[實用新型]MEMS麥克風及其微機電結構

有效

• 申請號: 202120396938.5
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN214281654U
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 榮根蘭;孫愷;孟燕子;胡維
• 申請（專利權）人: 蘇州敏芯微電子技術股份有限公司
• 主分類號: H04R19/00
• 分類號: H04R19/00;H04R19/04
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 李向英

本申請公開了一種MEMS麥克風及其微機電結構，該微機電結構包括第一背極板；第二背極板，位于第一背極板上；振動膜，位于第一背極板與第二背極板之間，振動膜與第一背極板構成第一可變電容，并與第二背極板構成第二可變電容；第一支撐部，位于第一背極板與振動膜之間，并分別與第一背極板和振動膜固定連接；第二支撐部，位于第二背極板與振動膜之間，并分別與第二背極板和振動膜固定連接，其中，第一支撐部沿振動膜的邊緣向振動膜的中心方向凸出于第二支撐部。該微機電結構通過使得第一支撐部沿振動膜的邊緣向中心方向凸出于第二支撐部，從而改善了由于振動膜的應力不一導致差分信號的一致性較差的問題。

技術領域

本申請涉及半導體器件制造領域，更具體地，涉及MEMS麥克風及其微機電結構。

背景技術

基于微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)制造的器件被稱為MEMS器件，MEMS器件主要包括振動膜與背板，并且振動膜與背板之間具有間隙。氣壓的改變會導致振動膜變形，振動膜與電極板之間的電容值發生改變，從而轉換為電信號輸出。

在傳統的MEMS麥克風結構中，主要由背極板和振動膜兩個平行板電容結構組成，在芯片尺寸確定的情況下，性能提升有限，為了提升麥克風信噪比，可以采用雙背極板麥克風結構輸出差分信號，但是由于增加了一個背極板，增加了麥克風結構的復雜程度，進而增加了背極板、振動膜的應力控制難度，導致了差分信號的一致性較差的問題。

因此，希望提供一種改進的微機電結構，以提高產品的性能。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供了改進的微機電結構，通過采用第一支撐部與第二支撐部將振動膜固定在第一背極板與第二背極板之間，并使得第一支撐部沿振動膜的邊緣向中心方向凸出于第二支撐部，從而改善了由于振動膜的應力不一導致差分信號的一致性較差的問題。

根據本實用新型實施例的第一方面，提供了一種微機電結構，包括：第一背極板；第二背極板，位于所述第一背極板上；振動膜，位于所述第一背極板與所述第二背極板之間，所述振動膜與所述第一背極板構成第一可變電容，并與所述第二背極板構成第二可變電容；第一支撐部，位于所述第一背極板與所述振動膜之間，并分別與所述第一背極板和所述振動膜固定連接；第二支撐部，位于所述第二背極板與所述振動膜之間，并分別與所述第二背極板和所述振動膜固定連接，其中，所述第一支撐部沿所述振動膜的邊緣向所述振動膜的中心方向凸出于所述第二支撐部。

可選地，還包括：襯底，所述第一背極板位于所述襯底上；以及第三支撐部，位于所述襯底與所述第一背極板之間，并分別與所述第一背極板和所述襯底固定連接，所述第三支撐部沿所述振動膜的邊緣向所述振動膜的中心方向凸出于所述第一支撐部。

可選地，所述第一支撐部、所述第二支撐部以及所述第三支撐部均呈環狀結構，且所述第一支撐部、所述第二支撐部以及所述第三支撐部的外環對齊。

可選地，所述第一背極板包括：第一絕緣層，位于所述第三支撐部上，并與所述第三支撐部固定連接；第一導電層，位于所述第一絕緣層上；以及第二絕緣層，覆蓋所述第一絕緣層與所述第一導電層，并與所述第一支撐部固定連接，其中，所述第三支撐部在所述振動膜上的正投影環繞所述第一導電層在所述振動膜上的正投影的外周邊緣。

可選地，所述第一絕緣層的厚度大于所述第二絕緣層的厚度。

可選地，還包括至少一個第一隔離部，位于所述第二絕緣層面向所述振動膜的表面，其中，所述第一隔離部的厚度小于所述第一支撐部的厚度。

可選地，所述第二背極板包括：第三絕緣層，位于所述第二支撐部上，并與所述第二支撐部固定連接；以及第二導電層，位于所述第三絕緣層上，其中，所述第二導電層在所述振動膜上的正投影與所述第一導電層在所述振動膜上的正投影相互重合。