[發明專利]級聯微型麥克風及其制造方法

在審

• 申請號: 202010588675.8
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111770422A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 孫福河;金文超;李佳;張小麗;聞永祥
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭集昕微電子有限公司
• 主分類號: H04R19/00
• 分類號: H04R19/00;H04R19/04;H04R31/00
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

公開了一種級聯微型麥克風及其制造方法，級聯微型麥克風包括并聯連接的多個微型麥克風。每個微型麥克風包括：襯底，襯底包括第一空腔；第一犧牲層，位于襯底上，第一犧牲層包括第二空腔；振膜層，振膜層的至少一部分由第一犧牲層支撐，位于第二空腔上方的振膜層形成振動隔膜；第二犧牲層，位于振膜層上，第二犧牲層包括第三空腔；背極板層，位于第二犧牲層上，背極板層的至少一部分由第二犧牲層支撐，位于第三空腔上方的背極板層形成背極板，背極板包括至少一個聲孔；第一鈍化層，位于振膜層和背極板層之間，第一鈍化層環繞第二犧牲層的內側壁。本發明實施例提高了微型麥克風的靈敏度和信噪比，減小寄生電容，提高了器件的一致性和良率。

技術領域

本發明涉及MEMS技術領域，特別涉及一種級聯微型麥克風及其制造方法。

背景技術

隨著高端手機和智能音箱等電子產品的發展，高靈敏度、低噪聲的微型麥克風的市場需求越來越迫切。微型麥克風包括振膜和背極板，該振膜和背極板構成一個可變電容，其靈敏度和信噪比有限。微型麥克風越來越小型化，其振膜和背極板之間的間距例如小于1.5um，在微型麥克風的制造和應用過程中的工藝要求也越來越高，其中，工藝偏差引入的結構缺陷不僅影響麥克風的成品率，而且導致微型麥克風在應用環境中的性能急劇惡化。另外，微型麥克風根據聲音信號產生的空氣振動發生振膜振動而導致的電容變化不止包括有效的部分，同時還存在無效的部分，而無效電容分量會產生不利的寄生電容。期待進一步改進微型麥克風的結構以提高微型麥克風的靈敏度和信噪比，減小寄生電容，以及抑制深槽刻蝕和腐蝕犧牲層的工藝偏差對器件性能的不利影響。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種級聯微型麥克風及其制造方法，提高了微型麥克風的靈敏度和信噪比，減小了寄生電容，解決了深槽刻蝕和腐蝕犧牲層的工藝偏差對器件性能造成不利影響的問題。

根據本發明實施例的第一方面，提供一種級聯微型麥克風，包括：

多個微型麥克風，所述多個微型麥克風并聯連接；

其中，每個所述微型麥克風包括：

襯底，所述襯底包括第一空腔；

第一犧牲層，位于所述襯底上，所述第一犧牲層包括第二空腔；

振膜層，所述振膜層的至少一部分由所述第一犧牲層支撐，位于所述第二空腔上方的所述振膜層形成振動隔膜；

第二犧牲層，位于所述振膜層上，所述第二犧牲層包括第三空腔；

背極板層，位于所述第二犧牲層上，所述背極板層的至少一部分由所述第二犧牲層支撐，位于所述第三空腔上方的所述背極板層形成背極板，所述背極板包括至少一個聲孔；

第一鈍化層，位于所述振膜層和所述背極板層之間，所述第一鈍化層環繞所述第二犧牲層的內側壁。

可選地，在每個所述微型麥克風的所述第一空腔、所述第二空腔和所述第三空腔中，所述第三空腔的尺寸最小。

可選地，每個所述微型麥克風的所述振動隔膜和所述背極板形成電容，所述多個微型麥克風的多個所述電容并聯連接。

可選地，所述多個微型麥克風中的所述襯底、所述第一犧牲層、所述振膜層和所述第二犧牲層相連，

相鄰的所述微型麥克風的所述背極板層通過位于相鄰的所述微型麥克風的所述背極板層之間所暴露出的所述第二犧牲層上的第一電極電連接。

可選地，所述級聯微型麥克風還包括：

第二電極，位于所述背極板層上，與所述背極板層電連接，

第三電極，位于所述第二犧牲層上，通過所述第二犧牲層的開口與所述振膜層電連接。

可選地，所述級聯微型麥克風還包括：