[发明专利]MEMS扬声器及其制造方法以及电子设备

说明书

本发明提出一种MEMS扬声器及其制造方法以及电子设备，该MEMS扬声器具有较好的性能。该扬声器的执行器具有多个按振动方向平行排布的条形分支，所述条形分支的硅基骨架的具有层叠结构的侧面与相邻侧面的夹角在70°至110°之间或者在80°至100°之间；并且/或者，所述硅基骨架的具有层叠结构的侧面的粗糙度小于100nm或小于10nm。

技术领域

本发明涉及一种MEMS扬声器及其制造方法以及电子设备。

背景技术

微型扬声器目前被广泛的应用于各类小型化微型化的声学器件、电子 设备，用于多媒体及电子娱乐设备之中。基于MEMS(微机电系统)执行 器的MEMS扬声器是实现微型扬声器的一种新的重要手段，其核心工作 原理是利用压电材料实现声能(机械能)-电能的耦合和相互转化。

目前，扬声器的小型/微型化是业内的关注点之一。由于尺寸小，扬声 器的性能(如输出声压)提升受到一定的制约。如何在小尺寸/小空间下进 行扬声器的内部结构优化设计是影响微型扬声器性能的关键要素。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种MEMS扬声器及其制造方法以及电子设 备，该方法提出，为了实现MEMS扬声器实现小型化、高声压的目标， 需要有垂直、光滑侧面的MEMS压电执行器。本发明提供如下技术方案：

一种MEMS扬声器，所述扬声器的执行器具有多个按振动方向平行 排布的条形分支，所述条形分支的硅基骨架的具有层叠结构的侧面与相邻 侧面的夹角在70°至110°之间或者在80°至100°之间；并且/或者，所述硅 基骨架的具有层叠结构的侧面的粗糙度小于100nm或小于10nm。

可选地，所述条形分支的硅基骨架为110型硅，该硅基骨架的垂直 于振动方向的面为111晶面。

可选地，相邻所述硅基骨架的端部之间的扬声器内壁具有五边形倾斜 面。

可选地，在硅基骨架两侧面或一侧面由内向外依次为压电层、顶电极； 或者，在硅基骨架两侧面或一侧面由内向外依次为底电极、压电层、顶电 极；或者，在硅基骨架两侧面或一侧面依次为晶种层、底电极、压电层、 顶电极。

可选地，所述硅基骨架的材料为N型或P型掺杂硅。

可选地，所述掺杂硅的电阻率低于2000欧姆厘米。

一种制造MEMS扬声器的方法，所述扬声器的执行器具有多个平行 设置的条形分支，该方法包括：在110硅晶圆上覆盖掩膜，然后使用湿 法进行刻蚀以得到所述条形分支的硅基骨架，该掩膜的掩膜窗口具有条形 部；或者，在硅晶圆上覆盖掩膜，使用深硅刻蚀工艺得到所述条形分支的 硅基骨架，然后将硅基骨架在氢气氛围内高温退火，该掩膜的掩膜窗口具 有条形部。

可选地，该条形部与110晶面和111晶面的一条交线的夹角在2° 以内，该111晶面垂直于该110晶面。

可选地，所述硅晶圆为SOI型晶圆，该SOI型晶圆的二氧化硅层作为 止刻层。

可选地，还包括：在水平方向上去除所述二氧化硅层的中间部分，以 形成一圈二氧化硅凸起。

可选地，得到所述条形分支的硅基骨架之后，在硅基骨架上形成各功 能层。

可选地，在硅基骨架上形成各功能层的步骤包括：在硅基骨架两侧面 或一侧面依次制作压电层、顶电极；在硅基骨架上形成各功能层的步骤包 括：在硅基骨架两侧面或一侧面依次制作底电极、压电层、顶电极；或者， 在硅基骨架上形成各功能层的步骤包括：在硅基骨架两侧面或一侧面依次 制作晶种层、底电极、压电层、顶电极。

可选地，所述掩膜窗口为多个平行的条形窗口；在硅基骨架上形成各 功能层之后，采用刀具对所述刻蚀所得到的条形分支进行切割以形成具有 自由端的条形分支。