[發明專利]麥克風部件及其制作方法

有效

• 申請號: 202110051575.6
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112383871B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 傅思宇
• 申請（專利權）人: 中芯集成電路制造（紹興）有限公司
• 主分類號: H04R31/00
• 分類號: H04R31/00;H04R19/04;H04R19/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本發明涉及一種麥克風部件及其制作方法，所述制作方法包括提供導電背板、多晶硅振膜、襯底和支撐結構，所述支撐結構設置在襯底上，所述多晶硅振膜和導電背板均設置在支撐結構上，所述襯底具有貫穿的背腔，所述導電背板和多晶硅振膜之間形成犧牲層，刻蝕犧牲層以在導電背板和多晶硅振膜之間形成空腔，形成空腔后對麥克風部件執行氧化處理，以利用紫外線臭氧光解氧化技術在多晶硅振膜的表面上形成氧化硅層。本發明通過在多晶硅振膜的表面形成氧化硅層，提高了麥克風部件在高溫高濕環境下的靈敏度穩定性，改善麥克風的性能，同時還能簡化退火工藝，降低生產成本。

技術領域

本發明涉及電子技術領域，特別涉及一種麥克風部件及其制作方法。

背景技術

微型麥克風廣泛應用于手機、數碼相機、筆記本電腦、助聽器等電子產品中。目前微麥克風正呈現出微型化、低成本、高精度、集成化的發展趨勢。傳統的通過組裝方法形成的麥克風，不僅體積大，而且精度低，難以滿足上述發展趨勢。與傳統麥克風相比，基于CMOS工藝和MEMS工藝形成的硅微型麥克風，可借助集成電路（IC）工藝強大的基礎設施，實現高精度的批量制造，具有體積小、成本低及精度高的優點。此外，基于CMOS工藝和MEMS工藝形成的硅微型麥克風還可以實現與接口電路的單片集成，有效抑制了引線互聯及封裝所引入的寄生對麥克風性能的影響。因此基于CMOS工藝和MEMS工藝形成的硅微型麥克風成為微型麥克風發展的主流。

根據不同的轉換原理，硅微型麥克風主要包括壓電式、壓阻式及電容式等三種類型。在商用領域中，電容式硅微型麥克風應用最為廣泛，這是因為電容式硅微型麥克風具有高靈敏度以及低功耗等優點。電容式硅微型麥克風呈可變電容器結構，由可動極板（振膜）和固定極板（背板）組成，并在極板之間施加固定偏壓。在聲壓作用下，振膜發生振動，改變極板間距，并引起電容發生變化，電容變化引起振膜與背板間的電荷重新分布，從而實現聲音信號到電學信號（聲-電）轉換。

目前電容式硅微型麥克風通常用摻雜的多晶硅做為振膜。多晶硅具有高遷移率，易于實現大面積生長，制備成本低等優良特性，被廣泛用于微電子產品中。在此應用中，要求多晶硅振膜具有較小的張應力且膜內有小的應力梯度，如果多晶硅振膜內應力過大，會使電容式硅微型麥克風結構層形變甚至斷裂，造成器件失效，所以，控制制備工藝條件，使其具有較小的張應力，成為MEMS制造工藝中的一個很關鍵的問題。一般在生長多晶硅后會做離子注入，且通過生長條件和退火溫度（退火溫度有些高達1000℃以上）等來調節多晶硅振膜的應力。對多晶硅振膜進行高溫退火是麥克風部件工藝中較為靠前的工藝（前端工藝），為避免高溫退后影響其他器件結構，該高溫退火工藝一般為最后一道高溫退火工藝。而且目前多晶硅振膜在高溫高濕環境下的靈敏度穩定性也不高，同時也容易發生漏電的問題。

因此，提供一種新型的麥克風部件及其制作方法是亟待需要解決的問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種麥克風部件及其制作方法，用于解決現有技術中麥克風部件，尤其是微型麥克風部件在高溫高濕環境下靈敏度穩定性不高、容易發生漏電以及生產成本高等問題。

為實現上述目的及其它相關目的，本發明提供一種麥克風部件的制作方法，所述制作方法包括：

步驟一：提供導電背板、多晶硅振膜、襯底和支撐結構，所述支撐結構設置在所述襯底上，所述多晶硅振膜和所述導電背板均設置在所述支撐結構上，所述襯底具有貫穿的背腔，所述導電背板和所述多晶硅振膜之間形成有犧牲層；

步驟二：刻蝕所述犧牲層，以在所述導電背板和所述多晶硅振膜之間形成空腔；

步驟三：形成所述空腔后，對所述麥克風部件執行氧化處理，以利用紫外線臭氧光解氧化技術在所述多晶硅振膜的表面上形成氧化硅層。

可選地，所述空腔和所述背腔設置在所述多晶硅振膜的相對兩側，所述多晶硅振膜上形成有泄氣孔，所述泄氣孔連通所述空腔和所述背腔；所述制作方法還包括：在所述泄氣孔的內壁上形成氧化硅層。