專(zhuān)利名稱(chēng)：音響傳感器、音響轉(zhuǎn)換器、利用該音響轉(zhuǎn)換器的傳聲器、及音響轉(zhuǎn)換器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種音響轉(zhuǎn)換器，尤其涉及一種利用MEMS (Micro ElectroMechanical System,微電子機(jī)械系統(tǒng))技術(shù)制造的微小尺寸的音響轉(zhuǎn)換器、利用該音響轉(zhuǎn)換器的傳聲器、及音響轉(zhuǎn)換器的制造方法。
背景技術(shù)：
以往，作為小型的傳聲器，使用一種利用被稱(chēng)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(yīng)對(duì)數(shù)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(shù)制造的音響傳感器的傳聲器(MEMS傳聲器)較為優(yōu)異，因此，近年來(lái)多采用MEMS傳聲器。使用MEMS技術(shù)制造的音響傳感器(MEMS傳感器)是使用半導(dǎo)體集成電路制作技術(shù)制作的音響傳感器，其具有如下構(gòu)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(shè)在半導(dǎo)體基板上。而且，如果對(duì)該MEMS傳感器施加聲壓，那么導(dǎo)電性的振動(dòng)膜(隔膜)會(huì)振動(dòng)，從而振動(dòng)膜和包含固定電極的固定膜(背板)間的距離發(fā)生變化。由此，由振動(dòng)膜和固定電極形成的電容器的靜電電容發(fā)生變化。MEMS傳聲器通過(guò)測(cè)定該靜電電容的變化所引起的電壓的變化，作為電信號(hào)而輸出聲壓。而且，作為表示MEMS傳感器的構(gòu)成的文獻(xiàn)，有專(zhuān)利文獻(xiàn)I 3。在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，記載著使用硅基板作為固定電極，在硅基板上設(shè)置振動(dòng)膜的微傳感器。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，記載著和專(zhuān)利文獻(xiàn)I同樣地使用硅基板作為固定電極，在娃基板上設(shè)置振動(dòng)膜的娃電容傳聲器(傳感器)。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，記載著包含導(dǎo)電性的振動(dòng)板、和通過(guò)空氣間隔而和振動(dòng)板分離且由基板支撐的穿孔構(gòu)件的音響轉(zhuǎn)換器。(現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))專(zhuān)利文獻(xiàn)I :美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2004/0259286號(hào)說(shuō)明書(shū)(2004年12月23日公開(kāi))專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2005/0005421號(hào)說(shuō)明書(shū)(2005年I月13日公開(kāi))專(zhuān)利文獻(xiàn)3 :日本國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)“特表2004-506394號(hào)(2004年2月26日公開(kāi))”

發(fā)明內(nèi)容
(本發(fā)明要解決的問(wèn)題)然而，所述專(zhuān)利文獻(xiàn)I 3的構(gòu)成中產(chǎn)生以下問(wèn)題。即，如果光照射到構(gòu)成傳聲器的半導(dǎo)體基板，那么由于光電效應(yīng)，而出現(xiàn)由原子產(chǎn)生電子和空穴并再次結(jié)合這樣的現(xiàn)象。而且，在該電子和空穴的產(chǎn)生、結(jié)合的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電流。該電流成為噪音，而無(wú)法準(zhǔn)確地作為電信號(hào)輸出聲壓。本發(fā)明是鑒于所述問(wèn)題點(diǎn)而完成的，其目的在于實(shí)現(xiàn)減少由于照射光而產(chǎn)生的噪音的音響轉(zhuǎn)換器等。(解決問(wèn)題的方案)為了解決所述課題，本發(fā)明的音響轉(zhuǎn)換器包含半導(dǎo)體基板、導(dǎo)電性的振動(dòng)膜、及固定電極板；該音響轉(zhuǎn)換器在所述半導(dǎo)體基板的上表面隔著空隙而配置有所述振動(dòng)膜和所述固定電極板，根據(jù)所述振動(dòng)膜和所述固定電極板間的靜電電容的變化來(lái)檢測(cè)壓力；該音響轉(zhuǎn)換器的特征在于在所述半導(dǎo)體基板的表面上添加有雜質(zhì)。另外，在本發(fā)明的音響轉(zhuǎn)換器的制造方法中，該音響轉(zhuǎn)換器包含半導(dǎo)體基板、導(dǎo)電性的振動(dòng)膜、及固定電極板，根據(jù)該振動(dòng)膜和該固定電極板間的靜電電容的變化來(lái)檢測(cè)壓·力；該音響轉(zhuǎn)換器的制造方法的特征在于包含雜質(zhì)添加步驟，向所述半導(dǎo)體基板的表面添加雜質(zhì)；及形成步驟，在添加有所述雜質(zhì)的所述半導(dǎo)體基板上形成所述振動(dòng)膜及所述固定電極板。然而，如果對(duì)半導(dǎo)體基板照射光，那么由于光電效應(yīng)會(huì)由原子產(chǎn)生電子和空穴，其后再次結(jié)合。由此，電流在半導(dǎo)體基板中流動(dòng)。如果從因光電效應(yīng)產(chǎn)生電子和空穴起至再次結(jié)合為止的時(shí)間也就是壽命(lifetime)較長(zhǎng)，那么所述電子及空穴的存在數(shù)變大，因此在所述半導(dǎo)體基板中流動(dòng)的電流變大，該電流所導(dǎo)致的噪音變大。另一方面，如果向半導(dǎo)體基板添加雜質(zhì)，那么添加了雜質(zhì)的區(qū)域和未添加雜質(zhì)的區(qū)域相比，所述壽命變短，因此所述電子及空穴的存在數(shù)變少。因而，在所述半導(dǎo)體基板中流動(dòng)的電流減少，該電流所導(dǎo)致的噪音變小。而且，根據(jù)所述構(gòu)成或方法，向半導(dǎo)體基板的表面添加雜質(zhì)。因而，即便對(duì)半導(dǎo)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(yīng)而產(chǎn)生的電子和空穴的存在數(shù)。也就是說(shuō)，可以減少流動(dòng)的電流。由此，可以減少由于照射光而產(chǎn)生的電流所導(dǎo)致的噪音，因此能夠提供可以更準(zhǔn)確地檢測(cè)壓力的壓力傳感器。(發(fā)明的效果)如上所述，本發(fā)明的音響轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成為，在半導(dǎo)體基板的表面上添加有雜質(zhì)。另外，本發(fā)明的音響轉(zhuǎn)換器的制造方法包含向半導(dǎo)體基板的表面添加雜質(zhì)的雜質(zhì)添加步驟。由此，即便對(duì)半導(dǎo)體基板的表面照射光，也能夠縮短從因光電效應(yīng)產(chǎn)生電子和空穴起至再次結(jié)合為止的時(shí)間也就是壽命，因此可以減少因光電效應(yīng)產(chǎn)生的電子和空穴的存在數(shù)。也就是說(shuō)，可以減少流動(dòng)的電流。因而，由于可以減少因照射光而產(chǎn)生的電流所導(dǎo)致的噪音，所以發(fā)揮如下效果能夠提供可以更準(zhǔn)確地檢測(cè)壓力的壓力傳感器。


圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的圖，且是表示音響傳感器的外觀(guān)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(xiàn)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(gòu)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(zhì)的區(qū)域的圖。
圖6是用來(lái)對(duì)因添加雜質(zhì)所產(chǎn)生的效果進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖7是用來(lái)對(duì)添加雜質(zhì)的區(qū)域中的雜質(zhì)濃度的差異進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖8是表示在I片晶片上制造多個(gè)芯片的狀態(tài)的圖。圖9是表示在I片晶片上制造多個(gè)芯片的情況下的多個(gè)芯片間的電連接關(guān)系的圖。圖10是表示在所述音響傳感器中硅基板和振動(dòng)膜連接的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖11是表示所述音響傳感器的制造步驟的說(shuō)明圖。圖12是表示所述音響傳感器的制造步驟的說(shuō)明圖。[附圖標(biāo)記說(shuō)明]
I音響傳感器(音響轉(zhuǎn)換器)
5固定電極板
10 傳聲器
II桂基板(半導(dǎo)體基板)
12后腔室
13絕緣膜
14振動(dòng)膜
15背板
16固定電極
17聲孔
18振動(dòng)膜電極墊19固定電極墊
20固定部 21、23 止動(dòng)部
22氣隙(空隙)
41ASIC (獲取部)
101 硅基板
102、103、105犧牲層
104 振動(dòng)膜
106固定電極
107背板
108電極墊
109孔
111雜質(zhì)添加區(qū)域
具體實(shí)施例方式如下所述，根據(jù)圖I 圖11對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。(音響傳感器的構(gòu)造)首先，使用圖I 3對(duì)本實(shí)施方式的音響傳感器(音響轉(zhuǎn)換器)I的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。圖I是表示音響傳感器I的外觀(guān)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(xiàn)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(qū)域31放大的圖，圖3的(c)是將圖3的(a)的區(qū)域32放大的圖。如圖I及2所示，音響傳感器I構(gòu)成為在設(shè)置著作為貫通孔的后腔室(backchamber) 12的硅基板(半導(dǎo)體基板)11的上表面，積層絕緣膜13、振動(dòng)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(cè)配置著固定電極16。此外，振動(dòng)膜14及固定電極板5也可以反過(guò)來(lái)配置。另外，在背板15、及固定電極16上設(shè)置著多個(gè)聲孔(acoustic hole) 17。另外,在振動(dòng)膜14的四角中的一個(gè)上設(shè)置著振動(dòng)膜電極墊18，在固定電極16的四角中的一個(gè)上設(shè)置著固定電極墊19。
另外，如圖3所示，振動(dòng)膜14具有止動(dòng)部23，固定電極板5具有止動(dòng)部21。進(jìn)而，在振動(dòng)膜14和固定電極16之間設(shè)置著4 μ m左右的氣隙(空隙)22。硅基板11包含單晶硅，厚度為500 μ m左右。另外，在硅基板11的上表面及下表面利用氧化膜而形成絕緣覆膜。振動(dòng)膜14包含導(dǎo)電性的多晶硅，厚度為O. 7 μ m左右。振動(dòng)膜14為大致呈矩形狀的薄膜。在四角部分設(shè)置著固定部20。而且，振動(dòng)膜14以覆蓋后腔室12的方式配置在硅基板11的上表面，且僅使四個(gè)固定部20固定在硅基板11上，振動(dòng)膜14感應(yīng)聲壓而上下振動(dòng)。另外，在固定部20中的一個(gè)上設(shè)置振動(dòng)膜電極墊18。背板15包含氮化膜，厚度為2 μ m左右。背板15的周?chē)抗潭ㄔ诠杌?1上。另夕卜，由背板15和固定電極16形成固定電極板5。固定電極16包含多晶娃,厚度為O. 5 μ m左右。而且，在固定電極16設(shè)置著固定電極墊19。進(jìn)而，在背板15及固定電極16上設(shè)置多個(gè)聲孔17來(lái)作為用來(lái)使聲壓通過(guò)的孔。此外，固定電極16以和除了振動(dòng)膜14的四角以外的振動(dòng)的部分對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置。其原因在于振動(dòng)膜14的四角被固定，即便在和該部分對(duì)應(yīng)的部位設(shè)置固定電極16，振動(dòng)膜14和固定電極16間的靜電電容也不會(huì)發(fā)生變化。利用該聲孔17,使得聲壓不會(huì)施加在固定電極板5上,而是施加在振動(dòng)膜14上。另外，通過(guò)設(shè)置聲孔17，使氣隙22中的空氣容易向外部溢出，熱雜音得以減輕，從而可以減少噪音。另外，在振動(dòng)膜14及固定電極板5上分別設(shè)置止動(dòng)部23及止動(dòng)部21。止動(dòng)部23防止振動(dòng)膜14除了固定部20以外還和硅基板11粘著(stick)，止動(dòng)部21防止振動(dòng)膜14和固定電極板5粘著。關(guān)于各自的尺寸，止動(dòng)部23為O. 3 μ m左右的長(zhǎng)度，止動(dòng)部21為I. O μ m左右的長(zhǎng)度。根據(jù)所述構(gòu)造，音響傳感器I如果從表面?zhèn)仁艿铰晧?，那么固定電極板5不動(dòng)，而振動(dòng)膜14振動(dòng)。由此，由于振動(dòng)膜14和固定電極16間的距離發(fā)生變化，所以振動(dòng)膜14和固定電極16間的靜電電容發(fā)生變化。因而，在和振動(dòng)膜14電連接的振動(dòng)膜電極墊18、與和固定電極16電連接的固定電極墊19之間施加直流電壓，將所述靜電電容的變化作為電信號(hào)而取出，由此可以將聲壓作為電信號(hào)而檢測(cè)到。(傳聲器的構(gòu)成)使用圖4對(duì)本實(shí)施方式的傳聲器10的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖4是表不傳聲器10的主 要部分構(gòu)成的圖，圖4的(a)是示意性地表示傳聲器10的外觀(guān)的圖，圖4的(b)是傳聲器10的框圖。如圖4的(a)所示，傳聲器10為如下構(gòu)成將音響傳感器I和ASIC (ApplicationSpecific Integrated Circuits,專(zhuān)用集成電路,獲取部)41連接,且將它們配置在印刷基板46上，且由外殼42包圍。另外，在外殼42上設(shè)置著孔43。而且，來(lái)自外部的聲壓通過(guò)孔43而到達(dá)音響傳感器1，由此由音響傳感器I檢測(cè)聲壓。另外，來(lái)自外部的光通過(guò)孔43而到達(dá)音響傳感器1，由此可能會(huì)因光而產(chǎn)生噪音。另外，如圖4的(b)所示，ASIC41包含電荷泵(charge pump)44、及放大器部45。而且，音響傳感器I的振動(dòng)膜電極墊18及固定電極墊19、和ASIC41連接。電荷泵44是直流電源，并對(duì)音響傳感器I的振動(dòng)膜電極墊18和固定電極墊19之間施加直流電壓。也就是說(shuō)，用來(lái)檢測(cè)所述振動(dòng)膜14和固定電極16間的靜電電容的變化的直流電壓是通過(guò)電荷泵44而施加。放大器部45測(cè)定音響傳感器I的振動(dòng)膜電極墊18和固定電極墊19間的電壓，并輸出其變化量。也就是說(shuō)，該輸出是將振動(dòng)膜14和固定電極16間的靜電電容的變化作為電信號(hào)而表不，由此，可以檢測(cè)聲壓。此夕卜，Vdd表不電源電壓，Vout表不輸出電壓。(雜質(zhì)的添加)
其次，使用圖5 圖7對(duì)雜質(zhì)的添加進(jìn)行說(shuō)明。圖5是表示添加雜質(zhì)的區(qū)域的圖。另外，圖6是用來(lái)對(duì)因添加雜質(zhì)而產(chǎn)生的效果進(jìn)行說(shuō)明的圖。另外，圖7是用來(lái)對(duì)添加雜質(zhì)的區(qū)域中的雜質(zhì)濃度的差異進(jìn)行說(shuō)明的圖。在本實(shí)施方式中，向硅基板11的表面添加雜質(zhì)。雜質(zhì)的添加是通過(guò)摻雜離子而進(jìn)行。首先，對(duì)添加雜質(zhì)的原因進(jìn)行說(shuō)明。如果光照射到音響傳感器I的娃基板11上，那么娃基板11的原子會(huì)被光激發(fā)而產(chǎn)生電子和空穴(光電效應(yīng))。而且，產(chǎn)生電流(光噪音)直到所產(chǎn)生的電子和空穴結(jié)合為止。該產(chǎn)生的電流在振動(dòng)膜電極墊18或固定電極墊19上流通，從而導(dǎo)致ASIC41所取出的直流電壓產(chǎn)生誤差。
因此，如果向硅基板11的表面添加雜質(zhì)，那么發(fā)揮如下效果。也就是說(shuō)，直到由于光照射到硅基板11而產(chǎn)生的電子和空穴結(jié)合為止的時(shí)間變短。因而，由光電效應(yīng)產(chǎn)生的電流流動(dòng)的時(shí)間變短。由此，可以減少在振動(dòng)膜電極墊18或固定電極墊19上流動(dòng)的電流，從而可以減少ASIC41取出的直流電壓的誤差。使用圖5，對(duì)添加雜質(zhì)的區(qū)域進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，向硅基板11的積層著振動(dòng)膜14、固定電極板5等的面即雜質(zhì)添加區(qū)域51添加雜質(zhì)。由此，通過(guò)聲孔17而入射來(lái)的光照射到硅基板11的表面上，由此可以減少所產(chǎn)生的光噪音。此外，添加雜質(zhì)的區(qū)域并不限定于此，例如，如圖5的(b)所示，也可以添加到硅基板11的整個(gè)表面上。由此，可以減少由于入射至傳聲器10的框體42內(nèi)部的光而產(chǎn)生的光噪音。作為添加至硅基板11的雜質(zhì)，例如可以列舉硼(B)、磷(P)、砷(As)、金(Au)、鋁(Al)、鐵(Fe)、鉻(Cr)、及它們的化合物。其次，將對(duì)已添加了雜質(zhì)的娃基板11和未添加雜質(zhì)的娃基板11照射光并測(cè)量光敏度的結(jié)果示于圖6中。此外，此處，使用硼作為雜質(zhì)。在圖6中，縱軸表示光敏度，越往下表示光噪音越難以產(chǎn)生。在圖6所示的硅基板11中，對(duì)基板A F不添加雜質(zhì)，而對(duì)基板G J添加雜質(zhì)。如圖6所示，可以明白和不添加雜質(zhì)的基板A F相比，添加了雜質(zhì)的基板G J的光敏度低，也就是說(shuō)難以產(chǎn)生光噪
曰 其次，使用圖7對(duì)添加的雜質(zhì)的濃度進(jìn)行說(shuō)明。圖7是從上表面觀(guān)察硅基板11的圖，以斜線(xiàn)表示的區(qū)域71的雜質(zhì)濃度高，區(qū)域72的雜質(zhì)濃度低。區(qū)域72的部分是振動(dòng)膜電極墊18和硅基板11電連接的部分，通過(guò)降低這部分的雜質(zhì)濃度而可以提高電阻。由此，在制造過(guò)程中，當(dāng)在I片晶片(基板)上制造多個(gè)芯片(首響傳感器I)時(shí)，可以保持芯片間的電阻，從而可以同時(shí)對(duì)多個(gè)芯片進(jìn)行電測(cè)定。使用圖8、圖9對(duì)能夠同時(shí)對(duì)多個(gè)芯片進(jìn)行電測(cè)定的情況進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。圖8是表示在I片晶片上制造多個(gè)芯片的狀態(tài)的圖。另外，圖9是表示多個(gè)芯片間的電連接關(guān)系的圖。 如圖8所不，在I片晶片81上制造多個(gè)心片(心片a、心片b、心片c)。此時(shí)的電連接關(guān)系成為圖9所示那樣。此處，在振動(dòng)膜電極墊18和晶片81間的電阻82的電阻值較低的情況下，所有芯片的振動(dòng)膜電極墊18成為短路的狀態(tài)。因而，在該狀態(tài)下，如果同時(shí)對(duì)多個(gè)芯片進(jìn)行電測(cè)定，那么對(duì)各個(gè)芯片無(wú)法得出準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果。另一方面，電阻82的電阻值越高，越不會(huì)成為所有芯片的振動(dòng)膜電極墊18短路的狀態(tài)，從而可以同時(shí)對(duì)多個(gè)芯片進(jìn)行電測(cè)定。另外，使振動(dòng)I吳14和娃基板11短路是為了在振動(dòng)I吳14和固定電極15短路的情況下防止音響傳感器I被破壞。此外，也可以不使振動(dòng)膜14和硅基板11短路，而使固定電極16和娃基板11短路。 其次，使用圖10對(duì)振動(dòng)膜14和硅基板11連接的狀態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。圖10的(b)是沿著圖10的(a)中的Y-Y線(xiàn)的剖面圖。如上所述，在圖10的(a)的區(qū)域72中，振動(dòng)膜14和硅基板11連接。更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，如圖10的(b)所示，振動(dòng)膜電極墊18和振動(dòng)膜14連接。而且，振動(dòng)膜電極墊18在固定電極板15上電連接至區(qū)域72，在區(qū)域72和硅基板11連接。(音響傳感器的制造步驟)其次，使用圖11及圖12對(duì)音響傳感器I的制造步驟進(jìn)行說(shuō)明。圖11及圖12是表示音響傳感器I的制造步驟的說(shuō)明圖。首先，如圖11的(a)所示，利用熱氧化法使硅基板101的表面氧化，以絕緣覆膜6102膜)覆蓋表面。而且，通過(guò)摻雜離子而將雜質(zhì)添加至雜質(zhì)添加區(qū)域111 (雜質(zhì)添加步驟)。其次，如圖11的(b)所示，在添加了雜質(zhì)的雜質(zhì)添加區(qū)域111上，堆積犧牲層(多晶硅)102、及犧牲層(氧化硅)103(形成步驟)。接下來(lái)，如圖11的(c)所示，在犧牲層103的上表面形成振動(dòng)膜(多晶硅)104 (形成步驟)。其次，如圖11的(d)所示，在所成膜的振動(dòng)膜104上堆積犧牲層(氧化硅)105(形成步驟)，進(jìn)而，通過(guò)在犧牲層105上形成金屬薄膜而形成固定電極106，通過(guò)堆積氮化硅(絕緣層)而形成背板107 (形成步驟)。接下來(lái)，通過(guò)使金或鉻在特定位置成膜而形成電極墊108，并且在固定電極106及背板107上形成孔109。其后，如圖11的(e)所示，通過(guò)異向性蝕刻來(lái)蝕刻硅基板101。其次，如圖12的(a)所示，通過(guò)等向性蝕刻來(lái)蝕刻犧牲層102。進(jìn)而，如圖12的(b)所示，蝕刻硅基板101的上表面?zhèn)?。接下?lái)，如圖12的(C)所示，完成硅基板101的蝕亥IJ，最后，如圖12的(d)所示，蝕刻犧牲層103、犧牲層105。由此，音響傳感器I完成。(其他)如上所述，本發(fā)明的音響轉(zhuǎn)換器包含半導(dǎo)體基板、導(dǎo)電性的振動(dòng)膜、及固定電極板，該音響轉(zhuǎn)換器在所述半導(dǎo)體基板的上表面隔著空隙而配置有所述振動(dòng)膜和所述固定電極板，且根據(jù)所述振動(dòng)膜和所述固定電極板間的靜電電容的變化來(lái)檢測(cè)壓力；該音響轉(zhuǎn)換器的特征在于在所述半導(dǎo)體基板的表面上添加有雜質(zhì)。另外，本發(fā)明的音響轉(zhuǎn)換器的制造方法中，音響轉(zhuǎn)換器包含半導(dǎo)體基板、導(dǎo)電性的振動(dòng)膜、及固定電極板，且根據(jù)該振動(dòng)膜和該固定電極板間的靜電電容的變化來(lái)檢測(cè)壓力；該音響轉(zhuǎn)換器的制造方法的特征在于包含雜質(zhì)添加步驟，向該所述半導(dǎo)體基板的表面添加雜質(zhì)；及形成步驟，在添加有所述雜質(zhì)的所述半導(dǎo)體基板上形成所述振動(dòng)膜及所述固定電極板。然而，如果光照射到半導(dǎo)體基板上，那么因光電效應(yīng)而由原子產(chǎn)生電子和空穴，其后再次結(jié)合。由此，電流在半導(dǎo)體基板上流動(dòng)。如果從因光電效應(yīng)產(chǎn)生電子和空穴起至再次結(jié)合為止的時(shí)間也就是壽命較長(zhǎng)，那么所述電子及空穴的存在數(shù)變大，因此在所述半導(dǎo)體基板中流動(dòng)的電流變大，該電流所導(dǎo)致的噪音變大。另一方面，如果對(duì)半導(dǎo)體基板添加雜質(zhì)，那么和未添加雜質(zhì)的區(qū)域相比，添加了雜質(zhì)的區(qū)域的所述壽命變短，因此所述電子及空穴的存在數(shù)變少。因而，在所述半導(dǎo)體基板中流動(dòng)的電流減少，該電流所導(dǎo)致的噪音變小。而且，根據(jù)所述構(gòu)成或方法，對(duì)半導(dǎo)體基板的表面添加雜質(zhì)。因而，即便對(duì)半導(dǎo)體基板的表面照射光，也可以使所述壽命變短，因此可以使由光電效應(yīng)產(chǎn)生的電子和空穴的存在數(shù)變少。也就是說(shuō)，可以減少流動(dòng)的電流。由此，可以減少因照射光而產(chǎn)生的電流所造成的噪音，從而可以提供一種可以更準(zhǔn)確地檢測(cè)壓力的壓力傳感器。作為優(yōu)選，在本發(fā)明的音響轉(zhuǎn)換器中，在所述半導(dǎo)體基板的形成有所述振動(dòng)膜一側(cè)的表面上添加有雜質(zhì)。在形成有振動(dòng)膜的一側(cè)形成振動(dòng)膜及固定電極板。而且，在將振動(dòng)膜和固定電極板間的靜電電容的變化作為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并由此來(lái)檢測(cè)壓力的情況下，如果電流在半·導(dǎo)體基板的形成有振動(dòng)膜的一側(cè)流動(dòng)，那么對(duì)所述電信號(hào)的影響較大。也就是說(shuō)，如果光照射在半導(dǎo)體基板的形成有振動(dòng)膜的一側(cè)，那么因產(chǎn)生的電流所致的噪音所造成的影響較大。根據(jù)所述構(gòu)成，可以減少因光照射在半導(dǎo)體基板的形成有振動(dòng)膜的一側(cè)而產(chǎn)生的電流，因此可以更準(zhǔn)確地檢測(cè)壓力。在本發(fā)明的音響轉(zhuǎn)換器中，所述半導(dǎo)體基板的所述表面、和所述振動(dòng)膜或所述固定電極板之間也可以形成電連接。根據(jù)所述構(gòu)成，對(duì)振動(dòng)膜和固定電極板之間施加電壓時(shí)，即便振動(dòng)膜或所述固定電極板、和所述半導(dǎo)體基板的所述表面因任何理由接觸而導(dǎo)致電短路，電流也會(huì)從振動(dòng)膜及固定電極板中的任意一個(gè)向半導(dǎo)體基板流動(dòng)，因此可以避免因該短路導(dǎo)致本裝置損壞。然而，在通過(guò)在I片半導(dǎo)體基板上的多個(gè)區(qū)域上分別形成振動(dòng)膜及固定電極板，從而在各區(qū)域形成音響轉(zhuǎn)換器的情況下，如果所述半導(dǎo)體基板的所述表面、和所述振動(dòng)膜或所述固定電極板電連接，那么難以同時(shí)對(duì)該等多個(gè)音響轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電測(cè)定。其原因在于，某個(gè)音響轉(zhuǎn)換器的所述振動(dòng)膜或所述固定電極板、和其他音響轉(zhuǎn)換器的所述振動(dòng)膜或所述固定電極板電連接，由此給所述某個(gè)音響轉(zhuǎn)換器的電測(cè)定、和所述其他音響轉(zhuǎn)換器的電測(cè)定之間帶來(lái)影響。因此，在本發(fā)明的音響轉(zhuǎn)換器中，在添加有雜質(zhì)的所述半導(dǎo)體基板的表面中，形成所述電連接的區(qū)域的雜質(zhì)濃度也可以低于除此以外區(qū)域的雜質(zhì)濃度。和雜質(zhì)濃度高的區(qū)域相比，雜質(zhì)濃度低的區(qū)域內(nèi)電流較難流動(dòng)。也就是說(shuō)，電阻值較高。因而，根據(jù)所述構(gòu)成，半導(dǎo)體基板、和振動(dòng)膜或固定電極板電連接的區(qū)域的電阻值變聞。由此，在本裝置的制造過(guò)程中，在I片半導(dǎo)體基板上的多個(gè)區(qū)域內(nèi)分別形成振動(dòng)膜及固定電極板，且在各個(gè)區(qū)域形成音響轉(zhuǎn)換器，在此狀態(tài)下，可以同時(shí)對(duì)該多個(gè)音響轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電測(cè)定。此外，作為優(yōu)選，所述雜質(zhì)是通過(guò)添加至所述半導(dǎo)體基板而使壽命縮短的雜質(zhì)，例如優(yōu)選以下的任意種物質(zhì)硼、磷、砷、金、鋁、鐵、鉻、及它們的化合物。即便是包含所述音響轉(zhuǎn)換器和獲取該音響轉(zhuǎn)換器檢測(cè)到的壓力變化的獲取部的傳聲器，也可以發(fā)揮所述效果。本發(fā)明并不限定于所述實(shí)施方式，可在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。也就是說(shuō)，對(duì)于將在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)適當(dāng)變更的技術(shù)方案組合而獲得的實(shí)施方式，也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。(產(chǎn)業(yè)上的利用可能性)
因?yàn)槟軌驅(qū)崿F(xiàn)可以更準(zhǔn)確地檢測(cè)聲壓的小型音響傳感器，故而宜用于例如手機(jī)的話(huà)筒。
權(quán)利要求
1.一種音響轉(zhuǎn)換器，包含半導(dǎo)體基板、導(dǎo)電性的振動(dòng)膜、及固定電極板； 該音響轉(zhuǎn)換器在所述半導(dǎo)體基板的上表面，隔著空隙而配置有所述振動(dòng)膜和所述固定電極板，根據(jù)所述振動(dòng)膜和所述固定電極板間的靜電電容的變化來(lái)檢測(cè)壓力； 該音響轉(zhuǎn)換器的特征在于 在所述半導(dǎo)體基板的表面上添加有雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的音響轉(zhuǎn)換器，其特征在于 在所述半導(dǎo)體基板的形成有所述振動(dòng)膜一側(cè)的表面上，添加有雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的音響轉(zhuǎn)換器，其特征在于 所述半導(dǎo)體基板的所述表面、和所述振動(dòng)膜或所述固定電極板之間形成電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的音響轉(zhuǎn)換器，其特征在于 在添加有雜質(zhì)的所述半導(dǎo)體基板的表面中，形成所述電連接的區(qū)域的雜質(zhì)濃度低于除此以外區(qū)域的雜質(zhì)濃度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一權(quán)利要求所述的音響轉(zhuǎn)換器，其特征在于 所述雜質(zhì)為以下的任意種物質(zhì)硼、磷、砷、金、鋁、鐵、鉻、及它們的化合物。
6.—種傳聲器,其特征在于 包含權(quán)利要求I至5中任一權(quán)利要求所述的音響轉(zhuǎn)換器、和獲取該音響轉(zhuǎn)換器所檢測(cè)到的壓力變化的獲取部。
7.一種音響轉(zhuǎn)換器的制造方法，該音響轉(zhuǎn)換器包含半導(dǎo)體基板、導(dǎo)電性的振動(dòng)膜、及固定電極板，且根據(jù)該振動(dòng)膜和該固定電極板間的靜電電容的變化來(lái)檢測(cè)壓力； 該音響轉(zhuǎn)換器的制造方法的特征在于包含 雜質(zhì)添加步驟，向所述半導(dǎo)體基板的表面添加雜質(zhì)；及 形成步驟，在添加有所述雜質(zhì)的所述半導(dǎo)體基板上，形成所述振動(dòng)膜及所述固定電極板。
全文摘要
在本發(fā)明的音響傳感器(1)中，在硅基板(11)的上表面，隔著氣隙(22)而配置有導(dǎo)電性的振動(dòng)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(zhì)。
文檔編號(hào)H04R19/04GK102907118SQ201180025800
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者石本浩一, 多田羅佳孝, 犬塚伸, S·康蒂 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社, 意法半導(dǎo)體股份有限公司