CN102264025A - 麦克风制作方法 - Google Patents

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颜毅林
孟珍奎
张睿
张小麟
杨斌
葛舟
王琳琳
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Abstract

本发明提供一种麦克风制作方法，包括有下列步骤：提供一硅基板，该硅基板包括底面和与该底面相对的一顶面；在该硅基板的该顶面形成一振膜，在该振膜上形成一牺牲层，在该牺牲层上形成一绝缘层；在该绝缘层上方形成一背板，在该背板上刻蚀出背电极；在该背板上刻蚀出一接触窗，在该接触窗上设置二焊盘，该二焊盘分别对应电性连接该背板、该振膜；在该硅基板的该底面与该顶面之间刻蚀形成一背腔；在该焊盘处设置一保护层；去除该牺牲层；去除该保护层。本发明的该硅微麦克风的制作方法制作的该硅微麦克风的产品质量高，使用效果好。

Description

麦克风制作方法
技术领域
本发明涉及一种麦克风制作方法。
背景技术
近年来使用MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems：微电子机械系统)技术制作的而成的MEMS器件十分引人注目。MEMS器件是在半导体基板上制作微小的的MEMS结构体，可用来制作麦克风，即硅晶微麦克风。目前的便携式电子产品，例如MP4、手机，PDA等等，其发展也朝向轻、溥、短、小的趋势发展，且同时要求更佳的音频效能与输出表现。而硅晶微麦克风正好满足目前便携式电子产品的音频需求。
然而，目前的这种硅晶微麦克风的制作方法中，一般在采用刻蚀工艺释放去除牺牲层过程时，没有对硅晶微麦克风的焊盘表面进行保护，这样，牺牲层的刻蚀去除操作时，容易造成焊盘的损伤、脱落或者厚薄不均。这样制作的硅晶微麦克风的焊盘质量差，容易造成该硅晶微麦克风电性连接性能差，影响该硅晶微麦克风的质量，进而影响该硅晶微麦克风的使用效果。
因此，何获得一种焊盘质量好，使用效果好的硅晶微麦克风制作方法成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有制作方法制作的麦克风的焊盘质量差、容易造成该麦克风电性连接性能差，影响该麦克风的质量的问题，本发明提供一种在去除牺牲层时能够保护焊盘不被损伤的麦克风制作方法。
本发明提供一种麦克风制作方法，其包括有下列步骤：
提供一硅基板，该硅基板包括底面和与该底面相对的一顶面；
在该硅基板的该顶面形成一振膜，在该振膜上形成一牺牲层，在该牺牲层上形成一绝缘层；
在该绝缘层上方形成一背板，在该背板上刻蚀出背电极；
在该背板上刻蚀出一接触窗，在该接触窗上设置二焊盘，该二焊盘分别对应电性连接该背板、该振膜；
在该硅基板的该底面与该顶面之间刻蚀形成一背腔；
在该焊盘处设置一保护层；
去除该牺牲层；
去除该保护层。
作为该麦克风的制作方法的进一步改进，该保护层采用的材料包括光刻胶。
作为该麦克风的制作方法的进一步改进，该保护层全部或者部分覆盖该焊盘。
作为该麦克风的制作方法的进一步改进，该绝缘层为一氮化硅材料。
作为该麦克风的制作方法的进一步改进，该牺牲层为低温氧化物或磷硅玻璃材质。
作为该麦克风的制作方法的进一步改进，该牺牲层的刻蚀采用化学湿式刻蚀技术，所使用的化学刻蚀液包含氢氟酸或者缓冲式氧化物刻蚀液。
作为该麦克风的制作方法的进一步改进，该硅基板由二氧化硅或者氮化硅组成。
作为该麦克风的制作方法的进一步改进，焊盘的材质选用铝、金、铬、铂、钛、镍、铜或银材料。
作为该麦克风的制作方法的进一步改进，该牺牲层采用氢氟酸蒸气刻蚀或者等向性反应离子干式刻蚀进行释放。
相较于现有技术，本发明由于在释放去除该牺牲层的操作前，在该焊盘处涂敷设置一保护层，该保护层能够保护该焊盘在释放去除该牺牲层时不被损伤。这样的操作方法能够获得具有较高质量焊盘的麦克风。本发明方法制得的麦克风焊盘质量好，与该焊盘对应电性连接的该振膜、背板的电性连接性能好。
附图说明
图1是本发明硅微麦克风制作方法流程图；
图2至图8分别是图1中流程图各步骤的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
请参阅图1，图1是本发明麦克风制作方法一实施例的流程图，所述方法包括以下步骤：
S1：提供一硅基板，该硅基板包括底面和与该底面相对的一顶面；
S2：在该硅基板的该顶面形成一振膜，在该振膜上形成一牺牲层，在该牺牲层上形成一绝缘层；
S3：在该绝缘层上方形成一背板，在该背板上刻蚀出背电极；
S4：在该背板上刻蚀出一接触窗，在该接触窗上设置二焊盘，该二焊盘分别对应电性连接该背板、该振膜；
S5：在该硅基板的该底面与该顶面之间刻蚀形成一背腔；
S6：在该焊盘处设置一保护层；
S7：去除该牺牲层；
S8：去除该保护层。
本发明由于在该步骤S7的释放去除该牺牲层22的操作前，设置了该步骤S6，即在该焊盘25处涂敷设置一保护层26，该保护层26能够保护该焊盘25在释放去除该牺牲层22时不被损伤。这样的操作方法能够获得具有较高质量焊盘25的麦克风。这样的操作方法制得的麦克风焊盘25质量好，与该焊盘25对应电性连接的该振膜21、背板24的电性连接性能好。
在本发明另一实施例中，该麦克风1的制作方法包括如下步骤：
图2至图8分别是图1中本发明麦克风制作方法流程图各步骤的示意图。
S1：提供一硅基板20，该硅基板20包括底面201和与该底面201相对的一顶面202；
如图2所示，该硅基板20，该硅晶板一般由二氧化硅或者氮化硅组成。该硅基板20包括P型或者N型。
S2：在该硅基板20的该顶面202形成一振膜21，在该振膜21上沉积形成一牺牲层22，在该牺牲层22上沉积形成一绝缘层23；
如图3所示，在该硅基板20的该顶面202形成一振膜21，具体来讲，在该顶面202上以低压沉积法沉积多晶硅材料形成该振膜21，并将硼或者磷离子掺杂在该振膜21后进行回火，使该振膜21成为P型或者N型半导体材质的低应力薄膜，厚度一般在0.01至5.0um范围内，而后可以进行微影刻蚀以得到所设计的图形。
利用低压化学气相沉积或者电浆辅助化学气相沉积来形成该牺牲层22，该牺牲层22由低温氧化物所构成，随即可进行微影刻蚀。由于低温氧化物致密度较一般高温热气化合物来的低，因此刻蚀速率较快，有利于后续硅微加工。
以低压化学气相沉积或者电浆辅助化学气相沉积技术沉积一氮化硅形成该绝缘层23。
S3：在该绝缘层23上方沉积形成一背板24，在该背板24上微影刻蚀出背电极241；
如图4所示，利用低压化学气相沉积法，在该绝缘层23上方沉积一层多晶硅，掺杂硼或磷离子后，再高温回火以形成该背板24。，该背板24上设有突状结构(未标识)，而后进行微影刻蚀出该背电极241。
S4：在该背板24上微影刻蚀一接触窗，在该接触窗上设置二焊盘25，该二焊盘25分别对应电性连接该背板24、该振膜21；
如图5所示，利用低压化学气相沉积或者电浆辅助化学气相沉积的技术，沉积一氮化硅材料层在该背板24上，再在该沉积层上利用微影刻蚀技术制作一接触窗(未标识)。利用半导体溅镀工艺或者蒸镀工艺在该背板24上镀设金属材质，可以采用铝、金、铬、铂、钛、镍、铜、银等或者其合金，再利用半导体工艺的剥蚀技术或者湿式刻蚀将金属图形定义，以形成二个焊盘25，且该二焊盘25分别对应电性连接该背板24、该振膜21。
S5：在该硅基板20的该底面201与该顶面202之间刻蚀形成一背腔27；
如图6所示，先利用微影工艺在该硅基板20的该底面201定义一刻蚀窗口，依据刻蚀选择性，利用非等向化学湿式刻蚀，如氢氧化钾或者氢氧化四甲铵等溶液进行刻蚀出一凹槽，之后再将该硅基板20的该顶面202去除形成该背腔27。
S6：在该焊盘25处涂敷设置一保护层26；
如图7所示，在该焊盘25的表面涂覆设置该保护层26，该保护层26采用的材料包括光刻胶，也可以为其它材质的材料，本实施方式采用光刻胶，该保护层26可以部分覆盖或者全部覆盖在该焊盘25上。
S7：释放去除该牺牲层22；
如图8所示，利用氢氟酸、缓冲式氧化物刻蚀液或者氢氟酸蒸气等方式将该牺牲层22完全去除。
S8：去除该保护层26。
本步骤中主要是在该牺牲层22之后对覆盖在该焊盘25的该保护层26进行清除，即主要是对覆盖在该保护层26上的该光刻胶进行清理除去，以便于该焊盘25与其它元件的电性连接。当然，在出厂时，该焊盘25上也可以粘贴一层保护膜。
如此一来，即完成本发明的该硅微麦克风的制作，如图8所示。该麦克风1由上而下依序为该硅基板20、该振膜21、该绝缘层23、该背板24与该焊盘25。其中该硅基板20包括有该背腔27。
相较于相有技术，由于本发明麦克风1制作过程中，在释放去除该牺牲层22的操作步骤前对该焊盘25处涂敷设置了该保护层26，因此，在释放去除该牺牲层22时，不会对该焊盘25造成损失或脱落。提高该焊盘25的加工质量，改进该硅微麦克风的制作方法。提高该硅微麦克风的质量和使用效果。
综上所述，本发明的该硅微麦克风1的制作方法制作的该硅微麦克风的产品质量高，使用效果好。
以上仅为本发明的优选施案例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种麦克风制作方法，其特征在于，其包括有下列步骤：
提供一硅基板，该硅基板包括底面和与该底面相对的一顶面；
在该硅基板的该顶面形成一振膜，在该振膜上形成一牺牲层，在该牺牲层上形成一绝缘层；
在该绝缘层上方形成一背板，在该背板上刻蚀出背电极；
在该背板上刻蚀出一接触窗，在该接触窗上设置二焊盘，该二焊盘分别对应电性连接该背板、该振膜；
在该硅基板的该底面与该顶面之间刻蚀形成一背腔；
在该焊盘处设置一保护层；
去除该牺牲层；
去除该保护层。
2.根据权利要求1所述的的麦克风制作方法，其特征在于，该保护层采用的材料包括光刻胶。
3.根据权利要求2所述的的麦克风制作方法，其特征在于，该保护层全部或者部分覆盖该焊盘。
4.根据权利要求1所述的的麦克风制作方法，其特征在于，该绝缘层为一氮化硅材料。
5.根据权利要求1所述的的麦克风制作方法，其特征在于，该牺牲层为低温氧化物或磷硅玻璃材质。
6.根据权利要求5所述的的麦克风制作方法，其特征在于，该牺牲层的刻蚀采用化学湿式刻蚀技术，所使用的化学刻蚀液包含氢氟酸或者缓冲式氧化物刻蚀液。
7.根据权利要求1所述的的麦克风制作方法，其特征在于，该硅基板由二氧化硅或者氮化硅组成。
8.根据权利要求1所述的的麦克风制作方法，其特征在于，焊盘的材质选用铝、金、铬、铂、钛、镍、铜或银材料。
9.根据权利要求1所述的的麦克风制作方法，其特征在于，该牺牲层采用氢氟酸蒸气刻蚀或者等向性反应离子干式刻蚀进行释放。
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