Mems麥克風的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及麥克風領域，具體涉及一種MEMS麥克風。
【背景技術】
[0002]MEMS 麥克風是米用微機電系統(Microelectromechanical Systems, MEMS)，與傳統駐極體電容式麥克風(ECM)相比，具有更好的聲學性能、更高的信噪比、更好的一致性的敏感度以及更低的功耗。MEMS麥克風已經廣泛應用在語音通信、助聽裝置、智能手機、筆記本電腦等領域以提供更高的語音質量。電容性麥克風是一種非常合乎期望并且廣泛使用的麥克風類型。
[0003]現有技術的MEMS麥克風的結構如圖1所示。振膜層300包括錨區、可振動的膜層以及連接錨區和膜層的彈簧，MEMS麥克風通過背極板400和膜層組成的電容將聲音信號轉換為電信號，該電信號傳送到ASIC芯片進一步處理。為了將電信號輸出，需要設置第二焊盤301和第一焊盤401。參照圖1，振膜層300的錨區通過第一支撐層200固定連接襯底100。背極板400通過第二支撐層500固定連接振膜層300的錨區，背極板400和振膜層300的膜層通過電介質流體(例如空氣)分開。襯底100設置有聲腔101，聲腔101使得振膜層300的膜層暴露。其中，第二焊盤301設置于振膜層300的錨區；第一焊盤401設置于背極板上。由于振膜層300和背極板400存在高度的差異，不同高度的金屬焊盤在制備時容易出現殘缺、脫落、致密度不一致以及變色等異常，因此所述高度差異提高了焊盤制備工藝的難度和風險。此外，在量產時，如果焊盤的高度差異較大，可能導致井樣結構(底部為焊盤，側壁設置有其他電極)，會造成短路的風險。
[0004]期望一種MEMS麥克風結構使得第二焊盤301和第一焊盤401的高度大致相同，降低焊盤制備工藝的難度與風險。
【實用新型內容】
[0005]有鑒于此，本實用新型提出一種MEMS麥克風能夠降低第二焊盤和第一焊盤的制備工藝難度。
[0006]根據本實用新型的一個方面，提供了一種MEMS麥克風，包括:襯底；第一支撐層，設置于所述襯底上；振膜層，所述振膜層包括錨區和可振動的膜層，所述錨區設置于所述第一支撐層上，所述膜層可移動地連接所述錨區；第二支撐層，設置于所述振膜層的錨區之上；背極板，所述背極板的一部分與所述膜層通過電介質流體分開，所述背極板的另一部分設置于所述第二支撐層上；第一導電層，設置于所述第二支撐層上；第一焊盤，設置于所述背極板上；以及第二焊盤，設置于所述第一導電層上，其中，所述第一導電層與所述背極板彼此電隔離，并且所述第一導電層連接所述振膜層。
[0007]優選地，所述第二支撐層設置有第一通孔，所述第一導電層通過所述第一通孔連接所述振膜層的錨區。
[0008]優選地，所述第二支撐層包括彼此隔開的第一部分和第二部分，
[0009]所述背極板的一部分與所述振膜層的可振動的膜層通過電介質流體分開，所述背極板的另一部分設置于所述第二支撐層的第一部分上；
[0010]所述第一導電層設置于所述第二支撐層的第二部分上，并沿著所述第二部分的側壁延伸連接所述振膜層。
[0011 ] 優選地，所述背極板和所述第一導電層的高度相同。
[0012]優選地，所述第二支撐層的一部分位于所述襯底上，所述MEMS麥克風還包括第二導電層，所述第一導電層、所述背極板以及所述第二導電層彼此電隔離，所述第二導電層電連接所述襯底。
[0013]優選地，所述第二支撐層設置有第二通孔，所述第二導電層通過所述第二通孔連接所述襯底。
[0014]優選地，所述第二支撐層包括彼此隔開的第一部分、第二部分和第三部分，
[0015]所述背極板的一部分與所述振膜層的可振動的膜層通過電介質流體分開，所述背極板的另一部分設置于所述第二支撐層的第一部分上；
[0016]所述第一導電層設置于所述第二支撐層的第二部分上，并沿著所述第二部分的側壁延伸連接所述振膜層；
[0017]所述第二導電層設置于所述第二支撐層的第三部分上，并沿著所述第三部分的側壁延伸連接所述襯底。
[0018]優選地，所述背極板設置有第一凹槽，所述第一焊盤設置于所述第一凹槽中，所述第一導電層設置有第二凹槽，所述第二焊盤設置于所述第二凹槽中。
[0019]優選地，在所述第一凹槽的下方，所述第二支撐層的第一部分設置有第三凹槽；在所述第二凹槽的下方，所述第二支撐層的第二部分設置有第四凹槽。
[0020]根據本實用新型的另一方面，提供一種MEMS麥克風，包括:襯底，所述襯底包括相對的第一表面和第二表面，并且所述襯底設有聲腔；支撐層，設置于所述襯底的第一表面上；錨區，所述錨區設置于所述支撐層上；膜層，所述膜層設置于所述襯底的上方，并且可移動地連接所述錨區，所述膜層的一部分懸于所述聲孔上方；第一導電層，所述第一導電層設置于所述支撐層上；第一焊盤，設置于所述第一導電層上；以及第二焊盤，設置于所述錨區上，其中，所述第一導電層與所述錨區彼此電隔離，并且所述第一導電層連接所述襯底的第一表面。
[0021 ] 優選地，所述支撐層設置有第一通孔，所述第一導電層通過所述第一通孔連接所述襯底的第一表面。
[0022]優選地，所述支撐層包括彼此隔開的第一部分和第二部分，
[0023]所述錨區設置于所述支撐層的第一部分上；
[0024]所述第一導電層設置于所述支撐層的第二部分上，并沿著所述第二部分的側壁延伸連接所述襯底的第一表面。
[0025]優選地，所述第一導電層設置有第一凹槽，所述第一焊盤設置于所述第一凹槽中；所述錨區設置有第二凹槽，所述第二焊盤設置于所述第二凹槽中。
[0026]本實用新型的MEMS麥克風通過設置與背極板等高的第一導電層，第一導電層將振膜層引出，將第二焊盤設置在第一導電層上，降低了焊盤制作環節的工藝難度和風險。在量產時，使得打線(wirebond)設備的高度參數調整次數較少甚至不調整，提高了效率。此外避免了產生井樣結構，消除了短路風險。
【附圖說明】
[0027]通過以下參照附圖對本發明實施例的描述，本發明的上述以及其它目的、特征和優點將更為清楚，在附圖中:
[0028]圖1是現有技術的MEMS麥克風的示意性結構圖；
[0029]圖2a是本實用新型第一實施例的MEMS麥克風的俯視圖；
[0030]圖2b是本實用新型第一實施例的MEMS麥克風的截面圖；
[0031]圖3a是本實用新型第二實施例的MEMS麥克風的俯視圖；
[0032]圖3b是本實用新型第二實施例的MEMS麥克風的截面圖；
[0033]圖4是本實用新型第三實施例的MEMS麥克風的部分截面圖；
[0034]圖5是本實用新型第四實施例的MEMS麥克風的截面圖；
[0035]圖6是本實用新型第五實施例的MEMS麥克風的截面圖；
[0036]圖7至圖11是本實用新型的第一實施例的MEMS麥克風的一個制造實例的不同階段的截面圖。
【具體實施方式】
[0037]以下將參照附圖更詳細地描述本實用新型。在各個附圖中，相同的元件采用類似的附圖標記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。此外，可能未示出某些公知的部分。
[0038]應當理解，在描述某個結構時，當將一層、一個區域稱為位于另一層、另一個區域“上面”或“上方”時，可以指直接位于另一層、另一個區域上面，或者在其與另一層、另一個區域之間還包含其它的層或區域。并且，如果將該結構翻轉，該一層、一個區域將位于另一層、另一個區域“下面”或“下方”。如果為了描述直接位于另一層、另一個區域上面的情形，本文將采用“A直接在B上面”或“A在B上面并與之鄰接”的表述方式。
[0039]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0040]第一實施例
[0041]圖2a是根據本實用新型第一實施例的MEMS麥克風的俯視圖，圖2b是根據本實用新型第一實施例的MEMS麥克風的截面圖，圖2a中示出了 AA線，表示了圖2b截取的位置。
[0042]MEMS麥克風10包括:襯底100、第一支撐層200、振膜層300、第二支撐層500、背極板400、第一導電層600、第二焊盤301以及第一焊盤401。
[0043]襯底100包括相對的第一表面和第二表面。襯底100例如為體硅襯底、絕緣體上硅(SOI)襯底等，在一些實施例中，襯底100還包括其他結構層，MEMS麥克風的功