CN103391501A - Mems麦克风结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种MEMS麦克风结构及其制作方法，所述MEMS麦克风结构将和第二衬底共同形成信号处理电路的第二导电结构层与形成有MEMS麦克风组件的第一衬底上的第一导电结构层通过第一导电粘合结构和第二导电粘合结构面对面贴合，并且第一导电结构层中包括连接第一衬底的第一衬底导电结构，第二导电结构层中包括连接第二衬底的第二衬底导电结构，采用本发明的MEMS麦克风结构，在MEMS麦克风组件工作时，所述第一衬底导电结构和/或第二衬底导电结构连接地电位或通过低阻抗接地或其他屏蔽电位，可以屏蔽外界的电干扰，提高了MEMS麦克风结构的抗干扰能力。

Description

MEMS麦克风结构及其制作方法

技术领域

本发明涉及微电子机械系统工艺，特别涉及一种MEMS麦克风结构及其制作方法。 

背景技术

采用微电子机械系统工艺的MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统）麦克风由于其小型化和轻薄化的特点，成为取代使用有机膜的驻极体电容麦克风（Electret Condenser Microphone，ECM）的最佳候选者之一。 

MEMS麦克风是通过微电子机械系统工艺在半导体上蚀刻压力感测膜片而制成的微型麦克风，普遍应用在手机、耳机、笔记本电脑、摄像机和汽车上。在MEMS麦克风与CMOS兼容的需求和MEMS麦克风尺寸的进一步减小的驱动下，MEMS麦克风的封装结构成为现在研究的热点，许多公司投入大量的资金和技术力量进行MEMS麦克风封装结构的研究，但是，上述公司都是分别制作CMOS电路和MEMS麦克风，然后将CMOS电路和MEMS麦克风放置于基底上，采用Wire-bonding技术将CMOS电路和MEMS麦克风相连，并用封装框架将CMOS电路和MEMS麦克风封装。 

MEMS麦克风工作时，通常处在一个复杂的电场环境中，这种MEMS麦克风的封装结构，需要额外使用接地的金属外壳以减少MEMS麦克风在工作时可能受到外界电干扰的问题。而且，这种MEMS封装结构的制造工艺和封装工艺复杂，体积庞大，成本高。 

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种制造工艺和封装工艺简单、体积小、信噪比性能优良，抗干扰能力高的MEMS麦克风结构及其形成方法。 

为解决上述问题，本发明实施例提供一种MEMS麦克风结构，包括： 

第一衬底，所述第一衬底具有第一开口； 

所述第一衬底上的第一介质层和第一导电结构层，所述第一导电结构层包 括MEMS麦克风组件、第一导电粘合结构、第一衬底导电结构，其中，所述MEMS麦克风组件包括敏感薄膜，所述第一开口与所述敏感薄膜相对应；所述第一导电粘合结构的上表面为第一粘合面；所述第一衬底导电结构贯穿所述第一介质层与所述第一衬底连接； 

第二衬底，所述第二衬底具有第二开口，所述第二衬底包含有信号处理电路元素； 

所述第二衬底上的第二介质层和第二导电结构层，所述第二导电结构层包括和第二衬底共同形成信号处理电路的导电结构、第二导电粘合结构和第二衬底导电结构；所述第二导电粘合结构的上表面为第二粘合面；所述第二衬底导电结构贯穿所述第二介质层与所述第二衬底连接； 

所述第一导电结构层和第二导电结构层通过所述第一导电粘合结构和所述第二导电粘合结构面对面贴合；所述第二开口与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜相对应； 

所述MEMS麦克风组件工作时，所述第一衬底导电结构和/或第二衬底导电结构连接地电位或通过低阻抗接地或其他屏蔽电位。 

优选地，与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜相对应位置的所述第二介质层中具有至少一个通孔，所述第二开口通过所述通孔暴露出所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜或与所述敏感薄膜相对应的固定电极，所述固定电极位于所述第一导电结构层或第二导电结构层。 

优选地，所述通孔的高度小于所述第二介质层的厚度。 

优选地，与所述敏感薄膜或固定电极相对应的所述第二介质层中具有第三导电结构，所述通孔贯穿所述第二介质层和所述第三导电结构。 

优选地，所述第三导电结构连接地电位或通过低阻抗接地或其他屏蔽电位。 

优选地，所述第二介质层上表面还包括压焊板片，所述第一衬底包括第三开口，所述第三开口暴露所述压焊板片。 

优选地，所述MEMS麦克风组件还包括用于防止所述敏感薄膜和与所述敏感薄膜相对应的固定电极粘连的挡板。 

优选地，所述第一衬底为导体或半导体；所述第二衬底为半导体。 

相应地，本发明还提供一种MEMS麦克风结构的制作方法，包括步骤： 

提供第一衬底； 

在所述第一衬底上形成第一介质层和第一导电结构层，所述第一导电结构层包括MEMS麦克风组件、第一导电粘合结构、第一衬底导电结构,其中，所述MEMS麦克风组件包括敏感薄膜；所述第一导电粘合结构的上表面为第一粘合面；所述第一衬底导电结构贯穿所述第一介质层与所述第一衬底电连接； 

提供第二衬底，在第二衬底中包含有信号处理电路元素； 

在所述第二衬底上形成第二介质层和第二导电结构层，所述第二导电结构层包括和第二衬底共同形成信号处理电路的导电结构、第二导电粘合结构和第二衬底导电结构；所述第二导电粘合结构的上表面为第二粘合面；所述第二衬底导电结构贯穿所述第二介质层与所述第一衬底电连接； 

将所述第一导电结构层和第二导电结构层通过所述第一导电粘合结构和所述第二导电粘合结构面对面贴合； 

在所述第一衬底中形成第一开口，所述第一开口与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜相对应；在所述第二衬底和第二介质层中形成第二开口，所述第二开口与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜相对应。 

优选地，将所述第一导电结构层和第二导电结构层通过所述第一导电粘合结构和所述第二导电粘合结构面对面贴合步骤前还包括： 

在所述第二介质层中形成至少一个孔洞； 

在所述第二衬底和第二介质层中形成第二开口步骤为： 

在所述第二衬底和部分第二介质层中形成第二开口，使所述孔洞形成通孔，所述第二开口通过所述通孔暴露出所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜或与所述敏感薄膜相对应的固定电极。 

与现有技术相比，本发明的MEMS麦克风结构具有下列优点： 

本发明的实施例提供的MEMS麦克风结构中，将和第二衬底共同形成信号处理电路的第二衬底上的第二导电结构层与形成有MEMS麦克风组件的第一衬底上的第一导电结构层通过第一导电粘合结构和第二导电粘合结构面对面贴合，并且第一导电结构层中包括连接第一衬底的第一衬底导电结构，第二 导电结构层中包括连接第二衬底的第二衬底导电结构，采用本发明的MEMS麦克风结构，MEMS麦克风组件工作时，所述第一衬底导电结构和/或第二衬底导电结构连接地电位或通过低阻抗接地或其他屏蔽电位，不需要额外使用接地的金属外壳就可以屏蔽外界的电干扰，提高了MEMS麦克风结构的抗干扰能力。 

另外，在声音信号入口（第二开口）与敏感薄膜或固定电极之间保留带有通孔的第二介质层，可以用作阻挡灰尘或尘粒的过滤器，以保护MEMS麦克风组件不受外界灰尘的影响。 

附图说明

图1和图2为本发明第一实施例的MEMS麦克风结构示意图； 

图3和图4为本发明第二实施例的MEMS麦克风结构示意图； 

图5为本发明第三实施例的MEMS麦克风结构示意图 

图6为本发明的MEMS麦克风结构的制作方法流程图； 

图7至图16为第四实施例制作过程中的结构示意图； 

图17为第五实施例中的结构示意图。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。 

正如背景技术所述，现有MEMS麦克风的封装结构，需要额外使用接地的金属外壳以减少MEMS麦克风在工作时可能受到外界电干扰的问题。而且，制造工艺和封装工艺复杂，体积庞大，成本高。 

为此本发明的发明人提出一种优化的MEMS麦克风结构，所述MEMS麦克风结构解决了MEMS麦克风在工作时可能受到外界电干扰的问题。下面结 合附图详细介绍本发明的具体实施方式。 

实施例一： 

本实施例的MEMS麦克风结构，请参考图1，包括： 

第一衬底100，所述第一衬底具有第一开口101； 

所述第一衬底100上的第一介质层102和第一导电结构层，所述第一导电结构层包括MEMS麦克风组件、第一导电粘合结构106、第一衬底导电结构107，其中，所述MEMS麦克风组件包括敏感薄膜103和与所述敏感薄膜103相对应的固定电极104，所述第一开口101与所述敏感薄膜相对应；所述第一导电粘合结构106的上表面为第一粘合面；所述第一衬底导电结构107贯穿所述第一介质层102与所述第一衬底100连接； 

第二衬底200，第二衬底包含有信号处理电路元素（图1中未示出），所述第二衬底200具有第二开口201； 

所述第二衬底200上的第二介质层202和第二导电结构层，所述第二导电结构层包括和第二衬底共同形成信号处理电路的导电结构、第二导电粘合结构203和第二衬底导电结构204；所述第二导电粘合结构203的上表面为第二粘合面；所述第二衬底导电结构204贯穿所述第二介质层202与所述第二衬底200连接； 

所述第一导电结构层和第二导电结构层通过所述第一导电粘合结构106和所述第二导电粘合结构203面对面用导电材料300贴合；所述第二开口201与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜相对应； 

所述MEMS麦克风组件工作时，所述第一衬底导电结构107和/或第二衬底导电结构204连接地电位或通过低阻抗接地或其他屏蔽电位。 

需要说明的是，在本发明中，第一开口或第二开口与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜相对应是指，第一开口或第二开口的位置与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜位置对应，并且暴露出所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜或与所述敏感薄膜相对应的固定电极，所述固定电极包括在所述第一导电结构层或第二导电结构层中。本实施例中，所述固定电极104即包括在第一导电结构层中。 

在本实施例中，所述通过低阻抗接地或其他屏蔽电位为通过低阻抗连接地 电位或其他控制电位，例如通过1000欧姆或以下的阻抗连接零至几伏的电位。导电材料300可以为金属或金属合金。 

所述第一衬底100的材料可以为半导体材料或导体材料，第二衬底200的材料可以为半导体材料，比如所述第一衬底100可以为单晶硅、单晶锗硅等半导体材料，或可以为其他材料。在所述第二衬底不同位置进行掺杂形成信号处理电路元素（图1中未示出），因此，所述第二衬底（所述信号处理电路元素）与第二衬底上的介质层、第二导电结构层中的信号处理电路的导电结构共同形成信号处理电路，所述信号电路驱动所述MEMS麦克风，并实现整体MEMS麦克风结构的信号处理。 

所述敏感薄膜103的材料为低应力多晶硅；所述固定电极104的材料为多晶硅。其中，固定电极104用于与敏感薄膜103形成电容，并将电容感应到的声信号转换成电信号。第二开口201为本实施例中MEMS麦克风结构的声音信号入口。如果第一开口101暴露的是MEMS麦克风的敏感薄膜，则固定电极104上还包括通孔109，通孔109用于传送声信号。 

所述第二衬底200上的信号处理电路，作用为驱动所述MEMS麦克风，即当MEMS麦克风组件接受声音信号时，所述敏感薄膜103能够感应声信号，并通过与所述敏感薄膜103或者固定电极104电连接的连接电极传送至电路，并由电路进行处理；所述信号处理电路可以为CMOS电路。 

还需要说明的是，在本实施例中，所述MEMS麦克风组件还可以包括用于防止所述敏感薄膜103和所述固定电极104粘连的挡板105，所述挡板105可以设置在固定电极下方，其位置与敏感薄膜103的边缘对应。所述挡板的形成方法可以参考现有的MEMS麦克风挡板的形成方法，在这里不再赘述。 

在本实施例中，所述第二介质层202上表面还包括压焊板片205，第一衬底100包括第三开口108，所述第三开口暴露所述压焊板片205。具体地，所述压焊板片205用途是为MEMS麦克风提供电连接平台，并且由于所述压焊板片205面积较大且需要承受一定的压焊压力，所述压焊板片的材料通常为金属，所述压焊板片的形成工艺可以为采用物理气相沉积工艺沉积金属层（未图示），具体压焊板片236的形成步骤本领域的技术人员根据具体MEMS麦克风产品的需要，参考现有的压焊板片形成步骤。 

本发明提供的MEMS麦克风，将第一衬底100上的第一导电结构层和第二衬底200上的第二导电结构层通过第一导电粘合结构106和第二导电粘合结构203面对面用贴合封装在一起，且第一衬底100与第一衬底导电结构107连接，第二衬底200与第二衬底导电结构204连接。采用本发明形成的MEMS麦克风结构，将第一衬底和第二衬底连接在地电位或通过低阻抗接地或其他屏蔽电位，形成电屏蔽，不需要额外使用接地的金属外壳形成屏蔽，就可以解决MEMS麦克风结构工作时受到外界电干扰的问题，而且本实施例的MEMS麦克风结构体积小，其形成方法制造工艺和封装工艺简单。 

本实施例中的MEMS麦克风结构中，所述固定电极也可以包括在第二导电结构层中，参见图2，所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜103’包括在第一衬底100上的所述第一导电结构层中，固定电极104’包括在第二衬底200上的第二导电结构层中，所述固定电极104’中包括用于声音信号进入的通孔109’。MEMS麦克风结构的其他部分与图1中的相同。第一开口101和第二开口201的位置与敏感薄膜103’对应，并且，第一开口101暴露出敏感薄膜103’，作为声音信号入口的第二开口201暴露出固定电极104’。 

本实施例中，第二开口直接将所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜或固定电极暴露，即，第二介质层在与第二开口对应的位置也为一个与第二开口对应的开口，在其他实施例中，还可以保留第二开口与对应位置处的部分第二介质层。 

实施例二： 

本实施例的MEMS麦克风结构，请参考图3，本实施例与实施例一的区别在于：与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜103或与敏感薄膜103相对应的固定电极104相对应位置的所述第二介质层202中具有至少一个通孔206，所述第二衬底200的第二开口201通过所述通孔206暴露出所述敏感薄膜103或固定电极104。本实施例的MEMS麦克风结构的其它部分与实施例一中的完全相同，在此不再复述。 

本实施例中，与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜103或固定电极104相对应位置的所述第二介质层202中具有至少一个通孔206，这样在敏感薄膜 103或固定电极104上方保留了部分第二介质层，形成此种带有通孔的结构可以用作阻挡灰尘或尘粒的过滤器，以保护MEMS麦克风不受外界灰尘的影响。 

本实施例中的通孔206的高度可以小于所述第二介质层202的厚度，只要能够保证MEMS麦克风结构过滤灰尘的强度即可，参见图4，通孔206的高度大约只保留图2中第二介质层202厚度的一部分。 

实施例三： 

在实施例二的基础上，本实施例中的MEMS麦克风结构还包括第三导电结构，参见图5，本实施例与实施例二的区别在于：与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜103或与敏感薄膜103相对应的固定电极104对应位置的所述第二介质层202中具有第三导电结构207和至少一个通孔206’，所述通孔206’贯穿所述第二介质层202和所述第三导电结构207。本实施例的MEMS麦克风结构的其它部分与实施例二（图3）中的完全相同，在此不再复述。 

优选地，所述第三导电结构为层状，层状第三导电结构的一个或多个表面被第二介质层覆盖，图5中为所述第三导电结构为层状，并且其上下表面都被第二介质层覆盖，在其他实施例中，第三导电结构也可以只有上或下表面被第二介质层覆盖。所述第三导电结构可以与第二衬底导电结构形成电连接，在ＭＥＭＳ麦克风组件工作时，所述第三导电结构也可以连接地电位或通过低阻抗接地或其他屏蔽电位。 

本实施例中，与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜103或与敏感薄膜103相对应的固定电极104对应位置的所述第二介质层202中具有第三导电结构207和至少一个通孔206’，所述通孔贯穿所述第二介质层202和所述第三导电结构207，第二衬底200的第二开口201通过所述通孔206’暴露出所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜103或与敏感薄膜103相对应的固定电极104，并且在敏感薄膜103或固定电极104上方保留了部分第二介质层，形成此种带有第三导电结构和通孔的结构，不仅可以用作阻挡灰尘或尘粒的过滤器，以保护MEMS麦克风不受外界灰尘的影响，而且第三导电结构与第二衬底导电结构形成电连接还可以进一步起到屏蔽外界电干扰的作用。 

实施例四： 

本实施例结合附图具体介绍本发明的MEMS麦克风结构的制作方法。 

参见图6，本发明的MEMS麦克风结构的制作方法，包括： 

步骤S1，提供第一衬底； 

步骤S2，在所述第一衬底上形成第一介质层和第一导电结构层，所述第一导电结构层包括MEMS麦克风组件、第一导电粘合结构、第一衬底导电结构,其中，所述MEMS麦克风组件包括敏感薄膜；所述第一导电粘合结构的上表面为第一粘合面；所述第一衬底导电结构贯穿所述第一介质层与所述第一衬底电连接； 

步骤S3，提供第二衬底，所述第二衬底中包含有信号处理电路元素； 

步骤S4，在所述第二衬底上形成第二介质层和第二导电结构层，所述第二导电结构层包括和第二衬底共同形成信号处理电路的导电结构、第二导电粘合结构和第二衬底导电结构；所述第二导电粘合结构的上表面为第二粘合面；所述第二衬底导电结构贯穿所述第二介质层与所述第一衬底电连接； 

步骤S5，将所述第一导电结构层和第二导电结构层通过所述第一导电粘合结构和所述第二导电粘合结构面对面贴合； 

步骤S6，在所述第一衬底中形成第一开口，所述第一开口与所述敏感薄膜相对应；在所述第二衬底和第二介质层中形成第二开口，所述第二开口与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜相对应。 

图7至图17为本发明提供的第四实施例的MEMS麦克风的制作方法过程图。 

执行步骤S1，提供第一衬底，所述第一衬底可以为单晶的半导体材料，本实施例中为单晶硅。所述第一衬底也可以为非晶衬底材料或者多晶衬底材料。 

可选地，可以在第一衬底背面进行光刻/刻蚀，制作麦克风组件位置的对准记号。 

执行步骤S2，请参考图7至图10，在所述第一衬底10上形成第一介质层和第一导电结构层，所述第一导电结构层包括MEMS麦克风组件、第一导电粘合结构14、第一衬底导电结构15，其中，所述MEMS麦克风组件包括敏感 薄膜12和与所述敏感薄膜相对应的固定电极13；所述第一导电粘合结构的上表面为第一粘合面；所述第一衬底导电结构贯穿所述第一介质层与所述第一衬底电连接。 

具体为，参见图7，在所述第一衬底10上表面形成有绝缘层11，所述绝缘层11用于隔离后续步骤形成的敏感薄膜和多个连接电极。 

所述绝缘层11的材料可以为氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅，所述绝缘层11的形成工艺为沉积工艺或者热氧化工艺，在本实施例中，所述绝缘层11的材料可以为氧化硅，采用热氧化工艺对单晶硅衬底10上表面进行氧化形成，本领域的技术人员可以根据待形成MEMS麦克风选择所述绝缘层11的厚度和材料，在此特意说明，不应过分限制本发明的保护范围。 

下面将形成麦克风组件的敏感薄膜和连接电极，参见图7，在所述第一衬底10上的绝缘层11上采用化学气相沉积工艺沉积低应力多晶硅薄膜，在所述低应力多晶硅薄膜表面形成光刻胶层（未图示），采用与连接电极121和所述敏感薄膜12相对的掩膜版对所述光刻胶层进行曝光、显影，形成光刻胶图形，以所述光刻胶图形为掩膜，采用等离子刻蚀工艺去除所述低应力多晶硅薄膜直至暴露出所述绝缘层11，形成所述连接电极121和所述敏感薄膜12，本实施例的所述连接电极与所述敏感薄膜由于采用刻蚀同一多晶硅薄膜形成，故位于同一层。 

所述敏感薄膜12用于和后续形成固定电极形成电容，且所述敏感薄膜12可以在声信号的作用下振动，将声信号转换为电信号；所述敏感薄膜12的材料为低应力多晶硅，所述敏感薄膜12的形状为方形、圆形或者其他形状，本领域的技术人员可以根据待形成MEMS麦克风选择适应的形状，在此特意说明，不应过分限制本发明的保护范围；还需要说明的是，由于选择低应力多晶硅来形成敏感薄膜12，使得采用低应力多晶硅的敏感薄膜12的MEMS麦克风能够进一步减小尺寸，从而降低生产成本。 

所述连接电极121为用于电连接MEMS麦克风的敏感薄膜12，所述连接电极121材料选自导电材料，所述连接电极121形成的位置、数量以及形状可以视具体的MEMS麦克风结构而定。 

参见图8，在包括所述连接电极121和敏感薄膜12的绝缘层11上形成覆 盖所述敏感薄膜12和多个连接电极121的介质层111。介质层111和介质层11共同形成第一介质层。所述介质层220材料为与所述敏感薄膜210和连接电极211具有选择刻蚀特性的材料，具体地，所述介质层220材料为氧化硅。在介质层111内刻蚀形成有多个第一通孔122，所述第一通孔122与连接电极211相对，同时刻蚀形成贯穿介质层111和介质层11的第二通孔124，第二通孔124暴露出所述第一衬底10。还可以在介质层111的上表面刻蚀形成凹槽123，所述凹槽123的位置与所述敏感薄膜12对应，在后续步骤中将在凹槽中形成用于防止所述敏感薄膜和所述固定电极粘连的挡板。 

参见图9，在介质层111表面形成多晶硅层131且所述多晶硅层131填充所述第一通孔122、第二通孔124和凹槽123。填充在所述第一通孔122和第二通孔124内的多晶硅层形成导电插塞，填充在所述凹槽123中的多晶硅层形成挡板，形成在所述介质层111表面的多晶硅层131在后续的工艺步骤中用于形成固定电极和第一顶层电极，从而能够采用一次沉积工艺形成导电插塞223和多晶硅层230，节约工艺步骤。 

在其他的实施例中，也可以在所述第一通孔122填充导电物质，然后再在所述介质层131表面形成导电材料层；本领域的技术人员可以根据具体的工艺要求来选择相适应的工艺方法，在此特意说明，不应过分限制本发明的保护范围。 

在所述多晶硅层131表面形成粘合层30，形成第一粘合面。所述粘合层30位于后续制作的第一导电粘合结构的上表面。所述粘合层30用于粘合后续形成的第一导电粘合结构和第二导电粘合结构。所述粘合层为导电粘性材料，可以为铝、锗、铜、金，或者为金锡合金、铝锗合金等。根据粘合层选用的材料，采用电子束蒸发、溅射或者电镀工艺形成粘合层。 

参见图10，刻蚀所述多晶硅层131形成与所述敏感薄膜12相对的固定电极13、与第一通孔122相对的顶层电极以及与第二通孔124相对的顶层电极；且所述固定电极13具有贯穿所述固定电极的通孔。第一通孔122相对的顶层电极、第一通孔122内的导电插塞和部分连接电极形成第一导电粘合结构14，所述顶层电极的上表面为第一粘合面。第二通孔124相对的顶层电极、第二通孔124内的导电插塞和部分连接电极形成第一衬底导电结构15，所述第一衬 底导电结构15与所述第一衬底10连接，可以用于连接地电压或通过低阻抗接地或其他屏蔽电位。本实施例中第一衬底导电结构15的上表面也形成有粘合层，用于粘合后续形成的第二衬底导电结构。 

MEMS麦克风组件的敏感薄膜12、与所述敏感薄膜相对的固定电极13、所述第一导电粘合结构和所述第一衬底导电结构形成第一导电结构层。 

执行步骤S3，提供第二衬底，所述第二衬底中形成有信号处理电路元素。 

所述第二衬底可以为单晶的半导体材料，在所述第二衬底不同位置进行掺杂形成信号处理电路元素，掺杂位置根据信号处理电路结构决定。本实施例中第二衬底为单晶硅，所述第二衬底也可以为非晶衬底材料或者多晶衬底材料。 

可选地，可以在第二衬底背面进行光刻/刻蚀，制作麦克风组件位置的对准记号。 

执行步骤S4，参见图11和图12，在所述第二衬底20上形成第二介质层和第二导电结构层，所述第二导电结构层包括信号处理电路的导电结构、第二导电粘合结构和第二衬底导电结构；所述第二导电粘合结构的上表面为第二粘合面；所述第二衬底导电结构贯穿所述第二介质层与所述第一衬底电连接。 

具体为，参见图10，在所述第一衬底20上表面形成有绝缘层21，所述绝缘层21用于隔离后续步骤形成的敏感薄膜和多个连接电极。 

所述绝缘层21的材料可以为氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅，本领域的技术人员可以根据待形成MEMS麦克风选择所述绝缘层21的厚度和材料，在此特意说明，不应过分限制本发明的保护范围。在所述绝缘层21上采用溅射沉积工艺溅射金属薄膜，在所述薄膜内光刻/刻蚀形成信号处理电路的导电结构（图中未示出）和多个连接电极22。本实施例中的金属薄膜可以采用铝等金属。 

对应实施例三中的MEMS麦克风结构，在本步骤中还包括在所述金属薄膜内光刻/刻蚀形成第三导电结构。 

参见图12，在包括所述连接电极22的绝缘层21上形成覆盖所述多个连接电极22的介质层211。介质层211和介质层21共同形成第二介质层。所述介质层211材料为氧化硅。在介质层211内光刻/刻蚀形成有多个通孔，其中，部分通孔暴露出连接电极22，部分通孔贯穿所述第二介质层暴露出所述第二 衬底20。对介质层211表面进行机械化学抛光抹平后，在介质层211表面形成导电层，并填充所述介质层211中的通孔形成导电插塞，光刻/刻蚀导电层形成第二导电粘合结构的顶层电极、第二衬底导电结构的顶层电极，同时还可以形成压焊板片25。暴露出连接电极22的通孔相对的顶层电极、通孔内的导电插塞和部分连接电极形成第二导电粘合结构23，所述顶层电极的上表面为第二粘合面。暴露出所述第二衬底20的通孔相对的顶层电极、通孔内的导电插塞和部分连接电极形成第二衬底导电结构24，所述第二衬底导电结构24与所述第二衬底20连接，可以用于连接地电位或通过低阻抗接地或其他屏蔽电位。 

第二衬底上的信号处理电路的导电结构、第二导电粘合结构和第二衬底导电结构形成第二导电结构层。 

执行步骤S5，参见图13，利用导电粘合层30将所述第一导电结构层和第二导电结构层通过所述第一导电粘合结构14和所述第二导电粘合结构23面对面贴合。 

所述粘合层30为导电粘性材料，以所述粘合层为金锡合金为例，将所述第二导电粘合结构23与第一导电粘合结构14对齐并进行加热，使得所述第二导电粘合结构23与第一导电粘合结构14粘合在一起。 

优选地，可以将第一衬底10和第二衬底20的背面进行磨薄，以减小MEMS麦克风结构的厚度。 

执行步骤S6，参见图14至图16，在所述第一衬底10中形成第一开口18，所述第一开口暴露出所述敏感薄膜或固定电极；在所述第二衬底20和第二介质层中形成第二开口27，所述第二开口暴露出所述MEMS麦克风组件的固定电极或敏感薄膜。 

具体为，参见图14，在第一衬底10的外表面沉积氧化硅层17，并在所述麦克风组件对应位置光刻/刻蚀氧化硅层17形成第一开口图形，还可以包括第三开口图形，所述第三开口用于暴露所述压焊板片25。在第二衬底20的外表面沉积氧化硅层26，并在所述麦克风组件对应位置光刻/刻蚀氧化硅层26形成第二开口图形。 

参见图15，对第一衬底10硅片进行深硅刻蚀，形成贯穿第一衬底10的 第一开口18和第三开口19，所述第一开口18和第三开口19暴露第一衬底10上的绝缘层11（即第一介质层）；对第二衬底20硅片进行深硅刻蚀，形成贯穿第二衬底20的第二开口27，所述第三开口27暴露第二衬底20上的绝缘层21（即第二介质层）。所述第二开口27用于形成声音信号的传输通道。 

参见图16，采用干法刻蚀方法释放第一开口18与所述固定电极13之间的第一介质层，第三开口19与所述压焊板片25之间的第一介质层；采用干法刻蚀方法释放第二开口27与所述固定电极13之间的第二介质层，暴露出所述MEMS麦克风组件的固定电极13、敏感薄膜12和压焊板片25，完成本发明的MEMS麦克风结构的制作。 

上述制作过程制作的MEMS麦克风结构的固定电极包括在第一导电结构层中（如图1），对于固定电极包括在第二导电结构层中的情况（如图2），与上述过程类似，在这里不再详细说明。 

实施例五： 

本实施例的制作方法对应实施例二或三中的MEMS麦克风结构的制作。与实施例四的区别在于，在步骤S4中还包括在第二介质层中形成通孔的步骤，参见图16，在利用导电粘合层将所述第一导电结构层和第二导电结构层通过所述第一导电粘合结构和所述第二导电粘合结构面对面贴合之前，在第二介质层中对应麦克风组件的位置处形成多个孔洞28，所述孔洞可以贯穿或不贯穿第二介质层。相应地，步骤S6中，形成第二开口后，如果所述孔洞贯穿第二介质层，则可以保留其他部分的介质层，如果所述孔洞不贯穿第二介质层，则这时可以刻蚀部分第二介质层以使孔洞贯穿形成通孔，使第二开口通过所述通孔暴露出所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜或固定电极，在第二开口与MEMS麦克风组件的敏感薄膜或固定电极之间保留有具有通孔结构的第二介质层的材料，可以用作阻挡灰尘或尘粒的过滤器，以保护MEMS麦克风组件不受外界灰尘的影响。其他步骤与实施例四中的完全相同，在这里不再复述。 

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可 能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。 

Claims (10)

1.一种MEMS麦克风结构，其特征在于，包括：

第一衬底，所述第一衬底具有第一开口；

所述第一衬底上的第一介质层和第一导电结构层，所述第一导电结构层包括MEMS麦克风组件、第一导电粘合结构、第一衬底导电结构，其中，所述MEMS麦克风组件包括敏感薄膜，所述第一开口与所述敏感薄膜相对应；所述第一导电粘合结构的上表面为第一粘合面；所述第一衬底导电结构贯穿所述第一介质层与所述第一衬底连接；

第二衬底，所述第二衬底具有第二开口，所述第二衬底包含有信号处理电路元素；

所述第二衬底上的第二介质层和第二导电结构层，所述第二导电结构层包括和第二衬底共同形成信号处理电路的导电结构、第二导电粘合结构和第二衬底导电结构；所述第二导电粘合结构的上表面为第二粘合面；所述第二衬底导电结构贯穿所述第二介质层与所述第二衬底连接；

所述第一导电结构层和第二导电结构层通过所述第一导电粘合结构和第二导电粘合结构面对面贴合；所述第二开口与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜相对应；

所述MEMS麦克风组件工作时，所述第一衬底导电结构和/或第二衬底导电结构连接地电位或通过低阻抗接地或其他屏蔽电位。

2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜相对应位置的所述第二介质层中具有至少一个通孔，所述第二开口通过所述通孔暴露出所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜或与所述敏感薄膜相对应的固定电极，所述固定电极包括在所述第一导电结构层或第二导电结构层中。

3.根据权利要求2所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述通孔的高度小于所述第二介质层的厚度。

4.根据权利要求2或3所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，与所述敏感薄膜或固定电极对应位置的所述第二介质层中具有第三导电结构，所述通孔贯穿所述第二介质层和所述第三导电结构。

5.根据权利要求4所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述第三导电结构连接地电位或通过低阻抗接地或其他屏蔽电位。

6.根据权利要求1所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述第二介质层上表面还包括压焊板片，所述第一衬底包括第三开口，所述第三开口暴露所述压焊板片。

7.根据权利要求1所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述MEMS麦克风组件还包括用于防止所述敏感薄膜和与所述敏感薄膜相对应的固定电极粘连的挡板。

8.根据权利要求1所述的MEMS麦克风结构，其特征在于，所述第一衬底为导体或半导体；所述第二衬底为半导体。

9.一种MEMS麦克风结构的制作方法，其特征在于，包括步骤：

提供第一衬底；

在所述第一衬底上形成第一介质层和第一导电结构层，所述第一导电结构层包括MEMS麦克风组件、第一导电粘合结构、第一衬底导电结构，其中，所述MEMS麦克风组件包括敏感薄膜；所述第一导电粘合结构的上表面为第一粘合面；所述第一衬底导电结构贯穿所述第一介质层与所述第一衬底电连接；

提供第二衬底，在第二衬底中包含有信号处理电路元素；

在所述第二衬底上形成第二介质层和第二导电结构层，所述第二导电结构层包括和第二衬底共同形成信号处理电路的导电结构、第二导电粘合结构和第二衬底导电结构；所述第二导电粘合结构的上表面为第二粘合面；所述第二衬底导电结构贯穿所述第二介质层与所述第一衬底电连接；

将所述第一导电结构层和第二导电结构层通过所述第一导电粘合结构和所述第二导电粘合结构面对面贴合；

在所述第一衬底中形成第一开口，所述第一开口与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜相对应；在所述第二衬底和第二介质层中形成第二开口，所述第二开口与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜相对应。

10.根据权利要求9所述的MEMS麦克风结构的制作方法，其特征在于，将所述第一导电结构层和第二导电结构层通过所述第一导电粘合结构和所述第二导电粘合结构面对面贴合步骤前还包括：

在所述第二介质层中形成至少一个孔洞；

在所述第二衬底和第二介质层中形成第二开口步骤为：

在所述第二衬底和部分第二介质层中形成第二开口，使所述孔洞形成通孔，所述第二开口通过所述通孔暴露出所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜或与所述敏感薄膜相对应的固定电极。

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