本发明专利技术涉及半导体传感器技术领域，具体公开了一种MEMS声敏结构、MEMS声敏结构的制备方法及量子声纹识别探头，包括：四周型硅衬底，中间形成悬空区域；悬膜，边缘固定在所述四周型硅衬底上；反射膜，设置在所述悬膜朝向所述悬空区域的表面；玻璃基板，与所述四周型硅衬底键合连接；所述玻璃基板与所述悬空区域对应位置处形成准直结构，所述准直结构用于确定入射光纤和出射光纤的对准位置。本发明专利技术提供的MEMS声敏结构能够有效消除人工调节准直器的操作误差，提升了光纤麦克风的制作效率。提升了光纤麦克风的制作效率。提升了光纤麦克风的制作效率。
【技术实现步骤摘要】
量子声纹识别探头、MEMS声敏结构及其制备方法
[0001]本专利技术涉及半导体传感器
，尤其涉及一种MEMS声敏结构、MEMS声敏结构的制备方法及量子声纹识别探头。
技术介绍
[0002]自光纤传感技术获得发展以来，基于各种技术的光纤麦克风被研制出来。按调制方法，可以分为三类：光强度调制、干涉型相位调制和偏振态调制。光有三种属性可以被调制：光强度、相位（或频率）和偏振态。但最终所有的调制方法都会被还原到光强度，因为光强度是唯一可以被光电二极管或光电倍增管检测到的属性。相位调制使用干涉仪来还原成光强变化，而偏振态调制则需要偏振片或者双折射原件来还原为光强。这样的还原器件可能属于光纤麦克风的一部分或者在其之外，但是在衡量光纤麦克风的性能的时候，这样的还原器件需要被作为光纤麦克风的一部分。
[0003]在光纤麦克风的制作过程中，遇到的一个难点是要让光源的光线照射到反射片，还要将经反射的光线收集起来。多模光纤纤芯直径只有 62.5μm，要直接使用光纤来完成收集反射光强的工作是几乎不可能办到的，这需要及其精确的对准工作，因而现有技术中提出通过安装准直器的方式实现对准。但是现有技术中的准直器在安装时均需要通过人工反复调信号强度以确定准直器的位置，不仅调节效率低，且容易带来人工误差。
[0004]因此，如何能够消除人工调节准直器的操作误差成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种MEMS声敏结构、MEMS声敏结构的制备方法及量子声纹识别探头，解决相关技术中存在的需要人工调节准直器所带来的人工误差的问题。
[0006]作为本专利技术的第一个方面，提供一种MEMS声敏结构，其中，包括：四周型硅衬底，中间形成悬空区域；悬膜，边缘固定在所述四周型硅衬底上；反射膜，设置在所述悬膜朝向所述悬空区域的表面；玻璃基板，与所述四周型硅衬底键合连接；所述玻璃基板与所述悬空区域对应位置处形成准直结构，所述准直结构用于确定入射光纤和出射光纤的对准位置。
[0007]进一步地，所述准直结构包括：准直器卡槽和准直器端部固定槽，所述准直器卡槽靠近所述悬空区域，所述准直器端部固定槽位于所述准直器卡槽背离所述悬空区域的一侧，且所述准直器卡槽和所述准直器端部固定槽相邻设置，所述准直器卡槽的内径小于所述准直器端部固定槽的内径，所述准直器卡槽和所述准直器端部固定槽共同用于固定准直器，以确定入射光纤和出射光纤的对准位置。
[0008]进一步地，所述准直结构包括：入射光纤准直槽和出射光纤准直槽，所述入射光纤
准直槽和所述出射光纤准直槽间隔设置，所述入射光纤准直槽和所述出射光纤准直槽均包括形状相同的凸字形卡槽。
[0009]进一步地，所述玻璃基板内设置间隔槽，所述间隔槽位于所述准直结构朝向所述悬空区域的一侧，所述间隔槽用于增加所述悬膜的最大位移余量。
[0010]作为本专利技术的另一个方面，提供一种MEMS声敏结构的制备方法，用于制备权利要求1至4中任意一项所述的MEMS声敏结构，其中，包括：分别提供硅衬底和玻璃基板；在所述硅衬底的上下表面均形成氮化硅膜；对所述硅衬底的下表面的氮化硅膜通过刻蚀形成四周型硅衬底，所述硅衬底的上表面的氮化硅膜形成为悬膜；在所述悬膜朝向所述悬空区域的表面通过蒸镀形成反射膜；在所述玻璃基板的上表面通过图形化方式形成间隔槽，以增加所述悬膜的最大位移余量；将所述玻璃基板与所述四周型硅衬底键合；在所述玻璃基板背离所述四周型硅衬底的表面进行图形化形成准直结构，以使得所述准直结构能够确定入射光纤和出射光纤的对准位置。
[0011]进一步地，在所述玻璃基板背离所述四周型硅衬底的表面进行图形化形成准直结构，包括：在所述玻璃基板背离所述四周型硅衬底的表面进行图形化后形成准直器卡槽和准直器端部固定槽，所述准直器卡槽靠近所述悬空区域，所述准直器端部固定槽位于所述准直器卡槽背离所述悬空区域的一侧，且所述准直器卡槽和所述准直器端部固定槽相邻设置，所述准直器卡槽的内径小于所述准直器端部固定槽的内径，所述准直器卡槽和所述准直器端部固定槽共同用于固定准直器，以确定入射光纤和出射光纤的对准位置。
[0012]进一步地，在所述玻璃基板背离所述四周型硅衬底的表面进行图形化形成准直结构，包括：在所述玻璃基板背离所述四周型硅衬底的表面进行图形化后形成入射光纤准直槽和出射光纤准直槽，所述入射光纤准直槽和所述出射光纤准直槽间隔设置，所述入射光纤准直槽和所述出射光纤准直槽均包括形状相同的凸字形卡槽。
[0013]进一步地，对所述硅衬底的下表面的氮化硅膜通过刻蚀形成四周型硅衬底，包括：在所述硅衬底的下表面的氮化硅膜上涂胶，并进行图形化处理；对图形化处理后的氮化硅膜进行ICP刻蚀形成氮化硅膜刻蚀窗口；在去除所述硅衬底的下表面的残留胶以及残留氮化硅膜后，进行DRIE刻蚀后，形成所述四周型硅衬底。
[0014]进一步地，在所述硅衬底的上下表面均形成氮化硅膜，包括：在所述硅衬底的上下表面通过气相沉积方式分别形成氮化硅膜。
[0015]作为本专利技术的另一个方面，提供一种量子声纹识别探头探头，其中，包括：壳体和封装在所述壳体内的前文所述的MEMS声敏结构。
[0016]本专利技术提供的MEMS声敏结构，通过在玻璃基板上形成准直结构，以使得该准直结构能够确定入射光纤和出射光纤的对准位置，且该玻璃基板能够与四周型硅衬底进行键合
后形成MEMS声敏结构，当该MEMS声敏结构应用在量子声纹识别探头中时，由于自带准直结构，可以直接确定入射光纤和出射光纤的对准位置，从而解决了由于现有技术中需要人工调节准直器的位置等操作而带来的操作误差等问题，因此，本专利技术提供的MEMS声敏结构能够有效消除人工调节准直器的操作误差，提升了光纤麦克风的制作效率。
附图说明
[0017]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。
[0018]图1为本专利技术提供的MEMS声敏结构的一种实施方式的剖视图。
[0019]图2为本专利技术提供的MEMS声敏结构的另一种实施方式的剖视图。
[0020]图3为本专利技术提供的量子声纹识别探头探头的一种实施方式的剖视图。
[0021]图4为本专利技术提供的量子声纹识别探头探头的另一种实施方式的剖视图。
[0022]图5为本专利技术提供的硅衬底的结构示意图。
[0023]图6为本专利技术提供的玻璃基板的结构示意图。
[0024]图7为本专利技术提供的在硅衬底上形成氮化硅膜的结构示意图。
[0025]图8为本专利技术提供的在硅衬底下表面的氮化硅膜上涂胶的结构示意图。
[0026]图9为本专利技术提供的形成刻蚀窗口的结构示意图。
[0027]图10为本专利技术提供的形成四周型硅衬底的结构示意图。
[0028]图11为本专利技术提供的形成反射膜的结构示意图。
[0029]图12为本专利技术提供的形成间隔槽的结构示意图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种MEMS声敏结构，其特征在于，包括：四周型硅衬底，中间形成悬空区域；悬膜，边缘固定在所述四周型硅衬底上；反射膜，设置在所述悬膜朝向所述悬空区域的表面；玻璃基板，与所述四周型硅衬底键合连接；所述玻璃基板与所述悬空区域对应位置处形成准直结构，所述准直结构用于确定入射光纤和出射光纤的对准位置。2.根据权利要求1所述的MEMS声敏结构，其特征在于，所述准直结构包括：准直器卡槽和准直器端部固定槽，所述准直器卡槽靠近所述悬空区域，所述准直器端部固定槽位于所述准直器卡槽背离所述悬空区域的一侧，且所述准直器卡槽和所述准直器端部固定槽相邻设置，所述准直器卡槽的内径小于所述准直器端部固定槽的内径，所述准直器卡槽和所述准直器端部固定槽共同用于固定准直器，以确定入射光纤和出射光纤的对准位置。3.根据权利要求1所述的MEMS声敏结构，其特征在于，所述准直结构包括：入射光纤准直槽和出射光纤准直槽，所述入射光纤准直槽和所述出射光纤准直槽间隔设置，所述入射光纤准直槽和所述出射光纤准直槽均包括形状相同的凸字形卡槽。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的MEMS声敏结构，其特征在于，所述玻璃基板内设置间隔槽，所述间隔槽位于所述准直结构朝向所述悬空区域的一侧，所述间隔槽用于增加所述悬膜的最大位移余量。5.一种MEMS声敏结构的制备方法，用于制备权利要求1至4中任意一项所述的MEMS声敏结构，其特征在于，包括：分别提供硅衬底和玻璃基板；在所述硅衬底的上下表面均形成氮化硅膜；对所述硅衬底的下表面的氮化硅膜通过刻蚀形成四周型硅衬底，所述硅衬底的上表面的氮化硅膜形成为悬膜；在所述悬膜朝向所述悬空区域的表面通过蒸镀形成反射膜；在所述玻璃基板的上表面通过图形化方式形成间隔槽，以增加所述悬膜的最大位移余量；将所述玻璃基板与所述四周型硅衬底键合；在所述玻璃基板背离所述四周型硅衬底的表面进...
【专利技术属性】
技术研发人员：邬小可，陈大鹏，冉晓芳，马律成，王森，王一川，
申请(专利权)人：江苏光微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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