一組梳齒和第二組梳齒462、464兩者。防粘連結(jié)構(gòu)1162被配置用于防止相互交叉的梳齒 462、464粘連。相互交叉的梳齒粘連在生產(chǎn)和使用中可能是個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。防止這樣的事件 發(fā)生的簡(jiǎn)單布局技巧是沿著梳齒設(shè)計(jì)尖銳結(jié)構(gòu)，當(dāng)粘連至對(duì)置梳齒的相應(yīng)側(cè)時(shí)，尖銳結(jié)構(gòu) 減少接觸力。
[0102] 圖12示出根據(jù)本文公開(kāi)實(shí)施方式的用于操作聲換能器的方法的示意性流程圖。 在步驟1202,產(chǎn)生具有載波信號(hào)頻率的載波信號(hào)。載波信號(hào)頻率大體上等于或者至少接近 聲換能器的可移動(dòng)本體的諧振頻率?？梢苿?dòng)本體的諧振頻率通過(guò)振蕩或諧振系統(tǒng)的性質(zhì) 來(lái)確定，所述振蕩或諧振系統(tǒng)包括本體以及將可移動(dòng)本體連接至基板的一個(gè)以上的彈性鉸 鏈。在步驟1204,利用控制信號(hào)對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)制，所述控制信號(hào)是基于表示待由 聲換能器再現(xiàn)的聲音信號(hào)的輸入信號(hào)。所述振幅調(diào)制產(chǎn)生振幅調(diào)制（AM)載波信號(hào)。在聲 換能器的操作期間，振幅調(diào)制載波信號(hào)具有非零最小振幅（除了通常的零交叉），使得可移 動(dòng)本體的諧振或近諧振激勵(lì)被保持。非零最小振幅是指即使控制信號(hào)降為零，振幅調(diào)制信 號(hào)繼續(xù)以非零最小振幅（即，振蕩峰值具有非零最小振幅）振蕩。這可通過(guò)使用調(diào)制指數(shù) h〈100%來(lái)實(shí)現(xiàn)。保持可移動(dòng)本體的諧振或近諧振激勵(lì)防止可移動(dòng)本體困住在可移動(dòng)本體 不易加速的靜止位置（死點(diǎn)），因?yàn)樵陟o止位置靜電力分量主要作用于與運(yùn)動(dòng)方向垂直的 方向上。
[0103] 在步驟1206,振幅調(diào)制載波信號(hào)施加于聲換能器的交叉指型梳狀驅(qū)動(dòng)器。交叉指 型梳狀驅(qū)動(dòng)器被配置用于引起聲換能器的可移動(dòng)本體諧振或者近諧振激勵(lì)，從而根據(jù)振幅 調(diào)制載波信號(hào)來(lái)移位與可移動(dòng)本體相鄰的流體。這產(chǎn)生被傳送給聽(tīng)眾的聲音信號(hào)。聽(tīng)眾耳 朵通常跟不上歸因于載波信號(hào)的快速振蕩。在聽(tīng)眾耳朵中發(fā)生自然低通濾波，使得聽(tīng)眾能 提取和聽(tīng)見(jiàn)輸入信號(hào)（或者與輸入信號(hào)類似的信號(hào)）。
[0104] 振幅調(diào)制載波信號(hào)可以被DC偏置。以此方式，對(duì)于幾乎所有的控制信號(hào)的波形 (罕見(jiàn)例外的是，控制信號(hào)為這樣的DC信號(hào)：具有為DC偏置加性逆元的振幅），對(duì)保持非 零最小振幅的期望得以實(shí)現(xiàn)。DC偏置AC電壓可施加于連接至膜的電極464,而另一組電極 462以及大炔基板110被接地。
[0105] 控制信號(hào)可為至少具有低信號(hào)值和高信號(hào)值的數(shù)字控制信號(hào)，使得振幅調(diào)制載波 信號(hào)當(dāng)用低信號(hào)值進(jìn)行振幅調(diào)制時(shí)具有小的、非零振幅，當(dāng)用高信號(hào)值進(jìn)行振幅調(diào)制時(shí)具 有尚振幅。
[0106] 所述方法還可包括：比較輸入信號(hào)與閾值；以及如果輸入信號(hào)大于閾值，那么將 控制信號(hào)設(shè)定為高信號(hào)值，如果輸入信號(hào)小于閾值，那么將控制信號(hào)設(shè)定為低的、非零信號(hào) 值。在聲換能器陣列中，不同聲換能器可具有不同閾值，使得對(duì)于特定輸入信號(hào)值，特定數(shù) 目的聲換能器通過(guò)低的、非零振幅調(diào)制載波信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)，余下數(shù)目的聲換能器通過(guò)高振幅 調(diào)制載波信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)。隨著輸入信號(hào)振幅的增加，越來(lái)越多的聲換能器可通過(guò)高振幅調(diào)制 載波信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)。
[0107] 圖13示出根據(jù)本文公開(kāi)實(shí)施方式的用于制造聲換能器的方法的示意性流程圖。 在步驟1302,提供基板，基板具有第一表面和第二表面。第一表面界定第一平面。在步驟 1304,界定針對(duì)至少一個(gè)隔離溝槽的溝槽蝕刻掩模。在步驟1306,使用溝槽蝕刻掩模來(lái)蝕刻 所述至少一個(gè)隔離溝槽。在步驟1308,利用隔離材料重新填充所述至少一個(gè)隔離溝槽。
[0108] 在步驟1310,界定用于本體、彈性鉸鏈、第一組梳齒和第二組梳齒的至少一個(gè)蝕刻 掩模。在成品/制成品聲換能器中，彈性鉸鏈最終將本體連接至基板。第一組梳齒與基板相 關(guān)聯(lián)且在成品聲換能器中最終將連接至第一電連接件。第二組梳齒與本體相關(guān)聯(lián)且最終將 連接至第二電連接件，第二電連接件通過(guò)所述至少一個(gè)隔離溝槽與第一電連接件隔離。第 一組梳齒和第二組梳齒相互交叉。在制成品聲換能器中，本體和彈性鉸鏈被配置用于諧振 或近諧振激勵(lì)。
[0109] 在步驟1312,使用所述至少一個(gè)蝕刻掩模同時(shí)蝕刻本體、彈性鉸鏈、第一組梳齒和 第二組梳齒，使得本體從基板基本上釋放且經(jīng)由鉸鏈只連接至基板。
[0110] 所述至少一個(gè)隔離溝槽可限定基板110的鉸鏈連接區(qū)（例如固定器558)，所述至 少一個(gè)彈性鉸鏈452中的至少一個(gè)連接于鉸鏈連接區(qū)。因此，隔離溝槽將鉸鏈連接區(qū)與基 板110電氣隔咼。
[0111] 在用于制造聲換能器的方法過(guò)程期間，提供基板的步驟可包括：在與第一表面 114平行的基板內(nèi)形成隔離層456。隔離層456可用作針對(duì)通過(guò)至少一個(gè)隔離溝槽453、653 橫向隔離的基板區(qū)的底部隔離。
[0112] 所述方法還可包括在同時(shí)蝕刻本體、至少一個(gè)彈性鉸鏈、第一組梳齒和第二組梳 齒的步驟之前或者之后的背面蝕刻步驟。背面蝕刻產(chǎn)生針對(duì)本體、第一組梳齒362、462和 第二組梳齒364、464的腔112。
[0113] 圖14A至圖14H圖示根據(jù)本文公開(kāi)的用于制造聲換能器的方法的實(shí)施方式。
[0114] 圖14A示出以下圖14B至圖14H用于指示各種材料的圖例。圖14B至圖14H示出 用于圖示根據(jù)本文公開(kāi)的用于制造聲換能器的方法的各個(gè)階段的示意性截面。
[0115] 在圖14B中，提供硅基板110。此外，二氧化硅層1456設(shè)置于基板110的第一主 表面上。另一個(gè)硅層1457設(shè)置于氧化硅層1456上。以此方式，形成絕緣體上硅（SOI)結(jié) 構(gòu)。另一個(gè)氧化硅層1458設(shè)置于硅層1457上。例如，體硅基板110可為400ym厚。應(yīng)當(dāng) 注意，術(shù)語(yǔ)"基板"和參考數(shù)字110可以不僅是指體硅，而且也指圖14B所示的多層結(jié)構(gòu)。
[0116] 在圖14C中，前掩模已經(jīng)被用于界定（define)將來(lái)的聲換能器的隔離結(jié)構(gòu)，特別 是橫向隔離結(jié)構(gòu)。因此，使用前掩模來(lái)形成一個(gè)以上隔離溝槽1453。隨后，移除光阻（PR) 掩模，執(zhí)行氧化，并且重新填充一個(gè)以上溝槽。圖14B示出利用二氧化硅重新填充的隔離溝 槽。
[0117] 圖14D示出在已經(jīng)沉積另一氧化物層且另一前掩模已經(jīng)被用于界定將來(lái)的接觸 區(qū)的一個(gè)以上初級(jí)腔1467之后的聲換能器。此外，氧化物被干蝕刻。
[0118] 圖14E示出已使用金屬濺射工藝形成接觸區(qū)1468的制造工藝階段。接觸區(qū)1468 填充初級(jí)腔1467。另一個(gè)前掩模被用于構(gòu)成接觸區(qū)（或者"墊")1468。然后使用前掩模來(lái) 干蝕刻墊1468。接觸區(qū)1468可能最終用作第一電連接件和/或第二電連接件。
[0119] 在圖14F中，另一二氧化娃層1471已經(jīng)沉積于墊和已經(jīng)存在的二氧化物層1458 上。借助前掩模以及氧化物干蝕刻，交叉指型梳狀驅(qū)動(dòng)器的齒在硅層1457中構(gòu)成。
[0120] 在圖14G中，背面掩模1473和干蝕刻步驟已經(jīng)被用于構(gòu)成背面溝槽112。
[0121] 圖14H示出在已經(jīng)執(zhí)行前面的干蝕刻步驟以及作用于氧化物的選定部分上的濕 蝕刻步驟之后的結(jié)果。
[0122] 圖15示出根據(jù)本文公開(kāi)的實(shí)施方式的聲換能器陣列的示意性截面和示意性俯視 圖。例如，圖15所示的陣列可為具有交叉指型靜電致動(dòng)器（即，聲換能器）的近諧振活塞 型微型揚(yáng)聲器陣列?；?510可具有另一腔1512,另一腔1512具有另一內(nèi)周緣1516,另 一腔1512在第一表面和第二表面之間延伸。聲換能器陣列還包括另一本體1520,另一本體 1520具有另一外周緣1526,另一本體1520平行于第一平面且至少部分阻斷另一腔1512。 另一本體1520通過(guò)另外的彈性鉸鏈1552連接至基板110。腔112和本體420形成第一聲 換能器件，另一腔1512和另一本體1520形成第二聲換能器件。在圖15的配置中，圖示十一 個(gè)另一聲換能器件。第一和第二聲換能器件可利用多晶硅配線、金屬配線、由另一個(gè)導(dǎo)電材 料制成的配線（routing)或者這些配線的組合來(lái)互連。特別是，兩個(gè)以上聲換能器件的膜 可被互連。此外或者在替代性方案中，兩個(gè)以上的聲換能器件的基板側(cè)多組梳齒可被互連。 第一和第二聲換能器件可通過(guò)基板110中的深溝槽（圖15中未示出）電氣隔離。換言之， 多個(gè)器件可利用多晶硅或者金屬配線來(lái)互連，和/或用深硅溝槽隔離，所述深硅溝槽利用 電介質(zhì)材料（例如Si02、Si3N4、聚合物或者以上材料的組合）來(lái)重新填充。
[0123] 因此，各聲換能器包括本體420、1520,本體420、1520具有外周緣426、1526。本體 420、1520平行于第一平面且至少部分阻斷基板110中多個(gè)腔112、1512中的一個(gè)。腔112、 1512具有內(nèi)周緣116、1516,并且本體420、1520通過(guò)至少一個(gè)彈性鉸鏈452、1552連接至 基板110。在圖15所示配置中，各本體420、1520通過(guò)四個(gè)彈性鉸鏈452、1552連接至基板 110。面內(nèi)梳狀驅(qū)動(dòng)器460、1560包括：第一組梳齒，安裝至基板；以及第二組梳齒。第一組 梳齒連接至第一電連接件（未示出）。第二組梳齒安裝至本體420、1520且延伸超過(guò)本體的 外周緣426、1526。第二組梳齒連接至與第一電連接件隔離的第二電連接件。梳狀驅(qū)動(dòng)器 460、1560的第一組梳齒和第二組梳齒相互交叉，使得當(dāng)本體420、1520運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一組梳齒 和第二組梳齒保持相對(duì)間距（在與運(yùn)動(dòng)方向基本上垂直的方向上）。第一組梳齒和第二組 梳齒被配置為在與第一平面垂直的方向上產(chǎn)生靜電驅(qū)動(dòng)力。本體420U520和至少一個(gè)彈 性鉸鏈452U552被配置用于通過(guò)靜電力進(jìn)行諧振或近諧振激勵(lì)。聲換能器是以數(shù)字方式 單獨(dú)或者逐組（group-wise)可控的，使得聲換能器陣列的總聲音信號(hào)由由單獨(dú)控制的聲 換能器產(chǎn)生的各單獨(dú)聲音信號(hào)組成。
[0124] 利用圖15所示的陣列，器件可經(jīng)由互連接線成組地或者單獨(dú)訪問(wèn)且產(chǎn)生高頻聲 波，所述高頻聲波然后可利用不同振幅的人類聽(tīng)力范