KR100977826B1 - MEMS microphone and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멤스(MEMS) 마이크로폰에 관한 것으로, 기판(200); 상기 기판(200)의 상단에 형성되는 후방 음향 챔버(313); 상기 후방 음향 챔버(313)의 상단에 형성되는 하부 전극(307); 상기 하부 전극(307)의 상단에 형성되는 진동판(211); 상기 후방 음향 챔버(307)의 외주면에 형성되는 전극판 기둥(311); 상기 하부 전극(307)을 지지하고 상기 전극판 기둥(311)에 결합되는 하부 전극판 지지대(201); 및 상기 진동판(211)을 지지하고 상기 전극판 기둥(311)에 결합되는 진동판 지지대(209)를 포함하는 멤스(MEMS) 마이크로폰 및 그 제조 방법을 제공한다. 이러한 본 발명을 이용하면, 기존 멤스 마이크로폰 제작시 꼭 필요했던 기판 뒷면 공정을 생략할 수 있어 간단하게 멤스 마이크로폰을 제작할 수 있으므로 생산성을 크게 개선시킬 수 있고, 멤스 마이크로폰의 신호처리회로 상에 제작 가능하므로 필요면적을 크게 줄일 수 있어 동일한 면적에 다양한 기능을 접목시킬 수 있는 특징을 가진다. The present invention relates to a MEMS microphone, comprising: a substrate 200; A rear acoustic chamber 313 formed on an upper end of the substrate 200; A lower electrode 307 formed on an upper end of the rear acoustic chamber 313; A diaphragm 211 formed at an upper end of the lower electrode 307; An electrode plate pillar 311 formed on an outer circumferential surface of the rear acoustic chamber 307; A lower electrode plate support 201 supporting the lower electrode 307 and coupled to the electrode plate pillar 311; And a diaphragm support 209 that supports the diaphragm 211 and is coupled to the electrode plate pillar 311, and provides a MEMS microphone and a manufacturing method thereof. By using the present invention, it is possible to omit the substrate backside process, which is necessary for manufacturing the existing MEMS microphone, so that the MEMS microphone can be easily produced, and thus the productivity can be greatly improved, and the MEMS microphone can be manufactured on the signal processing circuit. Since the required area can be greatly reduced, it is possible to combine various functions in the same area.

멤스 마이크로폰, 표면 미세기계가공, 콘덴서 마이크로폰, 진동판 스프링MEMS microphone, surface micromachining, condenser microphone, diaphragm spring

Description

멤스 마이크로폰 및 그 제조 방법{MEMS microphone and manufacturing method thereof}MEMS microphone and its manufacturing method

본 발명은 멤스(MEMS: Micro-Electro Mechanical System) 마이크로폰에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면 미세기계가공방법으로 제작되는 콘덴서형 멤스 마이크로폰에 관한 것이다.The present invention relates to a MEMS (Micro-Electro Mechanical System) microphone, and more particularly to a condenser type MEMS microphone manufactured by a surface micromachining method.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-006-02, 과제명: 유비쿼터스 단말용 부품 모듈]The present invention is derived from research conducted as part of the IT source technology development project of the Ministry of Information and Communication and the Ministry of Information and Communication Research and Development. [Task Management No .: 2006-S-006-02, Task Name: Component Module for Ubiquitous Terminal]

멤스 마이크로폰에 관한 연구는 주로 압전형(Piezo-type) 및 콘덴서형(Condenser-type)으로 나뉘어 이루어지고 있다. The research on MEMS microphone is mainly divided into piezo-type and condenser-type.

압전형은 압전 물질에 물리적 압력이 가해지는 경우, 압전 물질 양단에 전위차가 발생되는 피에조 효과를 이용하는 것으로, 음성신호의 압력에 따라 전기적 신호로 변환시키지만 낮은 대역 및 음성대역 주파수 특성이 균일하지 않아 응용 범위 에 많은 제한이 있다.The piezoelectric type uses a piezo effect that generates a potential difference across the piezoelectric material when physical pressure is applied to the piezoelectric material. The piezoelectric material is converted into an electrical signal according to the pressure of the voice signal, but the low band and voice band frequency characteristics are not uniform. There are many limitations to the scope.

콘덴서형은 두 전극을 마주 보게 한 콘덴서의 원리를 응용하는 것으로, 마이크로폰의 한 극은 고정되고 다른 한 극은 진동판 역할을 한다. 음원에 따라 진동판이 진동하게 되면 고정된 극 사이에 정전용량이 변하게 되어 축적 전하가 변하고 그에 따라 전류가 흐르는 방식으로, 안정성과 주파수 특성이 우수하다는 장점을 가진다.The condenser type applies the principle of a condenser with two electrodes facing each other, where one pole of the microphone is fixed and the other pole acts as a diaphragm. When the diaphragm vibrates according to the sound source, the capacitance changes between the fixed poles, and thus, the accumulated charge changes and the current flows accordingly, which has the advantage of excellent stability and frequency characteristics.

음성대역의 우수한 주파수 응답특성 때문에 멤스 마이크로폰은 대부분 콘덴서형이 사용되어 왔다. Because of the excellent frequency response of the voice band, most MEMS microphones have been used in condenser type.

도 1은 본 발명과 비교되는 종래의 콘덴서형 멤스 마이크로폰의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional condenser MEMS microphone compared with the present invention.

도 1을 참조하면, 기존의 멤스 마이크로폰은 임의의 기판(101)에 형성되는 고정 전극인 하부 전극(102)이 형성되며, 하부 전극(102) 사이에는 희생층 제거용 하부 전극 홀(103)이 형성된다. 상기 하부 전극(102) 위의 일정두께를 가지는 희생층 위로 진동판(105)이 형성된다. 여기서, 상기 희생층은 공정이 모두 완료되면, 상부 전극 갭(110)이 된다. 상기 진동판(105)은 고정 전극과의 단선을 막기 위해 사용되는 절연막(106)과 상대 전극으로 사용되는 상부 전극(107)으로 구성되며, 진동판 지지대(108)는 기판(101)에 고정된다. 상부 전극(107)과 하부 전극(102) 사이는 일정간격으로 유지되는 상부 전극 갭(110)을 가진다. 일반적인 콘덴서형 멤스 마이크로폰은 기판(101)의 상부에 고정된 하부 전극(102) 및 진동판(105)을 제작하고, 기판(101) 하부에 후방 음향 챔버(109)를 형성시켜 주는 공정으로 제작된다. 기판(101) 상부에 진동판(105)까지 형성되면 후방 음향 챔버(109)를 형성하기 위하여 기판(101) 상부를 절연체로 보호하고 기판(101) 하부를 수십에서 수백 마이크로미터(um)로 가공하는 벌크형 미세기계가공(bulk-type micromachining) 방법의 반도체 공정을 진행한다. 이러한, 벌크형 미세기계가공을 통해 후방 음향 챔버(109)가 기판(101) 하부에 형성되면 하부 전극 홀(103)을 통하여 희생층을 제거한 후, 상부 전극 갭(110)을 가지는 콘덴서형 멤스 마이크로폰의 제작공정을 마무리하게 된다. Referring to FIG. 1, in the conventional MEMS microphone, a lower electrode 102, which is a fixed electrode formed on an arbitrary substrate 101, is formed, and a lower electrode hole 103 for removing a sacrificial layer is formed between the lower electrodes 102. Is formed. The diaphragm 105 is formed on the sacrificial layer having a predetermined thickness on the lower electrode 102. Here, the sacrificial layer becomes the upper electrode gap 110 when all the processes are completed. The diaphragm 105 is composed of an insulating film 106 used to prevent disconnection with a fixed electrode and an upper electrode 107 used as a counter electrode, and the diaphragm support 108 is fixed to the substrate 101. The upper electrode 107 and the lower electrode 102 have an upper electrode gap 110 that is maintained at a predetermined interval. A general condenser MEMS microphone is manufactured by manufacturing a lower electrode 102 and a diaphragm 105 fixed to an upper portion of the substrate 101 and forming a rear acoustic chamber 109 under the substrate 101. When the diaphragm 105 is formed on the substrate 101, the upper portion of the substrate 101 is protected with an insulator and the lower portion of the substrate 101 is processed from tens to hundreds of micrometers (um) to form the rear acoustic chamber 109. Semiconductor process of bulk-type micromachining method is carried out. When the rear acoustic chamber 109 is formed under the substrate 101 through bulk micromachining, the sacrificial layer is removed through the lower electrode hole 103, and then the condenser type MEMS microphone having the upper electrode gap 110 is formed. This completes the manufacturing process.

상술한 바와 같이 종래의 콘덴서형 멤스 마이크로폰의 희생층 제거 공정을 진행하기 위해서는 기판 하부 공정이 필수공정이기 때문에 선천적으로 공정의 복잡성을 초래하며, 많은 공정 절차 때문에 공정 수율성을 높이는데 제약이 있고 동시에 생산성 향상에 어려움을 겪게 된다. As described above, in order to proceed with the sacrificial layer removing process of the conventional condenser MEMS microphone, since the lower substrate process is an essential process, the process complexity is inherently incurred. You will have a hard time improving your productivity.

따라서 본 발명의 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 콘덴서형 멤스 마이크로폰의 우수한 주파수 응답특성에도 불구하고 기판의 상하면에 모두 반도체 공정을 가해주는 복잡한 공정과정을 개선하고자, 후방 음향 챔버를 제작하기 위해 사용되었던 기판 하부 공정을 기판 상부 공정으로 대체할 수 있는 멤스 마이크로폰을 제공함에 있다. Therefore, the technical problem of the present invention is to improve the complex process of applying a semiconductor process to both the upper and lower surfaces of the substrate despite the excellent frequency response characteristics of the conventional condenser MEMS microphone, the substrate used to manufacture the rear acoustic chamber It is to provide a MEMS microphone that can replace the lower process with the upper substrate process.

본 발명은 기판의 상하면을 모두 가공하는 벌크형 미세기계가공 콘덴서형 멤스 마이크로폰의 구조적 문제점을 극복할 수 있는 수 마이크로미터 (um) 두께만 가공하는 간단하고 단순한 멤스 마이크로폰 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a simple and simple MEMS microphone for processing only a few micrometers (um) thickness that can overcome the structural problems of the bulk micromachined condenser MEMS microphone for processing both the upper and lower surfaces of the substrate and a method of manufacturing the same. .

본 발명의 일 측면을 참조하면, 기판(200); 상기 기판(200)의 상단에 형성되는 후방 음향 챔버(313); 상기 후방 음향 챔버(313)의 상단에 형성되는 하부 전극(307); 상기 하부 전극(307)의 상단에 형성되는 진동판(211); 상기 후방 음향 챔버(307)의 외주면에 형성되는 전극판 기둥(311); 상기 하부 전극(307)을 지지하고 상기 전극판 기둥(311)에 결합되는 하부 전극판 지지대(201); 및 상기 진동판(211)을 지지하고 상기 전극판 기둥(311)에 결합되는 진동판 지지대(209)를 포함하는 멤스(MEMS) 마이크로폰을 제공할 수 있다.Referring to an aspect of the present invention, the substrate 200; A rear acoustic chamber 313 formed on an upper end of the substrate 200; A lower electrode 307 formed on an upper end of the rear acoustic chamber 313; A diaphragm 211 formed at an upper end of the lower electrode 307; An electrode plate pillar 311 formed on an outer circumferential surface of the rear acoustic chamber 307; A lower electrode plate support 201 supporting the lower electrode 307 and coupled to the electrode plate pillar 311; And a diaphragm supporter 209 that supports the diaphragm 211 and is coupled to the electrode plate pillar 311.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 진동판(211)은 상부 전극(301) 및 절연막(303)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 하부 전극(307)은 상기 하부 전극(307)을 지지하고 하부 전극 기둥(315)과 결합하는 하부 전극 지지대(205)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 후방 음향 챔버(313) 및 상기 하부 전극(307)의 사이에 형성되는 하부 전극 갭(309)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 하부 전극(307) 및 상기 진동판(211) 사이에 형성되는 상부 전극 갭(305) 및 상기 하부 전극(307)의 내부에 상기 상부 전극 갭(305)을 형성하기 위한 하부 전극 홀(207)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 진동판(211)은 상기 진동판(211)의 외주면에 형성되는 진동판 스프링(203)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 진동판 스프링(203)은 상기 진동판(211)의 외주면을 따라 굴곡을 가지는 형태인 것을 특징으로 할 수 있다. In a preferred embodiment, the diaphragm 211 may include an upper electrode 301 and an insulating film 303. In addition, the lower electrode 307 may further include a lower electrode support 205 that supports the lower electrode 307 and couples with the lower electrode pillar 315. In addition, a lower electrode gap 309 formed between the rear acoustic chamber 313 and the lower electrode 307 may be further included. In addition, an upper electrode gap 305 formed between the lower electrode 307 and the diaphragm 211 and a lower electrode hole 207 for forming the upper electrode gap 305 in the lower electrode 307. ) May be further included. In addition, the diaphragm 211 may further include a diaphragm spring 203 formed on an outer circumferential surface of the diaphragm 211. In addition, the diaphragm spring 203 may be shaped to have a bend along the outer circumferential surface of the diaphragm 211.

본 발명의 다른 일 측면을 참조하면, 기판(200)의 상단에 하부 전극 희생층(401)을 형성하는 단계; 상기 하부 전극 희생층(401)의 상단에 하부 전극(307) 및 하부 전극판 지지대(201)를 형성하는 단계; 상기 형성된 하부 전극(307)에 소정의 하부 전극 홀(207)을 형성하는 단계; 상기 하부 전극(307)의 상단에 상부 전극 희생층(403)을 형성하는 단계; 상기 형성된 상부 전극 희생층(403)의 상단에 절연막(303) 및 상부 전극(301)으로 구성되는 진동판(211) 및 진동판 지지대(209)를 형성하는 단계; 상기 하부 전극 희생층(401) 및 상기 상부 전극 희생층(403)을 식각하여 하부 전극 갭(309) 및 상부 전극 갭(305)을 형성하는 단계 및 상기 형성된 하부 전극 갭(309)의 하단에 존재하는 상기 기판(200)을 소정의 깊이로 식각하여 후방 음향 챔버(313)를 형성하는 단계를 포함하는 멤스 마이크로폰 제조 방법을 제공할 수 있다.Referring to another aspect of the invention, forming a lower electrode sacrificial layer 401 on the top of the substrate 200; Forming a lower electrode 307 and a lower electrode plate support 201 on an upper end of the lower electrode sacrificial layer 401; Forming a predetermined lower electrode hole (207) in the formed lower electrode (307); Forming an upper electrode sacrificial layer (403) on top of the lower electrode (307); Forming a diaphragm 211 and a diaphragm support 209 formed of an insulating film 303 and an upper electrode 301 on top of the formed upper electrode sacrificial layer 403; Etching the lower electrode sacrificial layer 401 and the upper electrode sacrificial layer 403 to form a lower electrode gap 309 and an upper electrode gap 305 and present at a lower end of the formed lower electrode gap 309. The method may further include forming a rear acoustic chamber 313 by etching the substrate 200 to a predetermined depth.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 하부 전극(307)을 형성하는 단계는 상기 하부 전극(307)을 지지하기 위한 하부 전극 지지대(205)를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 진동판(211)을 형성하는 단계는 상기 진동판(211)의 스프링 상수를 조절하기 위한 진동판 스프링(203)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 후방 음향 챔버(313)를 형성하는 단계는 상기 하부 전극 갭(309)을 이용하여 습식 식각하는 것을 특징으로 할 수 있다. In a preferred embodiment, the forming of the lower electrode 307 may further include forming a lower electrode support 205 for supporting the lower electrode 307. In addition, the forming of the diaphragm 211 may further include forming a diaphragm spring 203 for adjusting a spring constant of the diaphragm 211. In addition, the forming of the rear acoustic chamber 313 may be wet etching using the lower electrode gap 309.

상술한 바와 같이 종래의 기판 상하부 공정을 모두 이용하여 제작되는 멤스 마이크로폰의 문제점을 보완한 본 발명의 표면 미세기계가공 멤스 마이크로폰은 반도체 공정의 복잡한 공정과정을 개선하여 공정을 단순화하여 내구성을 높일 수 있고 외부환경에 대한 시스템의 안정성을 높일 수 있다. 그리고 후방 음향 챔버를 제작하기 위해 사용되었던 기판 하부 공정을 기판 상부 공정으로 대체할 수 있으므로 안정적인 구조로 인해 제조 과정에서 발생되는 불량을 최소화할 수 있으며, 제조 공정이 비교적 간단하고 용이하여 제조 수율을 증대시킬 수 있다. As described above, the surface micromachining MEMS microphone of the present invention, which complements the problems of MEMS microphones manufactured by using both the upper and lower substrate processes, can improve the complicated process of the semiconductor process, thereby simplifying the process and increasing durability. It can increase the stability of the system to the external environment. In addition, since the lower substrate process used for fabricating the rear acoustic chamber can be replaced with the upper substrate process, defects generated during the manufacturing process can be minimized due to the stable structure, and the manufacturing process is relatively simple and easy to increase the manufacturing yield. You can.

그러면 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 멤스 마이크로폰 및 그 제조 방법을 상세히 설명하기로 한다.Then, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the MEMS microphone and its manufacturing method according to the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표면 미세기계가공으로 구현되는 하부 전극 지지대를 갖는 멤스 마이크로폰의 평면도이다.2 is a plan view of a MEMS microphone having a lower electrode support implemented by surface micromachining according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 실선으로 보이는 부분은 본 발명에 따른 멤스 마이크로폰에서 실제로 보이는 부분 즉 진동판(211), 진동판 스프링(203) 및 진동판 지지대(209)를 나타내며, 점선으로 보이는 부분은 상기 진동판의 하부 구조인 하부 전극 홀(207), 하부 전극 지지대(205), 하부 전극판 지지대(201)를 나타낸다. 또한, 상기 멤스 마이크로폰이 형성되는 기판(200)이 표시되어있다. 또한, 참조번호 213 및 215는 본 발명의 멤스 마이크로폰의 내부구조의 표면 미세가공을 위한 상부 전극판 측면 홀(213) 및 하부 전극판 측면 홀(215)이다.Referring to FIG. 2, the part shown by the solid line represents a part actually visible in the MEMS microphone according to the present invention, that is, the diaphragm 211, the diaphragm spring 203, and the diaphragm support 209, and the part shown by the dotted line is the portion of the diaphragm. A lower electrode hole 207, a lower electrode support 205, and a lower electrode plate support 201, which are lower structures, are shown. Also shown is a substrate 200 on which the MEMS microphone is formed. Further, reference numerals 213 and 215 denote upper electrode plate side holes 213 and lower electrode plate side holes 215 for surface micromachining of the internal structure of the MEMS microphone of the present invention.

이러한 멤스 마이크로폰의 세부적인 구성은 상기 A1-A2 절취선 및 B1-B2 절취선에 따른 단면을 설명하는 도 3에서 자세히 설명하도록 한다.The detailed configuration of the MEMS microphone will be described in detail with reference to FIG. 3 illustrating cross sections along the lines A1-A2 and B1-B2.

도 3은 본 발명에 따른 멤스 마이크로폰의 단면을 나타내는 도면이다.3 is a view showing a cross section of the MEMS microphone according to the present invention.

도 3a는 상기 도 2의 A1-A2 부분을 절취한 단면도, 도 3b는 도 2의 B1-B2 부분을 절취한 단면도를 나타낸다.3A is a cross-sectional view taken along the portion A1-A2 of FIG. 2, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the portion B1-B2 of FIG. 2.

종래의 콘덴서형 멤스 마이크로폰은 상기 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 하부 전극(102)과 상부 전극(107) 사이에 하나의 상부 전극 갭(110)을 사용하고 있지만 본 발명은 종래의 상부 전극 갭(110) 이외에 하부 전극 아래에 또 다른 일정간격을 가지는 구조를 형성한다. 이러한 구조는 종래의 마이크로폰에서 후방 음향 챔버(109)를 형성할 때 기판 하부 공정을 진행하는 것과는 다르게 기판 상부 공정만으로 멤스 마이크로폰을 제작할 수 있는 특징을 보여준다. The conventional condenser MEMS microphone uses one upper electrode gap 110 between the lower electrode 102 and the upper electrode 107 as shown in FIG. 1, but the present invention provides a conventional upper electrode gap ( In addition to 110, a structure having another predetermined interval is formed under the lower electrode. This structure shows a feature that the MEMS microphone can be manufactured using only the upper substrate process, unlike the lower substrate processing when forming the rear acoustic chamber 109 in the conventional microphone.

도 3a는 상기 도 2의 A1-A2 부분을 절취한 단면도를 나타낸 것으로서, 우선 임의의 기판(200)에 일정간격을 가지고 상부에 위치하는 하부 전극(307)이 형성된다. 하부 전극(307)은 음향센서의 고정 전극으로 사용되기 위하여 하부 전극 지지대(205)가 형성되며 동시에 상부 전극 희생층 제거용 하부 전극 홀(207)이 형성된다. 이러한 상부 전극 희생층은 상기 도 4에서 자세히 설명하겠지만, 결과적으로 상부 전극 갭(305)이 된다. 하부 전극(307)은 하부 전극 지지대(205)와 더불어 하부 전극판 지지대(201)에 의해 기판(200)과 일정간격을 유지하도록 제작된다. 이러한 일정 간격은 결국 기존 기술에서 기판의 뒷면을 이용하여 형성되던 후방 음향 챔버(109)와 동일한 역할을 하는 후방 음향 챔버(313)가 된다. 이러한 후방 음향 챔버(313)는 역할 또한 기존의 후방 음향 챔버(109)와 동일하게 진동판의 진동을 외부의 음성 진동에 따라 선형적으로 진동할 수 있도록 하는 역할을 담당한다. 후방 음향 챔버(313)는 도 4에서 자세히 설명하겠지만, 나중에 하부 전극 갭(309)으로 형성되는 하부 전극 희생층 및 기판(200)을 식각하여 형성된다. FIG. 3A is a cross-sectional view of a portion A1-A2 of FIG. 2, and a lower electrode 307 is formed on a predetermined substrate 200 at a predetermined interval. The lower electrode 307 is formed as a lower electrode support 205 to be used as a fixed electrode of the acoustic sensor, and at the same time, a lower electrode hole 207 for removing the upper electrode sacrificial layer is formed. Although the upper electrode sacrificial layer will be described in detail with reference to FIG. 4, the upper electrode sacrificial layer results in the upper electrode gap 305. The lower electrode 307 is manufactured to maintain a predetermined distance from the substrate 200 by the lower electrode support 205 and the lower electrode plate support 201. This constant spacing eventually results in a rear acoustic chamber 313 which plays the same role as the rear acoustic chamber 109 formed using the back side of the substrate in the prior art. The rear acoustic chamber 313 also plays a role of allowing the vibration of the diaphragm to vibrate linearly according to the external voice vibration in the same manner as the conventional rear acoustic chamber 109. The back acoustic chamber 313 will be described in detail with reference to FIG. 4, but is formed by etching the lower electrode sacrificial layer and the substrate 200 which are later formed as the lower electrode gap 309.

또한, 하부 전극(307) 위에는 일정간격을 가지고 상부에 위치하는 진동판 (211)이 형성된다. 상기 진동판(211)은 고정 전극과의 단선을 막기 위해 사용되는 절연막(303)과 상대 전극으로 사용되는 상부 전극(301)으로 구성되며 진동판 지지대(209)는 기판(200)에 고정된다. 진동판(211)을 구성하는 절연막(303)과 상부 전극(301)을 이용하여 하부 전극(307) 위에 진동판(211)의 진동판 스프링(203)을 만들어준다. 상기 진동판 스프링은 외부로부터 입력되는 음성 진동에 따라 진동판이 선형적으로 진동할 수 있도록 진동판의 스프링 상수를 조절하는 역할을 담당한다. 따라서 본 도면에서는 1회의 굴곡으로 이루어져 있으나, 진동판의 스프링 상수의 조절을 위하여 굴곡의 폭이나 횟수를 조절할 수 있음은 당연하다.In addition, on the lower electrode 307, a diaphragm 211 positioned at an upper portion with a predetermined interval is formed. The diaphragm 211 includes an insulating film 303 used to prevent disconnection from the fixed electrode and an upper electrode 301 used as a counter electrode, and the diaphragm support 209 is fixed to the substrate 200. The diaphragm spring 203 of the diaphragm 211 is formed on the lower electrode 307 using the insulating layer 303 and the upper electrode 301 constituting the diaphragm 211. The diaphragm spring plays a role of adjusting the spring constant of the diaphragm so that the diaphragm vibrates linearly according to the voice vibration input from the outside. Therefore, in this figure is made of one bend, it is natural that the width or the number of times can be adjusted to adjust the spring constant of the diaphragm.

도 3b는 상기 도 2의 B1-B2 부분을 절취한 단면도를 나타낸 것으로서 특히 상부 전극판 측면 홀(213) 및 하부 전극판 측면 홀(215)을 표현하고 있다.FIG. 3B illustrates a cross-sectional view of the B1-B2 portion of FIG. 2, and in particular, illustrates the upper electrode plate side hole 213 and the lower electrode plate side hole 215.

상부 전극판 측면 홀(213)은 상기 진동판(211)과 하부 전극을 형성하기 위한 표면 미세가공을 위해서 형성되는 홀이고, 하부 전극판 측면 홀(215)은 상기 하부 전극(307) 아래의 층을 표면 미세가공하기 위해서 형성되는 홀이다.The upper electrode plate side hole 213 is a hole formed for surface micromachining to form the diaphragm 211 and the lower electrode, and the lower electrode plate side hole 215 forms a layer under the lower electrode 307. Holes formed for surface microfabrication.

즉 상기에서 설명하는 구조를 형성하기 위하여 멤스 마이크로폰의 내부를 가공하거나 내부 식각을 위하여 식각액 등이 흘러들어가는 부분이다.That is, the etching liquid or the like flows for processing the inside of the MEMS microphone or forming the internal etching to form the structure described above.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표면 미세기계가공법을 사용한 후방 음향 챔버 형성 과정을 나타내는 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a process of forming a rear acoustic chamber using a surface micromachining method according to an embodiment of the present invention.

참조 번호 410 도면은 하부 전극 희생층(401) 및 상부 전극 희생층(403)을 식각하기 전의 멤스 마이크로폰 구조를 나타내는 단면도이다.Reference numeral 410 is a cross-sectional view illustrating a MEMS microphone structure before etching the lower electrode sacrificial layer 401 and the upper electrode sacrificial layer 403.

이러한 구조를 형성하기 위해서는 우선 임의의 기판 위에 하부 전극 희생층(401)을 형성하고 그런 다음 고정 전극으로 작동하는 하부 전극(307)을 만들어 준다. 이때, 하부 전극(307)이 고정 전극으로 사용되기 위해서 하부 전극(307) 일부를 기판에 고정하는 하부 전극 지지대(205)를 형성시킨다. In order to form such a structure, a lower electrode sacrificial layer 401 is first formed on an arbitrary substrate, and then a lower electrode 307 acting as a fixed electrode is formed. At this time, in order to use the lower electrode 307 as a fixed electrode, a lower electrode support 205 for fixing a portion of the lower electrode 307 to the substrate is formed.

그런 다음 상기 하부 전극(307)의 일부에 하부 전극 홀(207)을 형성한다. 이러한 하부 전극 홀(207)은 이후 형성되는 상부 전극 희생층(403)을 제거하기 위한 것이다. 그런 다음 상기 하부 전극(307)의 상단에 진동판(211)을 형성하기 위한 상부 전극 희생층(403)을 형성하고 상기 상부 전극 희생층(403)의 상단에 진동판(211)을 구성하는 절연막(303)과 상부 전극(301)이 형성된다. 절연막(303)은 상부 전극(301)과 하부 전극(307)의 단락을 방지하기 위해 형성된다. 특히, 진동판(211)을 형성할 경우에 진동판(211)의 외곽에 진동판(211)의 유연성을 조절할 수 있는 진동판 스프링(203)이 형성하여 본 발명의 멤스 마이크로폰의 민감도를 향상시킬 수 있다.Then, a lower electrode hole 207 is formed in a portion of the lower electrode 307. The lower electrode hole 207 is for removing the upper electrode sacrificial layer 403 formed thereafter. Then, an insulating layer 303 forming an upper electrode sacrificial layer 403 for forming the diaphragm 211 on the upper end of the lower electrode 307 and forming a diaphragm 211 on the upper electrode sacrificial layer 403. ) And an upper electrode 301 are formed. The insulating film 303 is formed to prevent a short circuit between the upper electrode 301 and the lower electrode 307. In particular, when the diaphragm 211 is formed, a diaphragm spring 203 that can adjust the flexibility of the diaphragm 211 is formed outside the diaphragm 211 to improve the sensitivity of the MEMS microphone of the present invention.

이러한 단계를 거쳐서 참조 번호 410과 같은 구조를 형성하게 된다.Through this step, a structure as shown by reference numeral 410 is formed.

참조 번호 420은 상기 참조 번호 410의 구조에서 상부 전극 희생층(403) 및 하부 전극 희생층(401)을 제거하는 단계를 나타낸다. 우선 하부 전극 희생층(401)을 제거하여 하부 전극 갭(309)이 형성되는데 이러한 하부 전극 갭(309)은 상기 고정 전극인 하부 전극의 하단에 형성되는 공간으로 이 공간을 이용하여 본 발명의 핵심적인 특성인 후방 음향 챔버를 형성할 수 있다. 그런 다음 상기 참조 번호 410 구조를 형성할 때 생성한 하부 전극 홀(207)을 통하여 상부 전극 희생층(403)을 제거한다. 이렇게 생성된 상부 전극 갭(305)은 상기 참조 번호 410 단계에서 형성된 진동판이 자유롭게 진동할 수 있는 공간을 생성하는 역할을 담당한다. 이러한 상부 전극 희생층(403) 및 하부 전극 희생층(401)은 상부 전극층 측면 홀 및 하부 전극층 측면 홀을 통하여 미세가공기술로 식각할 수 있다.Reference numeral 420 denotes removing the upper electrode sacrificial layer 403 and the lower electrode sacrificial layer 401 in the structure of the reference numeral 410. First, a lower electrode gap 309 is formed by removing the lower electrode sacrificial layer 401. The lower electrode gap 309 is a space formed at the lower end of the lower electrode, which is the fixed electrode, and uses the space. It is possible to form a rear acoustic chamber which is a characteristic. Then, the upper electrode sacrificial layer 403 is removed through the lower electrode hole 207 generated when forming the reference numeral 410. The upper electrode gap 305 thus generated serves to create a space in which the diaphragm formed in step 410 may freely vibrate. The upper electrode sacrificial layer 403 and the lower electrode sacrificial layer 401 may be etched by a microfabrication technique through the upper electrode layer side hole and the lower electrode layer side hole.

참조 번호 430은 후방 음향 챔버(313)를 형성하는 과정을 나타내는 도면이다.Reference numeral 430 illustrates a process of forming the rear acoustic chamber 313.

상기 참조 번호 420에서 상부 전극 갭(305) 및 하부 전극 갭(309)이 형성되면, 하부 전극 갭(309)의 하부에 후방 음향 챔버(313)를 형성한다. 이러한 후방 음향 챔버(313)는 별도의 마스크공정 없이 단순하게 습식에칭(wet-eching)에 의해 형성시킬 수 있다. 이러한 후방 음향 챔버(313)의 구조는 하부 전극 지지대(205) 밑에는 하부 전극 기둥(315)이 놓여지고 하부 전극판 지지대(201) 및 진동판 지지대(209) 밑에는 전극판 기둥(311)이 놓여지게 된다. 하부 전극 기둥(315) 및 전극판 기둥(311)은 후방 음향 챔버(313) 형성과정에서 만들어지며 고정 전극 및 진동판(211)을 기판(200)에 고정하는 역할을 하고 있다. 하부 전극 기둥(315)은 하부 전극(307)이 고정 전극 역할을 하므로 후방 음향 챔버(313) 사이에 일정간격으로 놓여지게 된다. 후방 음향 챔버(313)의 크기는 정전용량의 변화량을 감지하는 하부 전극(307)의 전체 넓이로 결정되며 깊이는 일정간격으로 하부 전극(307)을 고정하고 있는 하부 전극판 지지대(201)를 형성할 수 있는 최대 깊이로 결정된다. 보다 깊은 후방 음향 챔버(313)를 형성하기 위해 기판(200)을 계속해서 에칭할 경우, 기판(200)의 상부 식각으로 구성되는 하부 전극판 지지대(201)의 지지 면적이 점점 작아지게 되어 결국에는 고정 전극의 기능을 상실하게 되는 결과를 초래하게 되기 때문이다.When the upper electrode gap 305 and the lower electrode gap 309 are formed at reference numeral 420, the rear acoustic chamber 313 is formed under the lower electrode gap 309. The rear acoustic chamber 313 may be formed by simply wet-eching without a separate mask process. The structure of the rear acoustic chamber 313 has a lower electrode pillar 315 under the lower electrode support 205 and an electrode plate pillar 311 under the lower electrode plate support 201 and the diaphragm support 209. You lose. The lower electrode pillar 315 and the electrode plate pillar 311 are made in the process of forming the rear acoustic chamber 313 and serve to fix the fixed electrode and the diaphragm 211 to the substrate 200. The lower electrode pillar 315 is placed at a predetermined interval between the rear acoustic chambers 313 because the lower electrode 307 serves as a fixed electrode. The size of the rear acoustic chamber 313 is determined by the total width of the lower electrode 307 that senses the amount of change in capacitance, and the depth of the rear acoustic chamber 313 forms the lower electrode plate support 201 that fixes the lower electrode 307 at a predetermined interval. It is determined by the maximum depth that can be achieved. If the substrate 200 is continuously etched to form a deeper rear acoustic chamber 313, the supporting area of the lower electrode plate support 201, which is composed of the upper etching of the substrate 200, becomes smaller and eventually becomes smaller. This results in the loss of the function of the fixed electrode.

도 5는 본 발명에 따른 멤스 마이크로폰의 하부 전극 부분을 나타내는 도면이다.5 is a view showing a lower electrode portion of the MEMS microphone according to the present invention.

도 5를 참조하면 본 발명에 따른 멤스 마이크로폰의 하부 전극(307)을 나타낸다. 이러한 하부 전극(307)은 기판(200)의 상부에 표면 미세기계가공 기술을 이용하여 형성되며, 도 2에서 점선으로 표시되는 부분이다. 이러한 하부 전극(307)은 상기의 도면들에서 설명한 바와 같이 하부 전극 홀(207) 및 하부 전극 지지대(205)를 포함하고 있다. 이러한 하부 전극(307)의 평면도를 통하여 하부 전극 홀의 배열 및 하부 전극 지지대의 형태를 확인할 수 있다. 또한, 상기 구조를 형성하기 위한 하부 전극판 측면 홀(215)의 형태를 확인할 수 있다. 특히 C1-C2 및 D1-D2 선은 상기 하부 전극(307)의 단면을 설명하기 위한 절단선으로 이에 따른 하부 전극(307)의 단면은 도 6에서 자세히 설명하도록 한다.5 shows a bottom electrode 307 of a MEMS microphone according to the present invention. The lower electrode 307 is formed on the upper surface of the substrate 200 by using a surface micromachining technique, which is indicated by a dotted line in FIG. 2. The lower electrode 307 includes a lower electrode hole 207 and a lower electrode support 205 as described above. The arrangement of the lower electrode holes and the shape of the lower electrode supporter can be confirmed through the plan view of the lower electrode 307. In addition, the shape of the lower electrode plate side hole 215 for forming the structure can be confirmed. In particular, the lines C1-C2 and D1-D2 are cutting lines for explaining the cross section of the lower electrode 307, and thus the cross section of the lower electrode 307 will be described in detail with reference to FIG.

도 6은 도 5에서 설명된 하부 전극의 단면도를 나타내는 도면이다.6 is a cross-sectional view of the lower electrode illustrated in FIG. 5.

도 6a는 도 5에서 C1-C2 부분을 절취한 단면도, 도 6b는 D1-D2 부분을 절취한 단면도이다.6A is a cross-sectional view taken along the C1-C2 portion in FIG. 5, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the D1-D2 portion.

도 6a를 참조하면 C1-C2 부분의 단면도로서 하부 전극판 지지대(201)를 포함하는 단면이다. 상기 단면을 참조하면, 하부 전극 지지대(205)의 형태 및 하부 전극 홀(207)의 단면을 확인할 수 있다. 또한 후방 음향 챔버가 형성되기 전의 하부 전극 갭(309)의 모양을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6A, a cross-sectional view of the C1-C2 portion includes a lower electrode plate support 201. Referring to the cross section, it is possible to check the shape of the lower electrode support 205 and the cross section of the lower electrode hole 207. In addition, the shape of the lower electrode gap 309 before the rear acoustic chamber is formed can be confirmed.

도 6b는 D1-D2 부분의 단면도로서 하부 전극판 지지대가 보이지 않고 대신 하부 전극판 측면 홀(215)이 나타나 있다. 이러한 하부 전극판 측면 홀(215)을 통하여 상기 구조를 가공하고, 상기 도 6a에서 나타나는 하부 전극 갭을 형성할 수 있다.FIG. 6B is a cross-sectional view of portions D1-D2 where the lower electrode plate support is not visible and instead the lower electrode plate side hole 215 is shown. The structure may be processed through the lower electrode plate side hole 215 to form a lower electrode gap shown in FIG. 6A.

도 7은 본 발명에 따른 멤스 마이크로폰의 진동판의 평면도를 나타낸다. 7 is a plan view of a diaphragm of a MEMS microphone according to the present invention.

도 7을 참조하면 멤스 마이크로폰의 진동판의 평면은 기판(200) 위에 형성되는 진동판(211), 진동판 지지대(209), 진동판 스프링(203) 및 상부 전극판 측면 홀(213)을 포함한다. 진동판(211)은 하부 전극 위에 일정간격을 가지고 상부에 위치하도록 형성된다. 상기 진동판(211)은 고정 전극과의 단선을 막기 위해 사용되는 절연막과 상대 전극으로 사용되는 상부 전극으로 구성되며 진동판 지지대(209)는 기판(200)에 고정된다. 진동판(211)을 구성하는 절연막(303)과 상부 전극(301)을 이용하여 하부 전극(307) 위에 진동판(211)의 진동판 스프링(203)을 만들어준다.Referring to FIG. 7, the plane of the diaphragm of the MEMS microphone includes a diaphragm 211, a diaphragm support 209, a diaphragm spring 203, and an upper electrode plate side hole 213 formed on the substrate 200. The diaphragm 211 is formed to be positioned above the lower electrode at a predetermined interval. The diaphragm 211 is composed of an insulating film used to prevent disconnection with the fixed electrode and an upper electrode used as a counter electrode, and the diaphragm support 209 is fixed to the substrate 200. The diaphragm spring 203 of the diaphragm 211 is formed on the lower electrode 307 using the insulating layer 303 and the upper electrode 301 constituting the diaphragm 211.

또한, 상기 E1-E2 및 F1-F2 점선은 본 발명의 진동판(211)의 단면을 나타내기 위한 절단선을 표시한다.In addition, the dotted lines E1-E2 and F1-F2 indicate a cutting line for showing a cross section of the diaphragm 211 of the present invention.

도 8은 도 7에서 설명된 진동판의 단면을 나타내는 도면이다.FIG. 8 is a cross-sectional view of the diaphragm illustrated in FIG. 7.

여기서 도 8a는 도 7의 E1-E2 부분을 절취한 단면도이고 , 도 8b는 도 7의 F1-F2 부분을 절취한 단면도이다. Here, FIG. 8A is a cross-sectional view of the portion E1-E2 of FIG. 7 and FIG. 8B is a cross-sectional view of the portion F1-F2 of FIG. 7.

도 8a를 참조하면, 진동판 지지대(209)를 포함하는 진동판(211)의 단면도를 나타낸다. 상기 단면도를 참조하면, 진동판이 상부 전극(301) 및 절연막(303)으로 구성됨을 알 수 있다. 또한 진동판 스프링(203)의 단면을 알 수 있다.여기서 진동판 스프링(203)은 진동판(211)의 유연성을 나타내는 진동판 스프링 상수를 조절할 수 있으므로 본 발명에 따른 마이크로폰의 민감도를 제어할 수 있다. 진동판(211)이 진동판 지지대(209)에 단단하게 고정되면 큰 장력이 진동판(211)에 가해지므로 진동판(211)에 가해지는 음압에 대한 반응량이 적어 마이크로폰의 민감도는 낮게 된다. 반대로 진동판(211)이 진동판 지지대(209)에 고정되면서 장력을 저하시키는 진동판 스프링(203)을 갖게 되면 진동판(211)의 유연성이 증가하게 되어 마이크로폰의 민감도를 향상시킨다. 이러한 진동판 스프링(203)은 진동판(211)의 외곽으로 한번의 굴곡을 가지는 형태로 나타나고 있지만 좀 더 유연한 진동판(211)의 스프링상수를 가지기 위해서는 더 많은 진동판 스프링(203)을 가질 수 있으며 하부 전극(307)에 고정될 수도 있고 일정간격 위에 위치할 수도 있다. 도 8b는 상부 전극판 측면 홀(213)을 포함하는 단면을 나타낸다. 여기서 확인할 수 있는 바와 같이 상기 진동판(211)을 미세가공하기 위해서는 상부 전극판 측면 홀(213)이 존재해야 함을 알 수 있다.Referring to FIG. 8A, a cross-sectional view of a diaphragm 211 including a diaphragm support 209 is shown. Referring to the cross-sectional view, it can be seen that the diaphragm is composed of the upper electrode 301 and the insulating film 303. In addition, the cross section of the diaphragm spring 203 can be seen. Here, the diaphragm spring 203 can adjust the diaphragm spring constant representing the flexibility of the diaphragm 211, thereby controlling the sensitivity of the microphone according to the present invention. When the diaphragm 211 is firmly fixed to the diaphragm support 209, since a large tension is applied to the diaphragm 211, the sensitivity of the microphone is low due to a small amount of reaction with respect to the sound pressure applied to the diaphragm 211. On the contrary, when the diaphragm 211 is fixed to the diaphragm support 209 and has the diaphragm spring 203 which lowers the tension, the flexibility of the diaphragm 211 is increased, thereby improving the sensitivity of the microphone. The diaphragm spring 203 is shown in the form of one bending to the outside of the diaphragm 211, but in order to have a spring constant of the more flexible diaphragm 211 may have more diaphragm spring 203 and the lower electrode ( It may be fixed to 307 or may be located above a certain interval. FIG. 8B shows a cross section including an upper electrode plate side hole 213. As can be seen here, in order to finely process the diaphragm 211, it can be seen that an upper electrode plate side hole 213 must exist.

도 9는 본 발명의 일 실시예의 전자현미경 사진이다.9 is an electron micrograph of an embodiment of the present invention.

상기 도 9를 참조하면 진동판 지지대(209)의 형상이 상기에서 설명된 도 2 및 도 7의 형상과 약간 상이한 것을 알 수 있다. 즉, 상기 진동판 지지대(209)의 형상은 본 발명의 기술 범위 내에서 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있음을 나타낸다. 또한, 진동판 스프링(203)의 구조 또한 마찬가지이다.Referring to FIG. 9, it can be seen that the shape of the diaphragm support 209 is slightly different from the shape of FIGS. 2 and 7 described above. That is, the shape of the diaphragm support 209 indicates that it can be variously modified as necessary within the technical scope of the present invention. The same also applies to the structure of the diaphragm spring 203.

상기에서 설명된 본 발명의 실시 예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가지 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로, 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 상기에서 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. The embodiments of the present invention described above are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is described above. It is not limited to the example.

도 1은 본 발명과 비교되는 종래의 콘덴서형 멤스 마이크로폰의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional condenser MEMS microphone compared with the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표면 미세기계가공으로 구현되는 하부 전극 지지대를 갖는 멤스 마이크로폰의 평면도.2 is a plan view of a MEMS microphone having a lower electrode support implemented by surface micromachining according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3a는 상기 도 2의 A1-A2 부분을 절취한 단면도.3A is a cross-sectional view taken along the A1-A2 portion of FIG. 2;

도 3b는 상기 도 2의 B1-B2 부분을 절취한 단면도.3B is a cross-sectional view cut along the portion B1-B2 of FIG. 2;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표면 미세기계가공법을 사용한 후방 음향 챔버 형성 과정을 나타내는 순서도.Figure 4 is a flow chart showing a process for forming a rear acoustic chamber using the surface micromachining method according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 멤스 마이크로폰의 하부 전극 부분을 나타내는 도면.5 shows the lower electrode part of a MEMS microphone according to the invention.

도 6a는 상기 도 5에서 C1-C2 부분을 절취한 단면도FIG. 6A is a cross-sectional view of the C1-C2 section of FIG.

도 6b는 상기 도 5에서D1-D2 부분을 절취한 단면도.6B is a cross-sectional view taken along the line D1-D2 in FIG. 5;

도 7은 본 발명에 따른 멤스 마이크로폰의 진동판의 평면도.7 is a plan view of a diaphragm of a MEMS microphone according to the present invention.

도 8a는 상기 도 7의 E1-E2 부분을 절취한 단면도.8A is a cross-sectional view taken along the line E1-E2 of FIG. 7;

도 8b는 상기 도 7의 F1-F2 부분을 절취한 단면도.FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the F1-F2 portion of FIG. 7; FIG.

도 9는 본 발명의 일 실시예의 전자현미경 사진.9 is an electron micrograph of an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

101, 200: 기판 102, 307: 하부 전극101, 200: substrate 102, 307: lower electrode

103, 207: 하부 전극 홀 105, 211: 진동판103 and 207: lower electrode holes 105 and 211: diaphragm

106, 303: 절연막 107, 301: 상부 전극 106, 303: insulating film 107, 301: upper electrode

108, 209: 진동판 지지대 109, 313: 후방 음향 챔버108, 209: diaphragm support 109, 313: rear acoustic chamber

110, 305: 상부 전극 갭 205: 하부 전극 지지대110, 305: upper electrode gap 205: lower electrode support

201: 하부 전극판 지지대 203: 진동판 스프링 201: lower electrode plate support 203: diaphragm spring

309: 하부 전극 갭 315: 하부 전극 기둥309: lower electrode gap 315: lower electrode pillar

311: 전극판 기둥 311: electrode plate pillar

Claims (11)

기판(200); A substrate 200; 상기 기판(200)의 상단에 형성되는 후방 음향 챔버(313);A rear acoustic chamber 313 formed on an upper end of the substrate 200; 상기 후방 음향 챔버(313)의 상단에 형성되는 하부 전극(307);A lower electrode 307 formed on an upper end of the rear acoustic chamber 313; 상기 하부 전극(307)의 상단에 형성되는 진동판(211);A diaphragm 211 formed at an upper end of the lower electrode 307; 상기 후방 음향 챔버(307)의 외주면에 형성되는 전극판 기둥(311);An electrode plate pillar 311 formed on an outer circumferential surface of the rear acoustic chamber 307; 상기 하부 전극(307)을 지지하고 상기 전극판 기둥(311)에 결합되는 하부 전극판 지지대(201); 및A lower electrode plate support 201 supporting the lower electrode 307 and coupled to the electrode plate pillar 311; And 상기 진동판(211)을 지지하고 상기 전극판 기둥(311)에 결합되는 진동판 지지대(209)A diaphragm support 209 that supports the diaphragm 211 and is coupled to the electrode plate pillar 311. 를 포함하는 멤스(MEMS) 마이크로폰.MEMS microphone including a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진동판(211)은 상부 전극(301) 및 절연막(303)을 포함하는 것The diaphragm 211 includes an upper electrode 301 and an insulating film 303 을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰.MEMS microphone, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부 전극(307)은 상기 하부 전극(307)을 지지하고 하부 전극 기둥(315)에 결합되는 하부 전극 지지대(205)를 더 포함하는 것The lower electrode 307 further includes a lower electrode support 205 that supports the lower electrode 307 and is coupled to the lower electrode pillar 315. 을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰.MEMS microphone, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 후방 음향 챔버(313) 및 상기 하부 전극(307)의 사이에 형성되는 하부 전극 갭(309)A lower electrode gap 309 formed between the rear acoustic chamber 313 and the lower electrode 307. 을 더 포함하는 멤스 마이크로폰.MEMS microphone further comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부 전극(307) 및 상기 진동판(211) 사이에 형성되는 상부 전극 갭(305) 및An upper electrode gap 305 formed between the lower electrode 307 and the diaphragm 211; 상기 하부 전극(307)의 내부에 상기 상부 전극 갭(305)을 형성하기 위한 하부 전극 홀(207)A lower electrode hole 207 for forming the upper electrode gap 305 in the lower electrode 307. 을 더 포함하는 멤스 마이크로폰.MEMS microphone further comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진동판(211)은 상기 진동판(211)의 외주면에 형성되는 진동판 스프링(203)The diaphragm 211 is a diaphragm spring 203 formed on the outer circumferential surface of the diaphragm 211. 을 더 포함하는 멤스 마이크로폰.MEMS microphone further comprising a. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 진동판 스프링(203)은 상기 진동판(211)의 외주면을 따라 굴곡을 가지는 형태인 것을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰.The diaphragm spring (203) is a MEMS microphone, characterized in that the shape having a curve along the outer peripheral surface of the diaphragm (211). 기판(200)의 상단에 하부 전극 희생층(401)을 형성하는 단계;Forming a lower electrode sacrificial layer 401 on top of the substrate 200; 상기 하부 전극 희생층(401)의 상단에 하부 전극(307) 및 하부 전극판 지지대(201)를 형성하는 단계; Forming a lower electrode 307 and a lower electrode plate support 201 on an upper end of the lower electrode sacrificial layer 401; 상기 형성된 하부 전극(307)에 소정의 하부 전극 홀(207)을 형성하는 단계;Forming a predetermined lower electrode hole (207) in the formed lower electrode (307); 상기 하부 전극(307)의 상단에 상부 전극 희생층(403)을 형성하는 단계;Forming an upper electrode sacrificial layer (403) on top of the lower electrode (307); 상기 형성된 상부 전극 희생층(403)의 상단에 절연막(303) 및 상부 전극(301)으로 구성되는 진동판(211) 및 진동판 지지대(209)를 형성하는 단계;Forming a diaphragm 211 and a diaphragm support 209 formed of an insulating film 303 and an upper electrode 301 on top of the formed upper electrode sacrificial layer 403; 상기 하부 전극 희생층(401) 및 상기 상부 전극 희생층(403)을 식각하여 하부 전극 갭(309) 및 상부 전극 갭(305)을 형성하는 단계 및Etching the lower electrode sacrificial layer 401 and the upper electrode sacrificial layer 403 to form a lower electrode gap 309 and an upper electrode gap 305; 상기 형성된 하부 전극 갭(309)의 하단에 존재하는 상기 기판(200)을 소정의 깊이로 식각하여 후방 음향 챔버(313)를 형성하는 단계Etching the substrate 200 existing at the lower end of the formed lower electrode gap 309 to a predetermined depth to form a rear acoustic chamber 313. 를 포함하는 멤스 마이크로폰 제조 방법.MEMS microphone manufacturing method comprising a. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 하부 전극(307)을 형성하는 단계는Forming the lower electrode 307 is 상기 하부 전극(307)을 지지하기 위한 하부 전극 지지대(205)를 형성하는 단계Forming a lower electrode support 205 for supporting the lower electrode 307. 를 더 포함하는 멤스 마이크로폰 제조 방법.MEMS microphone manufacturing method further comprising. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 진동판(211)을 형성하는 단계는Forming the diaphragm 211 is 상기 진동판(211)의 스프링 상수를 조절하기 위한 진동판 스프링(203)을 형성하는 단계Forming a diaphragm spring 203 for adjusting a spring constant of the diaphragm 211 를 더 포함하는 멤스 마이크로폰 제조 방법.MEMS microphone manufacturing method further comprising. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 후방 음향 챔버(313)를 형성하는 단계는Forming the rear acoustic chamber 313 is 상기 하부 전극 갭(309)을 이용하여 습식 식각하는 것Wet etching using the lower electrode gap 309 을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰 제조 방법.MEMS microphone manufacturing method characterized in that.
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