[發明專利]一種MEMS芯片、制備方法及包括其的MEMS麥克風

在審

• 申請號: 201911381776.1
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111031460A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 周宗燐
• 申請（專利權）人: 歌爾微電子有限公司
• 主分類號: H04R19/00
• 分類號: H04R19/00;H04R19/04
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 王喆

本發明公開一種MEMS芯片，所述芯片包括有具有背腔的襯底層，在所述襯底層上設置有由振膜層、第一絕緣層、背極層構成的平板電容器結構；所述振膜層上形成有泄壓孔和覆蓋所述泄壓孔的過濾網。本發明提供的MEMS芯片，可確保泄壓孔的泄壓能力的同時，避免微塵粒子因吹氣進入到MEMS芯片內而造成芯片性能受損，提高MEMS芯片的可靠性；再者，過濾網可有效緩沖進入至振膜層中的高壓氣流，防止高壓氣流對振膜層造成的損害；而且泄壓孔和過濾網的制備工藝簡單，易于實現；另外，通過設置覆蓋泄壓孔的過濾網還可將過濾網對麥克風的信噪比(SNR)的影響降到最低。

技術領域

本發明涉及微機電技術領域，更具體地，本發明涉及一種MEMS芯片、制備方法及包括其的MEMS麥克風。

背景技術

MEMS(微型機電系統)麥克風是基于MEMS技術制造的麥克風，其中的MEMS芯片是MEMS麥克風中的重要部件。傳統的MEMS芯片包括襯底以及固定在襯底上的振膜和背極，振膜和背極之間具有一定的間隙，振膜、背極構成了電容器并集成在硅晶片上，通過振膜的振動，改變振膜與背極之間的距離，從而將聲音信號轉換為電信號。

當MEMS麥克風受到機械沖擊、吹氣、跌落時，其中的MEMS芯片會受到較大的聲壓沖擊，這往往會使振膜受到過大的壓力而導致破裂受損，從而導致整個麥克風的失效。為了解決此問題，通常會在振膜上設置泄壓結構，通過該泄壓結構可以在產生泄氣路徑的同時降低振膜所承受的壓力，緩沖振膜所受到的沖擊。但是目前現有技術中泄壓結構存在一定的弊端：在泄壓結構產生泄氣路徑的同時，進氣中的微塵粒子容易隨之進入到麥克風的內部，從而落塵在麥克風內，甚至掉落在振膜與背極板之間，影響麥克風產品的性能及可靠性。

因此，為了克服現有技術存在的缺陷，需要提供一種新型的MEMS芯片、制備方法及包括其的MEMS麥克風。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種MEMS芯片，可確保泄氣結構的泄壓能力的同時，避免微塵粒子因吹氣進入到MEMS芯片內而造成芯片性能受損，提高MEMS芯片的可靠性。

為解決上述第一個技術問題，本發明提供一種MEMS芯片，所述芯片包括有具有背腔的襯底層，在所述襯底層上設置有由振膜層、第一絕緣層、背極層構成的平板電容器結構；所述振膜層上形成有泄壓孔和覆蓋所述泄壓孔的過濾網。

此外，優選的方案為，所述背極層上至少包括有與所述泄壓孔對應的通氣孔。

此外，優選的方案為，所述過濾網位于所述泄壓孔內，所述過濾網的邊緣側壁與所述泄壓孔的孔側壁結合固定。

此外，優選的方案為，所述過濾網包括有濾網部和側壁部，所述濾網部的至少部分邊緣通過側壁部結合固定在所述泄壓孔的靠近或者背離所述背極的一側邊緣上。

此外，優選的方案為，所述振膜層上還形成有與所述泄壓孔對應配置的可朝向背極一側開啟的泄壓閥；所述泄壓閥至少包括有用于與泄壓孔配合形成泄壓通道的閥體部；所述過濾網包括有濾網部和側壁部，所述濾網部的至少部分邊緣通過側壁部結合固定在所述泄壓孔的背離所述背極的一側邊緣上。

此外，優選的方案為，所述振膜層上還形成有與所述泄壓孔對應配置的可朝向背極一側開啟的泄壓閥；所述泄壓閥包括有用于與泄壓孔配合形成泄壓通道的閥體部，以及由閥體部的部分邊緣向背離背極方向延伸出的連接部，所述連接部的遠離閥體部的端部結合固定在所述泄壓孔的邊緣上。

此外，優選的方案為，所述過濾網包括有濾網部和側壁部，所述濾網部的至少部分邊緣通過側壁部結合固定在所述泄壓孔的背離所述背極的一側邊緣上。

此外，優選的方案為，所述過濾網位于所述泄壓孔內，所述過濾網的邊緣側壁與所述泄壓孔的孔側壁結合固定。

本發明的另一目的在于提供一種如上所述的MEMS芯片的制備方法。