[發(fā)明專利]單片集成芯片及其制作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510612346.1
• 申請(qǐng)日: 2015-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN105120417A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫愷;胡維;李剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州敏芯微電子技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04R31/00
• 分類號(hào): H04R31/00;H04R19/04;B81C1/00;B81B7/00
• 代理公司: 蘇州威世朋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

1.一種單片集成芯片的制作方法，其包括如下步驟：

(a).提供一硅基片，所述硅基片具有硅器件層及位于所述硅器件層上的第一表面，所述第一表面設(shè)有用于生成集成電路的第一區(qū)域及用于生成電容式微硅麥克風(fēng)的第二區(qū)域；

(b).在所述第一區(qū)域上生成與所述電容式微硅麥克風(fēng)電氣連接的所述集成電路，在所述第二區(qū)域上形成覆蓋在所述第一表面的絕緣層及形成在所述絕緣層上的導(dǎo)電層；

(c).在所述第二區(qū)域內(nèi)，部分去除絕緣層以部分暴露所述硅器件層的第一表面，接著刻蝕所述硅器件層形成背極板圖形以及貫穿所述硅器件層的若干聲孔，所述硅器件層為所述電容式微硅麥克風(fēng)的第一極板；

(d).采用低溫淀積工藝在所述背極板上淀積犧牲層，所述犧牲層將所述聲孔填充；

(e).接著在所述犧牲層上生成所述電容式微硅麥克風(fēng)的第二極板；

(f).對(duì)所述第二極板進(jìn)行刻蝕以形成懸臂梁式的第二極板；

(g).所述硅基片還包括與所述硅器件層相對(duì)的硅襯底，所述硅襯底具有與所述第一表面相背的第二表面，在所述硅襯底上自所述第二表面向上凹陷成貫穿所述硅襯底的背腔，并自背腔向上去除所述犧牲層以在所述第一極板與第二極板之間形成空腔，進(jìn)而使得所述第二極板成為可動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述空腔、所述聲孔及所述背腔相互連通。

2.如權(quán)利要求1所述的單片集成芯片的制作方法，其特征在于：在步驟(d)中，所述犧牲層是采用低于400℃的低壓氣相淀積工藝或者等離子體增強(qiáng)氣相淀積工藝生成的，所述犧牲層的材料為非晶碳。

3.如權(quán)利要求1所述的單片集成芯片的制作方法，其特征在于：在步驟(e)中，所述第二極板的材質(zhì)為多晶硅鍺，所述第二極板是采用低于400℃的低壓氣相淀積工藝或等離子體增強(qiáng)氣相淀積工藝而生成的多晶硅鍺薄膜。

4.如權(quán)利要求3所述的單片集成芯片的制作方法，其特征在于：所述第二極板生成的過程中采用硅烷、或者鍺烷、或者硼烷作為反應(yīng)物。

5.如權(quán)利要求1所述的單片集成芯片的制作方法，其特征在于：所述硅基片還包括位于所述硅器件層與所述硅襯底之間的介質(zhì)層，在步驟（a）中，所述聲孔未貫穿所述介質(zhì)層。

6.如權(quán)利要求5所述的單片集成芯片的制作方法，其特征在于：在步驟（g）中，所述背腔貫穿所述硅襯底及所述介質(zhì)層。

7.如權(quán)利要求6所述的單片集成芯片的制作方法，其特征在于：所述背腔形成的步驟為：首先在第二區(qū)域的所述硅襯底的第二表面處進(jìn)行光刻，隨后采用各向異性腐蝕液濕法腐蝕或者干法刻蝕從而部分去除所述介質(zhì)層。

8.如權(quán)利要求7所述的單片集成芯片的制作方法，其特征在于：所述各向異性腐蝕液濕法腐蝕中采用的腐蝕液為氫氧化鉀或者四甲基氫氧化銨。

9.如權(quán)利要求7所述的單片集成芯片的制作方法，其特征在于：所述干法刻蝕為深槽反應(yīng)離子刻蝕。

10.如權(quán)利要求1所述的單片集成芯片的制作方法，其特征在于：在步驟（g）中，所述犧牲層被去除后所留下的部分形成用以支撐所述第二極板的錨點(diǎn)，所述第二極板為聲音敏感膜，所述錨點(diǎn)位于所述聲音敏感膜的邊緣。

11.一種單片集成芯片，包括一硅基片、設(shè)于硅基片第一區(qū)域內(nèi)的集成電路以及設(shè)于第二區(qū)域內(nèi)與集成電路電氣連接的電容式微硅麥克風(fēng)，所述硅基片包括一硅器件層及位于硅器件層下的硅襯底，所述硅器件層為第一極板，其特征在于：所述單片集成芯片還包括設(shè)于第二區(qū)域內(nèi)且位于所述第一極板上方的第二極板以及位于第一、第二極板之間的空腔，所述第一極板上設(shè)有上下貫穿且與所述空腔連通的若干聲孔，所述第二極板為可動(dòng)的懸臂梁式結(jié)構(gòu)，懸于所述空腔的上方，所述第二極板為采用低溫淀積工藝形成。

12.如權(quán)利要求11所述的單片集成芯片，其特征在于：所述硅基片還包括設(shè)于所述硅襯底與所述硅器件層之間的介質(zhì)層，所述硅襯底上設(shè)有自下向上貫穿所述硅襯底的背腔，所述背腔同樣向上貫穿所述介質(zhì)層并與所述聲孔連通。

13.如權(quán)利要求11所述的單片集成芯片，其特征在于：所述單片集成芯片的第二區(qū)域內(nèi)，在所述硅器件層上還設(shè)有支撐所述第二極板的若干錨點(diǎn)，所述錨點(diǎn)連續(xù)或者間斷的分布在所述第二極板的邊緣。