麦克风的振膜在工作过程中受声压作用会发生形变,当形变量越大时其灵敏度越高,而形变量过大时振膜与背极板就有可能因为吸合而失效,从而导致MEMS麦克风无法工作。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种MEMS麦克风,用于解决现有技术中振膜与背极的吸合问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种MEMS麦克风,所述MEMS麦克风包括:
[0008]基底,所述基底中形成有贯穿所述基底的空腔;
[0009]振膜,所述振膜位于所述基底上;
[0010]背极,所述背极位于所述振膜上方,且与所述振膜设有间隔空间;
[0011]背板材料层,所述背板材料层位于所述背极上,且所述背板材料层中包括贯穿所述背极并向所述间隔空间延伸的背极阻挡块;
[0012]绝缘阻挡块,所述绝缘阻挡块位于所述振膜上,并与所述背极阻挡块对应设置,且所述绝缘阻挡块与所述背极阻挡块之间具有间距。
[0013]可选地,所述绝缘阻挡块包括氮化硅绝缘阻挡块、氧化硅绝缘阻挡块或氧化硅层与氮化硅层构成的叠层绝缘阻挡块。
[0014]可选地,所述绝缘阻挡块与所述背极阻挡块之间的所述间距与所述间隔空间高度的比值范围为1/4~3/4。
[0015]可选地,所述背极阻挡块的形貌包括圆形及方形中的一种或组合;所述绝缘阻挡
块的形貌包括圆形及方形中的一种或组合。
[0016]可选地,所述背极阻挡块在所述绝缘阻挡块上的投影完全位于所述绝缘阻挡块内。
[0017]可选地,所述绝缘阻挡块的厚度小于所述振膜的厚度。
[0018]可选地,所述绝缘阻挡块的厚度为0.1μm~0.5μm;所述振膜的厚度为0.3μm~1.0μm。
[0019]可选地,所述振膜上设置有褶皱结构,且所述褶皱结构位于所述空腔上方,且所述褶皱结构的上方未设置所述背极阻挡块。
[0020]可选地,所述振膜和所述背极的材质包括多晶硅。
[0021]可选地,所述基底包括硅基底、锗基底、SOI基底、锗硅基底、碳化硅基底中的任意一种。
[0022]如上所述,本专利技术的MEMS麦克风,包括基底、振膜、背极、背板材料层及绝缘阻挡块,其中,基底中形成有贯穿基底的空腔;振膜位于基底上;背极位于振膜上方,且与振膜设有间隔空间;背板材料层位于背极上,且背板材料层中包括贯穿背极并向间隔空间延伸的背极阻挡块;绝缘阻挡块位于振膜上,并与背极阻挡块对应设置,且绝缘阻挡块与背极阻挡块之间具有间距。
[0023]本专利技术的MEMS麦克风,位于振膜上且与背极阻挡块对应设置的绝缘阻挡块可有效降低振膜与背极的吸合风险,且当振膜厚度较薄时,可在一定程度上防止振膜因形变碰触到背极阻挡块时被撞裂,从而可提高MEMS麦克风的机械可靠性。
附图说明
[0024]图1显示为本专利技术实施中MEMS麦克风的结构示意图。
[0025]图2显示为图1中A区域的放大结构示意图。
[0026]图3a及图3b显示为图2中B区域的两种放大结构示意图。
[0027]元件标号说明
[0028]100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
基底
[0029]101
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
空腔
[0030]200
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
振膜
[0031]201
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
褶皱结构
[0032]300
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
背极
[0033]400
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
背板材料层
[0034]401
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
背极阻挡块
[0035]501
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
绝缘阻挡块
[0036]A、B
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
区域
[0037]H
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
高度
[0038]D
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
间距
具体实施方式
[0039]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书
所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0040]如在详述本专利技术实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0041]为了方便描述,此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到,这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外,当一层被称为在两层“之间”时,它可以是所述两层之间仅有的层,或者也可以存在一个或多个介于其间的层。本文使用的“介于
……
之间”表示包括两端点值。
[0042]在本申请的上下文中,所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例,这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0043]需要说明的是,本实施本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MEMS麦克风,其特征在于,所述MEMS麦克风包括:基底,所述基底中形成有贯穿所述基底的空腔;振膜,所述振膜位于所述基底上;背极,所述背极位于所述振膜上方,且与所述振膜设有间隔空间;背板材料层,所述背板材料层位于所述背极上,且所述背板材料层中包括贯穿所述背极并向所述间隔空间延伸的背极阻挡块;绝缘阻挡块,所述绝缘阻挡块位于所述振膜上,并与所述背极阻挡块对应设置,且所述绝缘阻挡块与所述背极阻挡块之间具有间距。2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风,其特征在于:所述绝缘阻挡块包括氮化硅绝缘阻挡块、氧化硅绝缘阻挡块或氧化硅层与氮化硅层构成的叠层绝缘阻挡块。3.根据权利要求1所述的MEMS麦克风,其特征在于:所述绝缘阻挡块与所述背极阻挡块之间的所述间距与所述间隔空间高度的比值范围为1/4~3/4。4.根据权利要求1所述的MEMS麦克风,其特征在于:所述背极阻挡块的形貌包括圆形及方形中...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕婷
申请(专利权)人:瑶芯微电子科技上海有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1