[发明专利]硅基麦克风

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种硅基麦克风，尤其涉及硅基麦克风的振膜的结构。

【背景技术】

随着无线通讯的发展，全球移动电话用户越来越多，用户对移动电话的要求已不仅满足于通话，而且要能够提供高质量的通话效果，尤其是目前移动多媒体技术的发展，移动电话的通话质量更显重要，移动电话的麦克风作为移动电话的语音拾取装置，其设计好坏直接影响通话质量。

目前应用较多的麦克风包括传统的驻极体麦克风和新兴的微电机系统麦克风(Micro-Electro-Mechanical-System Microphone，简称MEMS麦克风)，MEMS麦克风是基于硅基半导体材料制成，故又称硅基麦克风。其封装体积比传统的驻极体麦克风小，性能也佳。因而，近几年，硅基MEMS麦克风取得了很大的发展空间。

现有常见的MEMS硅基麦克风包括内部设有空腔的基底、振膜和背极板，在基底和振膜或背极板之间还设有刻蚀阻挡层。振膜与背极板相对且与背极板间隔一定距离，以形成电容效应，当声音气流传递到振膜上时，振膜上下振动以产生位移，改变电容器的电容量，电容量的改变使电容器的输出端产生相应的交变电场，形成了与声波信号对应的电信号，从而完成声电转换的功能。现有常见硅基麦克风中的振膜为单层结构，从而存在使产品的寄生电容高的问题，并且在沉淀振膜电极层时所形成的应力也未得到良好地释放。

【发明内容】

本发明需解决的技术问题是提供一种寄生电容得到降低，并且能释放膜应力的硅基麦克风。

根据上述的技术问题，设计了一种硅基麦克风，其包括基底、与基底相连的阻挡层、与阻挡层连接的振膜，在基底和阻挡层的中心设有贯穿二者的空腔，所述振膜包括与阻挡层相连的边缘部和由边缘部围绕的振动主体，所述振膜的边缘部包括与阻挡层相连的高应力的氮化硅层和与氮化硅层相连的低应力的多晶硅层，所述振膜的振动主体仅包括低应力的多晶硅层。

作为本发明进一步改进，所述振膜的边缘部还设有间隙。

作为本发明进一步改进，所述振膜的振动主体为圆形。

与现有技术相比，由于本发明振膜的边缘部由两层构成，其振动主体为单层结构，可明显地降低寄生电容，以提供产品的灵敏度；并且，也大大减少其他结构层高应力对薄膜产生的应力梯度，从而达到释放应力的目的。

【附图说明】

图1是本发明硅基麦克风的立体示意图；

图2是本发明硅基麦克风的剖视示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，为本发明一种实施例硅基麦克风1。

该硅基麦克风1包括基底10、与基底相连的阻挡层11、位于阻挡层11之上的振膜12和背极板13。

基底10和阻挡层11的中心设有贯穿二者的空腔100，空腔100作为该硅基麦克风振膜振动的后腔。

该振膜12包括与阻挡层11相连的边缘部120和由边缘部围绕的振动主体121。边缘部120主要用于支撑振膜，而振动主体121主要用以响应声音信号而发生振动，即振膜的有效振动部分。

如图2所示，该振膜的边缘部120为两层结构层组成，而振动主体仅为单层结构。两层结构层的边缘部120为高应力的氮化硅层1201和低应力的多晶硅层1202，高应力的氮化硅层1201与阻挡层相连，振动主体仅由单层的多晶硅层组成。氮化硅层即由氮化硅材料而形成的层，多晶硅层即由多晶硅材料而形成的层。该结构的振膜的形成工艺是先在阻挡层上沉积一层氮化硅层，再将氮化硅层以作为振膜振动主体的中间部分释放掉，即掏空，然后再在被掏空的氮化硅层和阻挡层上沉积一层多晶硅层。在实施例中，振膜的振动主体为圆形，事实上，也可为其他形状，故，掏空的氮化硅层部分可根据要制成的振动主体的形状而设定。

为优化振膜的阻尼现象，在振膜边缘部上还设有间隙14。

背极板13位于振膜之上，与振膜相对，并间隔一定空隙距离，以形成电容效应。在背极板13上还设有声音通孔130，当声音气流传递到振膜上时，振膜振动主体上下振动以产生位移，改变电容器的电容量，电容量的改变使电容器的输出端产生相应的交变电场，形成了与声波信号对应的电信号，从而完成声电转换的功能。

由于本发明振膜的边缘部由两层构成，其振动主体为单层结构，可明显地降低寄生电容，以提供产品的灵敏度；并且，也大大减少其他结构层高应力对薄膜产生的应力梯度，从而达到释放应力的目的。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。