[发明专利]制造电声换能器的方法

说明书

本发明涉及制造电声换能器(1)的方法，该电声换能器包括：‑框架；‑相对于框架可移动的元件(13)，该可移动元件(13)包括膜片(131)和用于使膜片刚性化的结构(132)；‑第一传输臂(141)，可移动元件(13)耦合到第一传输臂(141)的端部；在该方法中在蚀刻衬底(21)的步骤(S7)期间使用屏蔽(24b)来保护刚性结构(132)，衬底的蚀刻使得能够界定第一传输臂并且减轻可移动元件(13)。本发明的电声换能器能够消除电声换能器的不同体积之间的空气泄露。

技术领域

本发明的技术领域是微机电系统(MEMS)或纳米机电系统(NEMS)类型的设备的领域。本发明更特别地涉及一种制造电声换能器的方法，该电声换能器包括用于在以密封方式彼此隔离的两个区域之间传输运动和力的设备。这种电声换能器可以用作传声器或扬声器。

背景技术

微机电或纳米机电传声器代表了快速地扩张的市场，特别是由于移动设备的发展，例如平板电脑、智能手机和其他连接的物体，其中它们正逐渐替代驻极体传声器。

传声器测量大气压力，也称为声压的快速变化。因此，它们包括与外部接触的至少一部分。

当前制造的大多数MEMS或NEMS传声器是电容检测传声器。专利申请 FR3059659描述了电容检测传声器的示例，其包括可移动元件、电容检测装置和用于在可移动元件和电容检测装置之间传输运动的设备。

可移动元件能够收集压力变化。它可以由刚性活塞形成，该刚性活塞包括膜片，也称为薄层和用于使膜片刚性化的结构。该膜片在通向外部环境的空腔和传声器的后部体积之间形成分隔，该后部体积也称为基准体积，因为其中基准压力占优势。因此，膜片的一面承受基准压力，而膜片的相对面承受大气压力(希望检测其变化)。可移动元件连接到传声器的第一区域中的运动传输设备。

电容检测装置可以测量活塞的位移，并因此测量压力的变化。它们以密封方式布置在与第一区域隔离的第二区域中。它们包括可移动电极和相对于可移动电极布置的至少一个固定电极。电极形成电容器的电枢，其电容根据活塞的位移而变化。第二区域是处于受控气氛(通常在真空中)下的腔室，以减少粘滞摩擦现象和相关噪音。

传输设备包括延伸到第一区域中的至少一个第一传输臂和延伸到第二区域中的至少一个第二传输臂。活塞耦合到第一传输臂的第一端，而电容检测装置的可移动电极耦合到第二传输臂的端部。第一和第二传输臂通过枢转关节连接到它们的第二端。该枢转关节允许传输臂相对于传声器的框架旋转，并同时地确保第一区域和第二区域之间的密封。

这种传声器的制造特别地包括修整活塞的步骤和界定传输臂的步骤，以使它们相对于框架可移动。如果不刺穿活塞，并在承受大气压力的腔体和传声器的后部体积(承受基准压力)之间产生大量的空气泄露的话，这些步骤很难实施。

发明内容

更通常地，需要制造电声换能器，同时仍限制电声换能器的不同体积之间的空气泄露，该电声换能器包括：

-框架；

-相对于框架可移动的元件，该可移动元件包括膜片和用于使膜片刚性化的结构；

-第一传输臂，可移动元件耦合到第一传输臂的端部。

根据本发明的第一方面，通过提供包括以下步骤的制造方法趋于满足这种需要：

-提供依次地包括衬底、第一牺牲层和第一结构层的堆栈；

-在第一结构层上形成第二牺牲层，第二牺牲层包括第一分离部分和第二分离部分；

-在第一结构层和第二牺牲层上形成第二结构层；

-蚀刻第二结构层，以暴露第二牺牲层的第一部分，并且以界定可移动元件的刚性结构，第二牺牲层的第二部分被刚性结构包封；