[发明专利]MEMS麦克风及其制造方法

说明书

本发明提供了一种MEMS麦克风及其制造方法，在振膜的锚区固定部的内边缘或振动部的外边缘上形成防接触部，该防接触部包括限位凸起、限位柱和限位挡板中的至少一种，能够有效防止由于振膜的振动部在振动时与锚区固定部发生卡位或搭接的问题，提高器件性能。

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种MEMS麦克风及其制造方法。

背景技术

目前应用较多且性能较好的麦克风是微电机系统麦克风 (Micro-Electro-Mechanical-System Microphone)，又称硅基电容麦克风，以下简称为MEMS麦克风。MEMS麦克风是一种用微机械加工技术制作出来的电声换能器，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。

请参考图1，目前MEMS麦克风多由硅基底100以及位于硅基底100上的振膜101和背板103组成，背板103通常暴露在空气中，其上开设有声孔以接收外界的声音，振膜101与背板103相对并相隔一空腔102，振膜101与背板103组成的平板电容，振膜101与背板103分别作为该平板电容的两个电极，振膜101在声波的作用下产生振动以改变其与背板103之间的距离，进而改变该平板电容的电容，以将声波信号转化为了电信号。其中，为了增加振膜101振动的灵敏性，目前会在振膜101上刻出贯穿振膜101的沟道101c，将锚区固定部101b和振动部101a分开，且仅在几个点位置101d固定振膜101的振动部101a，如图2所示。

然而，由于振膜101的振动部101a靠点固定，而非全固定，因此振动时在振膜所在平面内会发生微小位移，由此导致振膜101的振动部101a和锚区固定部101b发生接触且无法回弹开，产生如图3所示的卡位问题或如图4所示的搭接问题，影响MEMS麦克风芯片的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MEMS麦克风及其制造方法，防止振膜振动时振动部和锚区固定部发生卡位或搭接的问题，提高器件性能。

为实现上述目的，本发明提供一种MEMS麦克风，具有振膜以及贯穿所述振膜的沟道，所述沟道将所述振膜分割为振动部以及围绕在所述振动部外围的锚区固定部，其中，所述振动部的外边缘和/或所述锚区固定部的内边缘上设有防接触部；且所述防接触部的至少部分侧壁凸设在所述沟道中，和/或，所述防接触部的顶端和底端中的至少一端相对于所述振膜是凸出的。

可选地，所述防接触部包括至少一个限位凸起，各个所述限位凸起沿着平行于所述振膜的顶面的方向凸设在所述沟道中。

可选地，所述锚区固定部内边缘上的所述限位凸起与所述锚区固定部一体成型，和/或，所述振动部外边缘上的所述限位凸起与所述振动部一体成型。

可选地，所述防接触部包括至少一个限位柱，相邻的所述限位柱之间相互间隔开，且各个所述限位柱沿着垂直于所述振膜的顶面的方向延伸且顶端和底端中的至少一端相对于所述振膜是凸出的；和/或，所述防接触部包括至少一块限位挡板，各块所述限位挡板沿着垂直于所述振膜的顶面的方向延伸且顶端和底端中的至少一端相对于所述振膜是凸出的。

可选地，所述限位柱和所述限位挡板均仅固定设置在所述锚区固定部的内边缘上。

可选地，所述限位柱和所述限位挡板的材料包括氮化硅、氮氧化硅、多晶硅和金属中的至少一种。

可选地，所述的MEMS麦克风还包括基底和多个点固定件，各个所述点固定件将所述振动部固定到所述基底的相应点上，所述锚区固定部的外边缘整体固定到所述基底上。

基于同一发明构思，本发明还提供一种MEMS麦克风的制造方法，包括：

在基底上形成第一牺牲层，并在所述第一牺牲层上沉积振膜；

对所述振膜进行刻蚀，以形成贯穿所述振膜的沟道，所述沟道将所述振膜分割为振动部以及围绕在所述振动部外围的锚区固定部；