微机电结构、麦克风和终端的制作方法

1.本技术涉及半导体器件制造领域，更具体地，涉及微机电结构、麦克风和终端。背景技术：2.基于微机电系统(micro electro mechanical systems，mems)制造的器件被称为mems器件，mems器件主要包括导电的振膜与背板，并且振膜与背板之间具有间隙。气压的改变会导致振膜变形，振膜与电极板之间的电容值发生改变，从而转换为电信号输出。3.在现有技术中，为了提升产品的信噪比，通常会增大振膜的面积，从而提高微机电结构的灵敏度，进而提升信噪比。但是，由于振膜面积的扩大，产品的尺寸也必然扩大，既不利于产品的小型化，同时还会增加产品的制造成本。4.因此，希望提供一种改进的微机电结构，以达到提升产品性能的同时不扩大产品尺寸的目的。技术实现要素：5.有鉴于此，本实用新型提供了一种改进的微机电结构、麦克风和终端，通过对振膜自身结构的改变增加了振膜的形变能力，代替了现有技术中增加振膜面积的方案，从而达到了提升产品性能的同时不扩大产品尺寸的目的。6.根据本实用新型实施例的第一方面，提供了一种微机电结构，包括：衬底，具有腔体；第一支撑部，位于所述衬底上；振膜，位于所述第一支撑部上；第二支撑部，位于所述振膜上；以及背板，位于所述第二支撑部上，其中，所述振膜包括：中心部、边缘部以及多个间隔的梁结构，所述边缘部环绕所述中心部并分别与所述第一支撑部和所述第二支撑部相连，所述多个梁结构位于所述中心部与所述边缘部之间，并且分别与所述中心部和所述边缘部相连。7.可选地，所述多个梁结构位于所述腔体在所述振膜上的正投影范围之内。8.可选地，部分所述边缘部位于所述腔体在所述振膜上的正投影范围之内。9.可选地，所述振膜可动区域具有直径r，所述边缘部环绕所述中心部的内沿所组成的圆的直径为r，其中r≤2/3r。10.可选地，各所述梁结构为弯折梁，各所述弯折梁折叠一次或多次。11.可选地，所述振膜的中心部呈圆形，所述振膜的边缘部呈圆环形，且所述中心部与所述边缘部的中心重合，相邻的两个所述梁结构沿所述中心部的直径呈轴对称。12.可选地，各所述梁结构呈几字形，其中，各所述梁结构在所述几字的开口侧与所述中心部和所述边缘部相连部分的宽度分别为d1，在所述几字的两侧边的宽度分别为d2，在所述几字连接两侧边的部分的宽度为 d3，d1＜d2，且d3＜d2。13.可选地，多个所述梁结构分为多对，所述几字的开口相对且相邻的梁结构为一对，每一对中的梁结构的间距相同。14.可选地，所述多对梁结构围绕所述中心部均匀分布。15.可选地，所述几字的开口相对且相邻的梁结构的间距为d1，所述几字的，所述几字的开口相背且相邻的梁结构的间距为d2，d1＜d2。16.根据本实用新型实施例的第二方面，提供了一种麦克风，包括如上所述的微机电结构。17.根据本实用新型实施例的第三方面，提供了一种终端，包括如上所述的麦克风。18.本实用新型实施例提供的微机电结构，通过将振膜分隔为中心部与围绕中心部的边缘部，并且利用多个间隔的梁结构将中心部与边缘部连接，从而增加了振膜的形变能力，进而增加了微机电结构的灵敏度，代替了现有技术中增加振膜面积的方案，从而达到了提升产品性能的同时不扩大产品尺寸的目的。19.由于多个梁结构为间隔设置，振膜还可以利于相邻的梁结构之间的间隙泄气，从而平衡振膜两侧的压力，减小破膜的概率，进而提高产品的可靠性。20.由于多个梁结构位于腔体在振膜上的正投影范围之内，在振膜振动的过程中，能够有效地防止梁结构与衬底粘接，使得振膜更加容易复位，进而增加了产品的可靠性。21.由于部分振膜的边缘部也位于腔体在振膜上的正投影范围之内，多个梁结构更加靠近振膜的中心位置，在声压作用下，振膜的中心位置形变最大，靠近振膜的中心位置的梁结构，可以更好的释放由于振膜形变过大导致的应力集中问题，进一步防止膜裂失效。22.将梁结构设置为弯折梁，可以在有限的空间内将梁结构的长度尽可能地延长，进一步提升了振膜整体的形变能力。23.在多个梁结构中，两两沿振膜直径呈轴对称，优选地，两两结对的梁结构均匀分布，从而使得应力释放得更加均匀，应力梯度更小。24.本实用新型的方案仅需要对振膜的自身结构进行调整，不需要扩大产品的尺寸，因此具有更低的成本。25.因此，本实用新型提供的微机电结构、麦克风和终端可以大大提高产品的性能、降低成本。附图说明26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单介绍，显而易见地，下面的描述中的附图仅涉及本技术的一些实施例，而非对本技术的限制。27.图1示出了本实用新型实施例的微机电结构的立体图。28.图2示出了图1中立体图的截面图。29.图3示出了图1中振膜的俯视图。30.图4示出了图3中虚框处的放大结构图。具体实施方式31.以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的半导体结构。32.应当理解，在描述器件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将器件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。33.如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形，本文将采用“直接在……上面”或“在……上面并与之邻接”等表述方式。34.在下文中描述了本实用新型的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本实用新型。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本实用新型。35.本实用新型可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。36.图1示出了本实用新型实施例的微机电结构的立体图，图2示出了图1中立体图的截面图。37.如图1与图2所示，本实用新型实施例的微机电结构包括：衬底101、第一支撑部111、振膜120、第二支撑部112以及背板130。衬底101具有腔体10。第一支撑部111位于衬底101上的边缘处。振膜120位于第一支撑部111上并覆盖腔体10。第二支撑部112位于振膜120上，位置与第一支撑部111对应。背板130位于第二支撑部112上，与振膜120 之间具有间隙20。38.在本实施例中，第一支撑部111为该层牺牲层释放之后在衬底101 上留下来的部分，第一支撑部111位于衬底110的周边缘上，采用周边缘全固支的方式将位于第一支撑部111上方的振膜120支撑在衬底101 上。第二支撑部112为该层牺牲层释放之后在振膜120上留下来的部分，第二支撑部112位于振膜120的周边缘上，采用周边缘全固支的方式将位于第二支撑部112上方的背板130支撑固定。39.在一些具体的实施例中，衬底101为硅衬底，腔体10位于衬底101 的中部，且连通衬底101相对的两个表面。当然，腔体10的位置、形状等本领域技术人员可以根据需要设置，此处不做限定。第一支撑部111 与第二支撑部112的材料为绝缘材料，包括但不限于氧化硅。振膜120 的材料包括但不限于多晶硅。40.在本实施例中，振膜120包括：中心部121、边缘部122以及多个间隔的梁结构123，其中，边缘部122环绕中心部121并分别与第一支撑部111和第二支撑部112相连，多个梁结构123位于中心部121与边缘部122之间，并且分别与中心部121和边缘部122相连，相邻梁结构 123之间的镂空部分作为泄气槽30。振膜120的可动区域具有直径r，边缘部122环绕中心部121的内沿所组成的圆的直径为r，其中r≤2/3r。41.如图3与图4所示，振膜120的中心部121呈圆形，振膜120的边缘部122呈圆环形，且中心部121与边缘部122的中心重合。多个梁结构123位于腔体10在振膜120上的正投影范围之内。更进一步的，部分边缘部122也位于腔体10在振膜120上的正投影范围之内。42.在本实施例中，各个梁结构123均为弯折梁，各弯折梁折叠一次或多次。相邻的两个梁结构123沿中心部121的直径呈轴对称。各梁结构 123呈几字形，多个梁结构123分为多对，几字开口相对且相邻的梁结构123为一对。各个梁结构123在几字的开口侧与中心部和边缘部相连部分的宽度分别为d1，在几字的两侧边的宽度分别为d2，在几字连接两侧边的部分的宽度为d3。几字的开口相对且相邻的梁结构的间距为d1，几字的开口相背且相邻的梁结构的间距为d2。出于对梁结构123的刚度考虑的，设置d1＜d2、d3＜d2、d1＜d2，使得应力释放效果和结构强度更优。在本实施例中，每一对中的梁结构123的间距d1相同，多对梁结构123围绕中心部121均匀分布。当然，本领域技术人员也可以根据需要对振膜120的中心部121、边缘部122以及梁结构123的形状、间距尺寸进行其他设置。43.进一步的，如图1与图2所示，背板130包括绝缘层131与导电层 132，其中，绝缘层131与第二支撑部112接触；导电层132位于绝缘层 131上，位置与腔体10对应。背板130具有至少一个通孔40，各通孔依次穿过导电层132与绝缘层131。在本实施例中，多个通孔40呈圆形阵列排布，绝缘层131为氮化硅层，导电层132为多晶硅层。当然，本领人员可以根据需要对背板130的材料与通孔40的排布、数量进行其他设置。44.该微机电结构还包括多个位于背板130上的焊盘140，用于分别和背板130、振膜120电连接。45.本实用新型还提供了一种麦克风，包括如上所述的微机电结构。46.本实用新型还提供了一种终端，包括如上所述的麦克风。47.本实用新型实施例提供的微机电结构，通过将振膜分隔为中心部与围绕中心部的边缘部，并且利用多个间隔的梁结构将中心部与边缘部连接，从而增加了振膜的形变能力，进而增加了微机电结构的灵敏度，代替了现有技术中增加振膜面积的方案，从而达到了提升产品性能的同时不扩大产品尺寸的目的。48.由于多个梁结构为间隔设置，振膜还可以利于相邻的梁结构之间的间隙泄气，从而平衡振膜两侧的压力，减小破膜的概率，进而提高产品的可靠性。49.由于多个梁结构位于腔体在振膜上的正投影范围之内，在振膜振动的过程中，能够有效地防止梁结构与衬底粘接，使得振膜更加容易复位，进而增加了产品的可靠性。50.由于部分振膜的边缘部也位于腔体在振膜上的正投影范围之内，因此，多个梁结构更加靠近振膜的中心位置，在声压作用下，振膜的中心位置形变最大，靠近振膜的中心位置的梁结构，可以更好的释放由于振膜形变过大导致的应力集中问题，进一步防止膜裂失效。51.将梁结构设置为弯折梁，可以在有限的空间内将梁结构的长度尽可能地延长，进一步提升了振膜整体的形变能力。52.在多个梁结构中，两两沿振膜直径呈轴对称，优选地，两两结对的梁结构均匀分布，从而使得应力释放得更加均匀，应力梯度更小。53.本实用新型的方案仅需要对振膜的自身结构进行调整，不需要扩大产品的尺寸，因此具有更低的成本。54.因此，本实用新型提供的微机电结构、麦克风和终端可以大大提高产品的性能、降低成本。55.在以上的描述中，对于各层的构图、蚀刻等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过各种技术手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外，尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。56.以上对本实用新型的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本实用新型的范围。本实用新型的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本实用新型的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本实用新型的范围之内。