[发明专利]膜片上FBAR结构的微麦克风

权利要求书

1.膜片上FBAR结构的微麦克风，其特征在于：包括基底、检测元件和复合弹性支撑层，基底位于复合弹性支撑层下方，检测元件位于复合弹性支撑层的上方，复合弹性支撑层用于支撑检测元件；基底包括Si基座与空腔，Si基座外形为一长方体，Si基座的中间设置有喇叭状的通孔，通孔孔径较小的一端位于Si基座的上表面，Si基座的上表面紧贴于复合弹性支撑层的下表面，通孔与复合弹性支撑层之间形成空腔；空腔顶面对应的复合弹性支撑层的部分为弹性膜片，空腔侧面为通孔的内壁，空腔的底面为开放区域，所述弹性膜片用于形成振膜，空腔的顶面和侧面形成声波反射界面；检测元件包括FBAR、引线、焊盘，FBAR通过引线与焊盘连接。

2.根据权利要求1所述的膜片上FBAR结构的微麦克风，其特征在于：所述FBAR包括有压电振荡堆，压电振荡堆位于空腔上面对应的弹性膜片应力集中部分；压电振荡堆由下到上依次包括底电极、压电层、顶电极，底电极紧贴设置于弹性膜片上面，压电层底面的一部分紧贴底电极上面，压电层底面的另一部分向弹性膜片中心方向包覆底电极侧面并延伸至弹性膜片上面，顶电极底面的一部分紧贴压电层的上面，顶电极底面的另一部分向弹性膜片中心方向包覆压电层侧面并延伸至弹性膜片上面。

3.根据权利要求2所述的膜片上FBAR结构的微压力传感器，其特征在于：所述压电振荡堆的数量≥1。

4.根据权利要求1所述的膜片上FBAR结构的微麦克风，其特征在于：所述引线包括底电极引线与顶电极引线，焊盘包括底电极焊盘与顶电极焊盘，FBAR的底电极通过底电极引线与底电极焊盘连接，FBAR的顶电极通过顶电极引线与顶电极焊盘连接。

5.根据权利要求4所述的膜片上FBAR结构的微麦克风，其特征在于：所述底电极焊盘、顶电极焊盘均设置于Si基座对应支撑的复合弹性支撑层上面。

6.根据权利要求1所述的膜片上FBAR结构的微麦克风，其特征在于：所述检测元件通过三次沉积和图形化工艺形成，具体为：底电极、底电极引线、及底电极焊盘在第一次金属层沉积和图形化时形成；压电层在第二次压电材料沉积和图形化时形成；顶电极、顶引线及顶电极焊盘在第三次金属层沉积和图形化时形成。

7.根据权利要求1所述的膜片上FBAR结构的微麦克风，其特征在于：所述空腔的顶面还用于形成FBAR的声波反射界面。

8.根据权利要求1所述的膜片上FBAR结构的微麦克风，其特征在于：所述复合弹性支撑层包括SiO₂层和Si₃N₄层，SiO₂层与Si基座连接，Si₃N₄层位于SiO₂层上面。

9.根据权利要求8所述的膜片上FBAR结构的微麦克风，其特征在于：所述复合弹性支撑层中的SiO₂层具有正温度系数，通过CVD工艺制备；所述FBAR的压电层具有负温度系数；复合弹性支撑层的弹性膜片的SiO₂层与FBAR的压电层复合，进行温度补偿，用于提高FBAR的温度稳定性。

10.根据权利要求8所述的膜片上FBAR结构的微麦克风，其特征在于：所述复合弹性支撑层中的SiO₂层作为硅衬底背面刻蚀时的自停止层。