專利名稱：硅傳聲器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硅傳聲器和電容式傳聲器，其由彼此相對布置的膜片和板構(gòu) 成。本發(fā)明還涉及硅傳聲器和電容式傳聲器的制造方法。
本申請要求日本專利申請第2006-204299號和日本專利申請第 2006-196586號的優(yōu)先權(quán)，這里引入其內(nèi)容供參考。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，按照半導(dǎo)體器件的制造工藝制造各種硅傳聲器和電容式傳聲 器。公知硅傳聲器由板和因聲波而振動的膜片構(gòu)成。在硅傳聲器的傳統(tǒng)已知 例子中，形成膜片的導(dǎo)電層被等間距設(shè)置在導(dǎo)電層的周向上或者設(shè)置在導(dǎo)電 層的周向上隨機位置處的多個支持部所支持。此技術(shù)在多個文件中公開，例 如曰本專利申請公報第2005-535152號和美國專利第5452268號。
當(dāng)導(dǎo)電層組成的膜片在其周向上設(shè)置的多個位置處被支持時，制造工藝 期間施加到導(dǎo)電層的內(nèi)應(yīng)力發(fā)生變化。施加到導(dǎo)電層的應(yīng)力的變化引起應(yīng)力 非均勻分布從而在膜片(和導(dǎo)電層)中發(fā)生不期望的變形或扭曲。由于這個 原因，不規(guī)則振動可發(fā)生在膜片的周邊部而不是中心部。這使得彼此相對布 置的、其間具有預(yù)定間隙的電極在其經(jīng)受較大振動的特定區(qū)域不期望地相互 接觸。這也引起在經(jīng)受較小振動的其他區(qū)域中靜電電容變化的減?。挥谑?， 降低了硅傳聲器的靈敏度。對比膜片的中心部，由于不規(guī)則振動可能易于發(fā) 生在周邊部，因此預(yù)先預(yù)測硅傳聲器的性能是非常困難的。
美國專利申請公報第2005/0241944號教導(dǎo)了 一種在膜片的周邊具有彎 曲部(或臺階差部)的電容式傳聲器。美國專利第4776019教導(dǎo)了一種在膜 片的周邊形成了孔的電容式傳聲器。
當(dāng)通過CVD (化學(xué)氣相沉積)在膜片上方形成板時，臺階差部的形狀 或者孔的形狀不期望地轉(zhuǎn)移到板上，該板具有允許聲波傳播通過的孔。在制 造工藝中，加到板的外力和板與膜片之間的靜電引力導(dǎo)致的應(yīng)力可集中在板 的孔處，從而板可能纟皮損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過減少形成膜片的導(dǎo)電層的扭曲和通過減
少發(fā)生在導(dǎo)電層的周邊部的不規(guī)則振動而具有高靈敏度和均 一性能的硅傳
士 3
乂 口口 o
本發(fā)明的另 一 目的是提供一種提高了板的強度的硅傳聲器。
在本發(fā)明的第一方面中， 一種硅傳聲器包括其中心部形成膜片的導(dǎo)電 層；設(shè)置在導(dǎo)電層的周向上以支持導(dǎo)電層的多個支持部；以及形成在導(dǎo)電層 中和橫跨多個支持部之間畫出的虛線配置的皺褶。由于形成了皺褶，可提高 形成膜片的導(dǎo)電層的剛性，從而可難以在導(dǎo)電層中發(fā)生扭曲或變形，而與加 于其的應(yīng)力的變化無關(guān)。另外，可以防止在導(dǎo)電層中發(fā)生非常大局部振動和 非常小局部振動；因此，可以防止在位于形成膜片的導(dǎo)電層中心部的外部的 周邊中發(fā)生不規(guī)則振動；于是，可顯著提高硅傳聲器的靈敏度。而且，可以 穩(wěn)定膜片的振動，和可以實現(xiàn)硅傳聲器高且均一的性能。
上文中，皺褶連接在支持部之間，或者設(shè)置在支持部的外部。另外，皺 褶形成與導(dǎo)電層同心的圓形，或者它形成與導(dǎo)電層同心的弧形?；蛘?，可形 成為相對于導(dǎo)電層的放射方式的多個皺褶。在這里，通過部分減小導(dǎo)電層的 厚度來形成皺褶。取代皺褶，可通過部分增加導(dǎo)電層的厚度在導(dǎo)電層中形成 厚部。
在本發(fā)明的第二方面中， 一種電容式傳聲器包括支持部；具有多個孔 和固定電極且被支持部支持的板；以及具有相對固定電極配置的移動電極且 因加于其的聲波而振動的膜片，其中板具有厚度彼此不同的平坦部和臺階
部，其中平坦部連續(xù)形成在臺階部的兩側(cè)，和其中多個孔在厚度方向上貫穿 板的平坦部。在這里，孔沒有形成為橫跨臺階部布置，板的應(yīng)力集中在該臺 階部；于是，相比孔橫跨臺階部布置的另一板，可增加板的剛性。因此，可 防止板容易被外力損壞。
上文中，允許聲波從中傳播的孔均勻形成和布置在板的平坦部中，于是 提高了電容式傳聲器的輸出特性。另外，孔通過避開臺階部沿多條線或沿多 個圓排列。
曲部沿臺階部延長。或者，膜片具有縫，使板的臺階部形成為符合縫的邊緣
和沿縫的邊緣延長?；蛘?，板的臺階部形成為符合膜片的邊緣并沿膜片的邊 緣延長。形成在臺階部附近的每一孔的開口面積小于遠(yuǎn)離臺階部的每一孔的 開口面積。這提高了在板中設(shè)置孔的自由度；和可容易設(shè)置孔使得沒有孔橫 跨臺階部布置。
在電容式傳聲器的制造方法中，膜片具有通過沉積形成的在厚度方向上
彎曲的彎曲部；覆蓋彎曲部的犧牲層通過沉積形成在膜片上；具有平坦部和 臺階部的板通過沉積形成在犧牲層上，其中平坦部連續(xù)形成在臺階部的兩 側(cè)，和其中臺階部形成為符合膜片的彎曲部；蝕刻板以形成在厚度方向上貫 穿板的平坦部的多個孔；接著蝕刻犧牲層以形成膜片與板之間的空氣間隙。
或者，通過沉積形成膜片；蝕刻膜片以形成在厚度方向上貫穿膜片的縫； 在膜片上形成覆蓋縫的犧牲層；通過沉積在犧牲層上形成具有平坦部和臺階 部的板，其中平坦部連續(xù)形成在臺P介部的兩側(cè)，和其中臺階部形成為符合膜 片的縫的邊緣；蝕刻板以形成在厚度方向上貫穿平坦部的多個孔；接著蝕刻 犧牲層以形成膜片與板之間的空氣間隙。
或者，通過沉積形成膜片；通過沉積形成覆蓋膜片的邊緣的犧牲層；通 過沉積在犧牲層上形成具有平坦部和臺階部的板，其中平坦部連續(xù)形成在臺 階部的兩側(cè)，和其中臺階部形成為符合膜片的邊緣；蝕刻板以形成在厚度方 向上貫穿板的平坦部的多個孔；接著蝕刻犧牲層以形成膜片與板之間的空氣 間隙。
按照上述制造方法，可筒單且容易地制造由具有高剛性的膜片和板構(gòu)成 的電容式傳聲器。


將參考附圖更詳細(xì)說明本發(fā)明的這些和其他目的、方面和實施例，其中 圖1A是示出按照本發(fā)明第一實施例的硅傳聲器的構(gòu)成的平面圖； 圖1B是沿圖1A中線B-B的;f黃剖面圖； 圖1C是沿圖1A中線C-C的橫剖面圖2A是用于解釋硅傳聲器的制造方法的第一步驟的橫剖面圖； 圖2B是用于解釋硅傳聲器的制造方法的第二步驟的橫剖面圖； 圖2C是用于解釋硅傳聲器的制造方法的第三步驟的橫剖面圖； 圖2D是用于解釋硅傳聲器的制造方法的第四步驟的橫剖面圖2E是用于解釋硅傳聲器的制造方法的第五步驟的橫剖面圖3 A是用于解釋硅傳聲器的制造方法的第六步驟的橫剖面圖3B是用于解釋硅傳聲器的制造方法的第七步驟的橫剖面圖3C是用于解釋硅傳聲器的制造方法的第八步驟的橫剖面圖3D是用于解釋硅傳聲器的制造方法的第九步驟的橫剖面圖4是有關(guān)圖3C的放大橫剖面圖5是用于解釋第一實施例的第一變體的橫剖面圖6是用于解釋第一實施例的第二變體的橫剖面圖7是用于解釋第一實施例的第三變體的平面圖8是用于解釋第一實施例的第四變體的平面圖9是用于解釋第 一 實施例的第五變體的平面圖IO是用于解釋第一實施例的第六變體的平面圖11是用于解釋第一實施例的第七變體的橫剖面圖12是用于解釋第一實施例的第八變體的橫剖面圖13是用于解釋第 一實施例的第九變體的橫剖面圖14A是示出按照本發(fā)明第二實施例的電容式傳聲器的構(gòu)成的平面圖14B是沿圖14A中線B1-B1的橫剖面圖15A是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第 一步驟的橫剖面圖； 圖15B是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第二步驟的橫剖面圖； 圖15C是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第三步驟的橫剖面圖； 圖16A是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第四步驟的橫剖面圖； 圖16B是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第五步驟的橫剖面圖； 圖16C是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第六步驟的橫剖面圖； 圖17A是示出按照第二實施例的第一變體的電容式傳聲器的構(gòu)成的平 面圖17B是沿圖17A中線B4-B4的橫剖面圖;
圖18A是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第 一 步驟的橫剖面圖； 圖18B是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第二步驟的橫剖面圖； 圖18C是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第三步驟的橫剖面圖； 圖19A是示出按照第二實施例的第二變體的電容式傳聲器的構(gòu)成的平 面圖19B是沿圖19A中線B6-B6的才黃剖面圖20A是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第 一步驟的平面圖20B是圖20A的橫剖面圖21A是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第二步驟的平面圖； 圖21B是圖21A的橫剖面圖22A是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第三步驟的平面圖； 圖22B是圖22A的橫剖面圖23A是示出按照第二實施例的第三變體的電容式傳聲器的構(gòu)成的平 面圖23B是沿圖23A中線BIO-BIO的橫剖面圖24A是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第 一步驟的橫剖面圖； 圖24B是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第二步驟的橫剖面圖； 圖24C是用于解釋電容式傳聲器的制造方法的第三步驟的橫剖面圖； 圖25是示出按照第二實施例的第四變體的電容式傳聲器的平面圖； 圖26是示出按照第二實施例的第五變體的電容式傳聲器的平面圖；以
及
圖27是示出按照第二實施例的第六變體的電容式傳聲器的平面圖。
具體實施例方式
參考附圖通過例子進 一 步詳細(xì)說明本發(fā)明。 1.第一實施例
圖1A至1C示出了按照本發(fā)明第一實施例的硅傳聲器10。硅傳聲器10 通過半導(dǎo)體制造工藝制造。
硅傳聲器10由基板11、第一導(dǎo)電層20、第二導(dǎo)電層30和絕緣層40構(gòu) 成?；?1由例如單晶硅組成?；?1具有實現(xiàn)其開口的腔體12。腔體 12在基板11的厚度方向上貫穿基板11。
絕緣層40形成在基板11的表面13上。絕緣層40是由例如二氧化硅組 成的氧化物層。絕緣層40具有在其內(nèi)周部形成的開口 41。絕緣層40的開口 41的周邊形成支持第二導(dǎo)電層30的支持部42。
第二導(dǎo)電層30形成在絕緣層40的相對基板11的相反側(cè)。第二導(dǎo)電層 30由摻雜多晶硅、例如摻磚多晶硅組成。第二導(dǎo)電層30的周邊被對應(yīng)絕緣
層40的支持部42支持。第二導(dǎo)電層30具有多個橋31，其從支持部42向內(nèi) 突出。橋31設(shè)置在第二導(dǎo)電層30的周向上。間隔物43的各端中的一個接 合橋31。第一導(dǎo)電層20被間隔物43的與橋31相反的另一端支持。即，從 橋31延伸的間隔物43形成支持第一導(dǎo)電層20的支持部件。間隔物43在設(shè) 置于第一導(dǎo)電層20的周向上的多個位置處支持第一導(dǎo)電層20。
第一導(dǎo)電層20被從設(shè)置于其周向上的多個位置處的橋延伸的間隔物43 支持。換句話說，第一導(dǎo)電層20通過間隔物43從對應(yīng)第二導(dǎo)電層30的橋 31向下支持。類似于第二導(dǎo)電層30,第一導(dǎo)電層由摻雜多晶硅、例如摻磷 多晶硅組成。第一導(dǎo)電層20具有中心部，其由間隔物43向內(nèi)設(shè)置以形成膜 片21。膜片21因加于其的聲波而振動。通過第一導(dǎo)電層20形成的膜片21 具有位于其中心部外部的周邊22。
通過由橋31向內(nèi)設(shè)置的第二導(dǎo)電層30的預(yù)定部分來形成板33(即，與 膜片21相對設(shè)置的背板)。板33具有多個孔34，其在它的厚度方向上貫穿 第二導(dǎo)電層30 (形成板33)。第二導(dǎo)電層30通過絕緣層40與基板11電絕 緣。類似于絕緣層40，位于第一導(dǎo)電層20與第二導(dǎo)電層30之間的間隔物 43由絕緣材料組成。即，第一導(dǎo)電層20通過間隔物43與第二導(dǎo)電層30電 絕緣。為了方便，圖1A沒有顯示通過第二導(dǎo)電層30形成的板33。
如圖1B所示，膜片21和基板11均連接到偏置電壓源50?；?1和 第一導(dǎo)電層20均具有導(dǎo)電性，從而膜片21和基板11被設(shè)定為實質(zhì)上相同 電位。板33連接到具有較高輸入阻抗的運算放大器51的輸入端。
當(dāng)聲波經(jīng)由板33的孔34傳播到膜片21時，膜片21因聲波而振動。膜 片21的振動造成膜片21與板33之間距離的變化。膜片21和板33彼此相 對布置，其間的空氣間隙具有絕緣性質(zhì)。由于膜片21與板33之間距離的變 化，其間的靜電電容相應(yīng)變化。
由于板33連接到具有較高輸入阻抗的運算放大器51，存在于板33中非 常小的電荷量朝運算放大器51移動，與膜片21和板33之間靜電電容的變 化無關(guān)。即，存在于膜片21和板33中電荷的變化可i/v為能忽略。換句話說， 膜片21與板33之間靜電電容的變化可實質(zhì)上轉(zhuǎn)化為板33的電位變化。因 此，硅傳聲器10可基于由靜電電容變化引起的板33的非常小電位變化來產(chǎn) 生電信號。硅傳聲器10中，加到膜片21的聲壓的變化被變換成靜電電容的 變化，其接著被變換成板33的電位變化，基于該電位變化產(chǎn)生相應(yīng)聲壓的 電信號。
硅傳聲器10中，形成皺褶23以實現(xiàn)第一導(dǎo)電層20的高剛性。皺褶23 位于第一導(dǎo)電層20的中心部(形成膜片21)與第一導(dǎo)電層20的周邊22之 間。具體地，皺褶23形成第一導(dǎo)電層20的中心部與周邊部22之間的溝， 其中它在第二導(dǎo)電層30的相反方向上凹陷。第一實施例中，皺褶23與形成 膜片21的第一導(dǎo)電層20同心地在周向上連續(xù)形成。圖1A中，繪制虛線Li 以將間隔物43連接在一起，其中坡褶23橫跨虛線Li布置。虛線Li是直接 連接設(shè)置在硅傳聲器10的周向上的間隔物43的虛擬繪制直線段。
由于形成了皺褶23,在第一導(dǎo)電層20的厚度方向上形成臺階部，從而 在第一導(dǎo)電層20中形成角24。具體地，多個角24在從第一導(dǎo)電層20的中 心部至周邊部的方向上沿著第一導(dǎo)電層20的周邊部排列。由于形成了通過 形成皺褶23而形成的角24，因此可在周向和徑向兩個方向上提高皺褶23 處第一導(dǎo)電層20的剛性。由于皺褶23橫跨虛線Li形成，可顯著提高有關(guān) 中心部(形成膜片21 )和周邊22兩者的第一導(dǎo)電層20的剛性。由于提高了 第一導(dǎo)電層20的剛性(這源于形成了皺褶23),難以在第一導(dǎo)電層20中發(fā) 生扭曲(或變體)，而與應(yīng)力變化無關(guān)。即，可顯著減少第一導(dǎo)電層20中發(fā) 生非常大局部振動或非常小局部振動的機會。結(jié)果，可顯著減少在位于形成 膜片21的第一導(dǎo)電層20中心部的外部的周邊22中發(fā)生不規(guī)則振動。這穩(wěn) 定了第一導(dǎo)電層20的振動，從而可防止由于在周邊22中發(fā)生非常大不規(guī)則 振動使第一導(dǎo)電層20接觸第二導(dǎo)電層30，且可以防止由于在形成膜片21 的第一導(dǎo)電層20中心部中發(fā)生非常小振動使硅傳聲器IO的靈敏度降低。
由于減少了在周邊22中發(fā)生非常大不規(guī)則振動，可以顯著減少第一導(dǎo) 電層20不期望地接觸第二導(dǎo)電層30的機會。換句話說，設(shè)計硅傳聲器10 時可減少第一導(dǎo)電層20與第二導(dǎo)電層30之間的距離。即，可以減少膜片21 與板33之間的距離，因此可以提高硅傳聲器IO的靈敏度。由于穩(wěn)定了第一 導(dǎo)電層20的振動，可以實現(xiàn)硅傳聲器10高且均一的性能。
接下來，參考圖2A至2E和圖3A至3D詳細(xì)說明硅傳聲器10的制造方法。
如圖2A所示，通過生長二氧化硅在基板60 (由硅組成)的表面61上 形成氧化物層62。氧化物層62對應(yīng)圖1B和1C中示出的絕緣層40。如圖 2B所示，在氧化物層62中形成凹部63。具體地，氧化物層62被抗蝕劑掩
模覆蓋，且接著使用氟化氫被蝕刻，從而形成凹部63。氧化物層62的厚度 實質(zhì)上匹配圖1B和1C中示出的形成在第一導(dǎo)電層20中的皺褶23的深度。 以一種方式蝕刻氧化物層62, ^f吏基板60的表面61局部露出在凹部63中。
完成蝕刻后(由此在氧化物層62中形成了凹部63),如圖2C所示，第 一導(dǎo)電層64使用多晶硅沉積在氧化物層62和從氧化物層62露出的基板60 表面61的預(yù)定部分上。如圖2D所示，通過構(gòu)圖除去第一導(dǎo)電層64的周邊。
完成第一導(dǎo)電層64的構(gòu)圖后，如圖2E所示，氧化物層62被進一步形 成在其預(yù)先形成的部分上。另外，第二導(dǎo)電層66被沉積在與基板60表面61 相對設(shè)置的氧化物層62的表面65上。進一步形成的氧化物層62被形成在 與基板60相對的第一導(dǎo)電層64上。于是，第一導(dǎo)電層64埋入氧化物層62 中。完成氧化物層62的適當(dāng)生長后，第二導(dǎo)電層66沉積在與基板60相對 的氧化物層62的表面65上。類似第一導(dǎo)電層64，第二導(dǎo)電層66通過多晶 珪沉積形成。
完成氧化物層62和第二導(dǎo)電層66的形成后，如圖3A所示，對第二導(dǎo) 電層66進行構(gòu)圖以形成對應(yīng)圖1B和1C中所示第二導(dǎo)電層30的孔34的凹 部67。
完成第二導(dǎo)電層66的構(gòu)圖之后，如圖3B所示，對基板60進行構(gòu)圖。 具體地，基板60的表面68被抗蝕劑掩模69覆蓋，并接著使用各向異性或 各向同性蝕刻溶液被構(gòu)圖。于是，在基板60中形成對應(yīng)腔體12的開口 71。
如圖3B所示，掩模72形成在第二導(dǎo)電層66上以覆蓋從第二導(dǎo)電層66 露出的氧化物層62的預(yù)定部分。接著，通過凹部67和開口 71使用氟化氳 蝕刻氧化物層62。由于位于第二導(dǎo)電層66外部的氧化物層62的周邊被掩模 72覆蓋，與支持部42對應(yīng)的氧化物層62的預(yù)定部分不被蝕刻，仍保持原樣。 如圖4所示，在對應(yīng)凹部67的孔34之間保留的第二導(dǎo)電層66的殘存部73 的寬度被適當(dāng)調(diào)整，使得使用氧化物層62形成的間隔物74不被蝕刻，并仍 留在基板60附近。于是，第一導(dǎo)電層64被間隔物74支持，間隔物74使用 氧化物層62形成并位于第一導(dǎo)電層64與第二導(dǎo)電層66之間。
由于氧化物層62的蝕刻，如圖3C和圖4所示，氧化物層62的除支持 部42和間隔物43的其他部分^皮除去。另外，對應(yīng)鈹褶23的凹部75形成在 第一導(dǎo)電層64中。完成氧化物層62的蝕刻之后，如圖3D所示，除去掩模 72。在上述制造工藝后，進行劃片和封裝步驟以完成制作硅傳聲器10。
硅傳聲器10中，皺褶23形成在形成膜片21的第一導(dǎo)電層20中心部與 周邊22之間。皺褶23橫跨連接在設(shè)置于周向的間隔物43之間的虛線Li布 置，從而可顯著提高對應(yīng)膜片21的第一導(dǎo)電層20的剛性。由于提高了剛性， 第一導(dǎo)電層20中可難以發(fā)生扭曲或變形，與加于其的應(yīng)力的變化無關(guān)。即， 可以防止在第一導(dǎo)電層20中發(fā)生非常大局部振動和非常小局部振動，且可 以防止在位于與膜片21對應(yīng)的第一導(dǎo)電層20中心部的外部的周邊22中發(fā) 生不規(guī)則振動。因此，可以穩(wěn)定第一導(dǎo)電層20的振動，于是提高了硅傳聲 器10的靈敏度。另外，可實現(xiàn)硅傳聲器10高且均一的性能。
第 一 實施例可進 一 步按各種方式修改；于是下面說明第 一 實施例的變體。
U)第一變體
在第一實施例的第一變體中，如圖5所示，第一導(dǎo)電層20的皺褶23朝 第二導(dǎo)電層30突出?？蒦t是高第一導(dǎo)電層20的剛性而與皺褶23的突出方向 無關(guān)；于是，可按一種方式形成皺褶23,使它朝第二導(dǎo)電層30突出。
(b) 第二變體
在第一實施例的第二變體中，如圖6所示，厚部25形成在第一導(dǎo)電層 20中。具體地，通過局部增加第一導(dǎo)電層20的厚度來形成厚部25。類似皺 褶23,厚部25提高了第一導(dǎo)電層20的剛性。換句話說，可使用皺褶23或 者厚部25來4是高第一導(dǎo)電層20的剛性。
第一實施例被描述成，如圖1A所示，皺褶23橫跨在間隔物43之間連 接的虛線Li布置，其中皺褶23在第一導(dǎo)電層20的周向上連續(xù)形成。在這 里，要求將皺褶23形成為滿足以下條件中的任意一個。
(1 )鈹褶23形成為橫跨連接間隔物43的虛線Li布置(如第一實施例
所述)。
(2 )皺褶23形成在連接間隔物43的虛線Li上。 (3 )鈹褶23形成在間隔物43的外部。 設(shè)計以下變體以滿足應(yīng)用于皺褶23的上述條件。
(c) 第三變體
圖7示出了第一實施例的第三變體，其中硅傳聲器IO設(shè)計成滿足條件 (2)。即，皺褶23形成在連接設(shè)置于第一導(dǎo)電層20周向上的間隔物43的
虛線Lii上。第三變體中，皺褶23形成連接間隔物43的直線。即，皺褶23 形成為其頂點的位置匹配間隔物43的方形。
(d) 第四變體
圖8示出了第一實施例的第四變體，其中硅傳聲器IO設(shè)計成滿足條件
(2) 。即，皺褶23形成在連接設(shè)置于第一導(dǎo)電層20周向上的間隔物43的 虛線Lii上。第四變體中，皺褶23形成按照與第一導(dǎo)電層20同心的方式繪 制的圓以在間隔物43之間連接。
按照第三和第四變體，皺褶23形成在第 一導(dǎo)電層20中以連接間隔物43; 于是，可提高形成膜片21的第一導(dǎo)電層20的剛性。由于提高了剛性，在第 一導(dǎo)電層20中可難以發(fā)生扭曲或變形，與加與其的應(yīng)力的變化無關(guān)。于是， 可防止在第一導(dǎo)電層20中發(fā)生非常大局部振動和非常小局部振動，且可以 防止在位于形成膜片21的第一導(dǎo)電層20中心部的外部的周邊22中發(fā)生不 規(guī)則振動。另外，可以穩(wěn)定第一導(dǎo)電層20的振動，且可以提高硅傳聲器IO 的靈敏度。另外，可以實現(xiàn)硅傳聲器IO性能和特性的均一化。
(e) 第五變體
圖9示出了第一實施例的第五變體，其中硅傳聲器IO設(shè)計成滿足條件 (1)。即，多個皺褶23形成為橫跨連接設(shè)置于第一導(dǎo)電層20周向上的間隔 物43的虛線Li布置。第五變體中，皺褶23按徑向方式設(shè)置以橫跨連接間 隔物43的虛線Li布置。
由于形成了設(shè)置成4黃跨連接間隔物43的虛線Li布置的皺褶23，可以提 高形成膜片21的第一導(dǎo)電層20的剛性。類似第一實施例，可以穩(wěn)定第一導(dǎo) 電層20的振動，且可以提高硅傳聲器IO的靈敏度。此外，可以實現(xiàn)硅傳聲 器IO性能和特性的均一化。
第五變體中，三個皺褶23按徑向的方式設(shè)置在兩個間隔物43之間。在 這里，可按照硅傳聲器10的特性自由決定皺褶23的數(shù)量和角度。
(f) 第六變體
圖IO示出了第一實施例的第六變體，其中硅傳聲器IO設(shè)計成滿足條件
(3) 。即，皺褶23形成在設(shè)置于第一導(dǎo)電層20周向上的間隔物43的外部。 第六變體中，皺褶23按與第一導(dǎo)電層20同心的方式設(shè)置在間隔物43的外 部。在這里，皺褶23連續(xù)形成在間隔物43外部的圓。
由于形成了間隔物43外部的皺褶23，可以提高形成膜片21的第一導(dǎo)電
層20的剛性，從而在第一導(dǎo)電層20中可難以發(fā)生扭曲或變形，與加于其的 應(yīng)力的變化無關(guān)。于是，可以防止在第一導(dǎo)電層20中發(fā)生非常大局部振動 和非常小局部振動，且可以防止在位于形成膜片21的第一導(dǎo)電層20中心部 的外部的周邊22中發(fā)生不規(guī)則振動。另外，可以穩(wěn)定第一導(dǎo)電層20的振動， 且可以提高硅傳聲器IO的靈敏度。而且，可以實現(xiàn)硅傳聲器IO性能和特性 的均一化。
在第一實施例和上述變體中，形成膜片21的第一導(dǎo)電層20被從第二導(dǎo) 電層30延伸的間隔物43支持；但這不是限制。即，適用于第一導(dǎo)電層20 的支持結(jié)構(gòu)不必局限于使用間隔物43。設(shè)計以下變體以^f奮改適用于第 一導(dǎo)電 層20的支持結(jié)構(gòu)。
(g) 第七變體
圖11示出了第一實施例的第七變體，其中形成膜片21的第一導(dǎo)電層20 被基板ll支持。即，具有腔體12的基板11用作支持第一導(dǎo)電層20的支持結(jié)構(gòu)。
(h) 第八變體
圖12示出了第一實施例的第八變體，其中形成膜片21的第一導(dǎo)電層20 被從基板11突出的支持部14支持。
(i) 第九變體
圖13示出了第一實施例的第九變體，其中形成膜片21的第一導(dǎo)電層20 可朝第二導(dǎo)電層30移動。圖13的硅傳聲器10中，當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電層20和第二 導(dǎo)電層30通電時，由于施加于其間的靜電引力使第一導(dǎo)電層20朝第二導(dǎo)電 層30移動。第一導(dǎo)電層20的移動被間隔物44限制，間隔物44從第二導(dǎo)電 層30突出且與第一導(dǎo)電層20接觸。由于通電，第一導(dǎo)電層20(形成膜片 21 )朝第二導(dǎo)電層30移動，其中間隔物44用作支持第一導(dǎo)電層20的支持 結(jié)構(gòu)。
第一實施例和第一至第六變體中，四個間隔物43沿周向設(shè)置在第一導(dǎo) 電層20與第二導(dǎo)電層30之間。間隔物23的數(shù)量不必局限于四個；即，至 少兩個間隔物23滿足第一實施例的要求。
另外，第一導(dǎo)電層20 (形成膜片21)和第二導(dǎo)電層30 (形成板33)不 必形成圓形。即，它可形成其他形狀，例如橢圓形、矩形和多邊形。
而且，硅傳聲器10不必按照各個上述例子設(shè)計；即，它可基于上述例
子的適當(dāng)組合來進行設(shè)計。 2.第二實施例
參考圖14A和14B,詳細(xì)說明按照本發(fā)明第二實施例的電容式傳聲器 1001，其中電容式傳聲器1001是通過半導(dǎo)體制造工藝制造的硅傳聲器。電 容式傳聲器1001將經(jīng)由板1030傳播的聲波轉(zhuǎn)變成電信號。
電容式傳聲器1001的傳感部包括基板1010和疊置在一起的第一、第二、
第三和第四膜。
基板1010由單晶硅組成?；?010具有腔體1011,用于在與聲波傳播 方向相反的方向上釋放施加到膜片1020的壓力。
第一膜是由二氧化硅組成的絕緣薄膜。第一支持部1012使用第一膜形 成，從而按照使膜片1020與基板1010之間形成空氣間隙的方式將第二膜支 持在基板1010之上。第一膜具有圓形開口 1013。
第二膜是由摻雜多晶硅(例如摻磷多晶硅)組成的導(dǎo)電薄膜。膜片1020 使用不固定在第一膜的第二膜的預(yù)定部分形成。膜片1020不固定在第一和 第三膜兩者，和它用作因聲波而振動的移動電極。膜片1020具有覆蓋腔體 1011的圓形。在厚度方向上彎曲的彎曲部1022形成在膜片1020的周邊。彎 曲部1022形成在對應(yīng)膜片1020的中心部的外部的整個圓周。
類似第一膜，第三膜是由二氧化硅組成的絕緣薄膜。第三膜形成第二支 持部1014，其提供均具有導(dǎo)電性的第二和第四膜之間的絕緣，并其將第四膜 支持在第二膜之上。第三膜具有圓形開口 1015。
第四膜是由摻雜多晶硅(例如摻磷多晶硅)組成的導(dǎo)電薄膜。板1030 使用不固定到第三膜的第四膜的預(yù)定部分形成。板具有臺階部1032和平坦 部1033。臺階部1032的高度差實質(zhì)上對應(yīng)彎曲部1022的高度差，其中臺階 部1032具有沿彎曲部1022延長的圓形。平坦部1033連續(xù)形成在臺階部1032 的兩側(cè)。
板1030具有包括按同心方式布置的多個孔1036的通孔圖案1034。布置 在同一圓上的孔1036在周向上等間距地形成(見圖14A中P1)。同一距離 (見圖14A中P2)形成在孔1036沿其排列的相鄰圓之間且以一種方式被確 定，使孔1036不橫跨臺階部1032布置。簡言之，孔1036均勻分布并形成 在板1030的平坦部1033中，而避開臺階部1032。換句話說，孔1036以一 種方式規(guī)則布置，使得沒有孔1036橫跨臺階部1032布置以連通平坦部1033
的兩側(cè)。
如圖14B所示，電容式傳聲器1001具有檢測部(通過電路實現(xiàn))，其中 膜片1020連接到具有引線1104和1106的偏置電壓源。具體地，引線1104 連接到基板1010,和引線1106連接到第二膜，從而膜片1020和基板1010 均被實質(zhì)上設(shè)定成相同電位。板1030連接到運算放大器1100的輸入端。具 體地，連接到運算放大器1100的輸入端的引線1108被連接至第四膜。運算 放大器1100具有高的輸入阻抗。
接著，將說明電容式傳聲器1001的動作。當(dāng)聲波經(jīng)由板1030的孔1036 傳播到膜片1020時，膜片1020因聲波而振動使得膜片1020與板1030之間 的距離變化，從而引起其間靜電電容的變化。
由于板1030連接到具有高輸入阻抗的運算放大器1100，即使當(dāng)膜片 1020與板1030之間的靜電電容發(fā)生變化時，也僅存在于板1030中非常小的 電荷量朝運算放大器1100移動。即，認(rèn)為存在于板1030和膜片1020中的 電荷實質(zhì)上沒有發(fā)生變化。這使得可以將靜電電容的變化轉(zhuǎn)換成板1030的 電位變化。因此，電容式傳聲器1001可響應(yīng)膜片1020與板1030之間非常 小的靜電電容變化產(chǎn)生電信號。換句話說，在電容式傳聲器1001中，加到 膜片1020的聲壓的變化被轉(zhuǎn)換成靜電電容的變化，且接著被轉(zhuǎn)換成電位變 化，基于該電位變化產(chǎn)生響應(yīng)聲壓變化的電信號。
接下來，詳細(xì)說明電容式傳聲器1001的制造方法。
首先，如圖15A所示，在對應(yīng)圖14A和14B中所示基板1010的晶片 1050上沉積第一膜1051。對第一膜1051進行蝕刻以形成環(huán)形凹部1051a。 具體地，通過等離子體CVD在單晶硅組成的晶片1050上沉積二氧化硅，于 是形成第一膜1051。接著，在第一膜1051的整個表面涂敷光致抗蝕劑膜； 然后，通過光刻形成抗蝕劑圖案，其中使用預(yù)定抗獨劑4務(wù)模進行曝光和顯影； 此后，通過各向異性蝕刻例如RIE(反應(yīng)離子蝕刻)選擇性除去第一膜1051， 于是形成第一膜1051中的環(huán)形凹部1051a。
接下來，如圖15B所示，在第一膜1051上沉積第二膜1052。具體地， 通過減壓CVD在第一膜1051上沉積摻磷多晶硅，于是形成第二膜1052。 在第二膜1052中形成其形狀實質(zhì)上匹配第一膜1051的凹部1051a的形狀的 彎曲部1Q22。
接下來，如圖15C所示，在第二膜1052上沉積第三膜1053。具體地，
通過等離子體cvd在第二膜1052上沉積二氧化硅，于是形成第三膜1052。 在第三膜1053中形成其形狀實質(zhì)上匹配第二膜1052的彎曲部1022的形狀 的凹部1053a。
接著，如圖16a所示，在第三膜1053上沉積具有通孔圖案1034的第四 膜1054。具體地，通過減壓cvd在第三膜1053上沉積摻磷多晶硅，于是 形成第四膜1054。結(jié)果，在第四膜1054中形成位于第二膜1052的彎曲部 1022上方的、其形狀實質(zhì)上匹配第三膜1053的凹部1053a的形狀的臺階部 1032。另外，在第四膜1054的臺階部1032的兩側(cè)連續(xù)形成平坦部。
接下來，對第四膜1054進行蝕刻，從而在第四膜1054的平坦部中形成 多個孔1036。具體地，在第四膜1054的整個表面涂敷光致抗蝕劑膜；接著， 通過光刻形成抗蝕劑圖案，其中使用抗蝕劑掩模進行曝光和顯影；此后，通 過各向異性蝕刻例如rie選擇性除去第四膜1054。
接著，如圖16b所示，在晶片1050中形成腔體1011。具體地，在晶片 1050的整個背面涂敷光致抗蝕劑膜；然后，通過光刻形成抗蝕劑圖案，其中 使用抗蝕劑掩模進行曝光和顯影；此后，通過各向異性蝕刻例如深rie選擇 性除去晶片1050，于是形成晶片1050中的腔體1011。
接下來，如圖16c所示，選擇性除去第一膜1051和第三膜1053以形成 開口 1013和1015，通過該開口從第三膜1053露出第二膜1052。具體地， 在第三膜1053的整個表面和第四膜1054的整個表面涂敷光致抗蝕劑膜；接 著，通過光刻形成具有用于露出通孔圖案1034的開口的抗蝕劑圖案，其中 使用抗蝕劑掩模進行曝光和顯影。接著，通過各向同性濕法蝕刻(使用蝕刻 溶液如稀釋氫氟酸(或稀釋HF))或者通過各向同性蝕刻和各向異性蝕刻的 組合，選擇性除去均是氧化硅膜的第一膜1051和第三膜1053。此時，蝕刻 溶液經(jīng)由第四膜1054的孔1036和基板1010的腔體1011滲透以溶解第一膜 1051和第三膜1053。通過適當(dāng)設(shè)計通孔圖案1034和腔體1011,分別在第一 膜1051和第三膜1053中形成開口 1013和1015。結(jié)果，電容式傳聲器iooi 的傳感部由膜片1020、板1030、第一支持部1012和第二支持部1014構(gòu)成 (見圖14b )。
此后，通過劃片和封裝工藝完成制作電容式傳聲器1001。 第二實施例不必局限于上述電容式傳聲器1001;因此，它可按照多種方 式修改，只要傳感部具有疊層結(jié)構(gòu)。
U)第一變體
參考圖17A和17B說明按照第二實施例第 一變體的電容式傳聲器1002。 電容式傳聲器1002由膜片1220和才反1230構(gòu)成，其不同于圖14A和14B中 示出的膜片1020和板1030。縫1222形成在膜片1220的周邊以圍繞中心部。
板1230具有臺階部1232和平坦部1233。臺階部1232沿縫1222的邊緣 延長使其高度差實質(zhì)上匹配縫1222的深度。平坦部1233連續(xù)形成在臺階部 1232的兩側(cè)。板1230具有類似通孔圖案1034的通孔圖案1234,和包括按 同心方式排列的多個孔1036。在這里，排列在同一圓上的相鄰孔1036間距 離Pl按一種方式確定，使孔1036均不位于臺階部1232的沿徑向延伸的延 伸部1232a。即，孔1036通過避開臺階部1232而均勻分布并位于板1230 的平坦部1233中。
電容式傳聲器1002的檢測部與電容式傳聲器1001的檢測部實質(zhì)上相 同；因此，省略其"i兌明。
接著，參考圖18A至18C說明電容式傳聲器1002的制造方法。首先， 如圖18A所示，第一膜1051和第二膜1052形成在晶片1050上。對第二膜 1052進行蝕刻以在其中形成縫1222 。
接下來，如圖18B所示，第三膜1053沉積在第一膜1051和第二膜1052 上。在第三膜1053中形成其形狀實質(zhì)上匹配第二膜1052的縫1222的形狀 的凹部1253a。
接著，如圖18C所示，第四膜1054沉積在第三膜1053上。結(jié)果，在第 四膜1054的縫1222上方形成其形狀實質(zhì)上匹配第三膜1053的凹部1253a 的形狀的臺階部1232。在第四膜1054的臺階部1232的兩側(cè)連續(xù)形成平坦部。
接著，對第四膜進行蝕刻以在第四膜1054的平坦部中形成多個孔1036。 此后，進行有關(guān)第二實施例說明的前述步驟，于是完成制作電容式傳聲器 1002。
(b)第二變體
參考圖19A和19B說明按照第二實施例第二變體的電容式傳聲器1003。 電容式傳聲器1003包括膜片1320、板1330和腔體1311，它們不同于包括 在電容式傳聲器IOOI中的膜片1020、板1030和腔體1011。膜片1320在腔 體1311上方三維4黃跨板1330。膜片1320使用方形的第二膜形成，且板1330 使用方形的第四膜形成，第四膜的長度方向與第二膜的長度方向相交成直 角。板1330包括臺階部1332和平坦部1333。臺階部1332成形為適配膜片 1320的邊緣1320a,使其高度差實質(zhì)上適應(yīng)邊緣1320被確定，其中臺階部 1332在板1330的短邊方向上/人一端至另 一端沿邊纟彖1320a延伸。平坦部1333 連續(xù)形成在臺階部1332的兩側(cè)。
保護電極1300使用第二膜形成并位于膜片1320的短邊方向的兩側(cè)。保 護電極1300形成在基板1010與第四膜之間以降低電容式傳聲器1003的寄 生電容。
板1330具有通孔圖案1334,其中多個孔1036以其間相等距離P31沿 臺階部1332排列成多條線。以一種方式確定相鄰線(孔1036分別沿該線排 列)間的距離P32,使得沒有孔1036位于臺階部1332處。即，孔1036通 過避開臺階部1332均勻形成并位于板1330的平坦部1333中。
焊盤1301使用第二膜形成并連接到膜片1320。焊盤1302使用第二膜形 成并連接到保護電極1300。焊盤1303使用第四膜形成并連接到板1330。
接著，參考圖19B說明電容式傳聲器1003的檢測部。保護電極1300連 接到運算放大器1100的輸出端。具體地，連接到運算放大器1100輸出端的 引線1110被連接至保護電極1300。電容式傳聲器1003的檢測部的構(gòu)成與電 容式傳聲器1001的檢測部的構(gòu)成實質(zhì)上相同，除了運算放大器1100的放大
系數(shù)被設(shè)定為"r。
接著，說明電容式傳聲器1003的操作。由于運算放大器IIOO的放大系 數(shù)設(shè)定為'T',保護電極1300和板1330均被設(shè)定為實質(zhì)上相同電位，從而 在保護電極1300與板1330之間實質(zhì)上沒有形成寄生電容。另一方面，由于 形成在保護電極1300與基板1010之間的電容位于運算放大器1100與偏置 電壓源之間，它實質(zhì)上不影響電容式傳聲器1003的靈敏度。即，可以減小 電容式傳聲器1003的寄生電容。
接著，參考圖20A和20B說明電容式傳聲器1003的制造方法。
首先，如圖20A和20B所示，第一膜1051和第二膜1052沉積在晶片 1050上。類似電容式傳聲器1001的制造方法，第一膜1051和第二膜1052 通過等離子體CVD或減壓CVD形成。接著，對第二膜1052進行蝕刻以形 成方形的第二膜1052 (形成膜片1320)、保護電極1300及焊盤1301和1302 (見圖19A和19B)。
接著，如圖21A和21B所示，第三膜1053沉積在第一膜1051和第二
膜1052上。類似電容式傳聲器1001的制造方法，第三膜1053通過等離子 體CVD形成。其形狀實質(zhì)上匹配第二膜1052的邊緣1352a的形狀的臺階部 1353形成在第三膜1053中。
接著，如圖22A和22B所示，方形腔體1311形成在晶片1050中以適 配膜片1320與板1330之間的三維相交區(qū)域。然后，類似電容式傳聲器IOOI 的制造方法，使用用于露出膜片1320與板1330之間三維相交區(qū)域的附近的 抗蝕劑圖案，選擇性除去第一膜1051和第三膜1053。此后，進行上述步驟 以完成制作電容式傳聲器1003。 (c)第三變體
參考圖23A和23B說明按照第二實施例第三變體的電容式傳聲器1004。 電容式傳聲器1004由膜片1420和板1430構(gòu)成，它們不同于電容式傳聲器 1001的膜片1020和板1030。使用第二膜形成的膜片1420經(jīng)由使用第三膜 形成的環(huán)形間隔物1400被板1430支持。膜片1420與其他膜隔離并位于腔 體1011上方。間隔物1400的下端固定到膜片1420的周邊，和間隔物1400 的上端固定到板1430的中間部。
板1430使用第四膜形成并由臺階部1432和平坦部1433構(gòu)成。臺階部 1432的高度差取決于膜片1420的邊緣1420a,其中臺階部1432具有沿膜片 1420的邊緣1420a延長的圓形。平坦部1433連續(xù)形成在臺階部1432的兩側(cè)。 多個孔1036通過避開臺階部1432而形成在才反1430的平坦部1433和固定到 間隔物1400的板1430的預(yù)定部中。
電容式傳聲器1004包括檢測部，其實質(zhì)上等同于電容式傳聲器1001的 檢測部；因此，省略其說明。
接著，參考圖24A至24C說明電容式傳聲器1004的制造方法。
首先，如圖24A所示，第一膜1051和第二膜1052沉積在晶片1050上。 接著，對第二膜1052進行蝕刻以成形形成膜片1420的第二膜1052。
接著，如圖24B所示，第三膜1053沉積在第一膜1051和第二膜1052 上。在第三膜1053中形成其形狀實質(zhì)上匹配第二膜1052的邊緣1452a的形 狀的臺階部1453a。
接下來，如圖24C所示，第四膜1054沉積在第三膜1053上。結(jié)果，在 第四膜1054中形成位于第二膜1052的邊緣1452a上方的、其形狀實質(zhì)上匹 配第三膜1053的臺階部1453a的形狀的臺階部1432。
接著，對第四膜1054進行蝕刻以在第四膜1054的平坦部中形成多個孔 1036，其中沒有孔1036位于第四膜1054的臺階部1432處。
此后，類似電容式傳聲器IOOI的制造方法，在晶片1050中形成腔體1011 (見圖23A和23B);然后，選擇性除去第一膜1051和第三膜1053。由于 沒有孔1036形成在第四膜1054的中間部中，位于第四膜1054的中間部正 下方的第三膜1053的預(yù)定部分(見圖24C中陰影)仍然保留以形成間隔物 1400。
在第二實施例以及第一和第二變體中，多個孔形成在板中并等間距均勻 排列在多個方向上。當(dāng)然，可按照非均勻的方式形成多個孔。下面說明例子。
(d) 第四變體
參考圖25說明按照第二實施例第四變體的電容式傳聲器1005。在電容 式傳聲器1005中，多個孔1036成格子狀排列，但是沒有孔1036位于臺階 部1532處；即，孔1036形成在板1530中，基本排列成格子狀，但是沒有 孔1036位于臺階部1532處。
(e) 第五變體
參考圖26說明按照第二實施例第五變體的電容式傳聲器1006。在電容 式傳聲器1006中，多個孔1036形成格子狀排列，使得幾個孔1036沒有排 列在臺階部1632中并遠(yuǎn)離開臺階部1632;即，孔形成在板1630中，基本排 列成格子狀，使得幾個孔1036遠(yuǎn)離開臺階部1632。
當(dāng)然，可適當(dāng)組合第四和第五變體中教導(dǎo)的孔1036的上述配置。另夕卜， 可形成除1036外的其他孔，其按照上述排列形成在板中，以改善聲波的傳 播和改善蝕刻溶液的;參透。
(f) 第六變體
在第二實施例和它的變體中，均具有相同開口面積的多個孔形成在板 中。然而，可在板中形成具有不同開口面積的多個孔。例如，在圖27所示 按照第二實施例第六變體的電容式傳聲器1007中，兩類孔1036a和1036b 形成在具有臺階部1732的板1730中?？?036a位于臺階部1732附近，而 孔1036b遠(yuǎn)離開臺階部1732，其中孔1036a的開口面積小于孔1036b的開口 面積。這提高了有關(guān)孔配置的自由度；因此，可容易通過避開臺階部1732 適當(dāng)配置孔在板1730中。
第二實施例和它的變體中，多個孔通過避開臺階部形成在板的平坦部
中；因此，對比孔形成在臺階部中的板的另一設(shè)計，可提高板的剛性。這防 止了因制造工藝期間加在板上的外力和因在被通電的板與膜片之間發(fā)生靜 電吸引造成板被損壞。
第二實施例以及第 一和第二變體中，板的多個孔用作聲波的傳播通路和 蝕刻溶液的滲透通路。于是，可以改善電容式傳聲器的輸出特性，并可以簡 化制造工藝和增加制造產(chǎn)量。
尤其可進一步修改第二實施例中有關(guān)板的設(shè)計，只要多個孔形成在板中 和避開臺階部布置。
最后，本發(fā)明不必局限于第一和第二實施例；因此，它可通過在所附權(quán) 利要求書限定的發(fā)明范圍內(nèi)的任意類型硅傳聲器和電容式傳聲器實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種硅傳聲器，包括其中心部形成膜片的導(dǎo)電層；設(shè)置在導(dǎo)電層的周向上以支持導(dǎo)電層的多個支持部；以及形成在導(dǎo)電層中和與橫跨多個支持部之間畫出的虛線配置的皺褶。
2. 按照權(quán)利要求1的硅傳聲器，其中取代皺褶，通過部分增加導(dǎo)電層的 厚度在導(dǎo)電層中形成厚部。
3. 按照權(quán)利要求1的硅傳聲器，其中通過部分減小導(dǎo)電層的厚度形成皺褶。
4. 一種硅傳聲器，包括 其中心部形成膜片的導(dǎo)電層；設(shè)置在導(dǎo)電層的周向上以支持導(dǎo)電層的多個支持部；以及 形成在導(dǎo)電層中在連接多個支持部的虛線上的皺褶。
5. 按照權(quán)利要求4的硅傳聲器，其中通過部分減小導(dǎo)電層的厚度形成皺一7 孑曰。
6. 按照權(quán)利要求4的硅傳聲器，其中取代皺褶，通過部分增加導(dǎo)電層的 厚度在導(dǎo)電層中形成厚部。
7. —種硅傳聲器，包括其中心部形成膜片的導(dǎo)電層；設(shè)置在導(dǎo)電層的周向上以支持導(dǎo)電層的多個支持部；以及 形成在導(dǎo)電層中在連接多個支持部的虛線上的和配置在多個支持部的 外部的皺褶。
8. 按照權(quán)利要求7的硅傳聲器，其中通過部分減小導(dǎo)電層的厚度形成皺i忍 怕。
9. 按照權(quán)利要求7的硅傳聲器，其中取代皺褶，通過部分增加導(dǎo)電層的 厚度在導(dǎo)電層中形成厚部。
10. —種電容式傳聲器，包括 支持部；具有多個孔和固定電極的板，所述板被支持部支持；以及 具有相對固定電極配置的移動電極的膜片，其中膜片因加于其的聲波而振動，其中板具有厚度;f皮此不同的平坦部和臺階部，其中平坦部連續(xù)形成在臺階部的兩側(cè)，和其中多個孔在厚度方向上貫穿板的平坦部。
11. 按照權(quán)利要求IO的電容式傳聲器，其中多個孔均勻形成和設(shè)置在板 的平坦部中。
12. 按照權(quán)利要求IO的電容式傳聲器，其中多個孔通過避開臺階部沿多 條線或沿多個圓排列。
13. 按照權(quán)利要求IO的電容式傳聲器，其中膜片具有與板的臺階部符合 的在其厚度方向上彎曲的彎曲部，使得彎曲部沿臺階部延長。
14. 按照權(quán)利要求10的電容式傳聲器，其中膜片具有縫，使板的臺階部 形成為符合縫的邊緣和沿縫的邊緣延長。
15. 按照權(quán)利要求IO的電容式傳聲器，其中板的臺階部形成為符合膜片 的邊緣和沿膜片的邊緣延長。
16. 按照權(quán)利要求10的電容式傳聲器，其中形成在臺階部附近的每一孔 的開口面積小于遠(yuǎn)離臺階部的每一孔的開口面積。
17. —種電容式傳聲器的制造方法，該電容式傳聲器包括支持部、被支 持部支持和具有固定電極和多個孔的板、以及具有相對固定電極配置的移動 電極和因加于其的聲波而振動的膜片，所述制造方法包括以下步驟通過沉積形成具有在厚度方向上彎曲的彎曲部的膜片； 通過沉積在膜片上形成覆蓋彎曲部的犧牲層；通過沉積在犧牲層上形成具有平坦部和臺階部的板，其中平坦部連續(xù)形 成在臺階部的兩側(cè)，和其中臺階部形成為符合膜片的彎曲部； 蝕刻板以形成在厚度方向上貫穿板的平坦部的多個孔；以及 蝕刻犧牲層以形成膜片與板之間的空氣間隙。
18. —種電容式傳聲器的制造方法，該電容式傳聲器包括支持部、被支 持部支持和具有固定電極和多個孔的板、以及具有相對固定電極配置的移動 電極和因加于其的聲波而振動的膜片，所述制造方法包括以下步驟通過沉積形成膜片；蝕刻膜片以形成在厚度方向上貫穿膜片的縫； 在膜片上形成覆蓋縫的犧牲層；通過沉積在犧牲層上形成具有平坦部和臺階部的板，其中平坦部連續(xù)形 成在臺階部的兩側(cè)，和其中臺階部形成為符合膜片的縫的邊緣； 蝕刻板以形成在厚度方向上貫穿平坦部的多個孔；以及 蝕刻犧牲層以形成膜片與板之間的空氣間隙。
19. 一種電容式傳聲器的制造方法，該電容式傳聲器包括支持部、被支 持部支持且具有固定電極和多個孔的板、以及具有相對固定電極配置的移動電極和因加于其的聲波而振動的膜片，所述制造方法包括以下步驟 通過沉積形成膜片；通過沉積形成覆蓋膜片的邊緣的犧牲層；通過沉積在犧牲層上形成具有平坦部和臺階部的板，其中平坦部連續(xù)形 成在臺階部的兩側(cè)，和其中臺階部形成為符合膜片的邊緣；蝕刻板以形成在厚度方向上貫穿板的平坦部的多個孔；以及 蝕刻犧牲層以形成膜片與板之間的空氣間隙。
全文摘要
一種硅傳聲器，皺褶形成在導(dǎo)電層中并位于形成膜片的中心部與周邊之間，其中皺褶形成在連接形成于導(dǎo)電層周向上的多個支持部的虛線上，從而可增加導(dǎo)電層的剛性；于是，可難以在導(dǎo)電層中發(fā)生扭曲或變形，與加于其的應(yīng)力的變化無關(guān)。或者，板中平坦部連續(xù)形成在臺階部的兩側(cè)以增加其剛性，其中多個孔通過避開臺階部均勻形成和設(shè)置在平坦部中。于是，可實現(xiàn)硅傳聲器的高靈敏度以及性能和特性的均一性。
文檔編號H04R19/04GK101111102SQ20071013682
公開日2008年1月23日 申請日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月19日
發(fā)明者寺田隆洋, 平出誠治, 鈴木幸俊 申請人:雅馬哈株式會社