具有分割式串连电极的硅微压电传感器芯片及其制备方法

摘要

本发明涉及的具有分割式串连电极的硅微压电传感器芯片：n型硅基片中心有上小下大的方锥形孔；基片正、反面分别淀积基膜层和掩膜层，基膜层中心有圆孔，掩膜层中心有与硅基片反面方孔相同的方孔，基膜层上表面有振动膜；或者基片正、反面直接分别淀积振动膜基和掩膜层；振动膜上表面依次有分割下电极、压电膜、低温氧化硅膜保护层、分割式上电极、压电膜、护层层和分割式上电极；上、下电极通过其连接触角重合串联。该芯片具有声学上并联和电学上串联；可解决静态电容在高频下严重降低灵敏度的问题；可在不改变传声器主要结构前提下提高传声器的阻抗和灵敏度；在后续跟随器输入高阻抗高时，灵敏度提高N倍，N为分割式电极所含的电极块数量。

主权项

一种具有分割式串连电极的硅微压电传感器芯片，包括：一n型硅基片(1)；该n型硅基片(1)正面和反面分别淀积一层氮化硅基膜层(2)和一层氮化硅掩膜层(9)，所述硅基片(1))中心有体刻蚀时形成的上小下大的方锥形孔，所述氮化硅基膜层(2)中心设有孔(21)，所述氮化硅掩膜层(9)中心有与n型硅基片(1)反面方孔相同尺寸的方孔(91)；所述氮化硅基膜层(2)上表面上有氮化硅或多晶硅振动膜(4)；或者，该n型硅基片(1)正面和反面分别淀积一层氮化硅或多晶硅振动膜(4)和一层氮化硅掩膜层(9)，所述硅基片(1))中心有体刻蚀时形成的上小下大的方锥形孔，所述氮化硅掩膜层(9)中心有与n型硅基片(1)反面方孔相同尺寸的方孔(91)；以及依次光刻腐蚀在所述氮化硅或多晶硅振动膜(4)上表面上的由2‑100块带有连接触角的电极块组成的分割式下电极(5)；每个电极块上都只有一个连接触角，所述连接触角由成直角的下电极第一触角条(51)和下电极第二触角条(52)组成；所述下电极第一触角条(51)与电极块相连；所有电极块的连接触角的直角方向按顺时针或逆时针方向布置且方向一致；制备在所述分割式下电极(5)上表面上的压电膜(6)；光刻腐蚀在压电膜(6)上表面上的低温氧化硅膜保护层(7)；和制备在所述低温氧化硅膜保护层(7)上表面上的由2‑100块带有连接触角的电极组成的分割式上电极(8)；每个电极块上都只有一个连接触角，所述连接触角由成直角的上电极第一触角条(81)和上电极第二触角条(82)组成；所述上电极第一触角条(81)与电极块相连；所有电极块的连接触角的直角方向按顺时针或逆时针方向布置且方向一致；所述分割式上电极(8)的连接触角与所述分割式下电极(5)的连接触角的直角方向反向；所述下电极第二触角条(52)与上电极第二触角条(82)大小相同且重合；所述压电膜(6)、氮化硅或多晶硅振动膜(4)、低温氧化硅膜保护层(7)和分割式上电极(8)的形状为圆形或者方形；设在所述氮化硅基膜层(2)中心的孔(21)为圆孔，其直径大于、等于或小于n型硅基片(1)正面方孔的对角线。