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)，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)(Micro electro mechanical 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。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的MEMS麥克風(fēng)包括襯底，以及形成于襯底上的振膜和背極板。振膜被配置為響應(yīng)于聲音信號而振動，背極板和振膜間隔設(shè)置，背極板和振膜組成的電容將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號。在振膜的下方，襯底上形成有通孔(即聲腔)，該通孔可以用于提供聲音信號的通道?，F(xiàn)有技術(shù)的通孔的截面例如為圓形、矩形、橢圓形、跑道形、八邊形等。
[0004]MEMS麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)尺寸越小，振型和結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。但是結(jié)構(gòu)尺寸太小，麥克風(fēng)的靈敏度也會受到影響。現(xiàn)有技術(shù)中通過在襯底上設(shè)置多個通孔以提高麥克風(fēng)的靈敏度。多個通孔由于互相隔離，通過各通孔的氣流強度差異會造成傳聲效果變差。
[0005]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種MEMS麥克風(fēng)的底視圖，圖2a和圖2b是該MEMS麥克風(fēng)的截面圖，在圖1中的AA線示出圖2a所示截面圖的截取位置，在圖1中的BB線示出圖2b所示截面圖的截取位置。在MEMS麥克風(fēng)10中，襯底11包括相對的第一表面和第二表面。振膜14和背極板16設(shè)置在襯底11的第一表面。振膜14和襯底11通過隔離層13隔開。背極板16和振膜14通過隔離層16隔開。
[0006]襯底10形成有聲腔，該聲腔包括:由下自上的第一開孔17和多個第二開孔。其中，第一開孔17自襯底10的第二表面延伸到襯底內(nèi)部，第二開孔(例如開孔12a和開孔12b)自第一開孔延伸到襯底的第一表面，第二開孔使得振膜14裸露。多個第二開孔通過第一開孔連通，使得各第二開孔中的氣流均勻。
[0007]但是MEMS麥克風(fēng)10的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝難度較大。例如MEMS麥克風(fēng)10的聲腔可以通過第一表面和第二表面兩次刻蝕形成，但是由于襯底上方振膜和背極板的存在，在襯底的第一表面的刻蝕工藝難度太大。另一種方法是在第一開孔的基礎(chǔ)上形成第二開孔，但是第一開孔的深度一般超過50微米，難以完成涂膠和光刻。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]有鑒于此，本實用新型提出一種MEMS麥克風(fēng)，所述MEMS麥克風(fēng)的聲腔由多個連通的子通孔組成，能夠提高麥克風(fēng)的靈敏度，同時具有較低的工藝難度。
[0009]本實用新型提出一種MEMS麥克風(fēng)，包括:背極板;振膜，所述振膜和背極板間隔設(shè)置，所述振膜被配置為相應(yīng)聲音信號產(chǎn)生振動；以及通孔，所述通孔設(shè)置于所述振膜的下方，所述通孔的截面為單連通封閉圖形，其中，所述通孔的內(nèi)壁上具有至少一個突部，所述至少一個突部將所述通孔分成多個連通的子通孔。
[0010]優(yōu)選地，所述多個子通孔的截面的形狀和面積相同。
[0011]優(yōu)選地，所述通孔的內(nèi)壁上具有至少兩個突部，所述至少兩個突部對稱設(shè)置。
[0012]優(yōu)選地，所述多個子通孔對稱設(shè)置。
[0013]優(yōu)選地，所述至少一個突起分別指向所述通孔的中心。
[0014]優(yōu)選地，所述MEMS麥克風(fēng)的拾取點和/或焊盤設(shè)置于所述突部的上方。
[0015]優(yōu)選地，所述MEMS麥克風(fēng)還包括阻擋凸塊，所述阻擋凸塊設(shè)置于所述振膜和所述突部之間。
[0016]優(yōu)選地，所述子通孔的截面為多邊形或者圓形。
[0017]優(yōu)選地，所述通孔的內(nèi)壁上具有四個突部，所述四個突部將所述通孔分為四個子通孔。
[0018]優(yōu)選地，所述通孔的內(nèi)壁上具有四個突部，所述四個突部將所述通孔分為連通區(qū)和四個子通孔。
[0019]本實用新型的MEMS麥克風(fēng)的振膜下方的通孔的內(nèi)壁具有至少一個突部，將通孔分為多個連通的子通孔，能夠提高麥克風(fēng)的靈敏度，同時具有較低的工藝難度。
【附圖說明】
[0020]通過以下參照附圖對本實用新型實施例的描述，本實用新型的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中:
[0021]圖1a、Ib、Ic分別是現(xiàn)有技術(shù)的一種MEMS麥克風(fēng)的底視圖、沿AA線的剖面圖和沿BB線的剖面圖；
[0022]圖2a是本實用新型的一個實施例的MEMS麥克風(fēng)的剖視圖；
[0023]圖2b是本實用新型的另一個實施例的MEMS麥克風(fēng)的剖視圖；
[0024]圖3a至3c分別示出了不同實施例的通孔的截面形狀；以及
[0025]圖4a至4c分別是本實用新型的一個優(yōu)選實施例的MEMS麥克風(fēng)的底視圖、沿CC線的剖面圖和沿DD線的剖面圖。
【具體實施方式】
[0026]以下將參照附圖更詳細(xì)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。
[0027]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挥诹硪粚印⒘硪粋€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。
[0028]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。
[0029]圖2a示意性示出了本實用新型的一個實施例的MEMS麥克風(fēng)的剖視圖。本實施例的MEMS麥克風(fēng)為未封裝的麥克風(fēng)。參照圖2a，本實施例的MEMS麥克風(fēng)20包括襯底21。襯底21可以是Si襯底、SOI襯底等。MEMS麥克風(fēng)20進一步包括設(shè)置在襯底21上方的振膜24和背極板26。襯底21為振膜24和背極板26提供支撐，振膜24和襯底21通過隔離層23隔開，振膜24和背極板26通過隔離層25隔開。隔離層23和隔離層25為絕緣材料，例如Si02或Si3N4。振膜24被配置為響應(yīng)聲音信號產(chǎn)生振動。振膜24和背極板26構(gòu)成的電容將聲音轉(zhuǎn)換為電信號。進一步，振膜24還可以包括可振動區(qū)和錨定區(qū)，錨定區(qū)設(shè)置于隔離層23上，可振動區(qū)例如通過空氣和背極板26隔開。
[0030]在振膜24的下方，襯底21設(shè)置有通孔27(又稱為聲腔)。通孔27為單連通封閉圖形，其中，通孔27內(nèi)壁上具有至少一個突部，所述至少一個突部將通孔27分為多個連通的子通孔。子通孔的截面可以是任何合適的形狀，例如圓形、多邊形(例如正方形、正八邊形)。
[0031]圖2b意性示出了本實用新型的另一個實施例的MEMS麥克風(fēng)的剖視圖。參照圖2b，本實施例的MEMS麥克風(fēng)20包括襯底21。襯底21可以是Si襯底、SOI襯底等。在本實施例中，背極板26是襯底21的一部分，振膜24設(shè)置于背極板26的上方。振膜24和襯底21通過隔離層23隔開。振膜24被配置為響應(yīng)聲音信號產(chǎn)生振動。振膜24和背極