[发明专利]麦克风及制造该麦克风的方法

说明书

本发明提供一种麦克风及制造该麦克风的方法。所述麦克风包括具有贯通孔的衬底、设置在衬底上以覆盖贯通孔的振动单元和设置在振动单元的上方并与振动单元间隔开的固定电极。另外，振动单元包括设置在所述贯通孔上的第一部分和第二部分，以及设置在衬底上的第三部分。另外，第一部分与第三部分彼此间隔开，并且第二部分连接在第一部分与第三部分之间并包括第一压电部和第二压电部。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年9月23日提交的韩国专利申请第10-2014-0126788号的优先权和权利，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及麦克风及制造该麦克风的方法。

背景技术

将声波转换为电信号的麦克风可通过使用微机电系统(MEMS)技术以便制造成小尺寸。MEMS麦克风比驻极体电容式麦克风(ECM)更加耐热和耐湿气，这允许其与信号处理电路整合。

高性能麦克风、声波过载点(AOP)、麦克风的灵敏度及信噪比(SNR)可具有彼此相关的优点及缺点。高灵敏度麦克风可能由于低的AOP而不能感测到较大声的声音。然而，低灵敏度麦克风可由于高的AOP而感测到较大声的声音，所以低灵敏度麦克风可能检测不到较低的声音。

本节所公开的以上信息仅用于增强对本发明的背景技术的理解，因此可能包含不形成在本国对本领域技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种麦克风及制造该麦克风的方法，其可改善麦克风的声压测量范围。本发明提供一种麦克风，所述麦克风可包括衬底(所述衬底可包括贯通孔)、设置在衬底上以覆盖贯通孔的振动单元及设置在振动单元的上方并与所述振动单元间隔开的固定电极。另外，振动单元可包括设置在贯通孔的上方的第一部分与第二部分，以及设置在衬底上的第三部分，其中第一部分与第三部分可彼此间隔开，且第二部分可连接在第一部分和第三部分之间并且可包括第一压电部和第二压电部。

第一部分、第二部分和第三部分中的每一部分可各自包括第一绝缘膜、第二绝缘膜和设置在第一绝缘膜和第二绝缘膜之间的振动膜。第一压电部可被设置在第一绝缘膜的下侧(例如，底面)上，且第二压电部可被设置在第二绝缘膜上。另外，第一压电部可包括第一压电下部电极、第一压电上部电极和设置在第一压电下部电极和第一压电上部电极之间的第一压电层。第二压电部可包括第二压电下部电极、第二压电上部电极和设置在第二压电下部电极和第二压电上部电极之间的第二压电层。振动膜可由多晶硅或导电材料形成。另外，衬底可由硅形成。麦克风可进一步包括设置在第三部分上并被配置成支撑固定电极的支撑层。

本发明还提供一种制造麦克风的方法，所述方法可包括以下步骤：在衬底内形成凹部；在衬底上形成氧化膜；在氧化膜上形成振动单元；在振动单元上方并与所述振动单元间隔开地形成固定电极，所述固定电极可包括多个进气口；和蚀刻衬底的背面和氧化膜以形成贯通孔，所述贯通孔暴露振动单元的一部分。振动单元可包括设置在贯通孔上方的第一部分和第二部分，以及设置在衬底上的第三部分，其中第一部分与第三部分可彼此间隔开，且第二部分可连接在第一部分与第三部分之间，并且可包括第一压电部和第二压电部。

形成振动单元的步骤可包括：在凹部内的氧化膜上形成第一压电部；在氧化膜和第一压电部上形成第一绝缘膜、振动膜和第二绝缘膜；图案化第一绝缘膜、振动膜和第二绝缘膜；及在第二绝缘膜上，在与所述第一压电部相反的位置处形成第二压电部。

形成固定电极的步骤可包括在振动单元上形成牺牲层，在牺牲层上形成金属层以及图案化金属层，并去除牺牲层的一部分。衬底可由硅形成。

因此，根据本发明的示范性实施例的麦克风可具有以下优点。设置在振动单元内的压电部可限制施加到压电部的应力并且能基于从麦克风的外部引入的声音的声压的高度进行声音的有源检测(active detection)。可基于从麦克风的外部施加到麦克风上的声音的声压的高度改善声音的测量范围。