音響傳感器、音響轉換器、利用該音響轉換器的傳聲器、及音響轉換器的制造方法技術

在本發明專利技術的音響傳感器(1)中，在硅基板(11)的上表面，隔著氣隙(22)而配置有導電性的振動膜(14)和上固定電極板(5)，并且在硅基板(11)的表面上添加有雜質。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種音響轉換器，尤其涉及一種利用MEMS (Micro ElectroMechanical System,微電子機械系統)技術制造的微小尺寸的音響轉換器、利用該音響轉換器的傳聲器、及音響轉換器的制造方法。
技術介紹
以往，作為小型的傳聲器，使用一種利用被稱為ECM (Electret CondenserMicrophone,駐極體電容傳聲器)的音響傳感器的傳聲器。然而，ECM不耐熱,另外,在應對數碼化、小型化、高功能·多功能化、省功率這些方面，利用使用MEMS技術制造的音響傳感器的傳聲器(MEMS傳聲器)較為優異，因此，近年來多采用MEMS傳聲器。使用MEMS技術制造的音響傳感器(MEMS傳感器)是使用半導體集成電路制作技術制作的音響傳感器，其具有如下構成以利用隔膜電極和背板電極形成電容器的方式，將這些電極設在半導體基板上。而且，如果對該MEMS傳感器施加聲壓，那么導電性的振動膜(隔膜)會振動，從而振動膜和包含固定電極的固定膜(背板)間的距離發生變化。由此，由振動膜和固定電極形成的電容器的靜電電容發生變化。MEMS傳聲器通過測定該靜電電容的變化所引起的電壓的變化，作為電信號而輸出聲壓。而且，作為表示MEMS傳感器的構成的文獻，有專利文獻I 3。在專利文獻I中，記載著使用硅基板作為固定電極，在硅基板上設置振動膜的微傳感器。另外，在專利文獻2中，記載著和專利文獻I同樣地使用硅基板作為固定電極，在娃基板上設置振動膜的娃電容傳聲器(傳感器)。另外，在專利文獻3中，記載著包含導電性的振動板、和通過空氣間隔而和振動板分離且由基板支撐的穿孔構件的音響轉換器。(現有技術文獻)專利文獻I :美國專利申請公開第2004/0259286號說明書(2004年12月23日公開)專利文獻2 :美國專利申請公開第2005/0005421號說明書(2005年I月13日公開)專利文獻3 :日本國際專利申請公開公報“特表2004-506394號(2004年2月26日公開)”
技術實現思路
(本專利技術要解決的問題)然而，所述專利文獻I 3的構成中產生以下問題。即，如果光照射到構成傳聲器的半導體基板，那么由于光電效應，而出現由原子產生電子和空穴并再次結合這樣的現象。而且，在該電子和空穴的產生、結合的過程中會產生電流。該電流成為噪音，而無法準確地作為電信號輸出聲壓。本專利技術是鑒于所述問題點而完成的，其目的在于實現減少由于照射光而產生的噪音的音響轉換器等。(解決問題的方案)為了解決所述課題，本專利技術的音響轉換器包含半導體基板、導電性的振動膜、及固定電極板；該音響轉換器在所述半導體基板的上表面隔著空隙而配置有所述振動膜和所述固定電極板，根據所述振動膜和所述固定電極板間的靜電電容的變化來檢測壓力；該音響轉換器的特征在于在所述半導體基板的表面上添加有雜質。另外，在本專利技術的音響轉換器的制造方法中，該音響轉換器包含半導體基板、導電性的振動膜、及固定電極板，根據該振動膜和該固定電極板間的靜電電容的變化來檢測壓·力；該音響轉換器的制造方法的特征在于包含雜質添加步驟，向所述半導體基板的表面添加雜質；及形成步驟，在添加有所述雜質的所述半導體基板上形成所述振動膜及所述固定電極板。然而，如果對半導體基板照射光，那么由于光電效應會由原子產生電子和空穴，其后再次結合。由此，電流在半導體基板中流動。如果從因光電效應產生電子和空穴起至再次結合為止的時間也就是壽命(lifetime)較長，那么所述電子及空穴的存在數變大，因此在所述半導體基板中流動的電流變大，該電流所導致的噪音變大。另一方面，如果向半導體基板添加雜質，那么添加了雜質的區域和未添加雜質的區域相比，所述壽命變短，因此所述電子及空穴的存在數變少。因而，在所述半導體基板中流動的電流減少，該電流所導致的噪音變小。而且，根據所述構成或方法，向半導體基板的表面添加雜質。因而，即便對半導體基板的表面照射光，也可以縮短所述壽命，因此可以減少由于光電效應而產生的電子和空穴的存在數。也就是說，可以減少流動的電流。由此，可以減少由于照射光而產生的電流所導致的噪音，因此能夠提供可以更準確地檢測壓力的壓力傳感器。(專利技術的效果)如上所述，本專利技術的音響轉換器的構成為，在半導體基板的表面上添加有雜質。另外，本專利技術的音響轉換器的制造方法包含向半導體基板的表面添加雜質的雜質添加步驟。由此，即便對半導體基板的表面照射光，也能夠縮短從因光電效應產生電子和空穴起至再次結合為止的時間也就是壽命，因此可以減少因光電效應產生的電子和空穴的存在數。也就是說，可以減少流動的電流。因而，由于可以減少因照射光而產生的電流所導致的噪音，所以發揮如下效果能夠提供可以更準確地檢測壓力的壓力傳感器。附圖說明圖I是表示本專利技術的實施方式的圖，且是表示音響傳感器的外觀的立體圖。圖2是所述音響傳感器的分解立體圖。圖3是沿著圖I的X-X線的所述音響傳感器的箭視剖面圖。圖4是表示包含所述音響傳感器的傳聲器的主要部分構成的圖。圖5是表示在所述音響傳感器的硅基板中添加雜質的區域的圖。 圖6是用來對因添加雜質所產生的效果進行說明的圖。圖7是用來對添加雜質的區域中的雜質濃度的差異進行說明的圖。圖8是表示在I片晶片上制造多個芯片的狀態的圖。圖9是表示在I片晶片上制造多個芯片的情況下的多個芯片間的電連接關系的圖。圖10是表示在所述音響傳感器中硅基板和振動膜連接的狀態的說明圖。圖11是表示所述音響傳感器的制造步驟的說明圖。圖12是表示所述音響傳感器的制造步驟的說明圖。[附圖標記說明]I音響傳感器(音響轉換器)5固定電極板10 傳聲器 II桂基板(半導體基板)12后腔室13絕緣膜14振動膜15背板16固定電極17聲孔18振動膜電極墊19固定電極墊 20固定部 21、23 止動部 22氣隙(空隙) 41ASIC (獲取部) 101 硅基板 102、103、105犧牲層 104 振動膜 106固定電極 107背板 108電極墊 109孔 111雜質添加區域具體實施例方式如下所述，根據圖I 圖11對本專利技術的一實施方式進行說明。(音響傳感器的構造)首先，使用圖I 3對本實施方式的音響傳感器(音響轉換器)I的構造進行說明。圖I是表示音響傳感器I的外觀的立體圖。另外，圖2是音響傳感器I的分解立體圖。另夕卜，圖3是音響傳感器I的剖面圖，圖3的(a)是沿著圖I的X-X線的音響傳感器I的箭視剖面圖，圖3的(b)是將圖3的(a)的區域31放大的圖，圖3的(c)是將圖3的(a)的區域32放大的圖。如圖I及2所示，音響傳感器I構成為在設置著作為貫通孔的后腔室(backchamber) 12的硅基板(半導體基板)11的上表面，積層絕緣膜13、振動膜(隔膜)14、及固定電極板5。而且，固定電極板5包含背板15及固定電極16,在背板15的娃基板11側配置著固定電極16。此外，振動膜14及固定電極板5也可以反過來配置。另外，在背板15、及固定電極16上設置著多個聲孔(acoustic hole) 17。另外,在振動膜14的四角中的一個上設置著振動膜電極墊18，在固定電極16的四角中的一個上設置著固定電極墊19。 另外，如圖3所示，振動膜14具有止動部23，固定電極板5具有止動部21。進而，在振動本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.05.27 JP 2010-1216811.一種音響轉換器，包含半導體基板、導電性的振動膜、及固定電極板； 該音響轉換器在所述半導體基板的上表面，隔著空隙而配置有所述振動膜和所述固定電極板，根據所述振動膜和所述固定電極板間的靜電電容的變化來檢測壓力； 該音響轉換器的特征在于 在所述半導體基板的表面上添加有雜質。2.根據權利要求I所述的音響轉換器，其特征在于 在所述半導體基板的形成有所述振動膜一側的表面上，添加有雜質。3.根據權利要求2所述的音響轉換器，其特征在于 所述半導體基板的所述表面、和所述振動膜或所述固定電極板之間形成電連接。4.根據權利要求3所述的音響轉換器，其特征在于 在添加有雜...

【專利技術屬性】
技術研發人員：石本浩一，多田羅佳孝，犬塚伸，S·康蒂，
申請(專利權)人：歐姆龍株式會社，意法半導體股份有限公司，
類型：
國別省市：