System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种MEMS电容式传感器、麦克风制造技术_技高网

一种MEMS电容式传感器、麦克风制造技术

技术编号:43289937 阅读:28 留言:0更新日期:2024-11-12 16:10
本发明专利技术涉及一种MEMS电容式传感器及麦克风,所述传感器包括:双层振膜、具有通孔的背板和基底,其中双层振膜与背板形成差分电容,所述双层振膜的端部设有多个密封结构,每个密封结构用于将双层振膜的可动部分密封,并使所述可动部分形成低压区域;所述密封结构与所述双层振膜端部共同形成狭缝,所述狭缝贯穿双层振膜并延伸至基底;所述双层振膜包括绝缘结构,所述绝缘结构位于基底与密封结构之间,并与基底形成释放阻挡结构,用于确定双层振膜的有效面积。本发明专利技术通过密封双膜结构和绝缘结构,提高振膜的有效面积,并消除寄生电容。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微电机,具体涉及一种mems电容式传感器、麦克风。


技术介绍

1、随着电子产品的智能化,音频接口器件的需求急剧增加,目前电子产品中使用的麦克风主要分为两类,一种是ecm electret condenser microphone)驻极体麦克风,一种是mems(micro electro mechanical system)麦克风。mems麦克风由于使用微电子技术,因此具有体积小、成本更低、灵敏度一致性更好等优势,被大部分电子产品所使用,全球出货量超过70亿颗。高性能高可靠性的mems麦克风正在被广泛的研究和使用。

2、通常在振膜和基底之间存在牺牲层,振膜电极材料通常为poly silicon,牺牲层材料通常为sio2,在mems芯片的加工中牺牲层会被释放掉,牺牲层释放停止的位置为振膜固定的位置,通常牺牲层释放停止的位置不容易控制,可通过在振膜需要固定的位置对牺牲层进行部分刻蚀,形成阻挡槽,再用与sio2具有湿法刻蚀选择比的材料进行填充,从而形成固定位置;衬底通常为地电位,振膜为输出电极,因此不能用导电振膜层对阻挡槽进行填充。


技术实现思路

1、为降低mems麦克风的底噪,提高振膜的有效面积,在本专利技术的第一方面提供了一种mems电容式传感器,包括:所述双层振膜的端部设有多个密封结构,每个密封结构用于将双层振膜的可动部分密封,并使所述可动部分形成低压区域;所述密封结构与所述双层振膜端部共同形成狭缝,所述狭缝贯穿双层振膜并延伸至基底;所述双层振膜包括绝缘结构,所述绝缘结构位于基底与密封结构之间,并与基底形成释放阻挡结构,用于确定双层振膜的有效面积。

2、在本专利技术的一些实施例中,所述双层振膜的端部沿周向上至少设有三个密封结构。

3、在本专利技术的一些实施例中,所述密封结构沿周向均匀分布。

4、在本专利技术的一些实施例中,所述双层振膜包括上振膜结构层、上振膜电极、下振膜结构层和下振膜电极。

5、进一步的,对背板通孔对应的双层振膜部分进行去除,以消除寄生电容。

6、优选的,去除背板通孔对应的上振膜位置和下振膜位置的振膜,以消除寄生电容。

7、优选的,去除背板通孔对应的上振膜电极位置和下振膜电极位置的电极,以消除寄生电容。

8、进一步的,所述上振膜电极或下振膜电极的材料为多晶硅。

9、进一步的,所述绝缘结构的材料为sin。

10、进一步的,所述狭缝的宽度不大于2μm。

11、进一步的,所述背板的结构为三明治结构。

12、本专利技术的第二方面,提供了一种包括本专利技术的第一方面提供了一种mems电容式传感器的麦克风。

13、本专利技术的有益效果是:

14、本专利技术提供了一种mems电容式传感器,包括:双层振膜、具有通孔的背板和基底,其中双层振膜与背板形成差分电容,所述双层振膜的端部设有多个密封结构,每个密封结构用于将双层振膜的可动部分密封,并使所述可动部分形成低压区域;所述密封结构与所述双层振膜端部共同形成狭缝,所述狭缝贯穿双层振膜并延伸至基底;所述双层振膜包括绝缘结构,所述绝缘结构位于基底与密封结构之间,并与基底形成释放阻挡结构,用于确定双层振膜的有效面积。

15、可见,本专利技术通过密封双膜结构形成低气压区域,降低压膜阻尼,从而降低麦克风噪声,由于振膜部分固定,仅在振膜固定的位置振膜位移为零,其他位置具有较大位移,因此振膜具有较大的有效面积,有效面积与振膜实际面积比值为65%。振膜由双层膜组成,绝缘结构层及电极层。绝缘结构层的引入使得可以自由定义振膜电极的面积,从而消除不必要的寄生电容,绝缘结构层可以形成释放结构,从而定义振膜的固定边界,从而提高器件灵敏度的一致性。

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【技术保护点】

1.一种MEMS电容式传感器,包括:双层振膜、具有通孔的背板和基底,其中双层振膜与背板形成差分电容,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的MEMS电容式传感器,其特征在于,所述双层振膜的端部沿周向上至少设有三个密封结构。

3.根据权利要求1所述的MEMS电容式传感器,其特征在于,所述密封结构沿周向均匀分布。

4.根据权利要求1所述的MEMS电容式传感器,其特征在于,所述双层振膜包括上振膜结构层、上振膜电极、下振膜结构层和下振膜电极。

5.根据权利要求4所述的MEMS电容式传感器,其特征在于,去除背板通孔对应的上振膜电极位置和下振膜电极位置的电极,以消除寄生电容。

6.根据权利要求4所述的MEMS电容式传感器,其特征在于,所述上振膜电极或下振膜电极的材料为多晶硅。

7.根据权利要求4所述的MEMS电容式传感器,其特征在于,所述绝缘结构的材料为SiN。

8.根据权利要求1所述的MEMS电容式传感器,其特征在于,所述狭缝的宽度不大于2μm。

9.根据权利要求1所述的MEMS电容式传感器,其特征在于,所述背板的结构为三明治结构。

10.一种MEMS麦克风,其特征在于,包括权利要求1至9任一项所述的MEMS电容式传感器。

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【技术特征摘要】

1.一种mems电容式传感器,包括:双层振膜、具有通孔的背板和基底,其中双层振膜与背板形成差分电容,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的mems电容式传感器,其特征在于,所述双层振膜的端部沿周向上至少设有三个密封结构。

3.根据权利要求1所述的mems电容式传感器,其特征在于,所述密封结构沿周向均匀分布。

4.根据权利要求1所述的mems电容式传感器,其特征在于,所述双层振膜包括上振膜结构层、上振膜电极、下振膜结构层和下振膜电极。

5.根据权利要求4所述的mems电容式传感器,其特征在于,去除背板通孔对应的上振膜...

【专利技术属性】
技术研发人员:石正雨朱莉莉胡绍璐
申请(专利权)人:湖北九峰山实验室
类型:发明
国别省市:

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