[發明專利]硅基麥克風

有效

• 申請號: 201010173213.6
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN101835080A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 葛舟
• 申請（專利權）人: 瑞聲聲學科技(深圳)有限公司;瑞聲微電子科技(常州)有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及一種硅基麥克風，尤其涉及硅基麥克風的振膜的結構。

【背景技術】

隨著無線通訊的發展，全球移動電話用戶越來越多，用戶對移動電話的要求已不僅滿足于通話，而且要能夠提供高質量的通話效果，尤其是目前移動多媒體技術的發展，移動電話的通話質量更顯重要，移動電話的麥克風作為移動電話的語音拾取裝置，其設計好壞直接影響通話質量。

目前應用較多的麥克風包括傳統的駐極體麥克風和新興的微電機系統麥克風(Micro-Electro-Mechanical-System?Microphone，簡稱MEMS麥克風)，MEMS麥克風是基于硅基半導體材料制成，故又稱硅基麥克風。其封裝體積比傳統的駐極體麥克風小，性能也佳。因而，近幾年，硅基MEMS麥克風取得了很大的發展空間。

現有常見的MEMS硅基麥克風包括內部設有空腔的基底、振膜和背極板，在基底和振膜或背極板之間還設有刻蝕阻擋層。振膜與背極板相對且與背極板間隔一定距離，以形成電容效應，當聲音氣流傳遞到振膜上時，振膜上下振動以產生位移，改變電容器的電容量，電容量的改變使電容器的輸出端產生相應的交變電場，形成了與聲波信號對應的電信號，從而完成聲電轉換的功能。現有常見硅基麥克風中的振膜為單層結構，從而存在使產品的寄生電容高的問題，并且在沉淀振膜電極層時所形成的應力也未得到良好地釋放。

【發明內容】

本發明需解決的技術問題是提供一種寄生電容得到降低，并且能釋放膜應力的硅基麥克風。

根據上述的技術問題，設計了一種硅基麥克風，其包括基底、與基底相連的阻擋層、與阻擋層連接的振膜，在基底和阻擋層的中心設有貫穿二者的空腔，所述振膜包括與阻擋層相連的邊緣部和由邊緣部圍繞的振動主體，所述振膜的邊緣部包括與阻擋層相連的高應力的氮化硅層和與氮化硅層相連的低應力的多晶硅層，所述振膜的振動主體僅包括低應力的多晶硅層。

作為本發明進一步改進，所述振膜的邊緣部還設有間隙。

作為本發明進一步改進，所述振膜的振動主體為圓形。

與現有技術相比，由于本發明振膜的邊緣部由兩層構成，其振動主體為單層結構，可明顯地降低寄生電容，以提供產品的靈敏度；并且，也大大減少其他結構層高應力對薄膜產生的應力梯度，從而達到釋放應力的目的。

【附圖說明】

圖1是本發明硅基麥克風的立體示意圖；

圖2是本發明硅基麥克風的剖視示意圖。

【具體實施方式】

下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步說明。

如圖1所示，為本發明一種實施例硅基麥克風1。

該硅基麥克風1包括基底10、與基底相連的阻擋層11、位于阻擋層11之上的振膜12和背極板13。

基底10和阻擋層11的中心設有貫穿二者的空腔100，空腔100作為該硅基麥克風振膜振動的后腔。

該振膜12包括與阻擋層11相連的邊緣部120和由邊緣部圍繞的振動主體121。邊緣部120主要用于支撐振膜，而振動主體121主要用以響應聲音信號而發生振動，即振膜的有效振動部分。

如圖2所示，該振膜的邊緣部120為兩層結構層組成，而振動主體僅為單層結構。兩層結構層的邊緣部120為高應力的氮化硅層1201和低應力的多晶硅層1202，高應力的氮化硅層1201與阻擋層相連，振動主體僅由單層的多晶硅層組成。氮化硅層即由氮化硅材料而形成的層，多晶硅層即由多晶硅材料而形成的層。該結構的振膜的形成工藝是先在阻擋層上沉積一層氮化硅層，再將氮化硅層以作為振膜振動主體的中間部分釋放掉，即掏空，然后再在被掏空的氮化硅層和阻擋層上沉積一層多晶硅層。在實施例中，振膜的振動主體為圓形，事實上，也可為其他形狀，故，掏空的氮化硅層部分可根據要制成的振動主體的形狀而設定。

為優化振膜的阻尼現象，在振膜邊緣部上還設有間隙14。

背極板13位于振膜之上，與振膜相對，并間隔一定空隙距離，以形成電容效應。在背極板13上還設有聲音通孔130，當聲音氣流傳遞到振膜上時，振膜振動主體上下振動以產生位移，改變電容器的電容量，電容量的改變使電容器的輸出端產生相應的交變電場，形成了與聲波信號對應的電信號，從而完成聲電轉換的功能。

由于本發明振膜的邊緣部由兩層構成，其振動主體為單層結構，可明顯地降低寄生電容，以提供產品的靈敏度；并且，也大大減少其他結構層高應力對薄膜產生的應力梯度，從而達到釋放應力的目的。

以上所述的僅是本發明的實施方式，在此應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出改進，但這些均屬于本發明的保護范圍。