本申请实施例公开的一种微机电系统声学传感器，包括：一硅基层；一绝缘层，设置于所述硅基层上方；二第一电极层，分别设置于所述绝缘层上方，且相互间隔对位设置；二第二电极层，分别设置于所述第一电极层上方，并具有至少一支撑件连接相对应的第一电极层，所述第二电极层与部分所述绝缘层和所述第一电极层共同形成具有一入口的一声流通道，所述第二电极层具有较邻近所述入口的一前段，以及一后段，所述前段背对所述声流通道的外侧表面，沿着所述声流通道的一声流方向形成渐扩的一第一弧面，所述后段背对所述声流通道的外侧表面，由所述第一弧面的表面连续延伸，且沿着所述声流方向形成渐缩的一第二弧面。成渐缩的一第二弧面。成渐缩的一第二弧面。
【技术实现步骤摘要】
麦克风、微机电系统声学传感器及其制造方法
[0001]本申请涉及一种声学装置，尤其涉及一种应用于声学领域的麦克风、微机电系统声学传感器及其制造方法。
技术介绍
[0002]麦克风种类繁多，诸如动圈式、电容式、铝带式及碳精式等等；此外，在行动装置中，如手机，又以驻极体(ECM)电容麦克风及微机电(Micro
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Electromechanical System，MEMS)麦克风最为常见。其中，微机电系统乃是利用半导体制程来制造微小机械组件，是透过沉积、选择性蚀刻材料层等半导体技术，以完成麦克风的声学传感器。
[0003]请参照图8A～图8F，为习知麦克风的声学传感器的制造方法示意图，依序可以分为一导电电极层步骤(Contact Pad)、一第一空气间隙氧化层步骤(First Air
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Gap Oxide)、一第二空气间隙氧化层步骤(Second Air
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Gap Oxide)、一多晶硅背板步骤(Polysilicon Backplate)、一金属层步骤(Metal)及一背面硅蚀刻制作振膜步骤(Backside Diaphragm)等众多繁杂步骤。
[0004]具体而言，在所述导电电极层步骤中，提供一基板91，并于所述基板91上方形成一绝缘层92及一电极层93。接者，在所述第一空气间隙氧化层步骤与所述第二空气间隙氧化层步骤中，分别产生一第一氧化层94与一第二氧化层95。随后，在所述多晶硅背板步骤中，在所述第二氧化层95上方形成一多晶硅背板层96，以及在所述金属层步骤中，在所述多晶硅背板层96上方形成一第一金属层97。
[0005]请参照图8E所示，在所述金属层步骤中，会在所述多晶硅背板层96与所述第一金属层97分别形成数个贯孔H，并将蚀刻液倒入至所述贯孔H之中，以对所述第一氧化层94与所述第二氧化层95进行蚀刻。
[0006]然而，由于所述贯孔H的开口尺寸普遍较小，容易导致蚀刻液无法轻易流入与流出，进而造成所述第一氧化层94与所述第二氧化层95的蚀刻不足，导致所述多晶硅背板层96与所述电极层93相连；或是造成过度蚀刻，导致蚀刻至所述绝缘层92与所述电极层93，甚至造成所述电极层93在使用过程中，因蚀刻过度导致厚度不足而发生断裂。藉此，上述习知麦克风的声学传感器的制造方法，容易发生蚀刻精度控制不良的情况，进而影响声学传感器的灵敏度，具有步骤程序繁杂及成品良率不佳等问题。
[0007]有鉴于此，有必要提供一种麦克风、微机电系统声学传感器及其制造方法，以解决上述的问题。
技术实现思路
[0008]针对现有技术中的问题，本申请实施例公开了一种微机电系统声学传感器，是可以提高声源所造成的电极振动幅度。
[0009]本申请实施例另公开了一种麦克风，是具有上述微机电系统声学传感器。
[0010]本申请实施例再公开了一种微机电系统声学传感器的制造方法，是可以简化制造
程序并同时提高制造良率。
[0011]一方面，本申请实施例提出的一种微机电系统声学传感器，其特征在于，包括：一硅基层；至少一绝缘层，设置于所述硅基层上方；二第一电极层，分别设置于所述绝缘层上方，且相互间隔对位设置；及二第二电极层，分别设置于所述第一电极层上方，所述第二电极层具有至少一支撑件，连接相对应的第一电极层，所述第二电极层与部分所述绝缘层和所述第一电极层共同形成一声流通道，所述声流通道具有一入口，所述第二电极层具有较邻近所述入口的一前段，以及一后段，所述前段背对所述声流通道的外侧表面，沿着所述声流通道的一声流方向形成渐扩的一第一弧面，所述后段背对所述声流通道的外侧表面，由所述第一弧面的表面连续延伸，且沿着所述声流方向形成渐缩的一第二弧面。
[0012]又一方面，本申请实施例提出的一种微机电系统声学传感器，其特征在于，包括：一硅基层；至少一绝缘层，设置于所述硅基层上方；二第一电极层，分别设置于所述绝缘层上方，且相互间隔对位设置；及二第二电极层，分别设置于所述第一电极层上方，所述第二电极层具有至少一支撑件，连接相对应的第一电极层，所述第二电极层与部分所述绝缘层和所述第一电极层共同形成一声流通道，所述声流通道具有一入口，所述第二电极层具有较邻近所述入口的一前段，以及一后段，所述前段面向所述声流通道的内侧表面，沿着所述声流通道的一声流方向形成渐扩的一第一弧面，所述后段面向所述声流通道的内侧表面，由所述第一弧面的表面连续延伸，且沿着所述声流方向形成渐缩的一第二弧面。
[0013]优选的，所述第一电极层由至少一电极层所组成，所述电极层的数量等同于所述第二电极层的支撑件的数量，且所述电极层的截面积不小于所述支撑件的截面积。
[0014]优选的，所述第二电极层的支撑件数量为二个，所述支撑件之间具有一穿孔。
[0015]优选的，所述前段与所述后段的交界处，为对位于所述支撑件中较邻近所述入口的支撑件中心位置。
[0016]优选的，所述硅基层的材料为硅、硅锗、碳化硅、玻璃衬底或三
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五族化合物衬底。
[0017]优选的，所述绝缘层的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、介电常数落在2.5～3.9的介电材料或介电常数小于2.5的介电材料。
[0018]优选的，所述第一电极层与所述第二电极层皆由导电材料所制成。
[0019]优选的，所述导电材料为金属、金属化合物或掺杂离子的半导体材料。
[0020]另一方面，本申请实施例提出的一种麦克风，其特征在于，包括：一壳体，具有一第一堆栈区、一第二堆栈区及一第三堆栈区，所述第二堆栈区位于所述第一堆栈区与所述第三堆栈区之间，所述第一堆栈区、所述第二堆栈区及所述第三堆栈区共同形成一容置空间，所述壳体具有一音孔；一前述的微机电系统声学传感器，位于所述容置空间内，所述声流通道的入口面向于所述音孔；及一集成电路芯片，电性连接所述微机电系统声学传感器，且位于所述容置空间内。
[0021]优选的，所述第二堆栈区朝所述容置空间径向开设一穿孔，以形成所述音孔。
[0022]优选的，所述第三堆栈区朝所述容置空间轴向开设一穿孔，以形成所述音孔。
[0023]再一方面，本申请实施例提出的一种微机电系统声学传感器的制造方法，其特征在于，包括：提供一基板；在所述基板上方形成至少一绝缘层；在所述绝缘层上方形成二第一电极层，所述第一电极层互相间隔排列；布设一第一牺牲层在所述绝缘层与所述第一电极层上方，并使所述第一牺牲层在相对于所述第一电极层的上方分别形成至少一第一凹
槽，所述第一凹槽分别暴露出所述第一电极层的至少一部分顶表面；在所述第一牺牲层与所述第一凹槽上方布设一第二牺牲层，在所述第二牺牲层形成间隔设置的二第二凹槽，并使所述第二凹槽分别与相对应的至少一第一凹槽相连通，以形成二槽体空间；将一材料分别填充至所述槽体空间，以形成二第二电极层；及移除所有的第一牺牲层与第二牺牲层，并在所述第一电极层与所述第二电极层之间形成一声流通道。
[0024]优选的，所述基板包本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微机电系统声学传感器，其特征在于，包括：一硅基层；至少一绝缘层，设置于所述硅基层上方；二第一电极层，分别设置于所述绝缘层上方，且相互间隔对位设置；及二第二电极层，分别设置于所述第一电极层上方，所述第二电极层具有至少一支撑件，连接相对应的第一电极层，所述第二电极层与部分所述绝缘层和所述第一电极层共同形成一声流通道，所述声流通道具有一入口，所述第二电极层具有较邻近所述入口的一前段，以及一后段，所述前段背对所述声流通道的外侧表面，沿着所述声流通道的一声流方向形成渐扩的一第一弧面，所述后段背对所述声流通道的外侧表面，由所述第一弧面的表面连续延伸，且沿着所述声流方向形成渐缩的一第二弧面。2.一种微机电系统声学传感器，其特征在于，包括：一硅基层；至少一绝缘层，设置于所述硅基层上方；二第一电极层，分别设置于所述绝缘层上方，且相互间隔对位设置；及二第二电极层，分别设置于所述第一电极层上方，所述第二电极层具有至少一支撑件，连接相对应的第一电极层，所述第二电极层与部分所述绝缘层和所述第一电极层共同形成一声流通道，所述声流通道具有一入口，所述第二电极层具有较邻近所述入口的一前段，以及一后段，所述前段面向所述声流通道的内侧表面，沿着所述声流通道的一声流方向形成渐扩的一第一弧面，所述后段面向所述声流通道的内侧表面，由所述第一弧面的表面连续延伸，且沿着所述声流方向形成渐缩的一第二弧面。3.如权利要求1或2所述的微机电系统声学传感器，其特征在于，所述第一电极层由至少一电极层所组成，所述电极层的数量等同于所述第二电极层的支撑件的数量，且所述电极层的截面积不小于所述支撑件的截面积。4.如权利要求1或2所述的微机电系统声学传感器，其特征在于，所述第二电极层的支撑件数量为二个，所述支撑件之间具有一穿孔。5.如权利要求4所述的微机电系统声学传感器，其特征在于，所述前段与所述后段的交界处，为对位于所述支撑件中较邻近所述入口的支撑件中心位置。6.如权利要求1或2所述的微机电系统声学传感器，其特征在于，所述硅基层的材料为硅、硅锗、碳化硅、玻璃衬底或三五族化合物半导体。7.如权利要求1或2所述的微机电系统声学传感器，其特征在于，所述绝缘层的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、介电常数落在2.5～3.9的介电材料或介电常数小于2.5的介电材料。8.如权利要求1或2所述的微机电系统声学传感器，其特征在于，所述第一电极层与所述第二电极层皆由导电材料所制成。9.如权利要求8所述的微机电系统声学传感器，其特征在于，所述导电材料为金属、金属化合物或掺杂离子的半导体材料。10.一种麦克风，其特征在于，包括：一壳体，具有一第一堆栈区、一第二堆栈区及一第三堆栈区，所述第二堆栈区位于所述第一堆栈区与所述第三堆栈区之间，所述第一堆栈区、所述第二堆栈区及所述第三堆栈区
共同形成一容置空间，所述壳体具有一音孔；一如权利要求1至9中任一项所述的微机电系统声学传感器，位于所述容置空间内，所述声流通道的入口面向于所述音孔；及一集成电路芯片，电性连接所述微机电系统声学传感器，且位于所述容置空间内。11.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨政达，
申请(专利权)人：台湾高雄科技大学，
类型：发明
国别省市：
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