[發明專利]電容式微硅麥克風的制造方法

有效

• 申請號: 201310030506.2
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103974182B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 李剛;胡維;梅嘉欣
• 申請（專利權）人: 蘇州敏芯微電子技術股份有限公司
• 主分類號: H04R31/00
• 分類號: H04R31/00
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙)32235
• 代理人: 楊林潔

技術領域

本發明涉及一種電容式微硅麥克風的制造方法，屬于微電子機械系統領域。

背景技術

MEMS技術是近年來高速發展的一項高新技術，它采用先進的半導體制造工藝，實現MEMS器件的批量制造，與對應的傳統器件相比，MEMS器件在體積、功耗、重量以及價格方面有十分明顯的優勢。市場上，MEMS器件的主要應用實例包括壓力傳感器、加速度計及硅麥克風等。

裝配麥克風至電路板的自動化表面貼裝工藝需經歷高溫，傳統駐極體麥克風（ECM）在高溫下會發生電荷泄漏，致使ECM失效，因此ECM的裝配只能采用手工裝配。電容式微硅麥克風可以耐受高溫，能采用表面貼裝工藝以實現自動裝配，另外電容式微硅麥克風在小型化、性能、可靠性、環境耐受性、成本及量產能力上與ECM比都有相當優勢，采用MEMS 技術制造的電容式微硅麥克風將迅速作為ECM的代替者迅速占領手機、PDA、MP3及助聽器等消費電子產品市場。

雖然對電容式微硅麥克風的研究已經開展有二十余年，具體實現電容式微硅麥克風的方法很多。1996年2月6日美國專利No. 5,490,220揭示了一種固態電容器和麥克風設備，在此文件中，振動體為懸浮狀態，振動體四周無固定，僅有一個窄臂連接至外部以實現電氣連接功能。該種結構加工工藝復雜，且四周不完全固定的振動體結構，在封裝后，會使得聲腔和背腔相連通，降低了電容式微硅麥克風的低頻特性。

有鑒于此，有必要對現有的電容式微硅麥克風的制造方法予以改進以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制造方法簡單，且可提高低頻性能的電容式微硅麥克風的制造方法。

為實現前述目的，本發明采用如下技術方案：一種電容式微硅麥克風的制造方法，包括如下步驟：

S1：提供具有正面和背面的襯底；

S2：在所述襯底的正面采用低壓化學氣相淀積工藝淀積絕緣材料以形成第一絕緣層；

S3：在所述第一絕緣層上采用低壓化學氣相淀積工藝淀積多晶硅-氮化硅-多晶硅復合材料形成背極板；

S4：在所述背極板上采用光刻、腐蝕掩膜和各向異性刻蝕工藝形成若干聲孔；

S5：在所述背極板上采用低壓化學氣相淀積工藝淀積絕緣材料以形成第二絕緣層，在所述第二絕緣層上形成振動體，于所述振動體上采用光刻、腐蝕掩膜和各向異性刻蝕工藝形成若干通孔；

S6：在背極板以及振動體上形成金屬壓焊點；

S7：在所述襯底上采用深硅刻蝕制作背腔，所述背腔自所述襯底的背面朝正面延伸并貫通所述襯底；

以及，S8：采用緩沖氫氟酸溶液濕法腐蝕去除部分第一氧化層以露出背極板，去除振動體和背極板之間的部分第二氧化層，且未去除的第二氧化層形成用以支撐振動體的密封環，所形成的密封環和背極板、振動體圍設形成腔體。

作為本發明的進一步改進，所述振動體的材料為多晶硅。

作為本發明的進一步改進，所述S5步驟包括：采用低壓化學氣相沉積工藝在第二絕緣層上淀積多晶硅以形成可動敏感層；在所述可動敏感層上形成環形窄槽以定義形成振動體，所述窄槽圍設在所述振動體的外圍。

作為本發明的進一步改進，所述振動體形狀為圓形。

作為本發明的進一步改進，所述S5步驟還包括：在所述第二絕緣層上形成若干凹槽，于所述凹槽內淀積導電物質以形成凸點。

作為本發明的進一步改進，所述凸點的材料為多晶硅。

作為本發明的進一步改進，所述凸點與所述聲孔錯位設置。

作為本發明的進一步改進，所述凹槽通過在所述第二絕緣層上采用光刻、腐蝕掩膜和各向異性刻蝕工藝形成。

本發明的有益效果是：本發明的電容式微硅麥克風的制造方法采用常規加工工藝實現，從而節約了加工設備的改造成本，且制造方法簡單，保證了通過該制造方法所制成的電容式微硅麥克風具有良好的低頻性能，提高了電容式微硅麥克風的低頻響應特性，由于在振動體上開設有阻尼孔，所以可防止電容式微硅麥克風封裝后聲腔成為密封空間，使振動體的靈敏度免受溫度的影響，從而使該電容式微硅麥克風不受溫度的影響，提高了該電容式微硅麥克風的靈敏度。

附圖說明

圖1為本發明具體實施方式中電容式微硅麥克風的局部剖視圖。

圖2至圖11為本發明具體實施方式中電容式微硅麥克風的工藝流程圖。

具體實施方式