KR101684537B1

KR101684537B1 - 마이크로폰, 이의 제조 방법 및 제어 방법

Info

Publication number: KR101684537B1
Application number: KR1020150096819A
Authority: KR
Inventors: 유일선
Original assignee: 현대자동차 주식회사
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2016-12-08
Also published as: DE102015222711A1; US10887714B2; DE102015222711B4; US20190020961A1; US20170011752A1

Abstract

마이크로폰, 이의 제조 방법 및 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰은 진동신호에 의해 진동하고, 일측에 음향신호가 유입되는 음향유입구를 포함하는 케이스; 상기 케이스 내에서 상기 음향유입구와 대응되는 위치에 형성되며, 상기 음향신호 및 진동신호 중 적어도 어느 하나의 신호를 입력받아 제1 음향 출력신호를 출력하는 제1 음향소자; 상기 제1 음향소자와 인접하여 형성되며, 상기 진동신호를 입력받아 제2 음향 출력신호를 출력하는 제2 음향소자; 및 상기 제1 음향소자 및 제2 음향소자와 연결되며, 제1 음향 출력신호 및 제2 음향 출력신호를 입력받아 최종신호를 출력하는 반도체칩으로 구성된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰의 제조 방법은 음향유입구를 포함하는 케이스 내부에 제1 음향소자와 제2 음향소자를 형성하는 단계; 및 상기 제1 음향소자와 제2 음향소자 위에 반도체칩을 형성하는 단계로 구성되며, 상기 제1 음향소자는 음향유입구와 대응되는 위치에 형성되며, 상기 제2 음향소자는 일측에 공기 유입구를 포함하도록 형성된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰의 제어 방법은 제1 음향소자로부터 음향신호 및 진동신호를 포함하는 제1 음향 출력신호를 입력받는 단계; 제2 음향소자로부터 진동신호를 포함하는 제2 음향 출력신호를 입력받는 단계; 및 상기 제1 음향 출력신호 및 제2 음향 출력신호를 기반으로 최종신호를 출력하는 단계를 포함한다.

Description

마이크로폰, 이의 제조 방법 및 제어 방법{MICROPHONE, MANUFACTURING METHODE AND CONTROL METHOD THEREFOR}

본 발명은 마이크로폰, 이의 제조 방법 및 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음향 감도를 향상시키는 마이크로폰, 이의 제조 방법 및 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 마이크로폰은 음성을 전기적인 신호로 변환하는 장치로, 최근 들어 점점 소형화되고 있으며, 이에 따라 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기술을 이용한 마이크로폰이 개발되고 있다.

이러한 MEMS 마이크로폰은 종래의 일렉트렉 콘덴서 마이크로폰(ECM, Electret Condenser Microphone)에 비해 습기와 열에 대한 내성이 강하고, 소형화 및 신호처리 회로와의 접적화가 가능한 장점이 있다.

상기 MEMS 마이크로폰은 통신환경에 있어서, 주변 잡음은 커다란 제약요소가 되며, 이러한 주변환경의 잡음을 제거하기 위한 기술에 대한 필요성이 대두된다.

현재 일반적으로 행해지고 있는 주변잡음 제거 방식은 하나의 음향소자를 사용하여 비음성 구간에서 잡음 스펙트럼 특성을 구하고, 이를 이용하여 음성 구간에서의 잡음 스펙트럼을 예측하여 음성과 잡음이 섞여진 신호로부터 잡음을 빼줌으로써, 잡음을 제거하는 방식이 주류를 이루고 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 마이크로폰은 주변 잡음의 통계적 특성이 정상(stationary) 특성, 즉, 시간에 대한 일정한 특성을 가지고 있어야 효과가 있으며, 주변 사람의 말소리나 음악 소리 등과 같은 비정상(non-stationary) 특성, 즉, 시간에 따라 특성이 변하는 잡음에 대해서는 효과가 미흡하다.

더구나, 이러한 예측에 의존하는 방식은 각 순간의 잡음 변이에 의한 영향 때문에 귀에 거슬리는 잔존 잡음이 남게 되어 명료도가 떨어질 수 밖에 없는 문제점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 음향신호와 진동신호가 동시에 산재하는 차량 환경 내에서 복수의 음향소자를 사용하여 감도 높은 음향신호를 출력함으로써, 신호대잡음비를 향상시키는 마이크로폰, 이의 제조 방법 및 제어 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 진동신호에 의해 진동하고, 일측에 음향신호가 유입되는 음향유입구를 포함하는 케이스; 상기 케이스 내에서 상기 음향유입구와 대응되는 위치에 형성되며, 상기 음향신호 및 진동신호 중 적어도 어느 하나의 신호를 입력받아 제1 음향 출력신호를 출력하는 제1 음향소자; 상기 제1 음향소자와 인접하여 형성되며, 상기 진동신호를 입력받아 제2 음향 출력신호를 출력하는 제2 음향소자; 및 상기 제1 음향소자 및 제2 음향소자와 연결되며, 제1 음향 출력신호 및 제2 음향 출력신호를 입력받아 최종신호를 출력하는 반도체칩으로 구성되는 마이크로폰을 제공할 수 있다.

또한, 상기 반도체칩은 상기 제1 음향 출력신호를 입력받아 음향신호와 진동신호를 분리하고, 상기 제2 음향 출력신호를 입력받아 진동신호의 위상을 변조하여, 상기 제1 음향 출력신호의 진동신호와 제2 음향 출력신호의 진동신호를 상쇄시키고, 음향신호를 증폭시켜 발생된 최종신호를 출력할 수 있다.

또한, 상기 제2 음향소자는 하부 일측에 공기통로를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 케이스는 일측에 상기 음향유입구를 포함하는 하부 케이스; 및 상기 하부 케이스 위에 장착되며, 상기 제1 음향소자, 제2 음향소자 및 반도체칩을 수용하는 상부 케이스로 구성될 수 있다.,

또한, 상기 상부 케이스는 메탈 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1 음향소자와 제2 음향소자는 음향홀을 포함하는 기판; 상기 기판 위에 형성되어 상기 음향유입구로부터 입력된 음향신호에 의해 진동하는 진동막; 상기 진동막과 일정간격 이격되어 상기 진동막 상에 위치하는 고정 전극; 상기 고정 전극 상에 위치하는 절연막; 상기 기판 및 진동막 상에서 상기 고정 전극 및 절연막을 지지하는며, 일측에 노출홀을 포함하는 지지층; 및 상기 고정 전극 상에 위치하는 패드로 구성될 수 있다.

또한, 상기 반도체칩은 상하방향으로 형성된 복수의 접촉홀 내부의 연결부를 통하여 상기 제1 음향소자 및 제2 음향소자와 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 상기 반도체칩은 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 절연막은 실리콘 나이트라이드(Silicon Nitride) 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 음향유입구를 포함하는 케이스 내부에 제1 음향소자와 제2 음향소자를 형성하는 단계; 및 상기 제1 음향소자와 제2 음향소자 위에 반도체칩을 형성하는 단계로 구성되며, 상기 제1 음향소자는 음향유입구와 대응되는 위치에 형성되며, 상기 제2 음향소자는 일측에 공기 유입구를 포함하도록 형성되는 마이크로폰의 제조 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 음향소자 및 제2 음향소자를 형성하는 단계는 상기 제2 음향소자에 대응하는 기판의 하부 일측을 식각하여 공기 유입구를 형성하는 단계; 상기 제1 음향소자에 대응하는 기판의 하부를 식각하여 제1 음향홀을 형성하는 단계; 및 상기 제2 음향소자에 대응하는 기판의 하부를 식각하여 제2 음향홀을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 반도체칩을 형성하는 단계는 상기 반도체칩에 수직으로 형성된 형성된 복수의 접촉홀를 형성하는 단계; 및 상기 복수의 접촉홀 내부에 통전을 하기 위한 연결부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 반도체칩을 형성하는 단계는 상기 제1 음향소자 및 제2 음향소자의 상부에 형성된 패드를 통하여 접합될 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 제1 음향소자로부터 음향신호 및 진동신호를 포함하는 제1 음향 출력신호를 입력받는 단계; 제2 음향소자로부터 진동신호를 포함하는 제2 음향 출력신호를 입력받는 단계; 및 상기 제1 음향 출력신호 및 제2 음향 출력신호를 기반으로 최종신호를 출력하는 단계를 포함하는 마이크로폰의 제어 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 최종신호를 출력하는 단계는 상기 제1 음향 출력신호를 입력받아 음향신호와 진동신호를 분리하는 단계; 상기 제2 음향 출력신호를 입력받아 진동신호를 위상 변조하는 단계; 상기 제1 음향 출력신호와 제2 음향 출력신호를 병합하는 단계; 및 상기 제1 음향 출력신호의 진동신호와 제2 음향 출력신호의 진동신호를 상쇄시키고, 상기 제1 음향 출력신호의 음향신호를 증폭하여 최종신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 음향신호와 진동신호가 동시에 산재하는 차량 환경 내에서, 2개의 음향소자를 기반으로 상기 진동신호는 상쇄시키고, 음향신호는 감도를 향상시킴으로써, 신호대잡음비를 향상시키는 효과가 있다.

이외에, 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰을 나타낸 구성도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰을 제조하기 위한 제조 방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰을 제어하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰의 반도체칩이 신호를 제어하는 방법을 나타낸 신호순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서, 본 발명이 하기의 도면과 설명에만 한정되어서는 아니 될 것이다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 이하 실시 예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형, 또는 통합, 또는 분리하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰을 나타낸 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰(100)은 케이스(200), 제1 음향소자(300), 제2 음향소자(400) 및 반도체칩(500)으로 이루어진다.

먼저, 상기 케이스(200)는 하부 케이스(200a)와 상부 케이스(200b)로 구성된다.

상기 하부 케이스(200a)는 일측에 음향신호가 유입되는 음향 유입구(210)을 포함하며, 진동신호에 의해 진동한다.

또한, 상기 상부 케이스(200b)는 상기 하부 케이스(200a) 위에 장착되며, 이하에서 설명할 제1 음향소자(300), 제2 음향소자(400), 및 반도체칩(500)을 수용하도록 소정의 수용공간을 마련한다.

이러한 상기 하부 케이스(200a)와 상부 케이스(200b)는 메탈 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 하부 케이스(200a)와 상부 케이스(200b)로 구성되는 케이스(200)는 전체적으로 원통 또는 사각통 형상 중, 어느 하나의 형상으로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 음향신호와 진동신호는 운전자가 음성으로 내린 명령에 의해 발생될 수 있다.

그리고 상기 제1 음향소자(300)는 상기 케이스(200) 내에서 상기 음향 유입구(210)와 대응되는 위치에 형성된다.

즉, 상기 제1 음향소자(300)는 상기 음향 유입구(210)와 연결되는 위치에 형성된다.

또한, 상기 제1 음향소자(300)는 음향신호 및 진동신호 중 적어도 어느 하나의 신호를 입력받아 제1 음향 출력신호를 출력한다.

이러한 제1 음향 출력신호는 상기 반도체칩(500)으로 전송되어, 상기 반도체칩(500)에서 음향신호와 진동신호를 분리한다.

한편, 상기 제2 음향소자(400)는 상기 제1 음향소자(300)와 인접하여 형성된다.

또한, 상기 제2 음향소자(400)는 상기 하부 케이스(200a)로부터 진동신호를 입력받아 제2 음향 출력신호를 출력한다.

이러한 제2 음향 출력신호는 상기 반도체칩(500)으로 전송되어, 상기 반도체칩(500)에서 상기 진동신호의 위상을 변조한다.

또한, 상기 제2 음향소자(400)는 하부 일측에 공기통로(410)를 포함한다.

여기서, 상기 제1 음향소자(300)와 제2 음향소자(400)는 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기술을 이용하여 이루어질 수 있다.

상기와 같은 제1 음향소자(300) 및 제2 음향소자(400)는 각각 기판(310), 진동막(320) 및 고정 전극(330)으로 이루어진다.

상기 MEMS 기술을 기반으로 한 음향소자의 구성을 간단하게 설명하면, 먼저, 상기 기판(310)은 실리콘으로 이루어질 수 있으며, 음향홀(313)을 포함한다.

그리고 상기 진동막(320)은 상기 기판(310) 위에 형성되어 상기 음향홀(313)에 의해 노출되며, 상기 하부 케이스(200a)의 음향 유입구(210)로부터 유입된 음향신호에 의해 진동한다.

또한, 상기 고정 전극(330)은 상기 진동막(320)과 일정 간격 이격되어 배치되며, 복수의 공기 유입구(333)를 포함한다.

다시 말해, 상기 진동막(320)과 고정 전극(330)은 소정의 간격만큼 떨어져 배치되며, 소정의 간격에 의해 형성된 공간은 공기층을 형성한다.

이러한 공기층은 상기 진동막(320)과 고정 전극(330)이 접촉하는 것을 방지하는 역할을 한다.

또한, 상기 고정 전극(330) 상에는 절연막(350)이 형성된다. 상기 절연막(350)은 실리콘 나이트라이드(Silicon Nitride) 재질로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 진동막(320)과 고정 전극(330) 사이에는 지지층(340)이 형성될 수 있다.

상기 지지층(340)은 상기 기판(310) 및 진동막(320) 위에서 상기 고정 전극(330) 및 절연막(350)을 지지하는 역할을 하며, 일측에 상기 진동막(320)의 일부를 노출시키도록 노출홀(351)을 더 포함할 수 있다.

마지막으로 상기 고정 전극(330) 상에 패드(360)가 형성될 수 있다. 상기 패드(360)는 메탈재질로 이루어지며, 상기 제1, 제2 음향소자(300, 400) 상에 반도체칩(500)을 접합하기 위한 것이다.

한편, 상기 반도체칩(500)은 상기 제1 음향소자(300) 및 제2 음향소자(400)와 전기적으로 연결된다.

상기 반도체칩(500)은 상기 제1 음향 출력신호 및 제2 음향 출력신호를 입력받아 최종신호를 출력한다.

상기와 같은 반도체칩(500)의 신호처리 과정은 이하에서 도 6 및 도 7을 통해 보다 자세하게 설명하기로 한다.

이러한 반도체칩(500)은 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 일 수 있다.

또한, 상기 반도체칩(500)은 상하방향으로 형성된 복수의 접촉홀(510)을 포함한다.

상기 접촉홀(510)은 통전을 위한 것으로, 상기 접촉홀(510) 내부에 연결부(515)를 형성하여 상기 제1 음향소자(300) 및 제2 음향소자(400)와 전기적으로 연결된다.

이때, 상기 연결부(515)는 상기 접촉홀(510) 내부에 전기적인 물질을 삽입하거나, 전극을 삽입하여 형성될 수 있다.

마지막으로, 상기 반도체칩(500)은 상기 제1, 제2 음향소자(300, 400)의 상부에 위치한 패드(360)를 통해 접합된다.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰을 제조하기 위한 제조 방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰(100)의 제1 음향소자(300)와 제2 음향소자(400)는 하나의 기판(310)을 기반으로, 상기 기판(310)의 일측과 타측에 인접하여 각각 형성된다.

이하, 제1 음향소자(300)와 제2 음향소자(400)가 하나의 기판(310)을 사용하여 인접하여 형성되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 음향소자(300)와 제2 음향소자(400)의 위치는 필요에 따라 변경될 수 있고, 두 개의 기판(310)을 사용하여 각각 형성될 수도 있다.

먼저, 도 2 (a)를 참조하면, 기판(310)을 마련한 후, 상기 기판(310)의 상부에 산화막을 형성하여 패터닝 한 후, 제1 산화층(315) 및 제2 산화층(415)을 형성하는 단계를 진행한다.

도 2의 (b)를 참조하면, 상기 제1 산화층(315) 및 제2 산화층(415) 각각의 상부에 제1 진동막(320) 및 제2 진동막(420)을 형성하는 단계를 진행한다.

상기 제1 진동막(320) 및 제2 진동막(420)을 형성하는 단계는 상기 기판(310), 제1 산화층(315) 및 제2 산화층(415) 위에 폴리 실리콘(Poly silicon)층 또는 전도성 물질로 이루어진 진동층을 형성한 후, 상기 진동층 위에 감광층을 형성한다.

이어서, 상기 감광층을 노광 및 현상하여 감광층 패턴을 형성하고, 상기 감광층 패턴을 마스크로 하여 진동층을 식각해서 제1 산화층(315) 및 제2 산화층(415)을 형성한다.

이러한 제1 진동막(320)과 제2 진동막(420)은 복수의 슬롯을 포함한다.

도 2의 (c)를 참조하면, 상기 기판(310), 제1 진동막(320) 및 제2 진동막(420) 위에 희생층(341)을 형성하는 단계를 진행한다.

이때, 상기 희생층(341)은 추후에 설명할 공기 통로가 형성된 이후 식각되어 상기 진동막(320, 420)의 상부 가장자리에서, 고정 전극(330, 430)을 지지하는 지지층(340) 역할을 한다.

도 2의 (d)를 참조하면, 상기 제1 진동막(320)과 제2 진동막(420)에 대응하는 상기 희생층(341)의 상부에 복수의 함몰부(343)를 형성하는 단계를 진행한다.

이어서, 도 3의 (a)를 참조하면, 상기 제1 진동막(320)과 제2 진동막(420)에 대응하는 상기 각각의 복수의 함몰부(343)가 형성된 희생층(341) 위에 제1 고정 전극(330) 및 제2 고정 전극(430)을 형성하는 단계를 진행한다.

또한, 상기 각각의 고정 전극(330, 430)은 하면에 복수의 돌출부(333)를 포함한다.

이때, 상기 복수의 돌출부(333)는 하부에 위치한 각각의 진동막(320, 420) 측으로 돌출 형성된다.

이러한 희생층(341)과 고정 전극(330, 430)은 상기 복수의 돌출부(333)가 상기 함몰부(343)에 각각 끼워지도록 형성된다.

상기 복수의 돌출부(333)는 상기 진동막(320, 420)의 진동 시, 상기 진동막(320, 420)과 고정 전극(330, 430)이 접촉되는 것을 방지하는 역할을 한다.

또한, 상기 각각의 고정 전극(330, 430)은 복수의 공기 유입구(335)를 형성한다.

도 3의 (b)를 참조하면, 상기 희생층(341)의 일측에 상기 제1, 제2 진동막(320, 420)의 일부가 노출되도록 노출홀(351)을 각각 형성하는 단계를 진행한다.

이러한 노출홀(351)은 통전을 하기 위해 상기 제1, 제2 진동막(320, 420)의 일부를 노출시키는 홀이다.

도 3의 (c)를 참조하면, 상기 희생층(341)과 각각의 고정 전극(330, 430) 위에 절연막(350)을 형성하는 단계를 진행한다.

이러한 절연막(350)은 실리콘 나이트라이드 재질로 이루어질 수 있다.

도 3의 (d)를 참조하면, 상기 각각의 고정 전극(330, 430)의 공기 유입구(335)와 동일한 위치를 식각하는 단계를 진행한다.

이어서, 도 4의 (a)를 참조하면, 상기 절연막(350)의 일부를 식각하여 상기 각각의 노출홀(351)에 대응하는 부분의 진동막(320, 420)을 노출시키는 단계를 진행한다. 동시에, 상기 절연막(350)의 일부를 식각하여 각각의 고정 전극(330, 430)을 노출시키는 단계를 진행한다.

상기 고정 전극(330, 430)의 일부를 노출시키는 단계는 상기 진동막(320, 420)의 노출홀(351)을 형성하는 단계와 마찬가지로 통전을 하기 위한 것이다.

도 4의 (b)를 참조하면, 상기 절연막(350) 위에 패드(360)를 형성하는 단계를 진행한다.

이때, 상기 패드(360)는 메탈 재질로 이루어 질 수 있으며, 이하에서 설명할 반도체칩(500)을 접합하기 위한 것이다.

도 4의 (c)를 참조하면, 상기 기판(310)의 하부에 제1 감광막(R1)을 형성한 후, 상기 제1 감광막(R1)을 마스크로 하여 상기 제2 진동막(420)에 대응하는 기판(310) 하부 일측에 공기통로(410)를 형성하는 단계를 진행한다.

도 4의 (d)을 참조하면, 상기 제1 감광막(R1)을 제거하고, 제2 감광막(R2)을 형성한 후, 상기 제2 감광막(R2)을 마스크로 하여 상기 제1 진동막(320) 및 제2 진동막(420)에 대응하는 기판의 하부에 제1 음향홀(313) 및 제2 음향홀(413)을 각각 형성하는 단계를 진행한다. 이후, 상기 제2 감광막(R2)을 제거하는 단계를 진행한다.

이어서, 도 5의 (a)을 참조하면, 상기 제1, 제2 산화층(315, 415)을 제거하는 단계를 진행한다. 다음으로, 상기 제1, 제2 음향홀(313, 413)에 대응하는 부분의 상부 희생층(341)만을 제거하여 지지층(340)을 형성하는 단계를 진행한다.

이때, 상기 지지층(340)은 상기 제1 음향소자(300) 및 제2 음향소자(400)에 대응하는 각각의 기판(310)의 상부 가장자리에 위치한다.

또한, 상기 지지층(340)은 상기 고정 전극(330, 430)을 지지하는 역할을 한다.

마지막으로, 도 5의 (b)을 참조하면, 복수의 연결부(515)가 형성된 상기 반도체칩을 상기 패드(360)를 통하여 접합하는 단계를 진행한다.

상기와 같은 제조 방법으로 제조된 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰(100)은 상기 제1 진동막(320), 제1 음향홀(313) 및 제1 고정 전극(330)을 포함하는 부분이 제1 음향소자(300)를 이루고, 상기 제2 진동막(420), 제2 음향홀(413) 및 제2 고정 전극(430)을 포함하는 부분이 제2 음향소자(400)를 이룬다.

따라서, 상기 제1 음향소자(300)와 제2 음향소자(400)는 인접하게 형성되며, 상부에 형성된 하나의 반도체칩(500)에 의해 음향신호 및 진동신호가 처리될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰을 제어하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰의 반도체칩이 신호를 제어하는 방법을 나타낸 신호순서도이다.

이하, 도 6과 도 7을 참조하여 반도체칩(500)에서 마이크로폰(100)을 제어하는 기술을 구체적으로 설명하고자 한다.

반도체칩(500)은 제1 음향소자(300)로부터 제1 음향 출력신호(700)를 입력받는다(S610).

다시 말하면, 상기 제1 음향소자(300)는 외부로부터 음향신호 및 진동신호를 입력받아, 제1 음향 출력신호(700)를 반도체칩(500)에 출력한다.

이후, 상기 반도체칩(500)은 제1 음향 출력신호(700)를 입력받아, 음향신호(710)와 진동신호(720)로 분리한다(S620).

동시에, 상기 반도체칩(500)은 제2 음향소자(400)로부터 제2 음향 출력신호(750)를 입력받는다(S630).

다시 말하면, 상기 제2 음향소자(300)는 외부로부터 진동신호를 입력받아, 제2 음향 출력신호(750)를 반도체칩(500)에 출력한다.

이후, 상기 반도체칩(500)은 제2 음향 출력신호(750)를 입력받아, 진동신호의 위상을 변조하여 위상이 변조된 진동신호(760)을 생성한다(S640).

이어서, 상기 반도체칩(500)은 제1 음향 출력신호(700)와 제1 음향 출력신호(750)를 병합한다(S650).

다시 말하면, 상기 반도체칩(500)은 제1 음향 출력신호(700)를 입력받아 분리한 음향신호(710) 및 진동신호(720)와, 제2 음향 출력신호(750)를 입력받아 위상변조한 진동신호(760)를 병합하여 상기 진동신호는 상쇄시킴과 동시에, 음향신호를 증폭한다.

마지막으로, 상기 반도체칩(500)은 증폭된 음향신호를 기반으로 최종신호(770)를 출력한다(S660).

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로폰은 가변적인 차량 내의 가혹한 환경에서 음향신호만을 증폭하여 출력함으로써, 고감도를 구현하는 음성 인식 시스템을 형성할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 ... 마이크로폰 200a ... 하부 케이스
200b ... 상부 케이스 210 ... 음향 유입구
300 ... 제1 음향소자 310 ... 기판
313 ... 제1 음향홀 315 ... 제1 산화층
320 ... 제1 진동막 330 ... 제1 고정 전극
333 ... 돌출부 335 ... 공기 유입구
340 ... 지지층 341 ... 산화층
343 ... 함몰부 350 ... 절연막
351 ... 노출홀 360 ... 패드
400 ... 제2 음향소자 410 ... 공기통로
415 ... 제2 산화층 430 ... 제2 고정 전극
431 ... 제2 음향홀 500 ... 반도체칩
510 ... 접촉홀 515 ... 연결부

Claims

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음향유입구를 포함하는 케이스 내부에 제1 음향소자와 제2 음향소자를 형성하는 단계; 및
상기 제1 음향소자와 제2 음향소자 위에 반도체칩을 형성하는 단계;
로 구성되며,
상기 제1 음향소자는 음향유입구와 대응되는 위치에 형성되며, 상기 제2 음향소자는 일측에 공기 유입구를 포함하도록 형성되는 마이크로폰의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 음향소자 및 제2 음향소자를 형성하는 단계는
상기 제2 음향소자에 대응하는 기판의 하부 일측을 식각하여 공기 유입구를 형성하는 단계;
상기 제1 음향소자에 대응하는 기판의 하부를 식각하여 제1 음향홀을 형성하는 단계; 및
상기 제2 음향소자에 대응하는 기판의 하부를 식각하여 제2 음향홀을 형성하는 단계;
를 포함하는 마이크로폰의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 반도체칩을 형성하는 단계는
상기 반도체칩에 수직으로 형성된 형성된 복수의 접촉홀을 형성하는 단계; 및
상기 복수의 접촉홀 내부에 통전을 하기 위한 연결부를 형성하는 단계;
를 더 포함하는 마이크로폰의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 반도체칩을 형성하는 단계는
상기 제1 음향소자 및 제2 음향소자의 상부에 형성된 패드를 통하여 접합되는 마이크로폰의 제조 방법.
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