Mems麥克風(fēng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及麥克風(fēng)領(lǐng)域，具體涉及一種MEMS麥克風(fēng)。
【背景技術(shù)】
[0002]MEMS 麥克風(fēng)是米用微機電系統(tǒng)(Microelectromechanical Systems, MEMS)，與傳統(tǒng)駐極體電容式麥克風(fēng)(ECM)相比，具有更好的聲學(xué)性能、更高的信噪比、更好的一致性的敏感度以及更低的功耗。MEMS麥克風(fēng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在語音通信、助聽裝置、智能手機、筆記本電腦等領(lǐng)域以提供更高的語音質(zhì)量。電容性麥克風(fēng)是一種非常合乎期望并且廣泛使用的麥克風(fēng)類型。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的MEMS麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。振膜層300包括錨區(qū)、可振動的膜層以及連接錨區(qū)和膜層的彈簧，MEMS麥克風(fēng)通過背極板400和膜層組成的電容將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號，該電信號傳送到ASIC芯片進一步處理。為了將電信號輸出，需要設(shè)置第二焊盤301和第一焊盤401。參照圖1，振膜層300的錨區(qū)通過第一支撐層200固定連接襯底100。背極板400通過第二支撐層500固定連接振膜層300的錨區(qū)，背極板400和振膜層300的膜層通過電介質(zhì)流體(例如空氣)分開。襯底100設(shè)置有聲腔101，聲腔101使得振膜層300的膜層暴露。其中，第二焊盤301設(shè)置于振膜層300的錨區(qū)；第一焊盤401設(shè)置于背極板上。由于振膜層300和背極板400存在高度的差異，不同高度的金屬焊盤在制備時容易出現(xiàn)殘缺、脫落、致密度不一致以及變色等異常，因此所述高度差異提高了焊盤制備工藝的難度和風(fēng)險。此外，在量產(chǎn)時，如果焊盤的高度差異較大，可能導(dǎo)致井樣結(jié)構(gòu)(底部為焊盤，側(cè)壁設(shè)置有其他電極)，會造成短路的風(fēng)險。
[0004]期望一種MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)使得第二焊盤301和第一焊盤401的高度大致相同，降低焊盤制備工藝的難度與風(fēng)險。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實用新型提出一種MEMS麥克風(fēng)能夠降低第二焊盤和第一焊盤的制備工藝難度。
[0006]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種MEMS麥克風(fēng)，包括:襯底；第一支撐層，設(shè)置于所述襯底上；振膜層，所述振膜層包括錨區(qū)和可振動的膜層，所述錨區(qū)設(shè)置于所述第一支撐層上，所述膜層可移動地連接所述錨區(qū)；第二支撐層，設(shè)置于所述振膜層的錨區(qū)之上；背極板，所述背極板的一部分與所述膜層通過電介質(zhì)流體分開，所述背極板的另一部分設(shè)置于所述第二支撐層上；第一導(dǎo)電層，設(shè)置于所述第二支撐層上；第一焊盤，設(shè)置于所述背極板上；以及第二焊盤，設(shè)置于所述第一導(dǎo)電層上，其中，所述第一導(dǎo)電層與所述背極板彼此電隔離，并且所述第一導(dǎo)電層連接所述振膜層。
[0007]優(yōu)選地，所述第二支撐層設(shè)置有第一通孔，所述第一導(dǎo)電層通過所述第一通孔連接所述振膜層的錨區(qū)。
[0008]優(yōu)選地，所述第二支撐層包括彼此隔開的第一部分和第二部分，
[0009]所述背極板的一部分與所述振膜層的可振動的膜層通過電介質(zhì)流體分開，所述背極板的另一部分設(shè)置于所述第二支撐層的第一部分上；
[0010]所述第一導(dǎo)電層設(shè)置于所述第二支撐層的第二部分上，并沿著所述第二部分的側(cè)壁延伸連接所述振膜層。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述背極板和所述第一導(dǎo)電層的高度相同。
[0012]優(yōu)選地，所述第二支撐層的一部分位于所述襯底上，所述MEMS麥克風(fēng)還包括第二導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層、所述背極板以及所述第二導(dǎo)電層彼此電隔離，所述第二導(dǎo)電層電連接所述襯底。
[0013]優(yōu)選地，所述第二支撐層設(shè)置有第二通孔，所述第二導(dǎo)電層通過所述第二通孔連接所述襯底。
[0014]優(yōu)選地，所述第二支撐層包括彼此隔開的第一部分、第二部分和第三部分，
[0015]所述背極板的一部分與所述振膜層的可振動的膜層通過電介質(zhì)流體分開，所述背極板的另一部分設(shè)置于所述第二支撐層的第一部分上；
[0016]所述第一導(dǎo)電層設(shè)置于所述第二支撐層的第二部分上，并沿著所述第二部分的側(cè)壁延伸連接所述振膜層；
[0017]所述第二導(dǎo)電層設(shè)置于所述第二支撐層的第三部分上，并沿著所述第三部分的側(cè)壁延伸連接所述襯底。
[0018]優(yōu)選地，所述背極板設(shè)置有第一凹槽，所述第一焊盤設(shè)置于所述第一凹槽中，所述第一導(dǎo)電層設(shè)置有第二凹槽，所述第二焊盤設(shè)置于所述第二凹槽中。
[0019]優(yōu)選地，在所述第一凹槽的下方，所述第二支撐層的第一部分設(shè)置有第三凹槽；在所述第二凹槽的下方，所述第二支撐層的第二部分設(shè)置有第四凹槽。
[0020]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供一種MEMS麥克風(fēng)，包括:襯底，所述襯底包括相對的第一表面和第二表面，并且所述襯底設(shè)有聲腔；支撐層，設(shè)置于所述襯底的第一表面上；錨區(qū)，所述錨區(qū)設(shè)置于所述支撐層上；膜層，所述膜層設(shè)置于所述襯底的上方，并且可移動地連接所述錨區(qū)，所述膜層的一部分懸于所述聲孔上方；第一導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層設(shè)置于所述支撐層上；第一焊盤，設(shè)置于所述第一導(dǎo)電層上；以及第二焊盤，設(shè)置于所述錨區(qū)上，其中，所述第一導(dǎo)電層與所述錨區(qū)彼此電隔離，并且所述第一導(dǎo)電層連接所述襯底的第一表面。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述支撐層設(shè)置有第一通孔，所述第一導(dǎo)電層通過所述第一通孔連接所述襯底的第一表面。
[0022]優(yōu)選地，所述支撐層包括彼此隔開的第一部分和第二部分，
[0023]所述錨區(qū)設(shè)置于所述支撐層的第一部分上；
[0024]所述第一導(dǎo)電層設(shè)置于所述支撐層的第二部分上，并沿著所述第二部分的側(cè)壁延伸連接所述襯底的第一表面。
[0025]優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)電層設(shè)置有第一凹槽，所述第一焊盤設(shè)置于所述第一凹槽中；所述錨區(qū)設(shè)置有第二凹槽，所述第二焊盤設(shè)置于所述第二凹槽中。
[0026]本實用新型的MEMS麥克風(fēng)通過設(shè)置與背極板等高的第一導(dǎo)電層，第一導(dǎo)電層將振膜層引出，將第二焊盤設(shè)置在第一導(dǎo)電層上，降低了焊盤制作環(huán)節(jié)的工藝難度和風(fēng)險。在量產(chǎn)時，使得打線(wirebond)設(shè)備的高度參數(shù)調(diào)整次數(shù)較少甚至不調(diào)整，提高了效率。此外避免了產(chǎn)生井樣結(jié)構(gòu)，消除了短路風(fēng)險。
【附圖說明】
[0027]通過以下參照附圖對本發(fā)明實施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中:
[0028]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的MEMS麥克風(fēng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖2a是本實用新型第一實施例的MEMS麥克風(fēng)的俯視圖；
[0030]圖2b是本實用新型第一實施例的MEMS麥克風(fēng)的截面圖；
[0031]圖3a是本實用新型第二實施例的MEMS麥克風(fēng)的俯視圖；
[0032]圖3b是本實用新型第二實施例的MEMS麥克風(fēng)的截面圖；
[0033]圖4是本實用新型第三實施例的MEMS麥克風(fēng)的部分截面圖；
[0034]圖5是本實用新型第四實施例的MEMS麥克風(fēng)的截面圖；
[0035]圖6是本實用新型第五實施例的MEMS麥克風(fēng)的截面圖；
[0036]圖7至圖11是本實用新型的第一實施例的MEMS麥克風(fēng)的一個制造實例的不同階段的截面圖。
【具體實施方式】
[0037]以下將參照附圖更詳細地描述本實用新型。在各個附圖中，相同的元件采用類似的附圖標(biāo)記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。此外，可能未示出某些公知的部分。
[0038]應(yīng)當(dāng)理解，在描述某個結(jié)構(gòu)時，當(dāng)將一層、一個區(qū)域稱為位于另一層、另一個區(qū)域“上面”或“上方”時，可以指直接位于另一層、另一個區(qū)域上面，或者在其與另一層、另一個區(qū)域之間還包含其它的層或區(qū)域。并且，如果將該結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)，該一層、一個區(qū)域?qū)⑽挥诹硪粚?、另一個區(qū)域“下面”或“下方”。如果為了描述直接位于另一層、另一個區(qū)域上面的情形，本文將采用“A直接在B上面”或“A在B上面并與之鄰接”的表述方式。
[0039]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0040]第一實施例
[0041]圖2a是根據(jù)本實用新型第一實施例的MEMS麥克風(fēng)的俯視圖，圖2b是根據(jù)本實用新型第一實施例的MEMS麥克風(fēng)的截面圖，圖2a中示出了 AA線，表示了圖2b截取的位置。
[0042]MEMS麥克風(fēng)10包括:襯底100、第一支撐層200、振膜層300、第二支撐層500、背極板400、第一導(dǎo)電層600、第二焊盤301以及第一焊盤401。
[0043]襯底100包括相對的第一表面和第二表面。襯底100例如為體硅襯底、絕緣體上硅(SOI)襯底等，在一些實施例中，襯底100還包括其他結(jié)構(gòu)層，MEMS麥克風(fēng)的功