[实用新型]MEMS麦克风

说明书

本实用新型提供一种MEMS麦克风，MEMS麦克风的背板采用依次堆叠设置的背板绝缘层、背板导电层及背板机械层，使得背板绝缘层与振膜相向设置，从而可以避免振膜在过驱动时产生接通漏电现象，避免产品失效，提高产品的使用空间和良品率；采用PECVD法制备背板机械层，降低工艺时间，降低生产成本，降低污染颗粒，且由于PECVD的应力可调性，使得产品具有良好的设计兼容性和多样性，在大规模生产的过程中，也可采用APC系统对背板机械层的应力进行调整，以补偿传感空隙的厚度差异，提高生产的容错率及产品良率。

技术领域

本实用新型属于半导体制造及设计领域，涉及一种MEMS麦克风。

背景技术

微机电系统(Micro-Electro-Mechanical-System，MEMS)技术是指一种可将机械构件、驱动部件、光学系统、电控系统集成为一个整体的微型系统，它采用微电子技术和微加工技术，如硅体微加工、硅表面微加工、晶片键合等，相结合的制造工艺，制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。常见的产品包括MEMS加速度计、MEMS麦克风、微马达、微泵、微振子、MEMS光学传感器、MEMS压力传感器、MEMS陀螺仪、MEMS湿度传感器、MEMS气体传感器等等，以及它们的集成产品。

麦克风是一种微型的声学传感器，主要包括柱极体麦克风(ECM)和微机电系统麦克风(MEMS麦克风)。相对于传统的柱极体麦克风，MEMS麦克风具有包括尺寸小、成本少、功耗低、可靠性高等优势，而备受欢迎。根据工作原理和电学特性，MEMS麦克风的类型主要包括电容式MEMS麦克风、压电式MEMS麦克风和光电式MEMS麦克风等。

电容式MEMS麦克风，类似于可变电容，其主要结构有三大部分，两个电极即振膜(Diaphragm)与背板(Back Plate)，以及他们之间的传感空隙(Sensing Gap)。其中，振膜具有较好的弹性，在声波激励下会发生振动，产生位移变化，从而改变背板与振膜之间的间距，使MEMS麦克风的电容发生变化，后端的电路则可以通过检测电容变化，以获取声学信号。

目前，对于电容式MEMS麦克风中的背板结构大多采用包括导电层及机械层的双层结构。在该双层结构中，由于导电层与振膜相向(Face-to-Face)设置，当振膜过驱动(Over-Drive)时，振膜与导电层上下膜接触则会产生接通(Pull-In)现象，产生较大的漏电，引起产品失效；且为了获得良好质量的背板，两层通常采用低压化学气相沉积(Low PressureChemical Vaper Deposition，LPCVD)工艺制备，从而难以降低导电层及机械层的应力，且在采用LPCVD制备较厚的机械层时，工艺时间长，生产成本高，易产生大量污染颗粒，对生产维护和产能造成挑战，产品设计兼容性和多样性受到限制，且背板应力无法根据传感空隙进行对应的自动过程补偿(Auto Process Compensation，APC)，产品报废率较高。

因此，提供一种新型的MEMS麦克风，实属必要。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种MEMS麦克风，用于解决现有技术中MEMS麦克风所存在的漏电及上述一系列的生产问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种MEMS麦克风，所述MEMS麦克风包括：

基底；

振膜，所述振膜位于所述基底上方，包括相对的第一面及第二面；

背板，所述背板位于所述振膜的第二面上方，包括依次堆叠设置的背板绝缘层、背板导电层及背板机械层，且所述背板机械层的厚度分别大于所述背板绝缘层的厚度及背板导电层的厚度，所述背板机械层的应力小于所述背板绝缘层的应力；

背板通孔，所述背板通孔贯穿所述背板；