CN117915251A - 声电转换结构及其制作方法、麦克风 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种声电转换结构及其制作方法、麦克风,制作方法包括:提供衬底;在衬底的一侧制作背极板,背极板包括固定电极层和位于固定电极层两侧的第一绝缘层和第二绝缘层,其中,第二绝缘层位于第一绝缘层靠近衬底一侧,固定电极层和第二绝缘层开设有声孔,第一绝缘层在具有声孔的固定电极层上制作成型;对第一绝缘层进行刻蚀,以形成至少一个凸起结构和与所述声孔至少部分交叠的贯穿孔,所述凸起结构容置于所述贯穿孔;在第一绝缘层远离固定电极层的一侧分别制作第三绝缘层和振动电极层;在衬底背离背极板的一侧,对衬底进行刻蚀形成背腔;通过声孔处将部分的第三绝缘层刻蚀掉,得到声电转换结构。本发明的技术方案能够提升MEMS传感器的性能。
Description
技术领域
本发明涉及麦克风技术领域,尤其涉及一种声电转换结构及其制作方法、麦克风。
背景技术
MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统)传感器是基于半导体工艺制作的,现有的MEMS传感器具有多种,其中就有电容式MEMS传感器。
电容式MEMS传感器具有两个电极结构,两个电极结构中至少有一个是可动电极,为了防止可动电极接触另一个电极,一般会在两个电极之间设置防止吸合的结构,现有的电容式MEMS传感器,其结构为依次层叠设置的衬底、可动电极和背极板,防止吸合的结构位于可动电极和背极板之间。
但是背极板上均设置有声孔,外界的灰尘在落到背极板上后,容易堵塞声孔,对MEMS传感器的信噪比造成影响,从而影响MEMS传感器的性能。
发明内容
本发明提供了一种声电转换结构及其制作方法、麦克风,能够提升MEMS传感器的性能。
根据本发明的第一方面,本发明提供一种声电转换结构的制作方法,包括:
提供衬底;在所述衬底的一侧制作背极板,所述背极板包括固定电极层和位于所述固定电极层两侧的第一绝缘层和第二绝缘层,其中,所述第二绝缘层位于所述第一绝缘层靠近所述衬底一侧,所述固定电极层和所述第二绝缘层均开设有声孔,所述第一绝缘层在具有所述声孔的固定电极层上制作成型;对所述第一绝缘层进行刻蚀,以形成至少一个凸起结构和与所述声孔至少部分交叠的贯穿孔,所述凸起结构容置于所述贯穿孔;在所述第一绝缘层远离所述固定电极层的一侧分别制作第三绝缘层和振动电极层;在所述衬底背离所述背极板的一侧,对所述衬底进行刻蚀,以形成背腔;通过所述声孔处将部分的所述第三绝缘层刻蚀掉,以得到声电转换结构。
进一步地,
所述第一绝缘层还开设有电极通孔,以露出所述固定电极层的表面,所述电极通孔为在刻蚀所述凸起结构时刻蚀的。
进一步地,所述背极板和所述衬底之间还设置有第四绝缘层,所述第四绝缘层具有开孔,在所述衬底至所述背极板的方向上,所述第四绝缘层的开孔和所述背腔的投影交叠。
进一步地,所述凸起结构的高度为0.1-5μm。
进一步地,所述凸起结构有多个,且相邻两个凸起结构之间的距离为5~50μm。
进一步地,从所述背极板的中心至外缘的方向上,多个所述凸起结构围绕所述背极板的中心排布,且分布于多个半径不同的圆周上,且在同一圆周上相邻两个的凸起结构间距相同,不同圆周上相邻两个的凸起结构沿直线依次排布,或者,在不同圆周上相邻两个的凸起结构交错排布。
进一步地,所述凸起结构的形状为棱台、棱柱、横截面为圆形或椭圆形的圆台和圆柱中的一种或至少两种的任意组合。
进一步地,所述声孔为圆形孔、椭圆形孔、多边形孔中的至少一种。
根据本发明的第二方面,本发明还提供了一种声电转换结构,包括:以层叠方式设置的衬底、背极板以及振动电极层,其中,所述衬底具有背腔,所述背极板包括固定电极层和位于所述固定电极层两侧的第一绝缘层和第二绝缘层,所述第二绝缘层位于所述第一绝缘层靠近所述衬底一侧,所述背极板设置有贯穿其厚度的声孔,在所述衬底至所述背极板的方向上,所述固定电极层与所述背腔投影交叠的部位设置有至少一个凸起结构,并且所述凸起结构设置于所述固定电极层靠近所述振动电极层的一侧。
进一步地,所述背极板和所述衬底之间还设置有第四绝缘层,所述第四绝缘层具有开孔,在所述衬底至所述背极板的方向上,所述第四绝缘层的开孔和所述背腔的投影交叠。
进一步地,所述第一绝缘层还开设有电极通孔。
进一步地,所述凸起结构的高度为0.1-5μm。
进一步地,所述凸起结构有多个,且相邻两个凸起结构之间的距离为5~50μm。
进一步地,从所述背极板中心至外缘的方向上,多个所述凸起结构围绕所述背极板的中心排布,且分布于多个半径不同的圆周上,且在同一圆周上相邻两个的凸起结构间距相同,不同圆周上相邻两个的凸起结构沿直线依次排布,或者,在不同圆周上相邻两个的凸起结构交错排布。
进一步地,所述凸起结构的形状为棱台、棱柱、横截面为圆形或椭圆形的圆台和圆柱中的一种或至少两种的任意组合。
进一步地,所述声孔为圆形孔、椭圆形孔、多边形孔中的至少一种。
根据本发明的第三方面,本发明还提供了一种麦克风,包括:上述中任一项中所述的声电转换结构。
通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例,至少可以实现如下技术效果:
在本发明所公开的技术方案中,将具有声孔的背极板设置于衬底和振动电极层之间,能够使得背极板被振动电极层遮挡,降低背极板的声孔落入灰尘的几率,从而降低灰尘对MEMS传感器的信噪比的影响,提升MEMS传感器的性能。
附图说明
下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本发明实施例提供的声电转换结构的制作方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的声电转换结构的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的声电转换结构另一视角的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的声电转换结构的背极板的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的声电转换结构的凸起结构的排布示意图;
图6为本发明实施例声电转换结构的制作方法的具体流程图;
图7为本发明实施例声电转换结构的制作方法的制作工艺流程示意图。
附图标记:
100、衬底;101、背腔;200、第四绝缘层;300、背极板;301、第二绝缘层;302、固定电极层;303、第一绝缘层;304、凸起结构;305、电极通孔;306、声孔;400、第三绝缘层;500、振动电极层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,在不做特别说明的情况下,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
MEMS传感器是基于半导体工艺制作的,现有的MEMS传感器具有多种,其中就有电容式MEMS传感器。
电容式MEMS传感器具有两个电极结构,两个电极结构中至少有一个是可动电极,为了防止可动电极接触另一个电极,一般会在两个电极之间设置防止吸合的结构,现有的电容式MEMS传感器,其结构为依次层叠设置的衬底、可动电极和背极板,防止吸合的结构位于可动电极和背极板之间。
现有的电容式MEMS传感器,在制作防止吸合的结构时,需要在可动电极上设置隔离层,再将隔离层刻蚀出通孔,随后在隔离层上沉积一层绝缘层,沉积绝缘层时,材料进入隔离层的通孔形成防止吸合的结构,再将绝缘层、隔离层刻蚀掉,只在可动电极上留下防止吸合的结构,整个防止吸合的结构的制作步骤较为繁琐。
另外,现有的电容式MEMS传感器,背极板上均设置有声孔,外界的灰尘在落到背极板上后,容易堵塞声孔,对MEMS传感器的信噪比造成影响,从而影响MEMS传感器的性能。
为了解决上述问题,本申请实施例提供一种声电转换结构及其制作方法、麦克风,具体如下:
图1所示为本发明实施例所提供的声电转换结构的制作方法,包括:
S101、提供衬底,并在衬底的一侧制作背极板,背极板包括固定电极层和位于固定电极层两侧的第一绝缘层和第二绝缘层,其中,第二绝缘层位于第一绝缘层靠近衬底一侧,固定电极层和第二绝缘层均开设有声孔,第一绝缘层在具有声孔的固定电极层上制作成型;
S102、对第一绝缘层进行刻蚀,以形成至少一个凸起结构和与声孔至少部分交叠的贯穿孔,凸起结构容置于贯穿孔;
S103、在第一绝缘层远离固定电极层的一侧分别制作第三绝缘层和振动电极层;
S104、在衬底背离背极板的一侧,对衬底进行刻蚀,以形成背腔;
S105、通过声孔处将部分的第三绝缘层刻蚀掉,以得到声电转换结构。
本实施例制作的背极板,相较于现有技术中的普通背极板,普通背极板仅具有一层电极层和一层绝缘层,本实施例的背极板具有两层绝缘层和一层电极层,这能够保护电极层不被两侧的衬底和振动电极层发生磨损,并且能够使得固定电极层和振动电极层、衬底之间形成绝缘。
在实施例提供的声电转换结构的制作方法,将具有声孔的背极板设置于衬底和振动电极层之间,能够使得背极板被振动电极层遮挡,降低背极板的声孔落入灰尘的几率,从而降低灰尘对MEMS传感器的信噪比的影响,提升MEMS传感器的性能。
在步骤S101中,具体制作过程中,可以先对固定电极和第二绝缘层进行刻蚀,形成声孔,第一绝缘层在具有声孔的固定电极层上制作成型,其中,第一绝缘层是在刻蚀出声孔后在固定电极层沉积成型的,并且在沉积第一绝缘层后刻蚀凸起结构和电极通孔。
并且,本实施例制作的声电转换结构,在制作用于防止吸合的凸起结构时,只需要对第一绝缘层进行刻蚀即可,无需如上述的现有技术中的需要在可动电极上设置隔离层,再将隔离层刻蚀出通孔,随后在隔离层上沉积一层绝缘层,沉积绝缘层时,材料进入隔离层的通孔形成防止吸合的结构,再将绝缘层、隔离层刻蚀掉,只在可动电极上留下防止吸合的结构;因此本实施例制作声电转换结构的步骤也较为简便。
在一个实施例中,请参阅图2,第一绝缘层303开设的电极通孔305,能够露出固定电极层302的表面,电极通孔305为在刻蚀凸起结构304时刻蚀的。
在本实施例中,电极通孔305通过连接一个导电柱,能够将固定电极层302的电信号导出,现有技术中的电极通孔,是在衬底、背极板和振动电极层均制作完成后,再进行开孔得到电极通孔,而本实施例是在第一绝缘层303刻蚀凸起结构304时来刻蚀电极通孔305,能够将电极通孔305和凸起结构304的制作步骤合并,从而简化声电转换结构的制作步骤。
在一个实施例中,背极板300和衬底100之间还设置有第四绝缘层200,第四绝缘层200具有开孔,在衬底100至背极板300的方向上,第四绝缘层200的开孔和背腔101的投影交叠。
在本实施例中,通过在背极板和衬底之间设置一层绝缘层,能够提升背极板和衬底之间的绝缘性能。
在一个实施例中,凸起结构的高度为0.1-5μm。
在本实施例中,凸起结构的高度为3μm,在其他实施例中,凸起结构的高度还可以为0.1μm、0.6μm、1.1μm、1.6μm、2.1μm、2.6μm、3.1μm、4.6μm、5μm等任意一个数值,值得说明的是,该凸起高度的具体数据仅是示例性地给出,只要高度是0.1-5μm的任意数值均在本申请的保护范围内。
在一个实施例中,凸起结构有多个,且相邻两个凸起结构之间的距离为5~50μm。
在本实施例中,相邻两个凸起结构之间的距离为25μm,在其他实施例中,相邻两个凸起结构之间的距离还可以为5μm、10μm、15μm、20μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm等任意一个数值,值得说明的是,该距离的具体数据仅是示例性地给出,只要相邻两个凸起结构之间的距离是5~50μm的任意数值均在本申请的保护范围内。
请参阅图3,在一个实施例中,在从背极板300的中心至外缘的方向上,多个凸起结构304围绕背极板300的中心排布,且分布于多个半径不同的圆周上,且在同一圆周上相邻两个的凸起结构304间距相同,不同圆周上相邻两个的凸起结构304沿直线依次排布,在其他实施例中,请参阅图4,在不同圆周上相邻两个的凸起结构304交错排布。
在本实施例中,多个凸起结构的排布设置,能够充分将背极板和振动电极层分离,防止背极板的固定电极和振动电极层吸合。如图4所示,多个凸起结构在排布时,不同圆周上相邻两个的凸起结构沿直线依次排布,在其他实施例中,如图5所示,多个凸起结构在排布时,在不同圆周上相邻两个的凸起结构交错排布。
在一个实施例中,凸起结构的形状为横截面为圆形的圆柱,在其他实施例中,凸起结构的形状为棱台、棱柱、横截面为圆形或椭圆形的圆台和圆柱中的一种或至少两种的任意组合,例如凸起结构的形状为棱台、棱柱、横截面为圆形或椭圆形的圆台和圆柱中的一种,或者凸起结构的形状为棱台与棱柱互相间隔设置、棱台与圆台互相间隔设置、棱台与圆柱互相间隔设置、棱柱与圆台互相间隔设置、棱柱与圆柱互相间隔设置或圆柱与圆台互相间隔设置,或者棱台、棱柱、圆台互相间隔设置,或者棱台、棱柱、圆柱互相间隔设置,或者棱柱、圆台、圆柱互相间隔设置,或者棱台、棱柱、圆台、圆柱互相间隔设置。
在一个实施例中,振动电极层500为周边固支的结构,其中,振动电极层500包括振动区域和环绕振动区域设置的支持部,支持部位于所述基底的边缘。
在其他实施例中,振动电极层500还可以为周边固支的悬臂梁结构,其中,振动电极层包括:支持部,支持部环绕所述振动敏感区域设置,且支持部位于基底的边缘;至少一个弹性梁,至少一个弹性梁将振动敏感区域与支持部固定连接。
在一个实施例中,背极板的结构为周边固支、具有多个声孔的悬臂梁结构。背极板的悬臂梁结构与上述实施例中振动电极层的悬臂梁结构相同或相似,这里不再赘述。
在本实施例中,背极板300的第二绝缘层301与固定电极层302均是周边固支、具有多个声孔306的悬臂梁结构,第一绝缘层303经过刻蚀,为周边固支且中心具有一个通孔的结构,第一绝缘层303的通孔将固定电极层302的声孔306全部暴露。
在其他实施例中,背极板300的结构为周边固支、中心具有一个声孔的结构。
在本实施例中,背极板的第二绝缘层、固定电极层、第一绝缘层均是周边固支、中心具有一个声孔的结构,且为了在固定电极层上刻蚀出凸起结构,第一绝缘层的声孔直径大于第二绝缘层、固定电极层的声孔直径。
在一个实施例中,如图2或图3所示,在背极板300的结构为周边固支、具有多个声孔306的悬臂梁结构的情形下,多个声孔306在从背极板300中心至外缘的方向上交错排布,且相邻的两个声孔306在同心同圆周上等间距排布。
在一个实施例中,如图2或图3所示,在背极板300的结构为周边固支、具有多个声孔306的悬臂梁结构的情形下,在从背极板300中心至外缘的方向上,凸起结构304构成的相邻同心圆之间,均排布有至少一圈声孔306。在本实施例中,凸起结构304构成的相邻同心圆排布有两圈声孔306。
在一个实施例中,声孔为圆形孔、椭圆形孔、多边形孔中的至少一种。
请参阅图2,本申请实施例还提供一种声电转换结构,包括:以层叠方式设置的衬底100、背极板300以及振动电极层500,其中,所述衬底100具有背腔101,所述背极板300包括固定电极层302和位于所述固定电极层302两侧的第一绝缘层303和第二绝缘层301,所述第二绝缘层301位于所述第一绝缘层303靠近所述衬底100一侧,所述背极板300设置有贯穿其厚度的声孔306,在所述衬底100至所述背极板300的方向上,所述固定电极层302与所述背腔101投影交叠的部位设置有至少一个凸起结构304,并且所述凸起结构304设置于所述固定电极层302靠近所述振动电极层500的一侧,所述第一绝缘层303和所述振动电极层500之间还设置有第三绝缘层400。
本实施例提供的声电转换结构,将具有声孔306的背极板300设置于衬底100和振动电极层500之间,能够使得背极板300被振动电极层500遮挡,降低背极板300的声孔306落入灰尘的几率,从而降低灰尘对MEMS传感器的信噪比的影响,提升MEMS传感器的性能。
并且,本实施例声电转换结构的凸起结构304在制作时,只需要对第一绝缘层303进行刻蚀即可,较为简便。
请参阅图2,在一个实施例中,第一绝缘层303还开设有电极通孔305,以露出固定电极层302的表面,电极通孔305为在刻蚀凸起结构304时刻蚀的。
在本实施例中,电极通孔305通过连接一个导电柱,能够将固定电极层302的电信号导出,现有技术中的电极通孔,是在衬底、背极板和振动电极层均制作完成后,再进行开孔得到电极通孔,而本实施例是在第一电极层图形化时同时刻蚀初步音孔结构,在第一绝缘层303刻蚀凸起结构304时来刻蚀电极通孔305,能够将电极通孔305和凸起结构304的制作步骤合并,从而简化声电转换结构的制作步骤。
在一个实施例中,背极板300和衬底100之间还设置有第四绝缘层200,第四绝缘层200具有开孔,在衬底100至背极板300的方向上,第四绝缘层200的开孔和背腔101的投影交叠。
在本实施例中,通过在背极板和衬底之间设置一层绝缘层,能够提升背极板和衬底之间的绝缘性能。
在一个实施例中,凸起结构304的高度为0.1-5μm。
在本实施例中,凸起结构304的高度为3μm,在其他实施例中,凸起结构304的高度还可以为0.1μm、0.6μm、1.1μm、1.6μm、2.1μm、2.6μm、3.1μm、4.6μm、5μm等任意一个数值,值得说明的是,该凸起高度的具体数据仅是示例性地给出,只要高度是0.1-5μm的任意数值均在本申请的保护范围内。
在一个实施例中,凸起结构304有多个,且相邻凸起结构304之间的距离为5~50μm。
在本实施例中,相邻两个凸起结构304之间的距离为25μm,在其他实施例中,相邻两个凸起结构304之间的距离还可以为5μm、10μm、15μm、20μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm等任意一个数值,值得说明的是,该距离的具体数据仅是示例性地给出,只要相邻两个凸起结构304之间的距离是5~50μm的任意数值均在本申请的保护范围内。
请参阅图3,在一个实施例中,在从背极板300的中心至外缘的方向上,多个凸起结构304围绕背极板300的中心排布,且分布于多个半径不同的圆周上,且在同一圆周上相邻两个的凸起结构304间距相同,不同圆周上相邻两个的凸起结构304沿直线依次排布,在其他实施例中,请参阅图4,在不同圆周上相邻两个的凸起结构304交错排布。
在本实施例中,多个凸起结构304的排布设置,能够充分将背极板300和振动电极层500分离,防止背极板300的固定电极和振动电极层500吸合。如图4所示,多个凸起结构304在排布时,不同圆周上相邻的凸起结构304沿直线依次排布,在其他实施例中,如图5所示,多个凸起结构304在排布时,在不同圆周上相邻的凸起结构304交错排布。
在一个实施例中,凸起结构304的形状为横截面为圆形的圆柱,在其他实施例中,凸起结构304的形状为棱台、棱柱、横截面为圆形或椭圆形的圆台和圆柱中的一种或至少两种的任意组合,例如凸起结构304的形状为棱台、棱柱、横截面为圆形或椭圆形的圆台和圆柱中的一种,或者凸起结构304的形状为棱台与棱柱互相间隔设置、棱台与圆台互相间隔设置、棱台与圆柱互相间隔设置、棱柱与圆台互相间隔设置、棱柱与圆柱互相间隔设置或圆柱与圆台互相间隔设置,或者棱台、棱柱、圆台互相间隔设置,或者棱台、棱柱、圆柱互相间隔设置,或者棱柱、圆台、圆柱互相间隔设置,或者棱台、棱柱、圆台、圆柱互相间隔设置。
在一个实施例中,振动电极层500为周边固支的结构,其中,振动电极层500包括振动区域和环绕振动区域设置的支持部,支持部位于所述基底的边缘。
在其他实施例中,振动电极层500还可以为周边固支的悬臂梁结构,其中,振动电极层包括:支持部,支持部环绕所述振动敏感区域设置,且支持部位于基底的边缘;至少一个弹性梁,至少一个弹性梁将振动敏感区域与支持部固定连接。
在一个实施例中,背极板的结构为周边固支、具有多个声孔的悬臂梁结构。背极板的悬臂梁结构与上述实施例中振动电极层的悬臂梁结构相同或相似,这里不再赘述。
在本实施例中,背极板300的第二绝缘层301与固定电极层302均是周边固支、具有多个声孔306的悬臂梁结构,第一绝缘层303经过刻蚀,为周边固支且中心具有一个通孔的结构,第一绝缘层303的通孔将固定电极层302的声孔306全部暴露。
在其他实施例中,背极板300的结构为周边固支、中心具有一个声孔306的结构。
在本实施例中,背极板300的第二绝缘层301、固定电极层302、第一绝缘层303均是周边固支、中心具有一个声孔306的结构,且为了在固定电极层302上刻蚀出凸起结构304,第一绝缘层303的声孔306直径大于第二绝缘层301、固定电极层302的声孔306直径。
在一个实施例中,如图2或图3所示,在背极板300的结构为周边固支、具有多个声孔306的悬臂梁结构的情形下,多个声孔306在从背极板300中心至外缘的方向上交错排布,且相邻声孔306在同心同圆周上等间距排布。
在一个实施例中,如图2或图3所示,在背极板300的结构为周边固支、具有多个声孔306的悬臂梁结构的情形下,在从背极板300中心至外缘的方向上,凸起结构304构成的相邻同心圆之间,均排布有至少一圈声孔306。在本实施例中,凸起结构304构成的相邻同心圆排布有两圈声孔306。
在一个实施例中,声孔306为圆形孔、椭圆形孔、多边形孔中的至少一种。
如图6和图7所示,结合上述实施例,本申请的制作工艺流程总结为:
(a)衬底层100表面沉积牺牲层200;
(b)牺牲层200表面沉积钝化层301;
(c)钝化层301表面沉积并图形化功能层302;
(d)功能层302表面沉积钝化层303;
(e)钝化层303图形化制作防吸合凸起结构304及电极通孔305;
(f)沉积牺牲层400;
(g)牺牲层400图形化;
(h)牺牲层300表面沉积功能层500并图形化;
(i)沉积金属600并图形化;
(j)衬底层100减薄;
(k)衬底层100背腔结构刻蚀;
(l)释放牺牲层400。
本实施例提供的声电转换结构的制作方法,先在下电极302上刻蚀音孔结构再沉积绝缘层303,再刻蚀上绝缘层303制作电极通孔305时,制作防吸合凸起结构304,可以将两个独立的工艺步骤整合为单一工艺步骤,另外,如图7步骤(c)(d)(e)所示,过刻蚀上绝缘层303,使用下电极302作为硬掩模结构,从而刻蚀绝缘层301形成音孔306。
并且本申请将背极设计在振膜下方,先在背极电极上制作音孔,然后沉积背极绝缘层,在背极绝缘层上通过一步刻蚀工艺制作防吸合凸起结构与信号导出通孔,同时保留原音孔结构,能够通过单步光刻刻蚀,在制作防吸合结构同时打开下电极通孔,从而简化工艺,降低成本。
本申请实施例还提供一种麦克风,包括上述任一实施例中所述的声电转换结构。
综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (17)
1.一种声电转换结构的制作方法,其特征在于,包括:
提供衬底;
在所述衬底的一侧制作背极板,所述背极板包括固定电极层和位于所述固定电极层两侧的第一绝缘层和第二绝缘层,其中,所述第二绝缘层位于所述第一绝缘层靠近所述衬底一侧,所述固定电极层和所述第二绝缘层均开设有声孔,所述第一绝缘层在具有所述声孔的固定电极层上制作成型;
对所述第一绝缘层进行刻蚀,以形成至少一个凸起结构和与所述声孔至少部分交叠的贯穿孔,所述凸起结构容置于所述贯穿孔;
在所述第一绝缘层远离所述固定电极层的一侧分别制作第三绝缘层和振动电极层;
在所述衬底背离所述背极板的一侧,对所述衬底进行刻蚀,以形成背腔;
通过所述声孔处将部分的所述第三绝缘层刻蚀掉,以得到声电转换结构。
2.如权利要求1所述的声电转换结构的制作方法,其特征在于,
所述第一绝缘层还开设有电极通孔,以露出所述固定电极层的表面,所述电极通孔为在刻蚀所述凸起结构时刻蚀的。
3.如权利要求1所述的声电转换结构的制作方法,其特征在于,
所述背极板和所述衬底之间还设置有第四绝缘层,所述第四绝缘层具有开孔,在所述衬底至所述背极板的方向上,所述第四绝缘层的开孔和所述背腔的投影交叠。
4.如权利要求1所述的声电转换结构的制作方法,其特征在于,
所述凸起结构的高度为0.1-5μm。
5.如权利要求1所述的声电转换结构的制作方法,其特征在于,
所述凸起结构有多个,且相邻两个凸起结构之间的距离为5~50μm。
6.如权利要求5所述的声电转换结构的制作方法,其特征在于,
从所述背极板的中心至外缘的方向上,多个所述凸起结构围绕所述背极板的中心排布,且分布于多个半径不同的圆周上,且在同一圆周上相邻两个的凸起结构间距相同,不同圆周上相邻两个的凸起结构沿直线依次排布,或者,在不同圆周上相邻两个的凸起结构交错排布。
7.如权利要求1所述的声电转换结构的制作方法,其特征在于,
所述凸起结构的形状为棱台、棱柱、横截面为圆形或椭圆形的圆台和圆柱中的一种或至少两种的任意组合。
8.如权利要求1所述的声电转换结构的制作方法,其特征在于,
所述声孔为圆形孔、椭圆形孔、多边形孔中的至少一种。
9.一种声电转换结构,其特征在于,包括以层叠方式设置的衬底(100)、背极板(300)以及振动电极层(500),其中,所述衬底(100)具有背腔(101),所述背极板(300)包括固定电极层(302)和位于所述固定电极层(302)两侧的第一绝缘层(303)和第二绝缘层(301),所述第二绝缘层(301)位于所述第一绝缘层(303)靠近所述衬底(100)一侧,所述背极板(300)设置有贯穿其厚度的声孔(306),在所述衬底(100)至所述背极板(300)的方向上,所述固定电极层(302)与所述背腔(101)投影交叠的部位设置有至少一个凸起结构(304),并且所述凸起结构(304)设置于所述固定电极层(302)靠近所述振动电极层(500)的一侧,所述第一绝缘层(303)和所述振动电极层(500)之间还设置有第三绝缘层(400)。
10.如权利要求9所述的声电转换结构,其特征在于,
所述第一绝缘层(303)还开设有电极通孔(305)。
11.如权利要求9所述的声电转换结构,其特征在于,
所述背极板(300)和所述衬底(100)之间还设置有第四绝缘层(200),所述第四绝缘层(200)具有开孔,在所述衬底(100)至所述背极板(300)的方向上,所述第四绝缘层(200)的开孔和所述背腔(101)的投影交叠。
12.如权利要求9所述的声电转换结构,其特征在于,
所述凸起结构(304)的高度为0.1-5μm。
13.如权利要求9所述的声电转换结构,其特征在于,
所述凸起结构(304)有多个,且相邻两个凸起结构(304)之间的距离为5~50μm。
14.如权利要求13所述的声电转换结构,其特征在于,
从所述背极板(300)中心至外缘的方向上,多个所述凸起结构(304)围绕所述背极板(300)的中心排布,且分布于多个半径不同的圆周上,且在同一圆周上相邻两个的凸起结构(304)间距相同,不同圆周上相邻两个的凸起结构(304)沿直线依次排布,或者,在不同圆周上相邻两个的凸起结构(304)交错排布。
15.如权利要求9所述的声电转换结构,其特征在于,
所述凸起结构(304)的形状为棱台、棱柱、横截面为圆形或椭圆形的圆台和圆柱中的一种或至少两种的任意组合。
16.如权利要求9所述的声电转换结构,其特征在于,
所述声孔(306)为圆形孔、椭圆形孔、多边形孔中的至少一种。
17.一种麦克风,其特征在于,包括如权利要求9-16中任一项所述的声电转换结构。
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