第一掩模材料(比如，二氧化硅)的層。第一掩模材料的層然后可根據(jù)光刻工藝和濕法化學(xué)蝕刻或等離子蝕刻進(jìn)行圖案化，以形成蝕刻掩模905。
[0050]制造順序900中的步驟920包括在襯底904上將第二蝕刻掩模915放置蝕刻掩模905之上。放置蝕刻掩模915可包括與放置蝕刻掩模905的類似步驟。在各種實(shí)施例中，放置蝕刻掩模915可包括沉積第二掩模材料(比如，光刻抗蝕劑、碳)的層或者氮化硅和二氧化硅的堆疊，并以光刻工藝和濕法化學(xué)蝕刻或等離子蝕刻進(jìn)行圖案化以形成蝕刻掩模915。
[0051]例如，制造順序900中的步驟930包括采用深反應(yīng)離子蝕刻(DRIE, deep-react1n-1on-etch)工藝依據(jù)蝕刻掩模915在襯底904中蝕刻腔體925。如圖所示，腔體925被蝕刻至不等于襯底904的厚度的深度。制造順序900中的步驟940包括以等離子蝕刻或濕法化學(xué)蝕刻移除蝕刻掩模915，并且例如在襯底904中根據(jù)蝕刻掩模905以DRIE工藝蝕刻腔體935。最后，制造順序900中的步驟950包括通過將MEMS麥克風(fēng)942附接至封裝944、以蓋948密封并耦接至IC 946中的感應(yīng)電子來封裝MEMS麥克風(fēng)942。根據(jù)各種實(shí)施例，MEMS麥克風(fēng)942和IC 946可在相同裸片上組合。封裝944可實(shí)施為印刷電路板(PCB)、結(jié)構(gòu)聚合物材料或任何其他結(jié)構(gòu)材料。
[0052]圖10示出了包括步驟1010、1020和1030的進(jìn)一步實(shí)施例制造順序1000的示意圖。在所示實(shí)施例中，MEMS換能器1002被制造在襯底1004上。制造順序1000中的步驟1010包括在襯底1004上放置蝕刻掩模1015。制造順序1000中的步驟1020包括根據(jù)由蝕刻掩模1015定義的圖案在襯底1004中蝕刻腔體1025。
[0053]制造順序1000中的步驟1030包括將MEMS麥克風(fēng)1042附接至載體芯片1035。載體芯片1035可例如由聚合物、鋁、玻璃或鋼形成。制造順序中的步驟1040包括通過將MEMS麥克風(fēng)1042附接至封裝1044、耦接至IC 1046并以蓋1048圍合來封裝MEMS麥克風(fēng)1042。在各種實(shí)施例中，步驟和材料可類似于參考圖9和制造序列900所描述的那些。
[0054]在一些實(shí)施例中，載體芯片1035可在MEMS麥克風(fēng)1042被附接至載體芯片1035之前，被附接至封裝或PCB。在替代的工藝中，載體芯片1035用與包括MEMS麥克風(fēng)1042和襯底1004的晶片相同大小的玻璃或硅的晶片進(jìn)行加工，并且以與包括MEMS麥克風(fēng)1042和襯底1004的晶片相同的間隔(即，節(jié)距)進(jìn)行加工。例如，在該實(shí)施例中，MEMS麥克風(fēng)晶片可以以陽極鍵合工藝、共晶鍵合工藝或聚合鍵合工藝與載體芯片1035鍵合。MEMS麥克風(fēng)1042和所鍵合的載體芯片103然后可被切割和封裝。
[0055]圖1la-1lb示出了實(shí)施例換能器系統(tǒng)1100的示意圖。圖1Ia示出了具有通過電連接1112耦接至IC 1110的兩個(gè)MEMS換能器1102的實(shí)施例換能器系統(tǒng)1100的頂視圖。MEMS換能器1102和IC 1110被附接至板1106。在各種實(shí)施例中，板1106可包括PCB、聚合物、聚合物合成材料或其他結(jié)構(gòu)材料。IC 1110還可通過電連接1114耦接至結(jié)合墊1108。根據(jù)各種實(shí)施例，電連接1112和1114是焊線。在其他實(shí)施例中，電連接1112和1114可以是在PCB 1106上的預(yù)布線的(pre-routed)連接。
[0056]圖1lb示出了實(shí)施例換能器系統(tǒng)1100的底視圖，顯示了覆蓋MEMS換能器1102的感應(yīng)元件的聲音端口 1104。在各種實(shí)施例中，聲音端口 1104向外部環(huán)境打開，并且聲波通過聲音端口 1104傳播以達(dá)到MEMS換能器1102。MEMS換能器1102將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將電信號(hào)饋送給IC IllOo根據(jù)各種實(shí)施例，IC 1110向鍵合焊盤1108提供放大的差分信號(hào)，由底視圖示為具有用于外部鏈接的更大的物理區(qū)域。在一些實(shí)施例中，鍵合焊盤1108可被耦接至外部電線，被放置在埋置系統(tǒng)封裝中，或者被耦接至片上系統(tǒng)(SoC, system-on-chip)。
[0057]圖12a_12c示出了具有換能器系統(tǒng)1200、1210和1220的實(shí)施例換能器配置的示意圖。圖12a示出了具有兩個(gè)中每個(gè)具有單個(gè)換能器元件的換能器1202和1204的實(shí)施例換能器系統(tǒng)1200。例如，根據(jù)各種實(shí)施例，換能器1202和1204可包括電容式MEMS麥克風(fēng)(比如，單背板或雙背板MEMS麥克風(fēng))。如參考本文所包括的其他附圖所描述的，換能器1202和1204可分別地通過耦接至隔膜墊或膜焊盤I和2的偏置電壓生成器(未示出)以相同的或不同的偏置電壓進(jìn)行偏置。換能器1202和1204也可通過背板焊盤I和2提供差分信號(hào)。
[0058]圖12b示出了具有兩個(gè)中每個(gè)具有兩個(gè)換能器元件的換能器1202和1204的實(shí)施例換能器系統(tǒng)1210。如圖所示，對(duì)于換能器1202的兩個(gè)換能器元件均耦接至背板焊盤I和膜焊盤1，并且對(duì)于換能器1204的兩個(gè)換能器元件均耦接至背板焊盤2和膜焊盤2。根據(jù)各種實(shí)施例，換能器1202和1204可具有相同的偏置電壓或不同的偏置電壓，并且可提供差分輸出信號(hào)。
[0059]圖12c示出了具有兩個(gè)具有不等數(shù)量的換能器元件的換能器1202和1204的實(shí)施例換能器系統(tǒng)1220。換能器1202具有三個(gè)換能器元件，并且換能器1204具有一個(gè)換能器元件。再次，換能器1202的換能器元件具有分別耦接至背板焊盤I和膜焊盤I的共同的背板和隔膜。如圖12a-12c中所示的配置僅僅是說明，并且不應(yīng)被解釋為受限的意義。在此，多于四個(gè)換能器元件中很容易被預(yù)期到，并且可使用其任何配置。
[0060]如圖12a_12c所示，一些實(shí)施例MEMS也可包括可用于減少寄生電容的影響的防護(hù)墊。在該情況下，防護(hù)I引腳和防護(hù)2引腳可被連接至接口電路，該接口電路提供在背板處生成的相同信號(hào)。
[0061]圖13示出了具有均耦接至第一襯底1310的第一背板1302和在隔膜1306的相對(duì)側(cè)面上的第二背板1304的實(shí)施例雙背板MEMS換能器1300的示意圖。第二襯底1308可通過界面層1318與第一襯底1310分開，并且第一襯底1310可被鈍化層1320覆蓋。電接觸1312、1314和1316被制為穿過鈍化層1320和第一襯底1310分別達(dá)到背板1302、背板1304和隔膜1306。
[0062]根據(jù)實(shí)施例，入射聲音端口 1330的聲波將穿過有孔的背板1302傳播，并使隔膜1306偏離。隨著隔膜1306偏離，隔膜1306與背板1302和1304之間的間隔距離將改變，從而改變電容。電容的改變?nèi)缤娊佑|1312、1314和1316上的電壓變化是可測(cè)量的。根據(jù)各種實(shí)施例，隔膜1306可具有由電接觸1316施加的偏置電壓，并且背板1302和1304可通過電接觸1312和1314提供差分信號(hào)輸出。在各種實(shí)施例中，因?yàn)楸嘲?302和1304位于隔膜1306的相反側(cè)面上，所以去往電接觸1312和1314的輸出信號(hào)是反相的。
[0063]圖14示出了具有耦接至放大器1410的兩個(gè)雙背板MEMS麥克風(fēng)1402和1404的雙背板MEMS換能器系統(tǒng)1400實(shí)施例的示意圖。每個(gè)雙背板MEMS麥克風(fēng)1402和1404可包括下背板(LBP, lower backplate)、隔膜(DIA)和上背板(UBP, upper backplate)。雙背板MEMS麥克風(fēng)1402和1404由偏置電壓生成器1420通過電阻器1408和電容器1406進(jìn)行偏置。在各種實(shí)施例中，用于雙背板MEMS麥克風(fēng)1402和1404的共享的聲音端口(未示出)上的入射聲可被轉(zhuǎn)換為線1412和1414上的差分信號(hào)。放大器1410接收該差分信號(hào)并提供線1416和1418上的放大的差分輸出信號(hào)。各種組合、替代和配置可根據(jù)參考本文所包括的附圖進(jìn)行描述的各種實(shí)施例進(jìn)行實(shí)施。
[0064]圖15示出了具有耦接至兩個(gè)單端放大器1510和1515的兩個(gè)雙背板MEMS麥克風(fēng)1502和1504的實(shí)施例雙背板MEMS換能器系統(tǒng)1500的示意圖，該兩個(gè)單端放大器1510和1515分別具有增益Ap和An。根據(jù)各種實(shí)施例，Ap在符號(hào)和大小上等于An。在其他實(shí)施例中，Ap與An符號(hào)相反但大小相等。
[0065]圖16示出了具有兩個(gè)雙背板MEMS麥克風(fēng)1602和1604、兩個(gè)放大器1610和1615和兩個(gè)開關(guān)1606和1608的另外的雙背板MEMS換能器系統(tǒng)1600實(shí)施例的示意圖。在各種實(shí)施例中，開關(guān)1606和1608通過耦接和去耦接偏置電壓生成器1622和1624來接通和關(guān)閉一個(gè)或者兩個(gè)MEMS麥克風(fēng)1602和1604。在其他實(shí)施例中，偏置電壓生成器被配置為設(shè)置MEMS麥克風(fēng)1602和1604的靈敏度。在特定實(shí)施例中，偏置生成器1622提供較高的靈敏度和較高的功率消耗，而偏置生成器1624提供較低的靈敏度和較低的功率消耗。在該實(shí)施例中，開關(guān)1606和1608可根據(jù)系統(tǒng)用途和需求被打開或關(guān)閉，以在高靈敏度模式或在低功率模式下運(yùn)行。根據(jù)各種實(shí)施例，放大器1610和1615可以是差分放大器。在替代的實(shí)施例中，放大器1610和1615可以是單端放大器。在一些實(shí)施例中，開關(guān)1606和1608可被省略，并且不同的偏置電壓由硬件實(shí)現(xiàn)。
[0066]圖17示出了包括步驟1710、1720和1730的用于