CN111031460A - 一种mems芯片、制备方法及包括其的mems麦克风 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种MEMS芯片,所述芯片包括有具有背腔的衬底层,在所述衬底层上设置有由振膜层、第一绝缘层、背极层构成的平板电容器结构;所述振膜层上形成有泄压孔和覆盖所述泄压孔的过滤网。本发明提供的MEMS芯片,可确保泄压孔的泄压能力的同时,避免微尘粒子因吹气进入到MEMS芯片内而造成芯片性能受损,提高MEMS芯片的可靠性;再者,过滤网可有效缓冲进入至振膜层中的高压气流,防止高压气流对振膜层造成的损害;而且泄压孔和过滤网的制备工艺简单,易于实现;另外,通过设置覆盖泄压孔的过滤网还可将过滤网对麦克风的信噪比(SNR)的影响降到最低。

Description

一种MEMS芯片、制备方法及包括其的MEMS麦克风
技术领域
本发明涉及微机电技术领域,更具体地,本发明涉及一种MEMS芯片、制备方法及包括其的MEMS麦克风。
背景技术
MEMS(微型机电系统)麦克风是基于MEMS技术制造的麦克风,其中的MEMS芯片是MEMS麦克风中的重要部件。传统的MEMS芯片包括衬底以及固定在衬底上的振膜和背极,振膜和背极之间具有一定的间隙,振膜、背极构成了电容器并集成在硅晶片上,通过振膜的振动,改变振膜与背极之间的距离,从而将声音信号转换为电信号。
当MEMS麦克风受到机械冲击、吹气、跌落时,其中的MEMS芯片会受到较大的声压冲击,这往往会使振膜受到过大的压力而导致破裂受损,从而导致整个麦克风的失效。为了解决此问题,通常会在振膜上设置泄压结构,通过该泄压结构可以在产生泄气路径的同时降低振膜所承受的压力,缓冲振膜所受到的冲击。但是目前现有技术中泄压结构存在一定的弊端:在泄压结构产生泄气路径的同时,进气中的微尘粒子容易随之进入到麦克风的内部,从而落尘在麦克风内,甚至掉落在振膜与背极板之间,影响麦克风产品的性能及可靠性。
因此,为了克服现有技术存在的缺陷,需要提供一种新型的MEMS芯片、制备方法及包括其的MEMS麦克风。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种MEMS芯片,可确保泄气结构的泄压能力的同时,避免微尘粒子因吹气进入到MEMS芯片内而造成芯片性能受损,提高MEMS芯片的可靠性。
为解决上述第一个技术问题,本发明提供一种MEMS芯片,所述芯片包括有具有背腔的衬底层,在所述衬底层上设置有由振膜层、第一绝缘层、背极层构成的平板电容器结构;所述振膜层上形成有泄压孔和覆盖所述泄压孔的过滤网。
此外,优选的方案为,所述背极层上至少包括有与所述泄压孔对应的通气孔。
此外,优选的方案为,所述过滤网位于所述泄压孔内,所述过滤网的边缘侧壁与所述泄压孔的孔侧壁结合固定。
此外,优选的方案为,所述过滤网包括有滤网部和侧壁部,所述滤网部的至少部分边缘通过侧壁部结合固定在所述泄压孔的靠近或者背离所述背极的一侧边缘上。
此外,优选的方案为,所述振膜层上还形成有与所述泄压孔对应配置的可朝向背极一侧开启的泄压阀;所述泄压阀至少包括有用于与泄压孔配合形成泄压通道的阀体部;所述过滤网包括有滤网部和侧壁部,所述滤网部的至少部分边缘通过侧壁部结合固定在所述泄压孔的背离所述背极的一侧边缘上。
此外,优选的方案为,所述振膜层上还形成有与所述泄压孔对应配置的可朝向背极一侧开启的泄压阀;所述泄压阀包括有用于与泄压孔配合形成泄压通道的阀体部,以及由阀体部的部分边缘向背离背极方向延伸出的连接部,所述连接部的远离阀体部的端部结合固定在所述泄压孔的边缘上。
此外,优选的方案为,所述过滤网包括有滤网部和侧壁部,所述滤网部的至少部分边缘通过侧壁部结合固定在所述泄压孔的背离所述背极的一侧边缘上。
此外,优选的方案为,所述过滤网位于所述泄压孔内,所述过滤网的边缘侧壁与所述泄压孔的孔侧壁结合固定。
本发明的另一目的在于提供一种如上所述的MEMS芯片的制备方法。
为达到上述目的,本发明提供一种如上所述的MEMS芯片的制备方法,包括以下步骤:
S1、在衬底上形成振膜层,所述振膜层包括泄压孔和过滤网,所述过滤网在所述衬底一侧的正投影覆盖所述泄压孔在所述衬底一侧的正投影;
S2、在所述振膜层上依次形成第一绝缘层以及背极层。
此外,优选的方案为,所述步骤S1进一步包括以下步骤:
S11、在所述衬底上形成第三绝缘层;
S12、在所述第三绝缘层上形成第二绝缘层;
S13、在所述第二绝缘层上形成包括泄压孔和过滤网的振膜层。
此外,优选的方案为,所述步骤S13还进一步包括如下步骤:
S1311、在所述第二绝缘层上形成振膜材料层;
S1312、图案化所述振膜材料层形成包括泄压孔和位于所述泄压孔内的过滤网的振膜层。
此外,优选的方案为,所述步骤S13还进一步包括如下步骤:
S1321、图案化所述第二绝缘层以露出部分第三绝缘层;
S1322、在所述第二绝缘层和所述露出的第三绝缘层上形成振膜材料层;
S1323、研磨所述振膜材料层至露出所述第二绝缘层;
S1324、图案化所述振膜材料层以形成过滤网的基底结构;
S1325、在所述第三绝缘层、第二绝缘层、过滤网的基底结构上形成第四绝缘层,在竖直方向上所述第四绝缘层和第二绝缘层的厚度大于所述过滤网的基底结构的厚度;
S1326、在第四绝缘层上形成振膜层,所述振膜层通过贯通第四绝缘层的过孔与过滤网的基底结构连接,并在与所述过滤网的基底结构对应的振膜层上开设泄压孔。
此外,优选的方案为,所述步骤S13还进一步还包括以下步骤:
S1331、图案化所述第二绝缘层以露出部分第三绝缘层;
S1332、在所述第二绝缘层和所述露出的第三绝缘层上形成振膜材料层;
S1333、研磨所述振膜材料层至露出所述第二绝缘层;
S1334、图案化所述振膜材料层以形成过滤网的基底结构;
S1335、在所述第三绝缘层、第二绝缘层、过滤网的基底结构上形成第四绝缘层,在竖直方向上所述第四绝缘层和第二绝缘层的厚度大于所述过滤网的基底结构的厚度;
S1336、在第四绝缘层上形成振膜层,所述振膜层通过贯通第四绝缘层的过孔与过滤网的基底结构连接,并在与所述过滤网的基底结构对应的振膜层上开设泄压阀。
此外,优选的方案为,所述步骤S13还进一步包括如下步骤:
S1341、在所述第二绝缘层上形成振膜层,图案化所述振膜层以开设泄压孔;
S1342、在所述振膜层、泄压孔结构上形成第四绝缘层,所述第四绝缘层和振膜层的厚度大于所述泄压孔的厚度;
S1343、在所述第四绝缘层上形成振膜材料层,图案化与所述泄压孔对应的振膜材料层以形成过滤网的基底结构,所述过滤网的基底结构通过贯通第四绝缘层的过孔与振膜层连接。
此外,优选的方案为,所述步骤S1312进一步还包括以下步骤:
S13121、在所述振膜层上形成第四绝缘层;
S13122、在所述第四绝缘层上形成振膜材料层,图案化所述振膜材料层以形成与所述泄压孔对应配置的泄压阀的阀体结构,所述泄压阀的阀体结构通过贯通第四绝缘层的过孔与所述振膜层连接。
此外,优选的方案为,所述步骤S1326进一步还包括以下步骤:
S13261、在所述振膜层上形成第五绝缘层;
S13262、在所述第五绝缘层上形成振膜材料层,图案化所述振膜材料层以形成与所述泄压孔对应配置的泄压阀的阀体结构;所述泄压阀的阀体结构通过贯通第五绝缘层的过孔与所述振膜层连接。
本发明的另一目的在于提供一种MEMS麦克风。
为达到上述目的,本发明提供一种MEMS麦克风,所述麦克风包括:
由基板和壳体围成的包括有容腔的外部封装;
位于容腔内且设置在所述基板上的ASIC芯片;以及,
位于容腔内的如上所述的MEMS芯片。
本发明的有益效果如下:
1、本发明提供的MEMS芯片通过设置有过滤网和泄压孔,可确保泄压孔的泄压能力的同时,避免微尘粒子因吹气进入到MEMS芯片内而造成芯片性能受损,提高MEMS芯片的可靠性;再者,过滤网可有效缓冲进入至振膜层中的高压气流,防止高压气流对振膜层造成的损害;而且通过设置覆盖泄压孔的过滤网还可将过滤网对麦克风的信噪比(SNR)的影响降到最低;另外,泄压孔和过滤网的制备工艺简单,易于实现。
2、本发明提供的MEMS芯片通过在背极层设置有与所述泄压孔对应的通气孔和若干辅助通气孔,进一步扩大泄压孔的泄压通道,提高泄压孔的泄气能力。
3、本发明提供的MEMS芯片通过设置有泄压阀,可有效提高MEMS芯片在低频区的声学性能。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明提供的一种优选实施方式的MEMS芯片的结构示意图。
图2示出本发明提供的一种优选实施方式的振膜和背极的结构示意图。
图3示出本发明提供的一种优选实施方式的振膜和背极的结构示意图。
图4示出本发明提供的一种优选实施方式的振膜和背极的结构示意图。
图5示出本发明提供的一种优选实施方式的振膜和背极的结构示意图。
图6示出本发明提供的一种优选实施方式的过滤网的结构俯视图。
图7a-7p示出本发明提供的一种优选实施方式的MEMS芯片的制备方法流程示意图。
具体实施方式
在下述的描述中,出于说明的目的,为了提供对一个或者多个实施方式的全面理解,阐述了许多具体细节。然而,很明显,也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施方式。
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
由于目前现有技术中MEMS芯片的振膜上设置泄压结构存在一定的弊端:在泄压结构产生泄气路径的同时,进气中的微尘粒子容易随之进入到麦克风的内部,从而落尘在麦克风内,甚至掉落在振膜与背极板之间,影响麦克风产品的性能及可靠性。
为解决上述技术问题,本发明提供一种MEMS芯片,如图1-6所示,所述MEMS芯片包括具有背腔的衬底层10,在所述衬底层10上设置有由振膜层20、第一绝缘层30、背极层40构成的平板电容器结构。所述第一绝缘层的作用在于保证背极层与振膜层之间可以构成具有一定间隙的平板电容器结构,同时,还可以保证背极层与振膜层之间的绝缘。此外,在本发明提供的MEMS芯片中,所述振膜层20、第一绝缘层30、背极层40可通过依次沉积的方式形成在衬底层10上,所述衬底层可以采用单晶硅材料,所述背极层可以采用单晶硅或者多晶硅材料,这种材料的选择以及沉积的工艺属于本领域技术人员的公知常识,在此不再具体说明。
与现有MEMS芯片不同的,本发明所提供的MEMS芯片中,所述振膜层20上形成有泄压孔21和覆盖所述泄压孔21的过滤网22。所述过滤网可为单一材质,或者多层材质制备而成。进一步地,如图6所示,所述过滤网22上形成有若干个滤孔221,优选地,所述滤孔221呈阵列排布,滤孔221的形状可为圆形或多边形。通过设置有过滤网和泄压孔,可确保泄压孔的泄压能力的同时,避免微尘粒子因吹气进入到MEMS芯片内而造成芯片性能受损,提高MEMS芯片的可靠性;再者,过滤网可有效缓冲进入至振膜层中的高压气流,防止高压气流对振膜层造成的损害;另外,现有技术中存在有在包括背极和振膜的平行电容器的下方或上方设置有全覆盖的过滤网的技术方案,该现有技术的MEMS芯片从声孔进声时,声音必须穿过过滤网才能到达麦克风振膜,因此会严重影响麦克风的信噪比。而本发明所提供的实施方式中,过滤网仅需覆盖泄压孔,可将过滤网对麦克风的信噪比的影响减小到最低;而且泄压孔和过滤网的制备工艺简单,易于实现;另外,为进一步扩大泄压孔21的泄压通道,提高泄压孔21的泄气能力,所述背极层40上至少包括有与所述泄压孔21对应的通气孔41;优选地,所述背极层上还可包括有若干辅助通气孔42。
在本发明的另一个实施方式中,如图4所示,所述过滤网22位于所述泄压孔21内,所述过滤网22的边缘侧壁与所述泄压孔21的孔侧壁结合固定。这种结构的MEMS芯片进一步简化过滤网和泄压孔的制备工艺。同样,可理解的是,所述过滤网22可包括有滤网部222和侧壁部223,所述滤网部222的至少部分边缘通过侧壁部223结合固定在所述泄压孔21的靠近或者背离所述背极层40的一侧边缘上。具体地如图2、图3、图5所示,可为单侧、双侧或者三侧,本发明对此不做进一步限制。
为了达到本发明的上述目的,本发明还提供另一种优选的实施方式,如图1所示,该另一优选的实施方式中所述振膜层20上还形成有与所述泄压孔21对应配置的可朝向背极40一侧开启的泄压阀50;所述泄压阀50至少包括有用于与泄压孔21配合形成泄压通道的阀体部51,所述泄压阀50可为缝隙限制而成。优选地,通过在振膜层40上开口的方式,可同时形成泄压孔21以及包括阀体部51的泄压阀50。所述过滤网22包括有滤网部222和侧壁部223,所述滤网部222的至少部分边缘通过侧壁部223结合固定在所述泄压孔21的背离所述背极40的一侧边缘上。该另一优选的实施方式通过泄压阀、泄压孔、过滤网的配合,可在确保泄压阀的泄压能力的同时,避免微尘粒子因吹气进入到MEMS芯片内而造成芯片性能受损的基础上,并且进一步提高MEMS芯片在低频区的声学性能。进一步优选地,所述背极层40上还设置有凸起部43,所述凸起部43与背极层40可以是一体的,通过沉积、刻蚀等工艺形成。所述凸起部43从背极层40上朝向振膜层20的方向延伸,其可以是圆柱形状,也可以是矩形柱结构等。所述凸起部可防止在受到较大冲击时振膜层受压发生大变形容易贴于背极层导电层上从而导致振膜层与所述背极层之间短路的情况。
在进一步优选的实施方式中,所述振膜层20上还形成有与所述泄压孔21对应配置的可朝向背极40一侧开启的泄压阀50;所述泄压阀50包括有用于与泄压孔21配合形成泄压通道的阀体部51,以及由阀体部51的部分边缘向背离背极层40方向延伸出的连接部52,所述连接部52的远离阀体部51的端部结合固定在所述泄压孔21的边缘上。进一步地,所述过滤网22包括有滤网部222和侧壁部223,所述滤网部222的至少部分边缘通过侧壁部223结合固定在所述泄压孔21的背离所述背极40的一侧边缘上。可理解的是,所述过滤网也可位于所述泄压孔内,所述过滤网的边缘侧壁与所述泄压孔的孔侧壁结合固定。
需要说明的是,以上列举的实施方式为应用于后进声式的MEMS芯片,本领域技术人员可理解的是,本发明提供的MEMS芯片同样可应用于前进声式芯片中,当应用于前进声芯片时,所述振膜层位于靠近声孔的一侧,所述振膜层上形成有泄压孔和覆盖所述泄压孔的过滤网,本发明对此不作进一步的限制。
根据本发明的另一方面,本发明提供一种如上所述的MEMS芯片的制备方法,包括以下步骤:
S1、在衬底上形成振膜层,所述振膜层包括泄压孔和过滤网,所述过滤网在所述衬底一侧的正投影覆盖所述泄压孔在所述衬底一侧的正投影;更具体地,所述步骤S1进一步包括以下步骤:
S11、在所述衬底上形成第三绝缘层;
S12、在所述第三绝缘层上形成第二绝缘层;
S13、在所述第二绝缘层上形成包括泄压孔和过滤网的振膜层。
所述第三绝缘层可选用氮化硅或其他可用于作为刻蚀终止层的材料。第二绝缘层可采用聚氧化乙烯、二氧化硅或其他本领域技术人员所知的使衬底与振膜之间绝缘的材料。
S2、在所述振膜层上依次形成第一绝缘层以及背极层。所述第一绝缘层可采用聚氧化乙烯、二氧化硅或其他本领域技术人员所知的其他绝缘的材料。所述第一绝缘层及背极层通过依次沉积的方式形成在振膜层上。
在一种具体的实施方式中,所述步骤S13还进一步包括如下步骤:
S1311、在所述第二绝缘层上形成振膜材料层;
S1312、图案化所述振膜材料层形成包括泄压孔和位于所述泄压孔内的过滤网的振膜层。
这种具体的实施方式中,所述过滤网位于所述泄压孔内,所述过滤网的边缘侧壁与所述泄压孔的孔侧壁结合固定,可进一步简化过滤网和泄压孔的制备工艺,易于实现。
进一步地,所述步骤S1312进一步还包括以下步骤:
S13121、在所述振膜层上形成第四绝缘层;
S13122、在所述第四绝缘层上形成振膜材料层,图案化所述振膜材料层以形成与所述泄压孔对应配置的泄压阀的阀体结构;所述泄压阀的阀体结构通过贯通第四绝缘层的过孔与所述振膜层连接。该进一步的实施方式可进一步形成位于所述过滤网和泄压孔之上的泄压阀。
在一种优选的实施方式中,所述步骤S13还进一步包括如下步骤:
S1321、图案化所述第二绝缘层以露出部分第三绝缘层;
S1322、在所述第二绝缘层和所述露出的第三绝缘层上形成振膜材料层;
S1323、研磨所述振膜材料层至露出所述第二绝缘层;
S1324、图案化所述振膜材料层以形成过滤网的基底结构;
S1325、在所述第三绝缘层、第二绝缘层、过滤网的基底结构上形成第四绝缘层,在竖直方向上所述第四绝缘层和第二绝缘层的厚度大于所述过滤网的基底结构的厚度;
S1326、在第四绝缘层上形成振膜层,所述振膜层通过贯通第四绝缘层的过孔与过滤网的基底结构连接,并在与所述过滤网的基底结构对应的振膜层上开设泄压孔。
进一步优选地,所述步骤S1326进一步还可包括以下步骤:
S13261、在所述振膜层上形成第五绝缘层;
S13262、在所述第五绝缘层上形成振膜材料层,图案化所述振膜材料层以形成与所述泄压孔对应配置的泄压阀的阀体结构;所述泄压阀的阀体结构通过贯通第五绝缘层的过孔与所述振膜层连接。该进一步的实施方式中,所述过滤网位于所述振膜层背离所述背极层的一侧,所述泄压阀位于所述泄压孔靠近所述背极层的一侧表面。
在进一步优选的实施方式中,如图7a-7p所示。所述步骤S13还可进一步包括以下步骤:
S1331、图案化所述第二绝缘层60以露出部分第三绝缘层70;
如图7b所示,通过刻蚀所述第二绝缘层60,使得形成与所述过滤网22的滤孔21相匹配的结构。
S1332、在所述第二绝缘层60和所述露出的第三绝缘层70上形成振膜材料层80;
如图7c所示,沉积所述振膜材料层80以填充所述第二绝缘层60和露出的第三绝缘层70。
S1333、研磨所述振膜材料层80至露出所述第二绝缘层60;
如图7d所示,研磨平坦化所述振膜材料层80,使得振膜材料层80的厚度与所述过滤网22的基底结构224的厚度相同。
S1334、图案化所述振膜材料层80以形成过滤网22的基底结构224;
如图7e所示,将所述过滤网22的基底结构224周围的振膜材料层80刻蚀掉,露出第三绝缘层70,形成过滤网22的基底结构224。在这种优选的实施方式中,所述第三绝缘层70可起到支撑所述过滤网22的基底结构224的作用。
S1335、在所述第三绝缘层70、第二绝缘层60、过滤网22的基底结构224上形成第四绝缘层90,在竖直方向上所述第四绝缘层90和第二绝缘层60的厚度大于所述过滤网22的基底结构224的厚度;
如图7f所示,填充第四绝缘层90,使得第四绝缘层90覆盖所述过滤网22的基底结构224。所述第四绝缘层的材料可与第二绝缘层的材料相同或不同,可选用聚氧化乙烯、二氧化硅或其他本领域技术人员所知的其他绝缘的材料。
S1336、在第四绝缘层90上形成振膜层20,所述振膜层20通过贯通第四绝缘层90的过孔91与过滤网22的基底结构224连接,并在与所述过滤网22的基底结构224对应的振膜层20上开设泄压阀50。
具体地如图7g-7h所示,通过在第四绝缘层90上进行刻蚀,以露出所述过滤网22的基底结构224,再沉积振膜材料层80,形成振膜层20,使得振膜层20与所述过滤网22的基底结构224相接。在振膜层20的靠近所述贯通第四绝缘层90的过孔91处进行刻蚀,使得第四绝缘层90外露以形成泄压阀50,可理解的是,该优选的实施方式,通过在振膜上开口的方式,同时形成泄压阀和泄压孔。
随后,如图7i所示,沉积第一绝缘层30,并刻蚀第一绝缘层30使得振膜层20部分外露。之后如图7j所示,在振膜层20外露的部分上以及所述第一绝缘层30上沉积导电层100,对导电层100作进一步的刻蚀,使得第一绝缘层30外露,以形成与所述背极层40的凸起部43匹配的结构。如图7k-7l所示,在所述第一绝缘层30、导电层100上沉积背极层40,并对所述背极层40进行刻蚀,以露出第一绝缘层30,形成所述背极层40上的通气孔41结构。如图7m所示,在外露的导电层100上沉积金属垫片层110,以实现振膜层30、背极层40分别与外部电路进行电连接。最后,如7n-7p所示,从背部对衬底10进行腐蚀,同时刻蚀第三绝缘层70,湿法刻蚀第二绝缘层60、第四绝缘层90和第一绝缘层30。
在另一种优选的实施方式中,所述步骤S13还进一步包括如下步骤:
S1341、在所述第二绝缘层上形成振膜层,图案化所述振膜层以开设泄压孔;
S1342、在所述振膜层、泄压孔结构上形成第四绝缘层,所述第四绝缘层和振膜层的厚度大于所述泄压孔的厚度;
S1343、在所述第四绝缘层上形成振膜材料层,图案化与所述泄压孔对应的振膜材料层以形成过滤网的基底结构,所述过滤网的基底结构通过贯通第四绝缘层的过孔与振膜层连接。该另一优选的实施方式中,所述过滤网结合固定在所述泄压孔的靠近所述背极的一侧边缘上。
根据本发明的另一方面,本发明提供一种MEMS麦克风。所述麦克风包括由基板和壳体围成的包括有容腔的外部封装;位于容腔内且设置在所述基板上的ASIC芯片;以及位于容腔内的如上所述的MEMS芯片。在该实施方式所提供的MEMS麦克风结构中,MEMS芯片可以接收来自外界的声音,并将该声音转换成电信号,ASIC芯片接受来自MEMS芯片发出的电信号,并对该电信号进行处理,并对外输出。其中ASIC芯片可通过本领域技术人员所熟知的方式连接在基板上,例如可通过胶水(硅胶)粘接固定,或者通过贴片胶贴装在基板上。MEMS芯片与所述ASIC芯片间通过金线电性连接,使得MEMS芯片输出的信号可以通过ASIC芯进行处理;所述ASIC芯片与所述基板间通过金线电性连接,使得经ASIC芯片对MEMS芯片输出的电信号进行处理后对外输出。需要说明的是,所述基板的材料可以有多种选择,例如为FR4板材、BT板或陶瓷板,本发明对此并不做进一步限制。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (17)

1.一种MEMS芯片,其特征在于,所述芯片包括有:
具有背腔的衬底层,在所述衬底层上设置有由振膜层、第一绝缘层、背极层构成的平板电容器结构;
所述振膜层上形成有泄压孔和覆盖所述泄压孔的过滤网。
2.根据权利要求1所述的MEMS芯片,其特征在于,所述背极层上至少包括有与所述泄压孔对应的通气孔。
3.根据权利要求1所述的MEMS芯片,其特征在于,所述过滤网位于所述泄压孔内,所述过滤网的边缘侧壁与所述泄压孔的孔侧壁结合固定。
4.根据权利要求1所述的MEMS芯片,其特征在于,所述过滤网包括有滤网部和侧壁部,所述滤网部的至少部分边缘通过侧壁部结合固定在所述泄压孔的靠近或者背离所述背极的一侧边缘上。
5.根据权利要求1所述的MEMS芯片,其特征在于,所述振膜层上还形成有与所述泄压孔对应配置的可朝向背极一侧开启的泄压阀;
所述泄压阀至少包括有用于与泄压孔配合形成泄压通道的阀体部;
所述过滤网包括有滤网部和侧壁部,所述滤网部的至少部分边缘通过侧壁部结合固定在所述泄压孔的背离所述背极的一侧边缘上。
6.根据权利要求1所述的MEMS芯片,其特征在于,所述振膜层上还形成有与所述泄压孔对应配置的可朝向背极一侧开启的泄压阀;
所述泄压阀包括有用于与泄压孔配合形成泄压通道的阀体部,以及由阀体部的部分边缘向背离背极方向延伸出的连接部,所述连接部的远离阀体部的端部结合固定在所述泄压孔的边缘上。
7.根据权利要求6所述的MEMS芯片,其特征在于,所述过滤网包括有滤网部和侧壁部,所述滤网部的至少部分边缘通过侧壁部结合固定在所述泄压孔的背离所述背极的一侧边缘上。
8.根据权利要求6所述的MEMS芯片,其特征在于,所述过滤网位于所述泄压孔内,所述过滤网的边缘侧壁与所述泄压孔的孔侧壁结合固定。
9.一种如权利要求1-8所述的MEMS芯片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在衬底上形成振膜层,所述振膜层包括泄压孔和过滤网,所述过滤网在所述衬底一侧的正投影覆盖所述泄压孔在所述衬底一侧的正投影;
S2、在所述振膜层上依次形成第一绝缘层以及背极层。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1进一步包括以下步骤:
S11、在所述衬底上形成第三绝缘层;
S12、在所述第三绝缘层上形成第二绝缘层;
S13、在所述第二绝缘层上形成包括泄压孔和过滤网的振膜层。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S13还进一步包括如下步骤:
S1311、在所述第二绝缘层上形成振膜材料层;
S1312、图案化所述振膜材料层形成包括泄压孔和位于所述泄压孔内的过滤网的振膜层。
12.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S13还进一步包括如下步骤:
S1321、图案化所述第二绝缘层以露出部分第三绝缘层;
S1322、在所述第二绝缘层和所述露出的第三绝缘层上形成振膜材料层;
S1323、研磨所述振膜材料层至露出所述第二绝缘层;
S1324、图案化所述振膜材料层以形成过滤网的基底结构;
S1325、在所述第三绝缘层、第二绝缘层、过滤网的基底结构上形成第四绝缘层,在竖直方向上所述第四绝缘层和第二绝缘层的厚度大于所述过滤网的基底结构的厚度;
S1326、在第四绝缘层上形成振膜层,所述振膜层通过贯通第四绝缘层的过孔与过滤网的基底结构连接,并在与所述过滤网的基底结构对应的振膜层上开设泄压孔。
13.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S13还进一步还包括以下步骤:
S1331、图案化所述第二绝缘层以露出部分第三绝缘层;
S1332、在所述第二绝缘层和所述露出的第三绝缘层上形成振膜材料层;
S1333、研磨所述振膜材料层至露出所述第二绝缘层;
S1334、图案化所述振膜材料层以形成过滤网的基底结构;
S1335、在所述第三绝缘层、第二绝缘层、过滤网的基底结构上形成第四绝缘层,在竖直方向上所述第四绝缘层和第二绝缘层的厚度大于所述过滤网的基底结构的厚度;
S1336、在第四绝缘层上形成振膜层,所述振膜层通过贯通第四绝缘层的过孔与过滤网的基底结构连接,并在与所述过滤网的基底结构对应的振膜层上开设泄压阀。
14.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S13还进一步包括如下步骤:
S1341、在所述第二绝缘层上形成振膜层,图案化所述振膜层以开设泄压孔;
S1342、在所述振膜层、泄压孔结构上形成第四绝缘层,所述第四绝缘层和振膜层的厚度大于所述泄压孔的厚度;
S1343、在所述第四绝缘层上形成振膜材料层,图案化与所述泄压孔对应的振膜材料层以形成过滤网的基底结构,所述过滤网的基底结构通过贯通第四绝缘层的过孔与振膜层连接。
15.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1312进一步还包括以下步骤:
S13121、在所述振膜层上形成第四绝缘层;
S13122、在所述第四绝缘层上形成振膜材料层,图案化所述振膜材料层以形成与所述泄压孔对应配置的泄压阀的阀体结构,所述泄压阀的阀体结构通过贯通第四绝缘层的过孔与所述振膜层连接。
16.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1326进一步还包括以下步骤:
S13261、在所述振膜层上形成第五绝缘层;
S13262、在所述第五绝缘层上形成振膜材料层,图案化所述振膜材料层以形成与所述泄压孔对应配置的泄压阀的阀体结构;所述泄压阀的阀体结构通过贯通第五绝缘层的过孔与所述振膜层连接。
17.一种MEMS麦克风,其特征在于,所述麦克风包括:
由基板和壳体围成的包括有容腔的外部封装;
位于容腔内且设置在所述基板上的ASIC芯片;以及,
位于容腔内的如权利要求1至8任一项权利要求所述的MEMS芯片。
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