CN105159027A - 适用于mems麦克风的光掩膜结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于MEMS麦克风的光掩膜结构，所述光掩膜结构包括SOI基板和形成在所述SOI基板的阶梯型开口；所述SOI基板包括硅衬底、中间绝缘层和硅顶层，所述中间绝缘层位于所述硅衬底和所述硅顶层之间；所述阶梯型开口包括第一开口部和第二开口部，其中所述第一开口部贯穿所述硅顶层且其开口面积与待制作的连接盘的面积相对应，所述第二开口部至少贯穿所述硅衬底并与所述第一开口部相连通，所述第二开口部的开口面积大于所述第一开口部。本发明还提供一种所述光掩膜结构的制作方法。

Description

适用于MEMS麦克风的光掩膜结构及其制作方法

【技术领域】

本发明涉及麦克风制作技术，特别地，涉及一种适用于微机电系统(Micro-Electro-MechanicSystem,MEMS)麦克风的光掩膜结构以及所述光掩膜结构的制作方法。

【背景技术】

随着无线通讯的发展，用户对移动电话的通话质量要求越来越高，麦克风作为移动电话的语音拾取装置，其设计的好坏直接影响移动电话的通话质量。目前在移动电话应用较为广泛的麦克风是MEMS麦克风，一种与本发明相关的MEMS麦克风包括振膜和背板，二者分别具有相应的连接盘(BondPad)，即振膜连接盘和背板连接盘。所述振膜和所述背板相互键合从而构成MEMS声传感电容，且所述MEMS声传感电容进一步通过所述振膜连接盘和所述背板连接盘连接到处理芯片以将声传感信号输出给处理芯片进行信号处理。

所述MEMS麦克风一般是采用半导体制作工艺制作而成的，其中为形成上述振膜连接盘和背板连接盘，需要制作相应的光掩膜板(ShadowMask)并且利用所述光掩膜板来在MEMS芯片的连接盘所在区域进行金属沉积处理。由于所述振膜连接盘和所述背板连接盘的尺寸一般较小(比如100μm×100μm)，为制作上述小尺寸连接盘结构，一种相关技术光掩膜板在制作所述振膜连接盘和所述背板连接盘的区域分别蚀刻出两个倒锥形开口，然而由于倒锥形开口的顶部开口面积一般需要占用较大(比如460μm×460μm)，因此所述两个倒锥形开口的顶部距离较小，此一方面不利于在小尺寸MEMS麦克风制作多个连接盘，另一方面也难以实现光掩膜板与MEMS芯片之间的精确对准。

有鉴于此，有必要提供一种适用于MEMS麦克风的光掩膜结构以及所述光掩膜板的制作方法。

【发明内容】

本发明的其中一个目的是为了解决上述问题而提供一种适用于MEMS麦克风的光掩膜结构；本发明的另一个目的是提供一种上述光掩膜结构的制作方法。

本发明提供的适用于MEMS麦克风的光掩膜结构，包括SOI基板和形成在所述SOI基板的阶梯型开口；所述SOI基板包括硅衬底、中间绝缘层和硅顶层，所述中间绝缘层位于所述硅衬底和所述硅顶层之间；所述阶梯型开口包括第一开口部和第二开口部，其中所述第一开口部贯穿所述硅顶层且其开口面积与待制作的连接盘的面积相对应，所述第二开口部至少贯穿所述硅衬底并与所述第一开口部相连通，所述第二开口部的开口面积大于所述第一开口部。

在本发明提供的光掩膜结构一种较佳实施例中，所述SOI基板还包括形成在所述硅衬底表面的第一绝缘层，且所述第二开口部同时贯穿所述第一绝缘层、所述硅衬底和所述中间绝缘层。

在本发明提供的光掩膜结构一种较佳实施例中，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层、所述硅顶层和所述硅衬底中的任一层形成有对位标记，且所述对位标记形成在所述第二开口部的外围。

在本发明提供的光掩膜结构一种较佳实施例中，所述SOI基板还包括形成在所述硅顶层表面的第二绝缘层，且所述第一开口部同时贯穿所述第二绝缘层和所述硅顶层。

在本发明提供的光掩膜结构一种较佳实施例中，所述中间绝缘层为第一中间绝缘层，且所述SOI基板还包括硅中间层和第二中间绝缘层，所述第一中间绝缘层、所述硅中间层和所述第二中间绝缘层依序层叠设置在所述硅衬底和所述硅顶层之间，且所述阶梯型开口还包括同时贯穿所述第一中间绝缘层、所述硅中间层和所述第二中间绝缘层的第三开口部，其开口面积大于所述第一开口部但小于所述第二开口部；所述第二开口部通过所述第三开口部与所述第二开口部相连通。

本发明提供的光掩膜结构的制作方法，包括：提供SOI基板，所述SOI基板包括硅衬底、中间绝缘层和硅顶层，其中所述中间绝缘层位于所述硅衬底和所述硅顶层之间；在所述硅顶层和所述硅衬底分别蚀刻出第一开口部和第二开口部，其中，所述第一开口部贯穿所述硅顶层且其开口面积与待制作的连接盘的面积相对应，而所述第二开口部至少贯穿所述硅衬底且其开口面积大于所述第一开口部；将所述第二开口部与所述第一开口部相连通以形成阶梯形开口。

在本发明提供的光掩膜结构的制作方法一种较佳实施例中，所述SOI基板还包括分别形成在所述硅衬底和所述硅顶层表面的第一绝缘层和第二绝缘层，并且所述第一开口部同时贯穿所述第二绝缘层和所述硅顶层，而所述第二开口部同时贯穿所述第一绝缘层和所述硅衬底。

在本发明提供的光掩膜结构的制作方法一种较佳实施例中，还包括：在所述第一绝缘层、所述第二绝缘层、所述硅衬底和所述硅顶层中的任一层的边缘区域蚀刻出对位标记，所述对位标记形成在所述第二开口部的外围。

在本发明提供的光掩膜结构的制作方法一种较佳实施例中，将所述第二开口部与所述第一开口部相连通包括：将所述第二开口部所在区域的中间绝缘层蚀刻掉，以使所述第二开口部从所述硅衬底延伸到所述中间绝缘层并与所述第一开口部相连通。

在本发明提供的光掩膜结构的制作方法一种较佳实施例中，所述中间绝缘层为第一中间绝缘层，且所述SOI基板还包括硅中间层和第二中间绝缘层，所述第一中间绝缘层、所述硅中间层和所述第二中间绝缘层依序层叠设置在所述硅衬底和所述硅顶层之间，并且将所述第二开口部与所述第一开口部相连通包括：在所述第二开口部所在区域形成同时贯穿所述第一中间绝缘层、所述硅中间层和所述第二中间绝缘层的第三开口部，以使所述第二开口部通过所述第三开口部与所述第二开口部相连通，其中所述第三开口部的开口面积大于所述第一开口部但小于所述第二开口部。

本发明提供的适用于MEMS麦克风的光掩膜结构及其制作方法采用阶梯型开口来代替相关技术的倒锥形开口来在所述MEMS麦克风芯片的相应区域进行连接盘制作，可以有效地减小顶部开口面积，便于在所述MEMS麦克风芯片同时制作多个连接盘，并且所述光掩膜结构还有利于所述光掩膜结构与所述MEMS麦克风芯片之间的精确对准。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明提供的适用于MEMS麦克风的光掩膜结构第一种实施例的结构示意图；

图2a-2f是图1所示的光掩膜结构的制作方法的工艺示意图；

图3是本发明提供的适用于MEMS麦克风的光掩膜结构第二种实施例的结构示意图；

图4a-4f是图3所示的光掩膜结构的制作方法的工艺示意图；

图5是本发明提供的适用于MEMS麦克风的光掩膜结构第三种实施例的结构示意图；

图6a-6g是图5所示的光掩膜结构的制作方法的工艺示意图。

【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的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的适用于MEMS麦克风的光掩膜结构主要是采用SOI(SiliconOnInsulator,绝缘硅片)基板来代替传统的光掩膜板(ShadowMask)，并在SOI基板中与MEMS麦克风的连接盘相对应的区域形成阶梯型开口，来实现MEMS麦克风的连接盘制作。

请参阅图1，其为本发明提供的适用于MEMS麦克风的光掩膜结构第一种实施例的结构示意图。所述光掩膜结构100可以设置在MEMS麦克风芯片10上方并与所述MEMS麦克风芯片10相互对准，以便于制作出所述MEMS麦克风芯片10的背板连接盘11和振膜连接盘12。具体地，所述光掩膜结构100可以包括SOI基板110以及形成在所述SOI基板110的第一阶梯型开口120和第二阶梯型开口130。

所述SOI基板110包括硅衬底111、中间绝缘层112和硅顶层113，所述硅衬底111可以为单晶硅基衬底，所述中间绝缘层112可以为形成在所述硅衬底111表面的氧化层，比如二氧化硅(SiliconOxide)层，所述硅顶层113可以为在所述中间绝缘层112外延生长而成的单晶硅层。也即是说，所述硅衬底111、所述中间绝缘层112和所述硅顶层113依序层叠设置从而形成SOI结构，并且，当所述光掩膜结构100与所述MEMS麦克风芯片10相互对准时，所述硅顶层113靠近所述MEMS麦克风芯片10，如图1所示。

所述第一阶梯型开口120和所述第二阶梯型开口130分别与所述MEMS麦克风芯片10的背板连接盘11和振膜连接盘12相对应。并且，所述第一阶梯型开口120和所述第二阶梯型开口130均可以通过深反应离子刻蚀(DeepReactiveIonEtching,DRIE)技术在所述SOI基板110加工而成，且其可以为贯穿所述SOI基板110且具有阶梯型内部轮廓的通孔；在本实施例中，所述第一阶梯型开口120和所述第二阶梯型开口130均可以为单级阶梯型开口。

所述第一阶梯型开口120包括相互连通的第一开口部121和第二开口部122。其中，所述第一开口部121形成在所述硅顶层113并贯穿所述硅顶层113；所述第一开口部121可以与所述MEMS麦克风芯片10的背板连接盘11位置相对应，且其开口的形状和面积可以与所述背板连接盘11相匹配。所述第二开口部122形成在所述硅衬底111和所述中间绝缘层112，并且贯穿所述硅衬底111和所述中间绝缘层112从而与所述第一开口部121相连通。所述第二开口部122的开口形状可以与所述第一开口部121相同，但其开口面积大于所述第一开口部121。另外，所述第一开口部121的位置可以恰好位于所述第二开口部122的中心，由此，在所述第一阶梯型开口120内部可以形成如图1所示的第一阶梯面125。

所述第二阶梯型开口130的结构与所述第一阶梯型开口120基本相同，具体地，所述第二阶梯型开口130同样包括相互连通的第三开口部131和第四开口部132。其中，所述第三开口部131贯穿所述硅顶层113，并与所述MEMS麦克风芯片10的背板连接盘11在位置、形状和面积等方面相对应。所述第四开口部132贯穿所述硅衬底111和所述中间绝缘层112并与所述第三开口部131相连通。另外，所述第四开口部132的开口面积大于所述第三开口部131，且所述第三开口部131的位置可以恰好位于所述第四开口部132中心，从而在所述第二阶梯型开口130内部形成如图1所示的第二阶梯面135。

在利用图1所示的光掩膜结构100制作所述MEMS麦克风芯片10的背板连接盘11和振膜连接盘12时，首先可以将所述光掩膜结构100设置在所述MEMS麦克风芯片10上方，并且使所述光掩膜结构100的第一阶梯型开口120和第二阶梯型开口130分别与所述MEMS麦克风芯片10待形成所述背板连接盘11和所述振膜连接盘12的区域相对准；接着，利用所述第一阶梯型开口120和所述第二阶梯型开口130向所述MEMS麦克风芯片10的相应区域执行金属沉积，由此便可以在所述第一阶梯型开口120的第一开口部121对准区域形成所述背板连接盘11，并在所述第二阶梯型开口130的第三开口部131对准区域形成所述振膜连接盘12。

本实施例提供的光掩膜结构100采用阶梯型开口来代替相关技术的倒锥形开口来在所述MEMS麦克风芯片10的相应区域进行连接盘制作，因此可以有效地减小顶部开口面积，便于在所述MEMS麦克风芯片10同时制作多个连接盘，并且所述光掩膜结构100由于顶部开口面积较小还可以保证预留出一定的对准区域，有利于所述光掩膜结构100与所述MEMS麦克风芯片10之间的精确对准。

另一方面，本发明还提供一种用于制作图1所示的光掩膜结构100的制作方法，请参阅图2a～2f，其为本发明提供的用于制作图1所示的光掩膜结构的制作方法的工艺示意图。所述光掩膜结构的制作方法包括以下步骤：

步骤S11，提供SOI基板110；

请参阅图2a，所述SOI基板110可以包括硅衬底111、中间绝缘层112和硅顶层113，所述硅衬底111、所述中间绝缘层112和所述硅顶层113依序层叠设置从而形成SOI结构。

步骤S12，在所述SOI基板110的硅顶层113表面涂布光阻材料(Photoresistor)，并在所述硅顶层113蚀刻出第一开口部121和第三开口部131；

请参阅图2b，在本步骤中，首先在所述SOI基板110的硅顶层113表面均匀地涂布第一光阻材料层101，接着利用深反应离子刻蚀技术在所述硅顶层113中与待制作的背板连接盘和振膜连接盘相应的位置蚀刻出第一开口部121和第三开口部131。

其中，所述第一开口部121和所述第三开口部131的开口面积分别与待制作的背板连接盘和振膜连接盘的面积相对应；本实施例利用深反应离子刻蚀技术来蚀刻出所述第一开口部121和所述第三开口部131，可以保证较为精确地控制所述第一开口部121和所述第三开口部131的尺寸，使其满足后面工序关于背板连接盘和振膜连接盘的制作需求。

步骤S13，去除所述硅顶层113表面的光阻材料，如图2c所示；

步骤S14，将所述SOI基板110翻转，并在所述SOI基板110的硅衬底111表面涂布光阻材料；

具体地，请参阅图2d，在所述硅顶层113表面的光阻材料去除之后，将所述SOI基板110翻转使得所述硅衬底111朝上设置，并且，在所述硅衬底111表面均匀地涂布第二光阻材料层102。

步骤S15，在所述硅衬底111蚀刻出第二开口部122和第四开口部132；

请参阅图2e，在所述第二光阻材料层102涂布在所述硅衬底111的表面之后，可以利用光刻技术(比如深反应离子刻蚀技术)在所述硅衬底111蚀刻出第二开口部122和第四开口部132，其中，所述第二开口部122和所述第四开口部132分别形成在所述第一开口部121和所述第三开口部131的相应位置，且所述第二开口部122和所述第四开口部132的开口面积可以分别大于所述第一开口部121和所述第三开口部131。

在本步骤中，所述硅衬底111蚀刻出第二开口部122和第四开口部132，所述第二开口部122和所述第四开口部132将分别与所述第一开口部121和所述第三开口部131相对，并且中间间隔有所述SOI基板110的中间绝缘层112，如图2e所示。

步骤S16，将所述第二开口部122和所述第四开口部132所在区域的中间绝缘层112蚀刻掉以在所述SOI基板110形成第一阶梯型开口120和第二阶梯型开口130。

具体地，请参阅图2f，本步骤可以去除掉所述硅衬底111表面的光阻材料层102，同时将所述第二开口部122和所述第四开口部132所在区域的中间绝缘层112蚀刻掉，从而将所述第二开口部122和所述第四开口部132从所述硅衬底111延伸到所述中间绝缘层112，并分别与所述第一开口部121和所述第三开口部131相连通。由此，便可以在所述SOI基板110形成如图1所示的第一阶梯型开口120和第二阶梯型开口130。

应当理解，在本发明提供的光掩膜结构的制作方法中，各个步骤之间的先后顺序并没有限制，比如，在一种替代实施例中，所述第二开口部122和所述第四开口部132也可以在所述第一开口部121和所述第三开口部131制作之前先在所述硅衬底111蚀刻得到，在这种情况下，上述光掩膜结构的制作方法的各个步骤之间的顺序需要进行相应的调整。

请参阅图3，其为本发明提供的适用于MEMS麦克风的光掩膜结构第二种实施例的结构示意图。所述光掩膜结构200同样可以用来制作出MEMS麦克风芯片20的背板连接盘21和振膜连接盘22，其与图1所示的光掩膜结构100相类似，以下主要介绍所述光掩膜结构200与图1所示的光掩膜结构100的主要区别。

所述光掩膜结构200包括SOI基板210以及在所述SOI基板210的第一阶梯型开口220和第二阶梯型开口230。如图3所示，所述SOI基板210除了包括依序层叠设置的硅衬底211、中间绝缘层212和硅顶层213以外，还进一步包括第一绝缘层214和第二绝缘层215。所述第一绝缘层214和所述第二绝缘层215可以分别为二氧化硅层，且二者分别形成在所述硅衬底211表面和所述硅顶层213表面。

所述第一阶梯型开口220包括第一开口部221和第二开口部222，其中所述第一开口部221贯穿所述硅顶层213及其表面的第二绝缘层215，并与所述MEMS麦克风芯片20的背板连接盘21相对应，且其开口面积与所述背板连接盘21相同；所述第二开口部222贯穿所述中间绝缘层212和所述硅衬底213及其表面的第一绝缘层214，并与所述第一开口部221相连通，且其开口面积大于所述第一开口部221的开口面积。

相类似地，所述第二阶梯型开口230包括第三开口部231和第四开口部232，其中所述第三开口部231贯穿所述硅顶层213及其表面的第二绝缘层215，并与所述MEMS麦克风芯片20的振膜连接盘22相对应，且其开口面积与所述振膜连接盘22相同；所述第四开口部232贯穿所述中间绝缘层212和所述硅衬底213及其表面的第一绝缘层214，并与所述第三开口部231相连通，且其开口面积大于所述第三开口部231的开口面积。

另一方面，在本实施例中，可选地，所述光掩膜结构200还可以进一步包括多个对位标记240，所述对位标记240可以在所述第一绝缘层214通过蚀刻工艺制作而成，且所述多个对位标记240可以分别形成在所述第一阶梯型开口220的第二开口部222和所述第二阶梯型开口230的第四开口部232的外围区域，即是形成在临近于所述SOI基板210的两侧边缘区域。

本实施例提供的光掩膜结构200通过在所述硅顶层213表面设置所述第二绝缘层215，可以便于所述光掩膜结构200与所述MEMS麦克风芯片20之间的临时键合(TemporaryBonding)，并且在连接盘制作完成之后并且在连接盘制作完成之后，便可以去制作所述光掩膜结构200与所述MEMS麦克风芯片20之间的解键合(De-bonding)。另外，所述光掩膜结构200通过在所述硅衬底211表面设置所述第一绝缘层214并在所述第一绝缘层214形成所述对位标记240，可以有效地提高所述光掩膜结构200与所述MEMS麦克风芯片20的对准精度，保证所述MEMS麦克风芯片20的连接盘制作精度。

应当理解，所述对位标记240主要是用于实现所述光掩膜结构200和所述MEMS麦克风芯片20之间的精确对准，因此，其具体位置可以不局限于在所述第一绝缘层214，比如，在其他替代实施例中，所述对位标记240也形成在所述第二绝缘层215的相应区域，或者，所述对位标记240还可以形成在所述硅衬底211或者所述硅顶层213。

请参阅图4a～4f，其为用于制作图3所示的光掩膜结构200的制作方法的工艺示意图。所述光掩膜结构200的制作方法与图2a～2f所示的光掩膜结构100的制作方法相类似，具体地，所述光掩膜结构200的制作方法包括以下步骤：

步骤S21，提供SOI基板210；

请参阅图4a，所述SOI基板210可以包括硅衬底211、中间绝缘层212、硅顶层213、第一绝缘层214和第二绝缘层215，所述硅衬底211、所述中间绝缘层212和所述硅顶层213依序层叠设置从而形成SOI结构，所述第一绝缘层214和第二绝缘层215分别形成在所述硅衬底211和所述硅顶层213的表面。

步骤S22，在所述SOI基板210的第二绝缘层215表面涂布光阻材料，并在所述第二绝缘层215和所述硅顶层213蚀刻出第一开口部221和第三开口部231；

请参阅图4b，在本步骤中，首先在所述SOI基板210的第二绝缘层215表面均匀地涂布第一光阻材料层201，接着利用深反应离子刻蚀技术在所述第二绝缘层215和硅顶层213中与待制作的背板连接盘和振膜连接盘相对应的位置蚀刻出第一开口部221和第三开口部231，其中所述第一开口部121和所述第三开口部131同时贯穿所述第二绝缘层215和所述硅顶层213。

步骤S23，去除所述硅顶层213表面的光阻材料，如图4c所示；

步骤S24，将所述SOI基板210翻转，并在所述SOI基板210的第一绝缘层214蚀刻出对位标记240；

具体地，请参阅图4d，本步骤中，首先将所述SOI基板210翻转使得所述第一绝缘层214朝上设置，并且在所述第一绝缘层214表面均匀地涂布第二光阻材料层202；接着，利用光刻技术在所述第一绝缘层214的边缘区域蚀刻出对位标记240。

步骤S25，在所述第一绝缘层214和所述硅衬底111蚀刻出第二开口部222和第四开口部232；

请参阅图4e，具体地，在所述对位标记240形成之后，可以在所述第一绝缘层214表面重新涂布光阻材料，所述光阻材料覆盖整个第一绝缘层214表面，包括所述对位标记240所在区域。接着，利用光刻技术(比如深反应离子刻蚀技术)在所述第一绝缘层214和所述硅衬底211蚀刻出第二开口部222和第四开口部232，其中，所述第二开口部222和所述第四开口部232分别形成在所述第一开口部221和所述第三开口部231的相应位置，并且同时贯穿所述第一绝缘层214和所述硅衬底211。另外，所述第二开口部222和所述第四开口部232的开口面积可以分别大于所述第一开口部221和所述第三开口部231，如图4e所示。

步骤S26，将所述第二开口部222和所述第四开口部232所在区域的中间绝缘层212蚀刻掉以在所述SOI基板210形成第一阶梯型开口220和第二阶梯型开口230。

具体地，请参阅图4f，本步骤可以去除掉所述第一绝缘层214表面的光阻材料，同时将所述第二开口部222和所述第四开口部232所在区域的中间绝缘层212蚀刻掉，从而将所述第二开口部222和所述第四开口部232从所述硅衬底211延伸到所述中间绝缘层212，并分别与所述第一开口部221和所述第三开口部231相连通。由此，便可以在所述SOI基板210形成如图3所示的第一阶梯型开口220和第二阶梯型开口230。

在一种替代实施例中，所述对位标记240也可以形成在所述第二绝缘层215，相对应地，上述实施例中，步骤S24可以替换为：在所述SOI基板210的第二绝缘层215蚀刻出对位标记240，且所述对位标记240可以在所述步骤S22的第一开口部221和第二开口部231蚀刻之前形成在所述第二绝缘层215，或者，其也可以在所述第一开口部221和所述第二开口部231蚀刻完成之后再形成在所述第二绝缘层215，并且，所述对位标记240也可以在所述硅顶层213表面的光阻材料去除之前(即所述步骤S23)在所述第二绝缘层215蚀刻得到。

在另一种替代实施例中，所述对位标记240也可以形成在所述硅衬底211或者所述硅顶层213，也即是说，在步骤S21提供的SOI基板210中，所述硅衬底211或者所述硅顶层213可以在相应区域预先蚀刻有所述对位标记240；在这种情况下，所述步骤S24可以省略。

请参阅图5，其为本发明提供的适用于MEMS麦克风的光掩膜结构第三种实施例的结构示意图。所述光掩膜结构300同样可以用来制作出MEMS麦克风芯片30的背板连接盘31和振膜连接盘32，其与图1所示的光掩膜结构100相类似，以下主要介绍所述光掩膜结构300与图1所示的光掩膜结构100的主要区别。

所述光掩膜结构300包括SOI基板310以及在所述SOI基板310的第一阶梯型开口320和第二阶梯型开口330。如图5所示，所述SOI基板310包括依序层叠设置的硅衬底311、第一中间绝缘层312、硅中间层313、第二中间绝缘层314和硅顶层315。所述第一中间绝缘层312和所述第二中间绝缘层314可以分别为二氧化硅层，二者夹设在所述硅衬底311、所述硅中间层313和所述硅顶层315之间，从而形成多层SOI结构。

在本实施例中，所述第一阶梯型开口320和所述第二阶梯型开口330均为贯穿所述SOI基板310的多级阶梯型开口，即是二者均具有多级阶梯的内部轮廓。

具体地，所述第一阶梯型开口320包括第一开口部321、第二开口部322和第三开口部323，其中所述第一开口部321贯穿所述硅顶层315，并与所述MEMS麦克风芯片30的背板连接盘31相对应，且其开口面积与所述背板连接盘31相同；所述第二开口部322贯穿所述硅衬底311，其通过所述第三开口部323与所述第一开口部321相连通，且其开口面积大于所述第一开口部321的开口面积。所述第三开口部323位于所述第一开口部321和所述第二开口部322之间，其贯穿所述第一中间绝缘层312、所述中间硅层313和所述第二中间绝缘层314，且其开口面积大于所述第一开口部321的开口面积但小于所述第二开口部322的开口面积，从而在所述第一阶梯型开口320内部形成如图5所示的第一阶梯面325和第二阶梯面326。

相类似地，所述第二阶梯型开口330包括第四开口部331、第五开口部332和第六开口部333，其中所述第四开口部331贯穿所述硅顶层315，并与所述MEMS麦克风芯片30的振膜连接盘32相对应，且其开口面积与所述振膜连接盘32相同；所述第五开口部332贯穿所述硅衬底311，其通过所述第六开口部333与所述第四开口部331相连通，且其开口面积大于所述第四开口部331的开口面积。所述第六开口部333位于所述第四开口部331和所述第五开口部332之间，其贯穿所述第一中间绝缘层312、所述中间硅层313和所述第二中间绝缘层314，且其开口面积大于所述第四开口部331的开口面积但小于所述第五开口部332的开口面积，从而在所述第二阶梯型开口330内部形成如图5所示的第三阶梯面335和第四阶梯面336。

本实施例提供的光掩膜结构300通过采用具有多层SOI结构的SOI基板310并在其内部形成多级阶梯型开口，即所述第一阶梯型开口320和所述第二阶梯型开口330，分别用来制作所述MEMS麦克风芯片30的背板连接盘31和振膜连接盘33，更有利于满足小尺寸连接盘的制作需求，保证所述MEMS麦克风芯片30的连接盘制作精度。

请参阅图6a～6f，其为用于制作图5所示的光掩膜结构300的制作方法的工艺示意图。所述光掩膜结构300的制作方法与图2a～2f所示的光掩膜结构100的制作方法相类似，具体地，所述光掩膜结构300的制作方法包括以下步骤：

步骤S31，提供SOI基板310；

请参阅图6a，所述SOI基板310可以包括硅衬底311、第一中间绝缘层312、硅中间层313、第二中间绝缘层314和硅顶层315，所述硅衬底311、所述第一中间绝缘层312、所述硅中间层313、所述第二中间绝缘层314和所述硅顶层315依序层叠设置从而形成多层SOI结构。

步骤S32，在所述SOI基板310的硅顶层315表面涂布光阻材料，并在所述硅顶层315蚀刻出第一开口部321和第四开口部331；

请参阅图6b，在本步骤中，首先在所述SOI基板310的硅顶层215表面均匀地涂布第一光阻材料层301，接着利用深反应离子刻蚀技术在所述硅顶层315中与待制作的背板连接盘和振膜连接盘相对应的位置蚀刻出第一开口部321和第四开口部331，其中所述第一开口部321和所述第四开口部331贯穿所述硅顶层315，并且其开口面积与待制作的背板连接盘和振膜连接盘的面积相对应。

步骤S33，去除所述硅顶层315表面的光阻材料，如图6c所示；

步骤S34，将所述SOI基板310翻转，并在所述SOI基板310的硅衬底311表面涂布光阻材料；

具体地，请参阅图6d，本步骤中，首先将所述SOI基板310翻转使得所述硅衬底311朝上设置，并且在所述硅衬底311表面均匀地涂布第二光阻材料层302。

步骤S35，在所述硅衬底311蚀刻出第二开口部322和第五开口部332；

请参阅图6e，具体地，在将所述第二光阻材料层302涂布在所述硅衬底311表面之后，可以利用光刻技术(比如深反应离子刻蚀技术)在所述硅衬底311蚀刻出第二开口部322和第五开口部332。其中，所述第二开口部322和所述第五开口部332分别形成在所述第一开口部321和所述第四开口部331的相应位置，并且贯穿所述硅衬底311，从而使得所述第一中间绝缘层312暴露出来。另外，所述第二开口部322和所述第五开口部332的开口面积可以大于所述第一开口部321和所述第四开口部331，如图6e所示。

步骤S36，通过所述第二开口部322和所述第五开口部332在所述第一中间绝缘层312和硅中间层313蚀刻出第三开口部323和第六开口部333；

具体地，请参阅图6f，在本步骤中，首先在所述硅衬底311表面重新涂布第三光阻材料层303，所述第三光阻材料层303通过所述第二开口部322和所述第五开口部332覆盖到所述第一中间绝缘层312的相应区域；接着，利用光刻技术在所述第一中间绝缘层312和硅中间层313蚀刻出第三开口部323和第六开口部333，所述第三开口部323和所述第六开口部333同时贯穿所述第一中间绝缘层312和所述硅中间层313，且其开口面积大于所述第一开口部321和所述第四开口部331的开口面积，但小于所述第二开口部322和所述第五开口部332的开口面积。

步骤S37，将所述第三开口部323和所述第六开口部333所在区域的第二中间绝缘层314蚀刻掉以在所述SOI基板310形成具有多级阶梯轮廓的第一阶梯型开口320和第二阶梯型开口330。

具体地，请参阅图6g，本步骤可以去除掉所述第三光阻材料层303，同时将所述第三开口部323和所述第六开口部333所在区域的第二中间绝缘层314蚀刻掉，从而将所述第三开口部323和所述第六开口部333从所述硅中间层313延伸到所述第二中间绝缘层314。由此，所述第一开口部321和331便可以通过所述第三开口部323和所述第六开口部333与所述第二开口部322和所述第五开口部332相联通，从而以在所述SOI基板210形成如图5所示的多级阶梯内部轮廓的第一阶梯型开口320和第二阶梯型开口330。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于MEMS麦克风的光掩膜结构，其特征在于，包括SOI基板和形成在所述SOI基板的阶梯型开口；所述SOI基板包括硅衬底、中间绝缘层和硅顶层，所述中间绝缘层位于所述硅衬底和所述硅顶层之间；所述阶梯型开口包括第一开口部和第二开口部，其中所述第一开口部贯穿所述硅顶层且其开口面积与待制作的连接盘的面积相对应，所述第二开口部至少贯穿所述硅衬底并与所述第一开口部相连通，所述第二开口部的开口面积大于所述第一开口部。

2.如权利要求1所述的光掩膜结构，其特征在于，所述SOI基板还包括形成在所述硅衬底表面的第一绝缘层，且所述第二开口部同时贯穿所述第一绝缘层、所述硅衬底和所述中间绝缘层。

3.如权利要求2所述的光掩膜结构，其特征在于，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层、所述硅顶层和所述硅衬底中的任一层形成有对位标记，且所述对位标记形成在所述第二开口部的外围。

4.如权利要求1至3中任一项所述的光掩膜结构，其特征在于，所述SOI基板还包括形成在所述硅顶层表面的第二绝缘层，且所述第一开口部同时贯穿所述第二绝缘层和所述硅顶层。

5.如权利要求1所述的光掩膜结构，其特征在于，所述中间绝缘层为第一中间绝缘层，且所述SOI基板还包括硅中间层和第二中间绝缘层，所述第一中间绝缘层、所述硅中间层和所述第二中间绝缘层依序层叠设置在所述硅衬底和所述硅顶层之间，且所述阶梯型开口还包括同时贯穿所述第一中间绝缘层、所述硅中间层和所述第二中间绝缘层的第三开口部，其开口面积大于所述第一开口部但小于所述第二开口部；所述第二开口部通过所述第三开口部与所述第二开口部相连通。

6.一种光掩膜结构的制作方法，其特征在于，包括：

提供SOI基板，所述SOI基板包括硅衬底、中间绝缘层和硅顶层，其中所述中间绝缘层位于所述硅衬底和所述硅顶层之间；

在所述硅顶层和所述硅衬底分别蚀刻出第一开口部和第二开口部，其中，所述第一开口部贯穿所述硅顶层且其开口面积与待制作的连接盘的面积相对应，而所述第二开口部至少贯穿所述硅衬底且其开口面积大于所述第一开口部；

将所述第二开口部与所述第一开口部相连通以形成阶梯形开口。

7.如权利要求6所述的光掩膜结构的制作方法，其特征在于，所述SOI基板还包括分别形成在所述硅衬底和所述硅顶层表面的第一绝缘层和第二绝缘层，并且所述第一开口部同时贯穿所述第二绝缘层和所述硅顶层，而所述第二开口部同时贯穿所述第一绝缘层和所述硅衬底。

8.如权利要求7所述的光掩膜结构的制作方法，其特征在于，还包括：在所述第一绝缘层、所述第二绝缘层、所述硅衬底和所述硅顶层中的任一层的边缘区域蚀刻出对位标记，所述对位标记形成在所述第二开口部的外围。

9.如权利要求6至8中任一项所述的光掩膜结构的制作方法，其特征在于，将所述第二开口部与所述第一开口部相连通包括：将所述第二开口部所在区域的中间绝缘层蚀刻掉，以使所述第二开口部从所述硅衬底延伸到所述中间绝缘层并与所述第一开口部相连通。

10.如权利要求6所述的光掩膜结构的制作方法，其特征在于，所述中间绝缘层为第一中间绝缘层，且所述SOI基板还包括硅中间层和第二中间绝缘层，所述第一中间绝缘层、所述硅中间层和所述第二中间绝缘层依序层叠设置在所述硅衬底和所述硅顶层之间，并且将所述第二开口部与所述第一开口部相连通包括：在所述第二开口部所在区域形成同时贯穿所述第一中间绝缘层、所述硅中间层和所述第二中间绝缘层的第三开口部，以使所述第二开口部通过所述第三开口部与所述第二开口部相连通，其中所述第三开口部的开口面积大于所述第一开口部但小于所述第二开口部。