[發明專利]硅傳聲器及其制造方法

無效

• 申請號: 200710136826.0
• 申請日: 2007-07-17
• 公開（公告）號: CN101111102A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 鈴木幸俊;平出誠治;寺田隆洋
• 申請（專利權）人: 雅馬哈株式會社
• 主分類號: H04R19/01
• 分類號: H04R19/01;H04R19/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明涉及硅傳聲器和電容式傳聲器，其由彼此相對布置的膜片和板構成。本發明還涉及硅傳聲器和電容式傳聲器的制造方法。

本申請要求日本專利申請第2006-204299號和日本專利申請第2006-196586號的優先權，這里引入其內容供參考。

背景技術

傳統上，按照半導體器件的制造工藝制造各種硅傳聲器和電容式傳聲器。公知硅傳聲器由板和因聲波而振動的膜片構成。在硅傳聲器的傳統已知例子中，形成膜片的導電層被等間距設置在導電層的周向上或者設置在導電層的周向上隨機位置處的多個支持部所支持。此技術在多個文件中公開，例如日本專利申請公報第2005-535152號和美國專利第5452268號。

當導電層組成的膜片在其周向上設置的多個位置處被支持時，制造工藝期間施加到導電層的內應力發生變化。施加到導電層的應力的變化引起應力非均勻分布從而在膜片(和導電層)中發生不期望的變形或扭曲。由于這個原因，不規則振動可發生在膜片的周邊部而不是中心部。這使得彼此相對布置的、其間具有預定間隙的電極在其經受較大振動的特定區域不期望地相互接觸。這也引起在經受較小振動的其他區域中靜電電容變化的減小；于是，降低了硅傳聲器的靈敏度。對比膜片的中心部，由于不規則振動可能易于發生在周邊部，因此預先預測硅傳聲器的性能是非常困難的。

美國專利申請公報第2005/0241944號教導了一種在膜片的周邊具有彎曲部(或臺階差部)的電容式傳聲器。美國專利第4776019教導了一種在膜片的周邊形成了孔的電容式傳聲器。

當通過CVD(化學氣相沉積)在膜片上方形成板時，臺階差部的形狀或者孔的形狀不期望地轉移到板上，該板具有允許聲波傳播通過的孔。在制造工藝中，加到板的外力和板與膜片之間的靜電引力導致的應力可集中在板的孔處，從而板可能被損壞。

發明內容

本發明的目的是提供一種通過減少形成膜片的導電層的扭曲和通過減少發生在導電層的周邊部的不規則振動而具有高靈敏度和均一性能的硅傳聲器。

本發明的另一目的是提供一種提高了板的強度的硅傳聲器。

在本發明的第一方面中，一種硅傳聲器包括：其中心部形成膜片的導電層；設置在導電層的周向上以支持導電層的多個支持部；以及形成在導電層中和橫跨多個支持部之間畫出的虛線配置的皺褶。由于形成了皺褶，可提高形成膜片的導電層的剛性，從而可難以在導電層中發生扭曲或變形，而與加于其的應力的變化無關。另外，可以防止在導電層中發生非常大局部振動和非常小局部振動；因此，可以防止在位于形成膜片的導電層中心部的外部的周邊中發生不規則振動；于是，可顯著提高硅傳聲器的靈敏度。而且，可以穩定膜片的振動，和可以實現硅傳聲器高且均一的性能。

上文中，皺褶連接在支持部之間，或者設置在支持部的外部。另外，皺褶形成與導電層同心的圓形，或者它形成與導電層同心的弧形。或者，可形成為相對于導電層的放射方式的多個皺褶。在這里，通過部分減小導電層的厚度來形成皺褶。取代皺褶，可通過部分增加導電層的厚度在導電層中形成厚部。

在本發明的第二方面中，一種電容式傳聲器包括：支持部；具有多個孔和固定電極且被支持部支持的板；以及具有相對固定電極配置的移動電極且因加于其的聲波而振動的膜片，其中板具有厚度彼此不同的平坦部和臺階部，其中平坦部連續形成在臺階部的兩側，和其中多個孔在厚度方向上貫穿板的平坦部。在這里，孔沒有形成為橫跨臺階部布置，板的應力集中在該臺階部；于是，相比孔橫跨臺階部布置的另一板，可增加板的剛性。因此，可防止板容易被外力損壞。

上文中，允許聲波從中傳播的孔均勻形成和布置在板的平坦部中，于是提高了電容式傳聲器的輸出特性。另外，孔通過避開臺階部沿多條線或沿多個圓排列。

另外，膜片具有符合板的臺階部的在厚度方向上彎曲的彎曲部，使得彎曲部沿臺階部延長。或者，膜片具有縫，使板的臺階部形成為符合縫的邊緣和沿縫的邊緣延長。或者，板的臺階部形成為符合膜片的邊緣并沿膜片的邊緣延長。形成在臺階部附近的每一孔的開口面積小于遠離臺階部的每一孔的開口面積。這提高了在板中設置孔的自由度；和可容易設置孔使得沒有孔橫跨臺階部布置。

在電容式傳聲器的制造方法中，膜片具有通過沉積形成的在厚度方向上彎曲的彎曲部；覆蓋彎曲部的犧牲層通過沉積形成在膜片上；具有平坦部和臺階部的板通過沉積形成在犧牲層上，其中平坦部連續形成在臺階部的兩側，和其中臺階部形成為符合膜片的彎曲部；蝕刻板以形成在厚度方向上貫穿板的平坦部的多個孔；接著蝕刻犧牲層以形成膜片與板之間的空氣間隙。