[实用新型]MEMS麦克风

说明书

公开了一种MEMS麦克风。所述MEMS麦克风包括：衬底；位于衬底第一表面上的膜片和背极板电极，膜片与背极板电极彼此隔开，膜片的第一表面与背极板电极的第一表面彼此相对；以及贯穿衬底到达膜片的第二表面的声腔，膜片包括弹簧结构，膜片的弹簧结构为同心环形或者螺旋状的褶皱部分。该MEMS麦克风在膜片的可动区域设置弹簧结构，可以释放振膜应力。进而提高了MEMS麦克风器件的成品率和可靠性。

技术领域

本实用新型属于微麦克风的技术领域，更具体地，涉及MEMS麦克风。

背景技术

MEMS麦克风是采用微加工工艺制造的MEMS (Micro-Electro-MechanicalSystem，微电子机械系统)器件。由于具有体积小、灵敏度高、与现有半导体技术兼容性好的优点，MEMS麦克风在手机等移动终端上的应用越来越广泛。MEMS麦克风的结构包括彼此相对的膜片和背极板电极，二者分别经由引线连接至相应的电极。在膜片和背极板电极之间还包括隔离层。隔离层用于隔开膜片和背极板电极，其中形成有空腔以提供膜片所需的振动空间。

随着微加工工艺的发展，MEMS麦克风越来越小型化，其中，膜片和背极板电极之间的间距例如小于1.5微米，在MEMS麦克风的制造和应用过程中的工艺要求也越来越高。工艺偏差引入的结构缺陷不仅影响麦克风的成品率，而且导致MEMS麦克风在应用环境中的性能急剧恶化。

期待进一步改进MEMS麦克风的结构以提高成品率和器件可靠性以及灵敏度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种MEMS麦克风，其中，MEMS麦克风的膜片的弹簧结构为同心环形的褶皱部分，或者螺旋状的褶皱部分，以有效地释放了膜片的应力，提高MEMS麦克风的灵敏度。

根据本实用新型的一方面，提供一种MEMS麦克风，包括：衬底；

位于所述衬底第一表面上的膜片和背极板电极，所述膜片与所述背极板电极彼此隔开，所述膜片的第一表面与所述背极板电极的第一表面彼此相对；以及贯穿所述衬底到达所述膜片的第二表面的声腔，所述膜片包括弹簧结构，所述膜片的弹簧结构为同心环形或者螺旋状的褶皱部分。

优选地，所述螺旋状的弹簧结构包括至少一条螺旋纹，所述螺旋纹从所述膜片的中间部分向外部辐射。

优选地，所述膜片的中间部分向下凹陷，所述中间部分向下凹陷的深度和所述螺旋纹的深度相同。

优选地，所述螺旋纹绕所述膜片的中间部分旋转对称。

优选地，所述螺旋纹的曲率半径随位置变化而不变化。

优选地，所述螺旋纹的曲率半径随位置变化而变化。

优选地，所述螺旋纹的曲率中心随位置变化而不变化。

优选地，所述螺旋纹的曲率中心随位置变化而变化。

优选地，所述弹簧结构位于整个膜片中。

优选地，还包括：位于所述膜片和所述衬底之间的第一隔离层，所述声腔贯穿所述第一隔离层；以及位于所述背极板电极和所述膜片之间的第二隔离层，其中，所述膜片的周边部分的至少部分区域被夹持在所述第一隔离层和所述第二隔离层之间。

优选地，还包括：第一保护层和第二保护层，所述背极板电极位于所述第一保护层和所述第二保护层之间，所述第一保护层位于所述第二隔离层与所述背极板电极之间。

优选地，还包括：多个释放孔，所述多个释放孔贯穿所述第一保护层、所述背极板电极和所述第二保护层；以及空腔，位于所述第二隔离层中，所述空腔与所述释放孔连通，并且所述空腔暴露所述膜片的第一表面。

优选地，所述多个释放孔排列成矩形阵列或者错开的矩形阵列或者圆形阵列。