[发明专利]MEMS麦克风

说明书

本发明提供了一种MEMS麦克风，衬底上的支撑墙体围合成一空腔，振动膜悬于空腔内且边缘延伸至支撑墙体内实现固定。背板结构上的释放孔阵列包括多个贯穿背板结构并与空腔连通的释放孔，在通过释放孔阵列释放牺牲层形成支撑墙体的过程中，支撑墙体的内壁的轮廓主要与释放孔阵列的最外圈释放孔有关，将最外圈释放孔配置为间隔排布的第一释放孔和第二释放孔。由于第一释放孔的孔径大于第二释放孔的孔径，利用第一释放孔会将支撑墙体的内壁腐蚀为波浪形，而利用第二释放孔可以“削”掉波浪形中的尖角，从而抑制尖角的形成，平滑支撑墙体内壁的轮廓，防止尖角戳破振动膜而导致振动膜脱落，提高器件的寿命和可靠性。

技术领域

本发明涉及微麦克风技术领域，尤其涉及一种MEMS麦克风。

背景技术

MEMS麦克风是采用微加工工艺制造的MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微电子机械系统)器件。由于具有体积小、灵敏度高、与现有半导体技术兼容性好的优点，MEMS麦克风在手机等移动终端上的应用越来越广泛。

MEMS麦克风的结构具有振动膜、背板结构及支撑墙体，支撑墙体围合成一空腔B'，背板结构位于支撑墙体上且遮盖空腔B'，振动膜悬于空腔B'内且边缘延伸至支撑墙体200'内进行固定。图1为现有的支撑墙体200'的结构示意图，如图1所示，在MEMS麦克风的制备过程中，支撑墙体200'是利用背板结构上的释放孔阵列释放牺牲层的方式形成的(刻蚀剂以释放孔阵列作为通道腐蚀部分牺牲层，剩余的牺牲层形成支撑墙体200'，被腐蚀的部分形成空腔B')，导致支撑墙体200'的内壁的轮廓不够平滑，而是呈波浪形，并且波浪形中具有尖角Q，由于振动膜需要在空腔B'内上下震动，而振动膜的边缘被支撑墙体200'固定，在振动膜振动的过程中，尖角Q容易刺破振动膜，从而导致振动膜破裂甚至从支撑墙体200'中脱落，进而导致器件损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MEMS麦克风，能够平滑支撑墙体内壁的轮廓，抑制尖角，从而提高器件的可靠性和寿命。

为了达到上述目的，本发明提供了一种MEMS麦克风，包括：

衬底；

支撑墙体，设置于所述衬底上并围合成一空腔；

振动膜，悬于所述空腔内且边缘延伸至所述支撑墙体内固定；

背板结构，位于所述支撑墙体上并遮盖所述空腔；以及，

释放孔阵列，包括多个贯穿所述背板结构并与所述空腔连通的释放孔，位于所述释放孔阵列的最外圈的释放孔包括间隔排布的第一释放孔和第二释放孔，所述第一释放孔的孔径大于所述第二释放孔的孔径。

可选的，所述空腔的中心与所述释放孔阵列的中心重合。

可选的，所述第一释放孔位于以所述释放孔阵列的中心为圆心的第一虚拟圆周上，所述第二释放孔位于以所述释放孔阵列的中心为圆心的第二虚拟圆周上，所述第一虚拟圆周与所述第二虚拟圆周重合或不重合。

可选的，相邻的所述第一释放孔之间的距离相等，和/或相邻的所述第二释放孔之间的距离相等。

可选的，所述最外圈释放孔以内的释放孔为第三释放孔，所述第三释放孔排布成矩形阵列、蜂巢结构阵列或同心旋转阵列。

可选的，所述背板结构具有对应所述空腔的释放区，所述释放孔阵列位于所述释放区内。

可选的，所述释放孔的孔径均为1微米至20微米。

可选的，所述释放孔为圆形孔、十字花孔及多边形孔中的一种或多种。

可选的，所述支撑墙体包括两个堆叠的支撑层，所述振动膜的边缘被夹持在两个所述支撑层之间。

可选的，所述衬底中形成有声腔，所述声腔贯穿所述衬底并与所述空腔连通。