[發明專利]微機電系統麥克風及其制造方法有效
| 申請號: | 202011292937.2 | 申請日: | 2020-11-18 |
| 公開(公告)號: | CN112565947B | 公開(公告)日: | 2023-05-12 |
| 發明(設計)人: | 金文超;聞永祥;孫福河;李佳;郭欣 | 申請(專利權)人: | 杭州士蘭集昕微電子有限公司 |
| 主分類號: | H04R1/08 | 分類號: | H04R1/08;H04R9/08;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 |
| 地址: | 310018 浙江省杭州市杭州*** | 國省代碼: | 浙江;33 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 微機 系統 麥克風 及其 制造 方法 | ||
公開了一種微機電系統麥克風及其制造方法,微機電系統麥克風包括:襯底,襯底設有背腔,背腔貫穿襯底;支撐氧化層,位于襯底上,支撐氧化層圍成空腔,空腔和背腔連通;電容式聲壓信號采集結構和壓電式聲壓信號采集結構,電容式聲壓信號采集結構和壓電式聲壓信號采集結構呈上下結構分布于空腔中。本發明的微機電系統麥克風提高了微機電系統麥克風的可靠性和靈敏度。
技術領域
本發明涉及微機電系統技術領域,特別涉及一種微機電系統麥克風及其制造方法。
背景技術
相關技術中,微機電系統麥克風主要包括:電容式微機電系統麥克風和壓電式微機電系統麥克風。電容式微機電系統麥克風包括:振膜和背極板,振膜和背極板形成平板電容。聲壓信號產生的空氣振動引起振膜振動進而導致平板電容的電容變化,進而改變振膜與背極板間的電勢。壓電式微機電系統麥克風包括:硅基底以及壓電膜層。聲壓信號作用在壓電膜層上,引起壓電膜層發生形變,從而產生電勢差。當外界環境存在顆粒、震動等干擾時,電容式微機電系統麥克風很容易出現器件失效的情形,可靠性較差。相比于電容式微機電系統麥克風,壓電式微機電系統麥克風具有較好的抗干擾性能,但是靈敏度較低。期待進一步改進微機電系統麥克風的結構以改善電容式微機電系統麥克風的可靠性較差和壓電式微機電系統麥克風的靈敏度較低的問題,進而提高微機電系統麥克風的可靠性和靈敏度。
發明內容
鑒于上述問題,本發明的目的在于提供一種微機電系統麥克風及其制造方法,提高了微機電系統麥克風的可靠性和靈敏度。
根據本發明實施例的第一方面,提供一種微機電系統麥克風,包括:
襯底,所述襯底中設置有背腔,所述背腔貫穿所述襯底;
支撐氧化層,位于所述襯底上,所述支撐氧化層圍成空腔,所述空腔和所述背腔連通;
電容式聲壓信號采集結構和壓電式聲壓信號采集結構,所述電容式聲壓信號采集結構和所述壓電式聲壓信號采集結構呈上下結構分布于所述空腔中。
可選地,所述微機電系統麥克風還包括:振膜和背極板,
所述電容式聲壓信號采集結構和所述壓電式聲壓信號采集結構共用所述振膜。
可選地,所述背極板和所述振膜的邊緣由所述支撐氧化層支撐。
可選地,所述背極板包括:第一背極板和第二背極板,所述第一背極板和所述第二背極板彼此電性隔離,所述第一背極板和所述第二背極板均包括多個聲孔,
所述電容式聲壓信號采集結構包括所述振膜和所述第一背極板;
所述壓電式聲壓信號采集結構包括所述振膜和所述第二背極板,以及與所述振膜和所述第二背極板電連接的壓電結構。
可選地,所述壓電結構包括多個一維壓電納米結構,所述一維壓電納米結構的第一端與所述第二背極板電連接,第二端與所述振膜電連接。
可選地,,所述壓電結構為所述多個一維壓電納米結構。
可選地,所述多個一維壓電納米結構在聲壓信號作用下產生電勢差。
可選地,所述振膜包括第一部分振膜和第二部分振膜,所述第一部分振膜位于所述空腔中,所述第二部分振膜位于所述支撐氧化層中。
可選地,所述電容式聲壓信號采集結構位于所述壓電式聲壓信號采集結構下方。
可選地,所述第二背極板位于所述支撐氧化層上,所述第一背極板位于所述支撐氧化層中,所述振膜位于所述第一背極板和所述第二背極板之間。
可選地,所述微機電系統麥克風還包括:
第一電極,位于所述支撐氧化層上,通過所述支撐氧化層的第一開口與所述第二部分振膜電連接;
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