CN110631685A - 一种振动检测装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种振动检测装置及其制造方法。该振动检测装置包括衬底；背极；以及振膜结构；振膜结构可振动地设置于所述衬底和所述背极之间，并与所述背极形成电容，其中，所述振膜结构包括振膜以及位于所述振膜上表面和/或下表面的至少一个质量块。本发明实施例提供的振动检测装置及其制造方法，在振膜的上表面和/或下表面设计有用于增加质量的质量块，形成了新的振膜结构，增加了对振动信号敏感的灵敏度，实现对人类语音范围内的机械/骨骼振动信号敏感；新的振膜结构的质量中心与振膜的质量中心的连线垂直于振膜或是重合，避免质量中心偏移造成的影响。

Description

一种振动检测装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种振动检测装置及其制造方法。

背景技术

在现有技术中，加速度计等用于检测振动的传感器的MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)芯片往往具有较高的成本，不利于大规模的推广使用。

在实际的应用中，检测对象往往具有特定的振动范围。例如市面上出现的检测骨传导声音信息等声学范围内振动信号的需求。

希望能有一种成本较低的振动检测装置，能够满足特定检测范围内的振动检测。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种振动检测装置及其制造方法，以提供一种对人类语音范围内的机械/骨骼振动信号具有较好响应的振动检测装置。

根据本发明的一方面，提供一种振动检测装置，包括：衬底；背极；以及振膜结构，可振动地设置于所述衬底和所述背极之间，并与所述背极形成电容，其中，所述振膜结构包括振膜以及位于所述振膜上表面和/或下表面的至少一个质量块。

优选地，所述振膜的质量中心与所述振膜结构的质量中心的连线垂直于所述振膜，或所述振膜的质量中心与所述振膜结构的质量中心重合。

优选地，所述背极包括至少一个通孔，每个所述通孔贯穿所述背极，至少一个所述通孔与相应的所述质量块位置对应且互不接触，所述通孔的开口尺寸大于相应的所述质量块的尺寸，以允许相应的所述质量块的至少部分设置在所述通孔内。

优选地，所述衬底包括第一部分和第二部分，至少一个所述质量块附着于所述振膜的下表面且可移动地设置于所述第一部分和所述第二部分之间。

优选地，所述衬底的所述第一部分和所述第二部分相连或分离。

优选地，附着于所述振膜的下表面的所述质量块的厚度小于所述衬底的厚度。

根据本发明的另一方面，提供一种振动检测装置的制造方法，包括以下步骤：在衬底上方形成振膜；在所述振膜上方形成背极，所述背极与所述振膜分离设置以形成电容；以及形成至少一个质量块，所述质量块位于所述振膜的上表面和/或下表面。

优选地，形成所述质量块的步骤包括：形成牺牲层，所述牺牲层包括分布在所述振膜的第一表面上的至少一个第一牺牲区；形成覆盖所述牺牲区的生长层，所述生长层包括具有至少一个释放孔且分布于各个所述第一牺牲区上方的所述背极，每个所述第一牺牲区的一部分被相应的所述释放孔暴露；所述生长层的至少一部分与所述振膜相连接以形成所述质量块；以及经所述至少一个释放孔去除所述至少一个第一牺牲区，使得所述背极被释放以与所述质量块和所述振膜分离。

优选地，所述牺牲层还包括至少一个贯穿孔和被保留的至少一个第二牺牲区，所述至少一个第二牺牲区与待去除的所述至少一个第一牺牲区相间分布在所述振膜的第一表面并被相应的所述贯穿孔隔开，所述质量块包括所述至少一个第二牺牲区。

优选地，在形成所述生长层时，各个所述贯穿孔被所述生长层填充以使每个所述第二牺牲区的侧壁被所述生长层覆盖，部分所述生长层覆盖各个所述第二牺牲层的上表面，所述质量块还包括覆盖在所述第二牺牲区表面的部分所述生长层。优选地，至少一个所述通孔与相应的所述质量块位置对应且互不接触，所述通孔的开口尺寸大于相应的所述质量块的尺寸，以允许相应的所述质量块的至少部分设置在所述通孔内。

优选地，形成所述质量块的步骤包括：去掉部分所述衬底，使得所述衬底包括开口和所述质量块，所述开口由所述衬底的上表面向下表面延伸，所述质量块与所述振膜的下表面相连以随所述振膜振动，所述质量块位于所述开口中且不与所述衬底接触。

本发明实施例提供的振动检测装置及其制造方法，在振膜的上表面和/或下表面设计有用于增加质量的质量块，形成了新的振膜结构，增加了对振动信号敏感的灵敏度，实现对人类语音范围内的机械/骨骼振动信号敏感，以实现对人类语音范围内的振动检测；新的振膜结构的质量中心与振膜的质量中心的连线垂直于振膜或是重合，避免质量中心偏移造成的影响。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据现有技术的麦克风的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例的一种振动检测装置的结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例的另一种振动检测装置的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例的又一种振动检测装置的结构示意图；

图5至图7示出了根据本发明实施例的一种振动检测装置在制造过程各阶段中的截面示意图；

图8至图12示出了根据本发明实施例的另一种振动检测装置在制造过程各阶段中的截面示意图；

图13至图20示出了根据本发明实施例的又一种振动检测装置在制造过程各阶段中的截面示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。

由背景技术可知，现有的振动检测装置往往具有较高的成本，不利于大规模的推广使用。针对市面上出现的检测骨传导声音信息等声学范围内振动信号的需求，希望能有一种相对不太敏感空气中的振动信号，但是对人类语音范围内的机械/骨骼振动信号敏感，且成本较低的振动检测装置。

图1示出了根据现有技术的麦克风的结构示意图。如图1所示，现有的麦克风包括衬底层100、振膜210和背极层300。

衬底层100用作衬底以及支撑麦克风结构。振膜210主要为一层平整的振膜，例如为由多晶硅组成的硅振膜。背极层300与振膜210构成电容极板，背极层300与振膜210之间包括空腔302。背极层300上开有通孔301，通孔301也可称为声孔。空气通过通孔301进入空腔302内，声音产生的空气压力引起振膜210的振动，进而改变电容，从而实现声电转换。

现有的麦克风在不做改进的情况下，对人类语音范围内的机械/骨骼振动信号不敏感，是无法实现振动检测。

本发明实施例提供了一种新的振动检测装置。图2示出了根据本发明实施例的一种振动检测装置的结构示意图。如图2所示，该结构包括衬底层100、振膜结构200和背极层300。其中，振膜结构200包括振膜210和质量块220。质量块220例如为凸出于振膜210表面的至少一个分立的柱状凸起，每个柱状凸起具有一定的质量。柱状凸起用于实现增加振膜结构200的质量。质量块220位于振膜210的上表面和/或下表面。衬底层100用作衬底以及支撑振动检测装置。背极层300与振膜结构200构成电容极板，背极层300与振膜结构200之间包括空腔302。背极层300上开有通孔301，空气通过通孔301进入空腔302内。

振膜结构200满足敏感振动公式：

K*x＝m*a

其中，K为振膜结构的刚度，x为敏感运动的位移(与传感器灵敏度成正比)，m为振膜结构质量，a为机械/骨骼振动加速度。

该实施例提供的振动检测装置，在K不变的前提下，增加了振膜结构的质量m，提高了传感器的灵敏度，能够对人类语音范围内的机械/骨骼振动信号作出较好的响应。

空气通过通孔301进入空腔302中，声压P作用到振膜结构200上，产生一个使振膜结构200移动的推力F。振膜结构200相当于一个弹簧，将推力F转化为位移量x。背极层300与振膜结构200构成一个电容，位移量x导致电容变化C。上述的感应过程将声信号转化为了电信号。

上述实施例提供的振动检测装置，在常规硅麦MEMS芯片成熟工艺的基础上，在振膜210上附加质量形成新的振膜结构200，增加了振动检测装置对振动信号敏感的灵敏度，从而使得振动检测装置对机械/骨骼等振动信号敏感的程度增加。

在本发明的一个优选实施例中，振动检测装置中的振膜结构200的质量中心与振膜210的质量中心的连线垂直于振膜210(所述垂直允许具有一定的形位公差)。

在本发明的一个优选实施例中，振动检测装置的振膜结构200包括振膜210和质量块220。其中，质量块220包括位于振膜210上表面的上质量块和位于振膜210下表面的下质量块。上质量块、振膜210和下质量块三者的质量中心与振膜210的质量中心重合(所述重合允许具有一定的形位公差)。

在本发明的可选实施例中，振膜210的质量中心与振膜结构200的质量中心的连线垂直于振膜210，垂直的具体角度可以是90°±15°。

在本发明的可选实施例中，振膜210的质量中心与振膜结构200的质量中心之间的间距小于振膜210最长内径的四分之一。

需要说明的是，为了防止偏心，可以使用常用的结构来进行限位，并应该允许一定的机械误差。

在上述实施例中，振动检测装置维持了振膜结构的质量中心位置不偏移或不变，避免了质量中心偏移造成的影响。

在本发明的一个优选实施例中，通过在振膜210的上表面增加上质量块，使振膜结构200的敏感质量得到小于50倍的增加；通过在振膜210的下表面增加下质量块，使振膜结构200的敏感质量得到50至1000倍的增加。可根据具体的需求，调整增加质量的位置、分布等，调整传感器灵敏度至合适的范围。

图3示出了根据本发明实施例的另一种振动检测装置的结构示意图。如图3所示，振动检测装置包括衬底层100、振膜结构200和背极层300。其中，振膜结构200包括振膜210和质量块220；质量块220为凸出于振膜210上表面的至少一个分立的柱状凸起，用于增加振膜结构200的质量。

在本发明的一个优选实施例中，背极层300上具有多个贯穿背极层300的通孔301。多个通孔301与质量块220的多个柱状凸起一一对应，并且在水平方向上，通孔301的开口尺寸大于柱状凸起的尺寸。每个通孔301贯穿背极层300，通孔301与相应的柱状凸起位置对应且互不接触，以允许相应的柱状凸起的至少部分移动至相应的通孔301内。背极层300与振膜结构200构成电容极板，质量块220参与电容极板的形成。在改变振膜结构200与背极层300间距离的同时，多个柱状凸起增加了有效面积变化量，从而增加了电容值的变化量，提高了振动检测装置的灵敏度。

在本发明的一个优选实施例中，背极层300上具有多个贯穿背极层300的通孔301。当质量块220的柱状凸起均位于通孔301的正下方时，通孔301的开口尺寸小于柱状凸起的尺寸。或者，质量块220的至少一个柱状凸起位于非通孔位置的下方，该至少一个柱状凸起用于防止振膜结构200在运动过程中粘附到背极层300上。

需要特别说明的是，可根据具体的实际需要，设计选择质量块220的结构、尺寸、材料、分布等。质量块220可以是由现有麦克风制作工艺中的其余层制得，也可以是由单独设置的层制得。

图4示出了根据本发明实施例的又一种振动检测装置的结构示意图。如图4所示，振动检测装置包括衬底层100、振膜结构200和背极层300。其中，振膜结构200包括振膜210和质量块220；质量块220为凸出于振膜210下表面的至少一个分立的柱状凸起，用于增加振膜结构200的质量。

需要特别说明的是，可根据具体的实际需要，设计选择质量块220的结构、尺寸、材料、质量、分布等。质量块220可以是由现有麦克风制作工艺中的其余层制得，也可以是由单独设置的层制得。

图5至图7示出了根据本发明实施例的一种振动检测装置在制造过程各阶段中的截面示意图。下面将结合图5至图7对本发明实施例的一种振动检测装置的制造方法进行详细描述。

形成衬底层(图中未示出)，并在衬底层上形成振膜210。

在振膜210的第一表面(上表面)上形成第一牺牲层400，并在第一牺牲层400上蚀刻出凹陷，露出振膜210，如图5所示。

在该步骤中，例如采用热氧化、溅射或化学气相沉积工艺在振膜210上形成第一牺牲层400，其中，第一牺牲层400的材料包括氧化硅、磷硅玻璃以及硼磷硅玻璃中的一种或种。对第一牺牲层400进行蚀刻处理，蚀刻出凹陷以露出振膜210。

在振膜210上形成覆盖第一牺牲层400的背极层300，并对背极层300进行图案化处理以形成蚀刻通道303，如图6所示。

在该步骤中，在振膜210的上方生长背极层300。背极层300覆盖第一牺牲层400的外表面，并通过填充第一牺牲层400上的凹槽与振膜210直接接触。例如采用光刻的方法图案化背极层300以形成蚀刻通道303。其中，蚀刻通道303可复用为声孔。

通过蚀刻通道303对第一牺牲层400进行去除，如图7所示。

在该步骤中，通过蚀刻通道303，对第一牺牲层400进行释放，去除第一牺牲层400。与振膜210相连接的背极层300形成位于振膜210上方的质量块220。即振膜结构200包括振膜210和质量块220，质量块220由背极层300制得。

在本发明的一个可选实施例中，形成至少一个质量块的步骤包括：

形成牺牲层。

在该步骤中，形成包括分布在振膜的第一表面上的至少一个第一牺牲区的牺牲层(第一牺牲层400)。

形成覆盖牺牲区的生长层。

在该步骤中，形成覆盖牺牲区的生长层。该生长层例如通过去除处理，可以得到背极和质量块。具体地讲，生长层包括具有至少一个释放孔且分布于各个第一牺牲区上方的背极，每个第一牺牲区的一部分被相应的释放孔暴露；生长层的至少一部分与所述振膜相连接以形成所述质量块。

进行释放处理，形成至少一个质量块。

在该步骤中，经至少一个释放孔去除至少一个第一牺牲区，使得所述背极被释放以与质量块和振膜分离；同时生长层的至少一部分作为质量块与振膜的上表面连接以随振膜振动。图8至图12示出了根据本发明实施例的另一种振动检测装置在制造过程各阶段中的截面示意图。下面将结合图8至图12对本发明实施例的另一种振动检测装置的制造方法进行详细描述。

形成衬底层(图中未示出)，并在衬底层上形成振膜210。

在振膜210上形成第一牺牲层400，如图8所示。

在该步骤中，例如采用热氧化、溅射或化学气相沉积工艺在振膜210上形成第一牺牲层400，其中，第一牺牲层400的材料包括氧化硅、磷硅玻璃以及硼磷硅玻璃中的一种或种。

在第一牺牲层400上刻蚀出凹陷，露出振膜210，如图9所示。

在振膜210上形成背极层300，背极层300覆盖第一牺牲层400，如图10所示。

在该步骤中，在振膜210的上方生长背极层300。背极层300覆盖第一牺牲层400的外表面，并通过填充第一牺牲层400上的凹槽与振膜210直接接触。

使背极层300图案化，形成蚀刻通道303，如图11所示。

在该步骤中，例如采用光刻的方法图案化背极层300以形成刻蚀通道303。

通过蚀刻通道303对第一牺牲层400进行去除，如图12所示。

在该步骤中，通过蚀刻通道303，对第一牺牲层400进行释放。释放环节去掉无关部分的第一牺牲层400。被背极层300包裹的第一牺牲层400无法被去除，部分背极层300包裹第一牺牲层400形成位于振膜210上方的质量块220。即振膜结构200包括振膜210和质量块220，质量块220包括未去除的第一牺牲层400以及包裹未去除的第一牺牲层400的背极层300。

在本发明的一个可选实施例中，牺牲层(第一牺牲层400)包括至少一个贯穿孔和被保留的至少一个第二牺牲区，至少一个第二牺牲区与待去除的至少一个第一牺牲区相间分布在振膜的第一表面并被相应的贯穿孔隔开，质量块包括所述至少一个第二牺牲区。在形成生长层时，各个贯穿孔被生长层填充以使每个第二牺牲区的侧壁被生长层覆盖，部分生长层覆盖各个第二牺牲层的上表面，质量块还包括覆盖在第二牺牲区表面的部分生长层。

需要说明的是，以上仅为本发明的部分实施例，本发明并不限于此。可根据具体的实际需要，设计选择质量块220的结构、尺寸、材料、质量、分布等，并确定相应的工艺流程。质量块220可以是由现有麦克风制作工艺中的其余层制得，也可以是由额外设置的层制得。

图13至图20示出了根据本发明实施例的又一种振动检测装置在制造过程各阶段中的截面示意图。下面将结合图13至图20对本发明实施例的又一种振动检测装置的制造方法进行详细描述。

在衬底层的第一表面上依次形成第一牺牲层、振膜结构以及背极层。

如图13所示，在该步骤中，在衬底层100的第一表面(上表面)上沉积形成第一牺牲层400。将第一牺牲层400图案化，并在图案化的第一牺牲层400上形成振膜210。在振膜210上形成背极层300，背极层300与振膜210形成电容结构。

进一步地，在衬底层的第二表面上形成第三牺牲层，并将第三牺牲层图案化。

如图14所示，在该步骤中，在衬底层100的第二表面(下表面)上沉积形成第三牺牲层700。第三牺牲层700由绝缘材料组成，例如二氧化硅。例如，可以采用低压化学气相沉积(LP-CVD)或者等离子增强型化学气相沉积(PECVD)等方法，在衬底层100上形成二氧化硅材质的第三牺牲层700。例如，当第三牺牲层700的厚度小于或等于1微米时，优选低压化学气相沉积的方法在衬底层100上形成二氧化硅材质的第三牺牲层700；当第三牺牲层700的厚度大于1微米时，优选等离子增强型化学气相沉积的方法在衬底层100上形成二氧化硅材质的第三牺牲层700。

图案化第三牺牲层700以形成贯穿第三牺牲层700的至少一个第一开口701，第一开口701暴露第二表面的部分区域。

在图案化步骤中，首先在第三牺牲层700的表面形成抗蚀剂层，采用光刻工艺在抗蚀剂层中形成包含开口的图案，然后以抗蚀剂层作为掩膜，采用选择性的蚀刻剂去除第三牺牲层700的暴露部分，从而在第三牺牲层700的表面形成第一开口701。在该步骤的蚀刻工艺中，可以选择合适的蚀刻剂，利用蚀刻剂对于衬底层100选择性去除第三牺牲层700的暴露部分的特性，使得蚀刻在衬底层100的表面停止。因而通过蚀刻剂的选择性蚀刻，可以控制蚀刻深度，使得第一开口701恰好穿过第三牺牲层700到达衬底层100的表面。在替代的实施例中，通过控制蚀刻的时间来控制蚀刻的深度，使得第一开口701恰好穿透第三牺牲层700到达衬底层100的表面。在蚀刻之后，可以通过灰化或溶剂中溶解来去除抗蚀剂层。该图形化步骤的蚀刻工艺例如是各向异性蚀刻。

进一步地，在第三牺牲层上形成第一保护层。

如图15所示，在该步骤中，在第三牺牲层700上形成第一保护层800(第一保护层800形成于第三牺牲层700的下表面)。

第一保护层800以覆盖所述第三牺牲层700的至少一个连通结构和所述第二表面暴露的部分区域。示例的，第一开口701在第三牺牲层700中形成至少一个连通结构(即由简单封闭曲线构成的结构)，在形成第一保护层800时至少完全覆盖某一个连通结构，以在后续步骤中作为蚀刻保护层。示例的，在图形化工艺中，在第一开口701中制作至少一个柱状结构的二氧化硅，然后第一保护层800部分覆盖该柱状结构，使得这些二氧化硅可以在后续的台阶制作工艺中被去除，最终在台阶底部形成多个柱状结构，提供了多样的台阶结构。

第一保护层800由绝缘材料组成，例如是氮化硅(Si₃N₄)等绝缘材料，起到绝缘和熏蒸保护作用，同时作为深槽蚀刻保护层。可以采用热氧化、低压化学气相沉积(LP-CVD)或者等离子增强型化学气相沉积(PECVD)等方法，在衬底层100和第三牺牲层700的表面上形成第一保护层800，第一保护层800的厚度例如是0.1微米。在优选的实施例中，第一保护层800还覆盖了衬底层100第二表面暴露的部分区域；优选地，第一保护层800同时覆盖所述第三牺牲层700和所述衬底层100第二表面暴露的区域。

进一步地，在第一保护层上形成第四牺牲层。

如图16所示，在该步骤中，在第一保护层800上形成第四牺牲层900(第四牺牲层900形成于第一保护层800的下表面)。第四牺牲层900覆盖第一保护层800以及第一保护层800上的开口。

优选地，可以在形成第四牺牲层900之后，进行化学机械平面化(CMP)处理，以获得平整的结构表面。

进一步地，图案化第四牺牲层以形成贯穿第四牺牲层的第二开孔，并以第四牺牲层900为掩膜对衬底层100进行刻蚀，从而在衬底层100中形成第一深槽901。

如图17所示，在该步骤中，采用光刻和/或蚀刻工艺对第四牺牲层900进行图形化，形成贯穿第四牺牲层900的开孔。开孔位于第一开口701中，并且暴露衬底层100的部分表面。接着，以第四牺牲层900为掩膜对衬底层100进行刻蚀，从而在衬底层100中形成第一深槽901

进一步地，去除第四牺牲层。

如图18所示，在该步骤中，采用湿法刻蚀工艺或者氢氟酸(VHF)蒸汽刻蚀去除第四牺牲层900。

优选地，使用BOE(Buffered Oxide Etch，缓冲氧化物刻蚀液)溶液去除第四牺牲层900。此时，第一保护层800可以起到保护隔离第三牺牲层700的作用。

进一步地，以第一保护层800和第三牺牲层700为掩膜对衬底层100进行蚀刻。

如图19所示，在该步骤中，以第一保护层800和第三牺牲层700为掩膜对衬底层100进行蚀刻，在衬底层100中形成预定深度的第二深槽902，同时将第一深槽901向下延伸至预定深度，第一深槽901和第二深槽902构成台阶式开口。

进一步地，进行牺牲层、保护层的去除。

如图20所示，在该步骤中，对第三牺牲层700和第一保护层800进行去除，并对第一牺牲层400进行部分去除。振膜结构200包括振膜210和质量块220。质量块220包括衬底层100的一部分以及用于与振膜210连接的第一牺牲层400。

在本发明的一个优选实施例中，通过对形成质量块220的衬底层100的进一步加工，可以调整质量块220的质量。

需要说明的是，去除第四牺牲层900的步骤并非本发明实施例中必须的。在本发明的一个优选实施例中，可在第一保护层800上沉积得到第四牺牲层900时根据台阶式开口的最小结构厚度以及衬底对二氧化硅的刻蚀选择比得到第四牺牲层900的厚度，即可在后续的刻蚀步骤中，省略去除第四牺牲层900的步骤，仅通过一次刻蚀即可在所述衬底层100中形成台阶式开口。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (12)

1.一种振动检测装置，其特征在于，包括：

衬底；

背极；以及

振膜结构，可振动地设置于所述衬底和所述背极之间，并与所述背极形成电容，

其中，所述振膜结构包括振膜以及位于所述振膜上表面和/或下表面的至少一个质量块。

2.根据权利要求1所述的振动检测装置，其特征在于，所述振膜的质量中心与所述振膜结构的质量中心的连线垂直于所述振膜，或所述振膜的质量中心与所述振膜结构的质量中心重合。

3.根据权利要求1所述的振动检测装置，其特征在于，所述背极包括至少一个通孔，每个所述通孔贯穿所述背极，

至少一个所述通孔与相应的所述质量块位置对应且互不接触，所述通孔的开口尺寸大于相应的所述质量块的尺寸，以允许相应的所述质量块的至少部分设置在所述通孔内。

4.根据权利要求1所述的振动检测装置，其特征在于，所述衬底包括第一部分和第二部分，至少一个所述质量块附着于所述振膜的下表面且可移动地设置于所述第一部分和所述第二部分之间。

5.根据权利要求4所述的振动检测装置，其特征在于，所述衬底的所述第一部分和所述第二部分相连或分离。

6.根据权利要求4所述的振动检测装置，其特征在于，附着于所述振膜的下表面的所述质量块的厚度小于所述衬底的厚度。

7.一种振动检测装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

在衬底上方形成振膜；

在所述振膜上方形成背极，所述背极与所述振膜分离设置以形成电容；以及

形成至少一个质量块，所述质量块位于所述振膜的上表面和/或下表面。

8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，形成所述质量块的步骤包括：

形成牺牲层，所述牺牲层包括分布在所述振膜的第一表面上的至少一个第一牺牲区；

形成覆盖所述牺牲区的生长层，所述生长层包括具有至少一个释放孔且分布于各个所述第一牺牲区上方的所述背极，每个所述第一牺牲区的一部分被相应的所述释放孔暴露；所述生长层的至少一部分与所述振膜相连接以形成所述质量块；以及

经所述至少一个释放孔去除所述至少一个第一牺牲区，使得所述背极被释放以与所述质量块和所述振膜分离。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述牺牲层还包括至少一个贯穿孔和被保留的至少一个第二牺牲区，所述至少一个第二牺牲区与待去除的所述至少一个第一牺牲区相间分布在所述振膜的第一表面并被相应的所述贯穿孔隔开，

所述质量块包括所述至少一个第二牺牲区。

10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，在形成所述生长层时，各个所述贯穿孔被所述生长层填充以使每个所述第二牺牲区的侧壁被所述生长层覆盖，部分所述生长层覆盖各个所述第二牺牲层的上表面，

所述质量块还包括覆盖在所述第二牺牲区表面的部分所述生长层。

11.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，至少一个所述通孔与相应的所述质量块位置对应且互不接触，所述通孔的开口尺寸大于相应的所述质量块的尺寸，以允许相应的所述质量块的至少部分设置在所述通孔内。

12.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，形成所述质量块的步骤包括：

去掉部分所述衬底，使得所述衬底包括开口和所述质量块，

所述开口由所述衬底的上表面向下表面延伸，所述质量块与所述振膜的下表面相连以随所述振膜振动，所述质量块位于所述开口中且不与所述衬底接触。

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