[发明专利]硅麦克风及其制造方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及半导体技术，尤其涉及一种硅麦克风及其制造方法。

背景技术

麦克风作为一种将声音信号转换为电信号的装置，广泛的应用在手机、摄像机等智能终端中。

随着社会的发展以及高科技术的不断进步，微电机技术(Micro Electro Mechanical Systems，简称MEMS)已经逐渐融入至麦克风的生产领域中，MEMS实现了各种传感器的微型化和低成本化，并且在智能终端中已经出现诸如MEMS硅麦克风的信号转换装置。

MEMS硅麦克风采用电容式的原理，由一个导电振膜和导电基底组成，导电振膜与导电基底之间形成电容结构。当导电振膜感受到外部的音频声压信号后，改变振动薄膜与导电基底间的距离，改变电容容量，再通过后续CMOS放大器将电容变化转化为电压信号的变化并进行输出。所述导电振膜与被导电基底之间的距离反映了导电振膜的振幅。

随着硅麦克风应用场景的扩展(如利用手机唱歌的应用场景等)，用户对硅麦克风的语音质量的要求越来越高。为了提高硅麦克风所感应的电信号的信噪比，在现有技术中，硅麦克风采用多振膜方式获取差分电信号。这增加了硅麦克风的尺寸，无法适应电子产品轻薄化的需求。因此，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明提供一种硅麦克风及其制造方法，以解决单振膜硅麦克风的信号质量差的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种硅麦克风，包括：导电基底，设有背腔和与背腔相通的多个声孔；导电振膜，弹性的悬覆在所有声孔之上、并与所述导电基底形成一绝缘间隙；差分电极板，悬覆在所述导电振膜之上、并与所述导电振膜形成一绝缘间隙；在所述导电基底、导电振膜和差分电极板均为导电介质，且均设置有用于输出基于导电振膜振动而变化的差分信号的金属电极；其中，所述差分电极板和/或导电振膜上分布有孔隙。

第二方面，本发明实施例还提供了一种硅麦克风的制造方法，包括：在预设区域分布有多个声孔的导电基底上生长第一绝缘层；在声孔侧的所述第一绝缘层上固设导电层，并将所述导电层覆盖声孔所分布的区域图案化，以得到导电振膜，其中，所述导电振膜边缘具有弹性图案；在所述导电振膜上继续生长所述第一绝缘层；在所述导电振膜上的第一绝缘层上固设又一导电层，并将所生长的导电层图案化，以得到差分电极板，其中，所述差分电极板和/或导电振膜在图案化时分布多个孔隙；在所述导电基底背面的声孔区域刻蚀背腔；利用刻蚀技术，去除所述声孔所在区域和预设的金属电极所在区域的第一绝缘层，并保留隔离所述导电振膜与导电基底之间、和所述导电振膜与差分电极板之间的第一绝缘层；沉积金属层，并将除预设的导电基底、导电振膜和差分电极板上的电极位置之外的金属层予以去除。

本实施例通过在导电振膜上覆盖差分电极板，实现了单振模的差分电容设 计方案。

附图说明

图1为本发明实施例一中的硅麦克风的结构示意图；

图2是本发明实施例二中的硅麦克风的结构示意图；

图3是本发明实施例三中的硅麦克风的结构示意图；

图4是本发明实施例四中的硅麦克风的制造方法流程图；

图5是本发明实施例四中的硅麦克风的制造过程中刻蚀第一绝缘层之前的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

需要说明的是，本申请各实施例中所说的上下方向为沿各示意图所在纸面的上和下方向，左右方向为面对各示意图时阅读者的左和右方向，前方向为垂直于各示意图所在纸面面向阅读者方向，后方向为垂直于各示意图所在纸面背离阅读者方向。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的硅麦克风的结构示意图，本实施例适用于硅麦克风与语音输出端相距极近时的情况。所述硅麦克风由下至上包括导电基底 11、导电振膜13、差分电极板15、金属电极(16、17、21)等。