本發(fā)明涉及數(shù)字式揚聲器，尤其涉及一種發(fā)聲單元的制作方法和發(fā)聲單元。

背景技術(shù)：

1、發(fā)聲單元是電聲領(lǐng)域中一種常見的電聲轉(zhuǎn)換器件，其在電聲系統(tǒng)中發(fā)揮著極其重要的作用。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，靜電式mems(microelectro?mechanical?systems，微機(jī)電系統(tǒng))發(fā)聲單元一般包括基底、絕緣層、電極層和振膜。在實際制作過程中，會去除犧牲層以釋放振膜和電極層之間的空間，形成懸空振膜結(jié)構(gòu)。

3、但是，在去除犧牲層的過程中，位于相鄰兩個發(fā)聲單元之間的絕緣層極易被去除。此時會導(dǎo)致相鄰兩個發(fā)聲單元的腔體連通，影響發(fā)聲單元正常工作。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)聲單元的制作方法和發(fā)聲單元，用于避免因位于相鄰兩個發(fā)聲單元之間的絕緣層被去除導(dǎo)致相鄰兩個發(fā)聲單元的腔體連通，以確保發(fā)聲單元正常工作。

2、為了實現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種發(fā)聲單元的制作方法。該發(fā)聲單元的制作方法包括：

3、首先，提供一襯底；襯底包括沿襯底的高度方向依次層疊分布的半導(dǎo)體基底、第一絕緣層和電極層；電極層具有相對的第一面和第二面，電極層的第一面與第一絕緣層抵接；

4、接下來，沿第一面至第二面的方向，在電極層上開設(shè)至少一個貫穿電極層的通孔；

5、接下來，在電極層的第二面和通孔內(nèi)形成犧牲層，處理犧牲層以使?fàn)奚鼘泳哂型Ｖ共?；停止槽位于通孔的外圍?/p>

6、接下來，在犧牲層上和停止槽內(nèi)形成振膜結(jié)構(gòu)，處理振膜結(jié)構(gòu)以形成振膜和位于振膜外圍的懸臂梁，停止槽位于懸臂梁的外圍；

7、接下來，沿襯底的高度方向，在半導(dǎo)體基底內(nèi)開設(shè)空腔；

8、接下來，去除部分第一絕緣層，以暴露朝向空腔的部分犧牲層和部分電極層，并使半導(dǎo)體基底和電極層之間形成凹槽；凹槽位于第一絕緣層和空腔之間；

9、接下來，在凹槽內(nèi)且至少在第一絕緣層中朝向空腔的外側(cè)壁處形成保護(hù)層；

10、接下來，去除位于停止槽內(nèi)的犧牲層，以使振膜與通孔相對設(shè)置，且振膜結(jié)構(gòu)與電極層之間具有間隙；保護(hù)層用于保護(hù)去除犧牲層時第一絕緣層不被去除；通孔與空腔連通且相對設(shè)置。

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，在本發(fā)明提供的發(fā)聲單元的制作方法中，由于保護(hù)層至少形成在第一絕緣層中朝向空腔的外側(cè)壁處，且保護(hù)層用于保護(hù)去除犧牲層時第一絕緣層不被去除。此時，在制作發(fā)聲單元去除犧牲層的過程中，除去主動去除的第一絕緣層以外，剩余第一絕緣層不會隨犧牲層的去除而被去除。換言之，去除犧牲層的藥劑或方法因保護(hù)層的存在不會對第一絕緣層起作用?；诖耍梢员苊庖蛭挥谙噜弮蓚€發(fā)聲單元之間的絕緣層被去除導(dǎo)致相鄰兩個發(fā)聲單元的腔體連通，從而確保發(fā)聲單元正常工作。進(jìn)一步地，在保護(hù)層的保護(hù)作用下，提高了工藝穩(wěn)定性和魯棒性。

12、在一種實現(xiàn)方式中，凹槽的寬度大于或等于1微米且小于或等于10微米，凹槽的寬度方向與相對設(shè)置的兩個第一絕緣層的朝向一致。

13、在一種實現(xiàn)方式中，去除部分第一絕緣層包括：

14、去除沿襯底的高度方向朝向空腔的部分第一絕緣層，以暴露朝向空腔的部分犧牲層和部分電極層；

15、去除剩余第一絕緣層中靠近空腔的部分第一絕緣層，以使半導(dǎo)體基底和電極層之間形成凹槽。

16、在一種實現(xiàn)方式中，在凹槽內(nèi)且至少在第一絕緣層中朝向空腔的外側(cè)壁處形成保護(hù)層包括：

17、在凹槽內(nèi)、半導(dǎo)體基底，以及暴露于空腔的部分犧牲層和部分電極層上形成保護(hù)層；

18、去除位于凹槽以外的保護(hù)層，以使保護(hù)層至少形成在第一絕緣層中朝向空腔的外側(cè)壁處。

19、在一種實現(xiàn)方式中，沿第一面至第二面的方向，在電極層上開設(shè)至少一個貫穿電極層的通孔前，發(fā)聲單元的制作方法還包括：在電極層的第二面上形成多個絕緣凸起，絕緣凸起朝向振膜；沿垂直于第一面至第二面的方向，多個絕緣凸起間隔分布；

20、在電極層上開設(shè)通孔后，絕緣凸起與通孔間隔分布；

21、去除位于停止槽內(nèi)的犧牲層后，沿第一面至第二面的方向，所有絕緣凸起均與振膜之間具有間隙。

22、在一種實現(xiàn)方式中，在電極層的第二面上形成多個絕緣凸起后，沿第一面至第二面的方向，在電極層上開設(shè)至少一個貫穿電極層的通孔前，發(fā)聲單元的制作方法還包括：

23、在電極層的第二面和絕緣凸起上形成第二絕緣層；

24、沿電極層至第二絕緣層的方向，通孔貫穿第二絕緣層。

25、在一種實現(xiàn)方式中，保護(hù)層的材質(zhì)與絕緣凸起的材質(zhì)相同；或，保護(hù)層的材質(zhì)與第二絕緣層的材質(zhì)相同；或，絕緣凸起的材質(zhì)與第二絕緣層的材質(zhì)相同。

26、在一種實現(xiàn)方式中，沿第一面至第二面的方向，在電極層上開設(shè)至少一個貫穿電極層的通孔前，發(fā)聲單元的制作方法還包括：在電極層的第二面上形成環(huán)形底座；

27、在電極層上開設(shè)通孔后，環(huán)形底座位于通孔的外圍；

28、振膜結(jié)構(gòu)設(shè)置于環(huán)形底座；

29、沿襯底的高度方向，停止槽的槽底位于環(huán)形底座上。

30、第二方面，本發(fā)明還提供了一種發(fā)聲單元。該發(fā)聲單元包括：

31、半導(dǎo)體基底，具有空腔；

32、第一絕緣層，設(shè)置于半導(dǎo)體基底；

33、電極層，設(shè)置于第一絕緣層；沿電極層的高度方向，電極層上開設(shè)有至少一個通孔，通孔貫穿電極層；通孔與空腔連通且相對設(shè)置；半導(dǎo)體基底和電極層之間具有凹槽，凹槽位于第一絕緣層和空腔之間；

34、環(huán)形支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置于電極層；

35、振膜結(jié)構(gòu)，設(shè)置于環(huán)形支撐結(jié)構(gòu)；振膜結(jié)構(gòu)與電極層之間具有間隙；振膜結(jié)構(gòu)包括振膜和位于振膜外圍的懸臂梁，振膜與通孔相對設(shè)置；

36、保護(hù)層，設(shè)置于半導(dǎo)體基底且位于凹槽內(nèi)；保護(hù)層至少形成在第一絕緣層中朝向空腔的外側(cè)壁；保護(hù)層用于保護(hù)第一絕緣層不被去除。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的發(fā)聲單元中，由于保護(hù)層至少形成在第一絕緣層中朝向空腔的外側(cè)壁處，用于保護(hù)第一絕緣層不被去除。在實際制作發(fā)聲單元時，在去除犧牲層的過程中，除去主動去除的第一絕緣層以外，剩余第一絕緣層不會隨犧牲層的去除而被去除。換言之，去除犧牲層的藥劑或方法因保護(hù)層的存在不會對第一絕緣層起作用。基于此，可以避免因位于相鄰兩個發(fā)聲單元之間的絕緣層被去除導(dǎo)致相鄰兩個發(fā)聲單元的腔體連通，從而確保發(fā)聲單元正常工作。進(jìn)一步地，在保護(hù)層的保護(hù)作用下，提高了工藝穩(wěn)定性和魯棒性。

技術(shù)特征：

1.一種發(fā)聲單元的制作方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)聲單元的制作方法，其特征在于，所述凹槽的寬度大于或等于1微米且小于或等于10微米，所述凹槽的寬度方向與相對設(shè)置的兩個所述第一絕緣層的朝向一致。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)聲單元的制作方法，其特征在于，去除部分所述第一絕緣層包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)聲單元的制作方法，其特征在于，在所述凹槽內(nèi)且至少在所述第一絕緣層中朝向所述空腔的外側(cè)壁處形成保護(hù)層包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)聲單元的制作方法，其特征在于，沿所述第一面至所述第二面的方向，在所述電極層上開設(shè)至少一個貫穿所述電極層的通孔前，所述發(fā)聲單元的制作方法還包括：在所述電極層的第二面上形成多個絕緣凸起，所述絕緣凸起朝向所述振膜；沿垂直于所述第一面至所述第二面的方向，多個所述絕緣凸起間隔分布；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)聲單元的制作方法，其特征在于，在所述電極層的第二面上形成多個絕緣凸起后，沿所述第一面至所述第二面的方向，在所述電極層上開設(shè)至少一個貫穿所述電極層的通孔前，所述發(fā)聲單元的制作方法還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)聲單元的制作方法，其特征在于，所述保護(hù)層的材質(zhì)與所述絕緣凸起的材質(zhì)相同；或，所述保護(hù)層的材質(zhì)與所述第二絕緣層的材質(zhì)相同；或，所述絕緣凸起的材質(zhì)與所述第二絕緣層的材質(zhì)相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)聲單元的制作方法，其特征在于，沿所述第一面至所述第二面的方向，在所述電極層上開設(shè)至少一個貫穿所述電極層的通孔前，所述發(fā)聲單元的制作方法還包括：在所述電極層的第二面上形成環(huán)形底座；

9.一種發(fā)聲單元，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)聲單元，其特征在于，所述保護(hù)層的寬度大于或等于1微米且小于或等于10微米，所述保護(hù)層的寬度方向與相對設(shè)置的兩個所述第一絕緣層的朝向一致。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種發(fā)聲單元的制作方法和發(fā)聲單元，涉及數(shù)字式揚聲器技術(shù)領(lǐng)域，以解決在去除犧牲層的過程中，位于相鄰兩個發(fā)聲單元之間的絕緣層易被去除，導(dǎo)致相鄰兩個發(fā)聲單元的腔體連通，影響發(fā)聲單元正常工作的問題。該發(fā)聲單元的制作方法包括：提供層疊分布的半導(dǎo)體基底、第一絕緣層和電極層，開設(shè)貫穿電極層的通孔；在電極層和通孔內(nèi)形成具有停止槽的犧牲層；在犧牲層上和停止槽內(nèi)形成振膜和懸臂梁；在半導(dǎo)體基底內(nèi)開設(shè)空腔；去除部分第一絕緣層，使半導(dǎo)體基底和電極層之間形成凹槽；在凹槽內(nèi)且在第一絕緣層中朝向空腔的外側(cè)壁處形成保護(hù)層；去除位于停止槽內(nèi)的犧牲層，使振膜與通孔相對設(shè)置；保護(hù)層用于保護(hù)去除犧牲層時第一絕緣層不被去除。

技術(shù)研發(fā)人員：劉長華,畢學(xué)東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：地球山（蘇州）微電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10