[發明專利]微機電系統麥克風及其制造方法

有效

• 申請號: 202011295964.5
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112565948B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 金文超;孫福河;李佳;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: 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

1.一種微機電系統麥克風，其中，包括：

振膜和背極板；

襯底，所述襯底中設有背腔，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均位于所述空腔中，

其中，所述壓電式聲壓信號采集結構位于所述空腔的中心，所述電容式聲壓信號采集結構圍繞所述壓電式聲壓信號采集結構，

或所述電容式聲壓信號采集結構位于所述空腔的中心，所述壓電式聲壓信號采集結構圍繞所述電容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共用所述振膜和所述背極板。

2.根據權利要求1所述的微機電系統麥克風，其中，所述背極板和所述振膜的邊緣由所述支撐氧化層支撐。

3.根據權利要求1所述的微機電系統麥克風，其中，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為同一層，且彼此電性隔離，所述第一背極板和所述第二背極板均包括多個聲孔，

所述壓電式聲壓信號采集結構包括所述振膜和所述第一背極板，以及與所述振膜和所述第一背極板電連接的壓電結構；

所述電容式聲壓信號采集結構包括所述振膜和所述第二背極板。

4.根據權利要求3所述的微機電系統麥克風，其中，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一背極板電連接，第二端與所述振膜電連接。

5.根據權利要求4所述的微機電系統麥克風，其中，所述壓電結構為所述多個一維壓電納米結構。

6.根據權利要求4或5所述的微機電系統麥克風，其中，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。

7.根據權利要求3所述的微機電系統麥克風，其中，所述第一背極板和所述第二背極板位于所述振膜的上方，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。

8.根據權利要求7所述的微機電系統麥克風，其中，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；

第二電極，位于所述第一背極板上，與所述第一背極板電連接，所述第二電極輸出壓電信號；

第三電極，位于所述第二背極板上，與所述第二背極板電連接，所述第三電極輸出電容信號。

9.根據權利要求8所述的微機電系統麥克風，其中，所述微機電系統麥克風還包括：

鈍化層，位于所述第一背極板、所述第二背極板和所述支撐氧化層上，所述鈍化層包括多個第二開口，所述第二開口與所述聲孔對應設置，所述鈍化層暴露出所述第一電極、所述第二電極和所述第三電極。

10.根據權利要求3所述的微機電系統麥克風，其中，所述第一背極板和所述第二背極板位于所述振膜的下方，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上。

11.根據權利要求10所述的微機電系統麥克風，其中，所述微機電系統麥克風還包括：

第一電極，位于所述第二部分振膜上，與所述第二部分振膜電連接；

第二電極，位于所述支撐氧化層上，通過所述支撐氧化層的第三開口與所述第一背極板電連接，所述第二電極輸出壓電信號；

第三電極，位于所述支撐氧化層上，通過所述支撐氧化層的第四開口與所述第二背極板電連接，所述第三電極輸出電容信號。