微機電麥克風(fēng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微機電麥克風(fēng)，特別是一種確保堅固性及具有對聲音變化的高靈敏性的微機電麥克風(fēng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著微機電(Micro Electro Mechanical System, MEMS)工藝技術(shù)的突破與感測電路的微小化，使得微機電麥克風(fēng)符合現(xiàn)今消費性電子產(chǎn)品輕薄短小的設(shè)計需求，而逐漸取代傳統(tǒng)駐極體麥克風(fēng)成為消費性電子產(chǎn)品中必備的構(gòu)件。
[0003]一般來說，為了使得微機電麥克風(fēng)薄膜可達到對聲音具有高靈敏的特性，目前微機電麥克風(fēng)大多采改變支撐梁(Spring)或微機電麥克風(fēng)薄膜的結(jié)構(gòu)。以改變支撐梁的結(jié)構(gòu)來說，例如可以是直接控制支撐梁的彈性系數(shù)，進而控制微機電麥克風(fēng)的位移量，以達到對聲音具有高靈敏的特性。而改變微機電麥克風(fēng)薄膜的結(jié)構(gòu)來說，則是直接在微機電麥克風(fēng)薄膜上制作若干微結(jié)構(gòu)，使微機電麥克風(fēng)薄膜對聲音具有高靈敏的特性。
[0004]雖然，上述的方式都可使微機電麥克風(fēng)達到對聲音具有高靈敏的特性，但設(shè)計上仍較為復(fù)雜，因此，微機電麥克風(fēng)的設(shè)計上仍有改善的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種微機電麥克風(fēng)裝置，以控制微機電麥克風(fēng)薄膜的彈性系數(shù)，并確保微機電麥克風(fēng)薄膜的堅固性，以及具有對聲音變化的高靈敏性。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種微機電麥克風(fēng)裝置，包括基板、微機電麥克風(fēng)薄膜與氧化層?；寰哂械谝话枷莶?。微機電麥克風(fēng)薄膜位于基板上方且覆蓋第一凹陷部并定義出第一空腔，微機電麥克風(fēng)薄膜包括彈性部與結(jié)合部。彈性部位于微機電麥克風(fēng)薄膜的中央位置，且被多個第一溝槽包圍，所述多個第一溝槽彼此分離地沿彈性部的邊緣排列并貫穿彈性部的相對兩面。結(jié)合部位于微機電麥克風(fēng)薄膜的邊緣位置，連接彈性部。氧化層具有第二凹陷部，連接微機電麥克風(fēng)薄膜的結(jié)合部，第二凹陷部暴露出微機電麥克風(fēng)薄膜。
[0007]在一實施例中，基板上具有至少一第三凹陷部，第三凹陷部環(huán)繞第一凹陷部。此夕卜，微機電麥克風(fēng)裝置還包含背板層配置于該氧化層上，背板層具有多個縫隙，透過縫隙與第二凹陷部暴露出部分的微機電麥克風(fēng)薄膜。另外，微機電麥克風(fēng)裝置還包含至少一阻擋塊，配置于微機電麥克風(fēng)薄膜與背板層之間，而阻擋塊與氧化層連接，且位于第二凹陷部內(nèi)。以及，微機電麥克風(fēng)裝置還包含鈍化層，鈍化層配置于氧化層上，且鈍化層暴露出部分的背板層。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
[0009]本發(fā)明的微機電麥克風(fēng)裝置，通過在微機電麥克風(fēng)薄膜的彈性部上設(shè)置多個第一溝槽，且這些第一溝槽沿彈性部的周圍依序排列。另外，還可進一步于彈性部上設(shè)置多個第二溝槽，第一溝槽將第二溝槽圍繞于內(nèi)，各第二溝槽分別相鄰于各第一溝槽。如此一來，有效控制微機電麥克風(fēng)薄膜的彈性系數(shù)，并確保微機電麥克風(fēng)薄膜的堅固性，也可獲得對聲音變化的高靈敏性。
[0010]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的微機電麥克風(fēng)裝置的剖面示意圖；
[0012]圖2A為本發(fā)明的微機電麥克風(fēng)薄膜的立體示意圖；
[0013]圖2B為本發(fā)明的微機電麥克風(fēng)薄膜的另一立體示意圖；
[0014]圖2C為本發(fā)明的微機電麥克風(fēng)薄膜的又一立體示意圖；
[0015]圖2D為本發(fā)明的微機電麥克風(fēng)薄膜的再一立體示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明的微機電麥克風(fēng)裝置的另一剖面示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明的微機電麥克風(fēng)裝置示范元件間的距離關(guān)系的剖面示意圖；
[0018]圖5為本發(fā)明的微機電麥克風(fēng)裝置的操作時的剖面示意圖。
[0019]其中，附圖標(biāo)記
[0020]I 微機電麥克風(fēng)裝置
[0021]10 基板
[0022]102第一凹陷部
[0023]104第三凹陷部
[0024]12、12a?12d 微機電麥克風(fēng)薄膜
[0025]122a ?122d 彈性部
[0026]1222a ?1222d 第一溝槽
[0027]1224c ?1224d 第二溝槽
[0028]124a ?124d 結(jié)合部
[0029]14氧化層
[0030]142第二凹陷部
[0031]16背板層
[0032]160縫隙
[0033]18阻擋塊
[0034]20鈍化層
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
[0036]以下所列舉的各實施例中，將以相同的標(biāo)號代表相同或相似的元件。
[0037]請一并參考圖1與圖2A，圖1為本發(fā)明的微機電麥克風(fēng)裝置的剖面示意圖，圖2A為本發(fā)明的微機電麥克風(fēng)薄膜的立體示意圖。如圖所示，微機電麥克風(fēng)裝置I包括基板10、微機電麥克風(fēng)薄膜12(圖2A中的12a)、氧化層14、背板層16、阻擋塊18以及鈍化層20。于實務(wù)上，微機電麥克風(fēng)裝置可使用標(biāo)準(zhǔn)化半導(dǎo)體工藝(CMOS process)制造出來，但本發(fā)明并不以此為限。
[0038]基板10具有第一凹陷部102。在本實施例中，第一凹陷部102可以經(jīng)由半導(dǎo)體工藝處理而形成，而此半導(dǎo)體工藝處理例如為濕式蝕刻。并且，在形成第一凹陷部102后，于剖面圖上看，第一凹陷部102可將基板10區(qū)分成左右兩個部分，亦即第一凹陷部102大致上應(yīng)位于基板的中央位置。在此，本實施例并不限制第一凹陷部102的形狀，于俯視角度看，第一凹陷部102可以是圓形、矩形、多邊形或其他可能的幾何形狀。此外，本實施例也不限制第一凹陷部102是否實際將基板10切分開來，從而形成兩個以上的子基板。舉例來說，于俯視角度看，當(dāng)?shù)谝话枷莶?02將基板10切分開來時，微機電麥克風(fēng)裝置I中位于基板10上層的元件可以設(shè)置在多個子基板之上。
[0039]以圖2的例子來說，微機電麥克風(fēng)薄膜12配置于基板10上方，設(shè)置在氧化層14中，且覆蓋第一凹陷部102。進一步來說，微機電麥克風(fēng)薄膜12可包括有氧化層(Oxidelayer)、多晶娃層(Poly-silicon layer)、接觸層(Contact layer)及保護層(Passivat1nlayer)堆疊而成。于一個微機電麥克風(fēng)薄膜12的例子中，先在基板10的表面上，形成微機電麥克風(fēng)薄膜12的氧化層，接著在所述氧化層上，形成微機電麥克風(fēng)薄膜12的多晶硅層，接著在所述多晶硅層上，形成微機電麥克風(fēng)薄膜12的接觸層，最后在所述接觸層上，形成微機電麥克風(fēng)薄膜12的保護層。
[0040]以圖2A的例子來說，微機電麥克風(fēng)薄膜12a包括彈性部122a與結(jié)合部124a。于實際操作上，彈性部122a受到聲壓時，會向上或向下振動一定程度的位移量。在此，本發(fā)明并不限制微機電麥克風(fēng)薄膜12于氧化層14中的位置，舉例來說，微機電麥克風(fēng)薄膜la2也可以置于基板10與氧化層14的邊界上，并同時接觸基板10與氧化層14。
[0041]請繼續(xù)參考圖2A，彈性部122a具有多個第一溝槽1222a，且所述多個第一溝槽1222a彼此分離地沿彈性部122a的邊緣排列。在此，圖2A中的微機電麥克風(fēng)薄膜12a以矩形為例，每一個第一溝槽1222a都接近微機電麥克風(fēng)薄膜12a的側(cè)邊，但是仍在微機電麥克風(fēng)薄膜12a內(nèi)側(cè)。在一個例子中，第一溝槽1222a貫穿彈性部122a的相對兩面(即上表面與下表面)。相較于彈性部122a，結(jié)合部124a更接近微機電麥克風(fēng)薄膜12a的邊緣，大致來說，結(jié)合部124a可定義在微機電麥克風(fēng)薄膜12a的邊緣至彈性部122a之間。所述結(jié)合部124a雖在微機電麥克風(fēng)薄膜12a的邊緣，但其材料與微機電麥克風(fēng)薄膜12a的中央位置的材料相同。第一溝槽1222a的寬度與微機電麥克風(fēng)薄膜12a的寬度比至少小于1:200。
[0042]此外，結(jié)合部124a于功能上用以固定微機電麥克風(fēng)薄膜12a于氧化層14上，故結(jié)合部124a至少會接觸氧化層14。當(dāng)然，隨著微機電麥克風(fēng)薄膜12a設(shè)置位置的改變，例如微機電麥克風(fēng)薄膜12a置于基板10與氧化層14的邊界時，結(jié)合部124a