[发明专利]一种电容式硅微型麦克风及其制作方法有效
申请号: | 201410159536.8 | 申请日: | 2014-04-18 |
公开(公告)号: | CN103888888B | 公开(公告)日: | 2018-07-27 |
发明(设计)人: | 黄晓东;黄见秋;蒋明霞 | 申请(专利权)人: | 东南大学 |
主分类号: | H04R31/00 | 分类号: | H04R31/00;H04R19/01 |
代理公司: | 江苏永衡昭辉律师事务所 32250 | 代理人: | 王斌 |
地址: | 214135 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 衬底 硅微型麦克风 电容式 背板 存储层 隧穿层 振膜 支撑结构 介质层 阻挡层 微型化 恶劣环境 高可靠性 外加电源 下方位置 低成本 一空腔 高湿 空腔 通孔 制作 兼容 应用 | ||
1.一种电容式硅微型麦克风,包括衬底、背板以及支撑结构,其特征在于:
所述衬底上设有隧穿层,所述隧穿层上设有介质层,所述介质层作为存储层,所述存储层上设有阻挡层;
在所述衬底正中下方位置开设有一空腔,位于所述空腔正上方的衬底、隧穿层、存储层以及阻挡层共同构成一振膜;其中,采用氮化硅层作为存储层,使得存储在存储层中的电荷不能自由移动;
所述背板设在所述振膜上方,所述背板设有通孔;所述背板和所述振膜之间通过支撑结构连接,并在所述振膜正上方形成一间隙,在衬底部分的存储层中存储电荷,通过振膜的振动,使得衬底与背板间的间距发生改变从而实现声-电转换。
2. 根据权利要求1 所述的电容式硅微型麦克风,其特征在于:所述衬底为N 型掺杂硅衬底,所述隧穿层为二氧化硅层,所述阻挡层为二氧化硅层。
3. 根据权利要求1 所述的电容式硅微型麦克风,其特征在于:所述背板材料为低阻多晶硅。
4. 根据权利要求1 所述的电容式硅微型麦克风,其特征在于:所述支撑结构材料为氧化铝。
5. 一种制作权利要求1 所述的电容式硅微型麦克风的方法,其特征在于:步骤如下:
(1)选用硅作为衬底,在所述衬底正面热生长二氧化硅作为隧穿层,同时在所述衬底背面热生长二氧化硅层;
(2)刻蚀所述衬底背面的二氧化硅,以二氧化硅做掩膜使用TMAH 试剂对硅衬底进行PN结电化学自停止湿法刻蚀,形成空腔;
(3)在所述隧穿层上沉积氮化硅作为存储层,在所述存储层上沉积二氧化硅作为阻挡层,在所述阻挡层上沉积氮化钛作为电极,在所述电极上沉积氧化铝作为支撑结构,在所述支撑结构上沉积低阻多晶硅作为背板;
(4)刻蚀所述背板,在其上形成通孔;
(5)使用氨水透过所述通孔刻蚀所述空腔正上方的所述支撑结构,形成间隙,并使所述电极露出表面;
(6)在所述电极和所述衬底间加电压,所述存储层进行电荷存储;
(7)刻蚀并去除所述空腔正上方的所述电极。
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