[发明专利]单裸片微机电系统声学换能器及制造方法

权利要求书

1.一种声学微机电系统MEMS换能器，其形成在基于半导体材料的 单个裸片上且具有彼此相对的正表面部分和背表面部分，所述声学 MEMS换能器包括：

空腔，其形成在所述裸片中以由此提供背部容积，其中所述背部容积 具有朝向所述空腔的开口的上部和朝向所述空腔的底部的下部，以及

背板和隔膜，其被布置成基本上平行于在所述背板和隔膜这两者之间 的空气隙并且至少部分地延伸跨越所述空腔的开口，所述背板和隔膜随所 述裸片的正表面部分一起整体形成，

其中所述空腔的底部以所述裸片为边界。

2.根据权利要求1所述的声学换能器，其中所述隔膜被布置在所述 背板上方并且至少部分地延伸跨越所述背板。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的声学换能器，其中在所述裸片中 形成背面开口，所述开口从所述裸片的背表面部分延伸到所述空腔底部。

4.根据权利要求3所述的声学换能器，其中通过密封材料声学上密 封所述背面开口的至少一部分或全部。

5.根据权利要求1或2所述的声学换能器，其中从所述空腔的底部 到顶部或开口的距离介于100-500μm的范围内。

6.根据权利要求5所述的声学换能器，其中从所述空腔的底部到顶 部或开口的距离为300μm。

7.根据权利要求1或2所述的声学换能器，其中在所述裸片的正表 面部分中形成集成电路，所述隔膜和背板经由形成在所述裸片的正表面之 中或之上的电连接而电连接到所述集成电路。

8.根据权利要求7所述的声学换能器，其中在所述裸片的正表面之 中或之上形成一个或更多个接触点，所述接触点经由形成在所述裸片的正 表面之中或之上的一个或更多个电连接而电连接到所述集成电路。

9.根据权利要求8所述的声学换能器，其中所述接触点的至少一部 分兼容SMD工艺技术，并且被形成在所述裸片的正表面部分的基本平坦 的部分之上。

10.根据权利要求7所述的声学换能器，其中在所述裸片的背表面部 分之中或之上形成一个或更多个接触点，所述接触点经由从所述裸片的正 表面部分到所述裸片的背表面部分的一个或更多个电馈通而电连接到所 述集成电路。

11.根据权利要求10所述的声学换能器，其中所述裸片的背表面部 分基本上是平坦的，并且所述接触点的至少一部分兼容SMD工艺技术。

12.根据权利要求1或2所述的声学换能器，其中在所述裸片的背表 面部分中形成集成电路，所述隔膜和背板经由从所述裸片的正表面部分到 所述裸片的背表面部分的电馈通而电连接到所述集成电路。

13.根据权利要求12所述的声学换能器，其中在所述裸片的背表面 部分之中或之上形成一个或更多个接触点，所述接触点经由形成在所述裸 片的背表面部分之中或之上的一个或更多个电连接而电连接到所述集成 电路。

14.根据权利要求13所述的声学换能器，其中所述裸片的背表面部 分基本上是平坦的，并且所述接触点的至少一部分兼容SMD工艺技术。

15.根据权利要求1或2所述的声学换能器，其中所述裸片包括硅基 材料。

16.根据权利要求1或2所述的声学换能器，其中所述背板和/或隔膜 由导电硅基材料形成。

17.一种制造在基于半导体材料的单个裸片上且具有彼此相对的正 表面部分与背表面部分的声学微机电系统MEMS换能器的方法，所述方 法包括：

a)在所述裸片中形成空腔以由此提供背部容积，其中所述背部容积 具有朝向所述空腔的开口的上部和朝向所述空腔的底部的下部；以及

b)形成背板和隔膜以延伸跨越所述空腔开口，所述背板和隔膜基本 上平行于在所述背板和隔膜这两者之间的空气隙，并且随所述半导体基板 的正表面部分一起整体形成；

其中所述空腔被形成为使得所述空腔的底部以所述裸片为边界。