[發(fā)明專利]一種MEMS麥克風及其制作方法和電子裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410493916.5
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN105502277A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭超;李衛(wèi)剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;B81C1/00;H04R19/04
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及特別涉及一種MEMS 麥克風及其制作方法和電子裝置。

背景技術(shù)

MEMS麥克風是迄今最成功的MEMS產(chǎn)品之一，其通過與集成 電路制作兼容的表面加工或體硅加工工藝制作的麥克風，由于可以利 用持續(xù)微縮的CMOS工藝技術(shù)，MEMS麥克風可以做的很小，使得 它可以被廣泛地應(yīng)用到手機、筆記本電腦、平板電腦和攝像機等便攜 設(shè)備中。

MEMS麥克風一般是電容式的，其中振動膜(下電極)固定形 成于襯底上，與襯底背面的開口相對，定極板(上電極)則懸空設(shè)置 在振動膜上方。振動膜與定極板之間為密封空腔，麥克風產(chǎn)品則是由 振動膜的震動導致密封空腔內(nèi)空間變化產(chǎn)生信號差，電路通過捕捉電 容變化量進行信號的識別和處理，然而因此帶來的信號干擾是亟待需 要改進和解決的問題。

目前一般采用深反應(yīng)離子刻蝕(DeepReactiveIonEtching，簡稱 DRIE)的方法來刻蝕襯底背面，以形成開口暴露振動膜，然而深反 應(yīng)離子刻蝕由于刻蝕深度大，很容易導致刻蝕后開口尺寸的均勻性 差，進而影響麥克風的聲噪比，使麥克風的性能降低。

因此，需要一種新的MEMS麥克風的制作方法，以解決現(xiàn)有技 術(shù)中存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實 施方式部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要 試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不 意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。

為了克服目前存在的問題，本發(fā)明實施例一提供一種MEMS麥 克風的制作方法，包括：

提供半導體襯底，在所述半導體襯底的正面形成有犧牲層，在所 述犧牲層內(nèi)形成有被所述犧牲層包圍的振動膜，在所述犧牲層上與所 述振動膜對應(yīng)的區(qū)域形成有若干定極板；

對所述半導體襯底的背面進行激光切割，直到暴露所述犧牲層， 以形成切割口，其中，所述切割口位于所述半導體襯底背面對應(yīng)所述 定極板的區(qū)域邊緣；

在所述半導體襯底的背面和所述切割口內(nèi)形成圖案化的光刻膠 層，暴露所述切割口內(nèi)側(cè)的所述半導體襯底；

以圖案化的光刻膠層為掩膜，刻蝕半導體襯底的背面，直到暴露 犧牲層，形成腔體；

去除所述振動膜中間部位上方和下方的所述犧牲層，以在所述定 極板和所述振動膜之間形成空腔。

可選地，在進行所述激光切割之前，還包括在所述半導體襯底的 背面定義激光切割標記的步驟，其中所述激光切割標記位于所述半導 體襯底背面對應(yīng)所述定極板的區(qū)域邊緣。

可選地，所述激光切割的深度為370～390μm。

可選地，所述刻蝕為干法刻蝕。

可選地，所述干法刻蝕為深反應(yīng)離子刻蝕。

可選地，所述腔體為圓柱形。

可選地，所述振動膜和所述定極板的材料為導電材料。

可選地，所述導電材料選自鋁、鎢、銅、摻雜的多晶硅或非晶硅、 硅鍺中的一種或幾種。

可選地，所述若干定極板相互間隔。

可選地，在間隔的所述定極板之間還形成有限位結(jié)構(gòu)，所述限位 結(jié)構(gòu)的一部分位于所述犧牲層內(nèi)。

本發(fā)明實施例二提供一種采用上述的制作方法制得的MEMS麥 克風。

本發(fā)明實施例三提供一種電子裝置，包括前述的MEMS麥克風。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的制作方法，首先通過激光切割半導體襯 底的背面，再利用深反應(yīng)離子刻蝕刻蝕半導體襯底的背面形成腔體， 改善了干法刻蝕中產(chǎn)生的腔體尺寸均勻性差的問題，提高了微型麥克 風的聲噪比性能，進而提高了產(chǎn)品的整體性能和良率。

附圖說明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附 圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。

附圖中：

圖1A-1D示出了現(xiàn)有一個實施方式來制作MEMS麥克風藝過程 中各步驟所獲得的器件的剖視圖；

圖2A-2F示出了本發(fā)明一個實施方式來制作MEMS麥克風的工 藝過程中各步驟所獲得的器件的剖視圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式來制作MEMS麥克風的工 藝流程圖。

具體實施方式