CN103281661A - 一种mems麦克风结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MEMS麦克风结构，其包括具有腔体的半导体衬底；具有与腔体相通的通孔的第一介质层；位于通孔上方且至少部分与第一介质层的上表面接触的下电极振动膜，下电极振动膜通过下电极连接部引出；以及具有绝缘层的上电极结构，其包括环形支撑结构、具有多个穿孔的背板及上电极连接部；其中至少部分的环形支撑结构向下延伸至所述下电极振动膜，其余部分向下延伸至所述衬底；背板通过环形支撑结构悬空于下电极振动膜上方并与下电极振动膜之间形成空气隙；背板的绝缘层中嵌有上电极，并通过上电极连接部引出。本发明能够避免上电极和振动膜在释放工艺中遭受损害或脱落。

Description

一种MEMS麦克风结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及微电子机械系统技术领域，特别涉及一种MEMS麦克风结构及其制造方法。

背景技术

麦克风分为动圈式麦克风和电容式麦克风。传统的动圈式麦克风由线圈、振膜和永磁铁组成，它是基于线圈在磁场中的运动产生感应电流的原理；而电容式麦克风的主要结构为两块电容极板，即振动膜（Diaphragm）和背板（Backplate），它的工作原理是声压引起振动膜的形变，导致电容值发生改变，从而转换为电信号输出。

MEMS麦克风是迄今最成功的MEMS产品之一。MEMS麦克风是通过与集成电路制造兼容的表面加工或体硅加工工艺制造的麦克风，由于可以利用持续微缩的CMOS工艺技术，MEMS麦克风可以做得很小，使得它可以广泛地应用到手机、笔记本电脑、平板电脑和摄像机等便携设备中。

MEMS麦克风一般是电容式的，其中振动膜（下电极）固定形成于衬底上，与衬底上的腔体相对，背板（上电极）则悬空设置在振动膜上方。振动膜与背板之间为空气隙。这种方式存在的一个问题是当进行释放工艺去除振动膜与背板之间的介质层以形成空气隙时，需要对释放工艺时间加以严格控制，若工艺时间过长会将介质层完全去除造成振动膜脱落。此外，由于背板具有与空气隙相通的音孔，会使上电极部分暴露，而在较强的释放液作用下，也容易损害到暴露的上电极。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MEMS麦克风结构及其制造方法，能够有效保护上电极和下电极振动膜在释放工艺中不受损害或脱落。

为达成上述目的，本发明提供一种MEMS麦克风结构，包括：半导体衬底，其具有腔体；第一介质层，形成于所述半导体衬底上，所述第一介质层具有与所述腔体相通的通孔；下电极振动膜，位于所述通孔的上方且至少部分与所述第一介质层的上表面接触，所述下电极振动膜通过下电极连接部引出；以及具有绝缘层的上电极结构，其包括环形支撑结构、具有多个穿孔的背板及上电极连接部；其中至少部分所述环形支撑结构向下延伸至所述下电极振动膜，其余部分的所述环形支撑结构向下延伸至所述衬底；所述背板通过所述环形支撑结构悬空于所述下电极振动膜上方并与所述下电极振动膜之间形成空气隙；所述背板的绝缘层中嵌有上电极，并通过所述上电极连接部引出。

可选的，所述环形支撑结构为环形沟槽。

可选的，所述环形沟槽包括位于所述下电极振动膜之外且底部延伸至所述半导体衬底的第一部分以及底部延伸至所述下电极振动膜的第二部分。

可选的，所述上电极连接部的绝缘层具有第一开口；嵌设于所述背板的绝缘层中的上电极连续分布嵌设在所述环形沟槽的第一部分的绝缘层和所述上电极连接部的绝缘层中并暴露于所述第一开口。

可选的，所述下电极连接部包括底部延伸至所述下电极振动膜的接触孔，所述接触孔中填充有与所述下电极振动膜相连的下电极衬垫，所述环形沟槽的第二部分的绝缘层覆盖于所述下电极衬垫上方且具有第二开口以暴露部分的所述下电极衬垫。

可选的，嵌设于所述背板的上电极完全被所述背板中的绝缘层包覆。

可选的，所述环形支撑结构与所述腔体为同心设置。

可选的，所述背板的绝缘层朝向所述下电极振动膜的表面具有向下延伸的凸起结构。

可选的，所述凸起结构的的深度为0.3微米至1微米。

可选的，所述下电极振动膜和所述上电极为导电薄膜。

可选的，所述导电薄膜为金属薄膜或掺杂的多晶硅薄膜或非晶硅薄膜。

可选的，所述上电极和所述下电极衬垫为相同材料的金属薄膜。

可选的，所述下电极振动膜为圆形，其直径为200微米至2毫米，厚度为4000埃至3微米。

可选的，嵌设于所述背板的上电极为圆形，其直径为200微米至2毫米，厚度为4000埃至10微米。

可选的，所述绝缘层的材料为氮化硅。

可选的，所述腔体为圆柱形或圆锥形空腔，其顶部直径为200微米至1毫米，深度为200微米至700微米。

本发明还提供了一种上述MEMS麦克风结构的制造方法，包括以下步骤：在衬底上依次形成第一介质层，下电极振动膜以及第二介质层；光刻刻蚀以形成环形沟槽，至少部分所述环形沟槽的底部延伸至所述下电极振动膜，其余部分的所述环形沟槽的底部延伸至所述衬底；所述环形沟槽内侧壁所包围的区域为背板区域；在上述结构上方淀积第一绝缘层；所述第一绝缘层填充于所述环形沟槽以形成环形支撑结构；在所述第一绝缘层上淀积上电极并图形化；所述上电极覆盖所述背板区域内至少部分的所述第一绝缘层；淀积第二绝缘层；形成上电极电连接及下电极电连接；在所述背板区域刻蚀出多个贯穿所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的穿孔以形成背板；形成贯穿所述衬底的腔体，所述腔体顶部位于所述环形沟槽内侧壁所包围的区域以内；以及进行释放工艺，一并去除所述腔体上方、所述背板区域的所述第一介质层和第二介质层，所述背板与所述下电极振动膜之间形成空气隙。

可选的，所述环形沟槽包括位于所述下电极振动膜外且底部延伸至所述衬底上表面的第一部分及底部延伸至所述下电极振动膜的第二部分。

可选的，所述图形化的上电极连续分布于所述背板区域的第一绝缘层上方和所述环形沟槽的第一部分中的第一绝缘层上方，并被所述第二绝缘层覆盖。

可选的，形成上电极电连接的步骤包括在所述第二绝缘层中形成第一开口以暴露填充于所述环形沟槽的第一部分的上电极，以在所述第一开口形成所述上电极电连接。

可选的，在上述结构上方淀积第一绝缘层的步骤之后还包括：在所述环形沟槽外周缘以外区域刻蚀所述第一绝缘层和所述第二介质层以形成底部延伸至所述下电极振动膜的接触孔。

可选的，所述上电极填充于所述接触孔中与所述下电极振动膜相连，并被所述第二绝缘层覆盖。

可选的，形成下电极电连接的步骤包括在所述第二绝缘层中形成第二开口以暴露填充于所述接触孔中的上电极，以在所述第二开口形成所述下电极电连接。

可选的，在所述第一绝缘层上淀积上电极并图形化的步骤包括在所述背板区域的上电极中刻蚀多个孔；所述第二绝缘层填充于所述孔中与所述第一绝缘层相连。

可选的，在所述背板区域刻蚀多个贯穿所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的穿孔以形成背板的步骤包括在所述第一绝缘层和所述第二绝缘层相连部分刻蚀出所述穿孔，使所述背板区域的上电极完全被所述第一绝缘层和所述第二绝缘层所包覆。

可选的，光刻刻蚀以形成环形沟槽的步骤之前还包括：在位于所述环形沟槽内侧壁所包围的区域以内刻蚀第二介质层的上表面以形成至少一个凹陷。

可选的，所述凹陷的深度为0.3微米至1微米。

可选的，形成贯穿所述衬底的腔体的步骤包括：在上述结构的正面涂覆一层易于去除的保护材料；在所述衬底背面刻蚀所述腔体；以及去除所述保护材料。

可选的，在所述衬底背面刻蚀所述腔体的步骤之前还包括通过研磨将所述衬底背面减薄至一定厚度。

可选的，在所述衬底背面刻蚀所述腔体的步骤包括：将所述衬底翻转使其背面朝上；在所述衬底背面涂覆光刻胶并进行曝光和显影；使用深硅刻蚀设备进行刻蚀以形成腔体；以及去除光刻胶。

可选的，所述释放工艺为湿法工艺或气相腐蚀工艺。

可选的，所述下电极振动膜和所述上电极为导电薄膜。

可选的，所述导电薄膜为金属薄膜或掺杂的多晶硅薄膜或非晶硅薄膜。

可选的，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的材料为氮化硅。

可选的，所述腔体为圆柱形或圆锥形空腔。

本发明的优点在于通过环形支撑结构使形成空气隙的释放工艺停止于支撑结构内部，从而避免因释放工艺时间过长导致下电极振动膜脱落的缺陷；此外通过第一绝缘层和第二绝缘层完全包裹背板的上电极使其不易在释放工艺中遭受损坏。

附图说明

图1为本发明一实施例的MEMS麦克风结构的的示意图；

图2至图12为本发明一实施例的MEMS麦克风结构制造方法的剖视图。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

首先，对本发明的MEMS麦克风结构进行说明。

本发明的MEMS麦克风结构包括半导体衬底，第一介质层，下电极振动膜，下电极连接部以及上电极结构。其中，衬底中形成有腔体，该腔体为选择性去除半导体衬底而形成的空腔。第一介质层形成于半导体衬底上表面，其具有与腔体连通的通孔。下电极振动膜位于通孔上方，且至少部分与第一介质层的上表面接触，从而下电极振动膜经由第一介质层支撑在半导体衬底上。下电极振动膜通过下电极连接部引出。上电极结构具有绝缘层，上电极结构包括环形支撑结构、具有多个穿孔的背板及上电极连接部。其中背板的绝缘层中嵌有上电极，并通过上电极连接部引出。至少部分的环形支撑结构向下延伸至下电极振动膜，其余部分的环形支撑结构则向下延伸至衬底。环形支撑结构可以为环形的沟槽，也可以是其他环形体。背板通过环形支撑结构悬空于下电极振动膜上方并与下电极振动膜之间形成空气隙。借助该环形支撑结构，采用释放工艺形成空气隙时该释放工艺可自动停止于环形支撑结构内部，而由于环形支撑结构有部分位于下电极振动膜之上，说明下电极振动膜的长度超出了环形支撑结构的内部，因此释放工艺停止时仍有部分下电极振动膜下方的第一介质层并未去除，下电极振动膜即可通过未去除的第一介质层支撑在半导体衬底上而不会脱落；同时背板也能够通过支撑结构稳固悬空在下电极振动膜上方。

以下将对本实施例的MEMS麦克风结构进行详细说明。

如图1所示，MEMS麦克风结构包括半导体衬底101，第一介质层102，下电极振动膜103，下电极连接部104以及上电极结构。其中，衬底中形成有腔体109，其形状可为圆柱形或圆锥形，顶部直径为200微米～1毫米，深度为200微米～700微米。第一介质层102形成于半导体衬底101上表面，其具有与腔体109连通的通孔。下电极振动膜103位于通孔上方，通过第一介质层102支撑在半导体衬底101上。在本实施例中，下电极振动膜103一端悬空一端与第一介质层102上表面接触，在其他实施例中，下电极振动膜两端均可以与第一介质层上表面接触。下电极振动膜103主体为圆形，直径可为200微米至2毫米，厚度可为4000埃至3微米。第一介质层102材料例如为热氧生长的氧化硅、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法沉积的无掺杂氧化硅（USG）、掺磷的氧化硅（PSG）或掺有硼磷的氧化硅（BPSG）。下电极振动膜103由导电薄膜形成，导电薄膜可以是Al、W、Cu等金属薄膜，或者掺杂的多晶硅薄膜或非晶硅薄膜。较佳的，在本实施例中，采用掺杂的低应力多晶硅薄膜作为下电极振动膜，以获得较好的声压敏感度。

上电极结构具有绝缘层110，上电极结构包括环形支撑结构105、背板106及上电极连接部107。其中背板106的绝缘层110中嵌有上电极111，并通过上电极连接部107引出。在本实施例中，环形支撑结构为环形沟槽，其包括位于下电极振动膜103之外且延伸至半导体衬底101的第一部分105a以及延伸至下电极振动膜103的第二部分105b，下电极振动膜103在水平方向上超出第二部分105b。在其他实施例中，环形支撑结构也可全部位于下电极振动膜上方且底部延伸至下电极振动膜。背板106通过环形支撑结构105悬空于下电极振动膜103上方并与下电极振动膜103之间形成空气隙108。较佳的，环形支撑结构和腔体是同心设置，因此在后续释放工艺形成空气隙时能够进一步保证背板与下电极振动膜之间的介质层能够被彻底清除。此外，背板106还具有与空气隙108连通的多个穿孔114，这些穿孔114可为方形孔或圆孔，用以作为下电极振动膜103动作时声波传递的音孔。值得注意的是，在这些音孔处，背板的绝缘层110覆盖上电极111的上下表面及侧面，从而完全包裹上电极111。因此，当进行后续释放工艺时，释放液将不会对背板的上电极形成损害。背板的上电极111的形状可为圆形，其直径小于等于环形沟槽的内径，为200微米至2毫米。此外，为了防止背板的上电极在潮湿环境中（如湿法释放时）与下电极振动膜粘附，在背板的绝缘层110朝向下电极振动膜103的一侧还具有多个凸起结构，这些凸起结构的深度为0.3微米至1微米。上电极111的材料可为导电薄膜，导电薄膜可以是Al、W、Cu等金属薄膜，或者掺杂的多晶硅薄膜或非晶硅薄膜，厚度为4000埃至10微米；绝缘层110的材料可为氮化硅。

请继续参考图1，上电极连接部107的绝缘层110具有第一开口112a；嵌设于背板的绝缘层中的上电极110连续分布嵌设在环形沟槽的第一部分105a的绝缘层中和上电极连接部107的绝缘层中，并暴露于第一开口112a，由此在第一开口112a即形成上电极电连接。

下电极连接部104包括底部延伸至下电极振动膜的接触孔113，该接触孔113中填充有与下电极振动膜103相连的下电极衬垫，环形沟槽的第二部分105b的绝缘层110覆盖于下电极衬垫上方且具有第二开口112b以暴露部分的下电极衬垫，由此在第二开口112b即形成下电极电连接。较佳的，下电极衬垫和上电极为材料相同的金属薄膜，从而可在制造工艺中一体成形。

下面将结合具体的实施例对本发明的MEMS麦克风结构的制造方法进行详细的说明。为了更好地说明本发明的技术方案，请参考图2至图12为本发明一个实施例的MEMS麦克风结构制造方法剖视图。

首先，请参考图2，在半导体衬底101上沉积第一介质层102。衬底101的材质可以是硅、锗或锗硅。第一介质层102可以为热氧生长的氧化硅、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法沉积的无掺杂氧化硅（USG）、掺磷的氧化硅（PSG）或掺有硼磷的氧化硅（BPSG）。

请参考图3，在第一介质层102上沉积下电极振动膜材料并图形化以形成下电极振动膜103。下电极振动膜103主体为圆形，直径可为200微米～2毫米，厚度可为4000埃～3微米。下电极振动膜材料可以是Al、W、Cu等金属薄膜，或者掺杂的多晶硅薄膜或非晶硅薄膜。较佳的，在本实施例中，采用掺杂的低应力多晶硅薄膜，以获得较好的声压敏感度。对于金属薄膜，由于其一般应力较高，可以先在介质层102上刻蚀出一定深度的图形，然后沉积金属薄膜，这样形成的带有褶皱的金属薄膜也具有较低的应力和较高的声压敏感性。

请参考图4，在下电极振动膜103和第一介质层102上沉积第二介质层102’。第二介质层102’作为MEMS麦克风结构振动膜和背板之间的牺牲层材料，其厚度可定义为最终产品振动膜和背板之间空气隙的高度。第二介质层102’同样可以为热氧生长的氧化硅、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法沉积的无掺杂氧化硅（USG）、掺磷的氧化硅（PSG）或掺有硼磷的氧化硅（BPSG）。

然后，请参考图5，在介质层102和102’中刻蚀出环形沟槽。环形沟槽内侧壁所包围的区域用作MEMS麦克风结构的背板区域，而环形沟槽外侧壁以外的区域则用作MEMS麦克风结构的电连接区域。其中，至少部分的环形沟槽的底部延伸至下电极振动膜103，其余部分的环形沟槽的底部则延伸至衬底。因此，下电极振动膜103在水平方向上至少有部分超出环形沟槽的内侧壁。在本实施例中，环形沟槽包括位于下电极振动膜103外且刻蚀至半导体衬底的第一部分105a，以及刻蚀至下电极振动膜103的第二部分105b，下电极振动膜103水平方向上超出第二部分105b的内侧壁。当然在其他实施例中环形沟槽底部也可全部延伸至下电极振动膜。此外，在刻蚀出环形沟槽之前也可在背板区域的第二介质层102’上刻蚀出深度为0.3um～1um（不超过第二介质层102’的厚度）的均匀分布的方孔或圆孔，为防止其后沉积的上电极在潮湿环境中（如湿法释放时）上电极与下电极振动膜103粘连在一起。

请参考图6，在图形化的介质层102和102’上沉积第一绝缘层110a。第一绝缘层110a为等离子体增强的化学气相沉积（PECVD）方法或低压化学气相沉积（LPCVD）方法沉积的氮化硅。填充于环形沟槽内的第一绝缘层110a用于形成MEMS麦克风结构的环形支撑结构。

请参考图7，在连接部区域中刻蚀介质层102、102’和第一绝缘层110a，形成底部延伸至下电极振动膜103的接触孔113，用于形成下电极电连接。

接着，请参考图8和图9，沉积上电极111并图形化，之后沉积第二绝缘层110b。第二绝缘层110b可为PECVD或LPCVD方法沉积的氮化硅。图形化的上电极111覆盖于背板区域的至少一部分的第一绝缘层110a之上，并为第二绝缘层110b所覆盖。另一方面，上电极111还连续分布嵌设于背板区域和环形沟槽的第一部分105a中的第一绝缘层和第二绝缘层之间，用于形成上电极电连接。此外，上电极111填充于接触孔113中，用于形成下电极电连接。较佳的，沉积上电极111并图形化的步骤还包括将背板区域的上电极刻蚀出均匀分布的圆孔或方孔，则之后沉积的第二绝缘层110b将填充这些圆孔或方孔，从而与第一绝缘层110a相连。在本实施例中，环形沟槽第二部分105b不具有上电极111，当然，在其他实施例中，上电极111也可填充于环形沟槽第二部分105b并嵌设在第一绝缘层110a和第二绝缘层110b之间。上电极材料可以是Al、W、Cu等金属薄膜，或者掺杂的多晶硅薄膜或非晶硅薄膜。较佳的，采用金属薄膜，如此一来可直接作为下电极衬垫，在形成下电极电连接时无需额外使用金属膜或金属连线引出，大大降低了工艺复杂度。

接着，请参考图10，图形化第一绝缘层110a和第二绝缘层110b以形成MEMS麦克风结构的背板，上电极连接部和下电极连接部。具体来说，在背板区域第一绝缘层110a和第二绝缘层110b相连的部分（不包含上电极111的部分）刻蚀出贯穿的穿孔114，从而形成MEMS麦克风结构的背板。这些穿孔114可为方形孔或圆孔，用以作为下电极振动膜103动作时声波传递的音孔。此时背板区域的上下绝缘层仍覆盖上电极111的上下表面和侧面，将其完全包裹。由于背板的上电极未暴露，在后续释放工艺中能有效保护上电极不受强腐蚀液作用的损害。接着，在背板以外区域刻蚀第二绝缘层110b形成用于电连接的第一开口112a和第二开口112b，第一开口112a靠近环形沟槽的第一部分，第二开口112b靠近环形沟槽的第二部分。由此在第一开口112a中暴露出前述的填充于环形沟槽第一部分的上电极111，在第二开口112b中暴露出填充于接触孔且与下电极振动膜103相连的上电极111，从而上电极电连接即形成于第一开口112a中，下电极电连接即形成于第二开口112b中。当然，在其他实施例中，第一开口也可形成于环形沟槽第一部分中的第二绝缘层，第二开口也可形成于接触孔中的第二绝缘层。

再请参考图11，对衬底101的背面进行图形化，以形成贯穿衬底的腔体109。具体来说，首先在上述结构上方涂覆一层易于去除的保护材料115，将已完成的结构的正面保护起来，之后在衬底101的背面对应背板的区域刻蚀出腔体109，之后去除保护材料115。其中刻蚀腔体的步骤包括将半导体衬底背面朝上；在背面涂覆光刻胶并进行曝光和显影；使用深硅刻蚀设备进行刻蚀，使得衬底暴露位置的硅完全被去除；去除光刻胶等。腔体109为圆柱形或圆锥形的空腔，其顶部应位于环形沟槽内侧壁所包围的区域内侧，直径为200微米～1毫米，深度为200微米～700微米。较佳的，腔体109与环形沟槽为同心。保护材料可以是光刻胶或蓝膜（blue tape）等。

最后，请参考图12，通过湿法腐蚀工艺或气相腐蚀工艺等释放工艺进行释放，将腔体上方的第一介质层102和第二介质层102’去除，用于释放的湿法腐蚀药液例如为HF溶液或氟化氢HF与氟化铵NH4F的混合溶液BOE。如此一来，背板下方形成与腔体连通的通孔，下电极振动膜103与背板之间形成空气隙108，从而最终形成如图1所示的MEMS麦克风结构。借助填充于环形沟槽内的绝缘层110，采用释放工艺形成空气隙时该释放工艺可自动停止于绝缘层110所形成的环形支撑结构105内部，下电极振动膜103下方较薄的第一介质层在释放工艺停止后也不易再被继续腐蚀，因此仍有部分第一介质层102并未去除，下电极振动膜103即可通过保留的第一介质层支撑在半导体衬底上而不会脱落；同时背板106也能够通过支撑结构稳固悬空在下电极振动膜103上方。

综上所述，与现有技术相比，本发明所提供的MEMS麦克风结构不仅制造工艺简单，且能够有效保护上电极和下电极振动膜在释放工艺中不受损害或脱落。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (35)

1.一种MEMS麦克风结构，其特征在于，包括：

半导体衬底，其具有腔体；

第一介质层，形成于所述半导体衬底上，所述第一介质层具有与所述腔体相通的通孔；

下电极振动膜，位于所述通孔的上方且至少部分与所述第一介质层的上表面接触，所述下电极振动膜通过下电极连接部引出；以及

具有绝缘层的上电极结构，其包括环形支撑结构、具有多个穿孔的背板及上电极连接部；其中至少部分所述环形支撑结构向下延伸至所述下电极振动膜，其余部分的所述环形支撑结构向下延伸至所述衬底；所述背板通过所述环形支撑结构悬空于所述下电极振动膜上方并与所述下电极振动膜之间形成空气隙；所述背板的绝缘层中嵌有上电极，并通过所述上电极连接部引出。

2.如权利要求1所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述环形支撑结构为环形沟槽。

3.如权利要求2所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述环形沟槽包括位于所述下电极振动膜之外且底部延伸至所述半导体衬底的第一部分以及底部延伸至所述下电极振动膜的第二部分。

4.如权利要求2所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述上电极连接部的绝缘层具有第一开口；嵌设于所述背板的绝缘层中的上电极连续分布嵌设在所述环形沟槽的第一部分的绝缘层和所述上电极连接部的绝缘层中并暴露于所述第一开口。

5.如权利要求2所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述下电极连接部包括底部延伸至所述下电极振动膜的接触孔，所述接触孔中填充有与所述下电极振动膜相连的下电极衬垫，所述环形沟槽的第二部分的绝缘层覆盖于所述下电极衬垫上方且具有第二开口以暴露部分的所述下电极衬垫。

6.如权利要求1所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，嵌设于所述背板的上电极完全被所述背板中的绝缘层包覆。

7.如权利要求2所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述环形支撑结构与所述腔体为同心设置。

8.如权利要求1所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述背板的绝缘层朝向所述下电极振动膜的表面具有向下延伸的凸起结构。

9.如权利要求8所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述凸起结构的的深度为0.3微米至1微米。

10.如权利要求5所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述下电极振动膜和所述上电极为导电薄膜。

11.如权利要求9所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述导电薄膜为金属薄膜或掺杂的多晶硅薄膜或非晶硅薄膜。

12.如权利要求5所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述上电极和所述下电极衬垫为相同材料的金属薄膜。

13.如权利要求1所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述下电极振动膜为圆形，其直径为200微米至2毫米，厚度为4000埃至3微米。

14.如权利要求1所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，嵌设于所述背板的上电极为圆形，其直径为200微米至2毫米，厚度为4000埃至10微米。

15.如权利要求1所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述绝缘层的材料为氮化硅。

16.如权利要求1所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述腔体为圆柱形或圆锥形空腔，其顶部直径为200微米至1毫米，深度为200微米至700微米。

17.一种MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

在衬底上依次形成第一介质层，下电极振动膜以及第二介质层；

光刻刻蚀以形成环形沟槽，至少部分所述环形沟槽的底部延伸至所述下电极振动膜，其余部分的所述环形沟槽的底部延伸至所述衬底；所述环形沟槽内侧壁所包围的区域为背板区域；

在上述结构上方淀积第一绝缘层；所述第一绝缘层填充于所述环形沟槽以形成环形支撑结构；

在所述第一绝缘层上淀积上电极并图形化；所述上电极覆盖所述背板区域内至少部分的所述第一绝缘层；

淀积第二绝缘层；

形成上电极电连接及下电极电连接；

在所述背板区域刻蚀出多个贯穿所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的穿孔以形成背板；

形成贯穿所述衬底的腔体，所述腔体顶部位于所述环形沟槽内侧壁所包围的区域以内；以及

进行释放工艺，一并去除所述腔体上方、所述背板区域的所述第一介质层和第二介质层，所述背板与所述下电极振动膜之间形成空气隙。

18.如权利要求17所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，所述环形沟槽包括位于所述下电极振动膜外且底部延伸至所述衬底上表面的第一部分及底部延伸至所述下电极振动膜的第二部分。

19.如权利要求18所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，所述图形化的上电极连续分布于所述背板区域的第一绝缘层上方和所述环形沟槽的第一部分中的第一绝缘层上方，并被所述第二绝缘层覆盖。

20.如权利要求19所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，形成上电极电连接的步骤包括在所述第二绝缘层中形成第一开口以暴露填充于所述环形沟槽的第一部分的上电极，以在所述第一开口形成所述上电极电连接。

21.如权利要求17所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，在上述结构上方淀积第一绝缘层的步骤之后还包括：在所述环形沟槽外周缘以外区域刻蚀所述第一绝缘层和所述第二介质层以形成底部延伸至所述下电极振动膜的接触孔。

22.如权利要求21所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，所述上电极填充于所述接触孔中与所述下电极振动膜相连，并被所述第二绝缘层覆盖。

23.如权利要求22所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，形成下电极电连接的步骤包括在所述第二绝缘层中形成第二开口以暴露填充于所述接触孔中的上电极，以在所述第二开口形成所述下电极电连接。

24.如权利要求17所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，在所述第一绝缘层上淀积上电极并图形化的步骤包括在所述背板区域的上电极中刻蚀多个孔；所述第二绝缘层填充于所述孔中与所述第一绝缘层相连。

25.如权利要求24所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，在所述背板区域刻蚀多个贯穿所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的穿孔以形成背板的步骤包括在所述第一绝缘层和所述第二绝缘层相连部分刻蚀出所述穿孔，使所述背板区域的上电极完全被所述第一绝缘层和所述第二绝缘层所包覆。

26.如权利要求17所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，光刻刻蚀以形成环形沟槽的步骤之前还包括：在位于所述环形沟槽内侧壁所包围的区域以内刻蚀第二介质层的上表面以形成至少一个凹陷。

27.如权利要求26所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，所述凹陷的深度为0.3微米至1微米。

28.如权利要求17所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，形成贯穿所述衬底的腔体的步骤包括：

在上述结构的正面涂覆一层易于去除的保护材料；

在所述衬底背面刻蚀所述腔体；以及

去除所述保护材料。

29.如权利要求28所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，在所述衬底背面刻蚀所述腔体的步骤之前还包括通过研磨将所述衬底背面减薄至一定厚度。

30.如权利要求28所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，在所述衬底背面刻蚀所述腔体的步骤包括：

将所述衬底翻转使其背面朝上；

在所述衬底背面涂覆光刻胶并进行曝光和显影；

使用深硅刻蚀设备进行刻蚀以形成腔体；以及

去除光刻胶。

31.如权利要求17所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，所述释放工艺为湿法工艺或气相腐蚀工艺。

32.如权利要求17所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，所述下电极振动膜和所述上电极为导电薄膜。

33.如权利要求32所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，所述导电薄膜为金属薄膜或掺杂的多晶硅薄膜或非晶硅薄膜。

34.如权利要求17所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的材料为氮化硅。

35.如权利要求17所述的MEMS麦克风结构的制造方法，其特征在于，所述腔体为圆柱形或圆锥形空腔。

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