CN110730411B - 半导体结构的形成方法、mems麦克风形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种半导体结构的形成方法、MEMS麦克风及其形成方法。通过在初始衬底上键合支撑载板，从而可将初始衬底减薄到较小的厚度尺寸，进而可确保最终所形成具有滤网膜的半导体结构具备较小的特征尺寸，如此即可将小尺寸的半导体结构应用到MEMS麦克风中。以及，通过将半导体结构应用到MEMS麦克风中，使外界的空气通过半导体结构过滤之后，进入到MEMS麦克风的背腔中，从而可有效过滤外界的污染物，保障MEMS麦克风的性能。

Description

半导体结构的形成方法、MEMS麦克风形成方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种半导体结构的形成方法、 MEMS麦克风及其形成方法。

背景技术

采用微电子机械系统工艺(Micro Electro Mechanical System，MEMS) 形成的MEMS麦克风，由于其在小型化、性能、可靠性、环境耐用性、成本和批量生产能力方面的潜在优势而可以广泛地用于许多应用中，诸如手机、平板电脑、相机、助听器、智能玩具以及监视装置。

其中，MEMS麦克风中其单位元件通常包括：一衬底、以及依次形成在所述衬底上的振动膜和背极板。其中，在所述衬底中还形成有一背腔，所述背腔暴露出所述振动膜，并为所述振动膜提供振动空间。

由于振动膜可通过背腔暴露在外部，从而在使用MEMS麦克风时或者对MEMS硅麦克风进行封装时(例如将其安装在印刷电路板(PCB)上)，外界中的颗粒等污染物质极易进入到背腔中，进而会对MEMS麦克风的性能造成影响，甚至导致MEMS麦克风失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体结构的形成方法，以形成较小尺寸的具有滤网膜的半导体结构，从而可进一步将半导体结构应用到MEMS麦克风中，解决外界中的颗粒等污染物质极易进入到MEMS麦克风的背腔中的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供一初始衬底，所述初始衬底上形成有滤网膜，所述滤网膜具有一通孔区和一外围区，所述外围区位于所述通孔区的外围，并且所述通孔区中开设有多个通孔；

在所述滤网膜上形成一牺牲层，所述牺牲层填充所述通孔；

在所述牺牲层上键合一支撑载板；

从所述初始衬底背离所述支撑载板的表面减薄所述初始衬底以形成第一衬底，并刻蚀所述第一衬底以形成一贯穿所述第一衬底的开口，所述开口暴露出所述滤网膜中的所述通孔区；以及，

通过所述滤网膜中的通孔，至少部分去除所述牺牲层并移除所述支撑载板。

可选的，在所述牺牲层上键合所述支撑载板的方法包括：

在所述牺牲层上形成一键合胶层；以及，

在所述键合胶层上键合所述支撑载板。

可选的，至少部分去除所述牺牲层并移除所述支撑载板的方法包括：

提供一刻蚀剂，所述刻蚀剂通过所述滤网膜中的通孔，去除所述牺牲层中对应所述通孔区的部分，以使所述支撑载板中对应所述通孔区的部分和所述第一衬底分离；以及，

利用激光扫描所述键合胶层中对应所述外围区的部分，以使所述键合胶层中对应所述外围区的部分脱离所述支撑载板，从而移除所述支撑载板。

可选的，所述激光为一激光束光源，利用激光扫描所述键合胶层中对应所述外围区的部分的方法包括：使所述激光束光源沿着所述滤网膜的外围区扫描所述键合胶层。

可选的，所述激光为一整面性激光光源，利用激光扫描所述键合胶层中对应所述外围区的部分的方法包括：利用一掩膜版遮盖对应所述通孔区的部分，以使所述整面性激光光源透过所述掩膜版照射到所述键合胶层中对应所述外围区的部分。

可选的，在去除所述牺牲层中对应所述通孔区的部分之后，以及移除所述支撑载板之前，还包括：

在所述第一衬底背离所述支撑载板的表面上贴附一保护膜，所述保护膜用于固定所述第一衬底。

可选的，所述第一衬底的厚度小于等于100um。

可选的，所述滤网膜的厚度小于等于2um。

可选的，在所述初始衬底上还形成有刻蚀停止层，所述滤网膜形成在所述刻蚀停止层上，所述第一衬底中的所述开口的形成方法包括：

对所述第一衬底执行第一刻蚀工艺并刻蚀停止于所述刻蚀停止层上，以在所述第一衬底中形成一第一开口，所述第一开口暴露出所述刻蚀停止层；

对所述刻蚀停止层执行第二刻蚀工艺，以在所述刻蚀停止层中形成第二开口，所述第二开口暴露出所述滤网膜中的所述通孔区，所述第一开口和所述第二开口构成所述开口。

本发明的又一目的在于提供一种MEMS麦克风的形成方法，包括：

采用如上所述的半导体结构的形成方法形成半导体结构，并提供一 MEMS麦克风的单位元件，所述单位元件包括第二衬底，所述第二衬底中形成有一背腔；

将所述半导体结构设置到所述单位元件的第二衬底的第一表面上，并封盖所述背腔，以使所述背腔通过所述半导体结构中的滤网膜与外界连通。

可选的，所述半导体结构以其第一衬底背离滤网膜的一侧朝向所述第二衬底的方向设置在所述单位元件上。

可选的，所述MEMS的单位元件还包括：

振动膜，形成在所述第二衬底的第二表面上，并且所述背腔贯穿所述第二衬底，以使所述振动膜暴露在所述背腔中，所述第一表面和所述第二表面为相对的表面；

背极板，形成在所述第二衬底的的第二表面上并位于所述振动膜的上方，以使所述振动膜和所述背极板之间形成有一空腔。

本发明的另一目的在于提供一种MEMS麦克风，所述MEMS麦克风包括单位元件和封盖在所述单位元件上的半导体结构；其中，所述单位元件包括第二衬底，所述第二衬底中形成有一贯穿所述第二衬底的背腔，所述半导体结构包括一滤网膜；所述半导体结构设置在所述第二衬底的第一表面上并封盖所述背腔，以使所述背腔通过所述半导体结构中的滤网膜与外界连通。

可选的，所述半导体结构包括第一衬底，所述滤网膜形成在所述第一衬底上，第一衬底的厚度小于等于100um。

可选的，所述半导体结构以其第一衬底背离滤网膜的一侧朝向所述第二衬底的方向设置在所述单位元件上。

可选的，所述滤网膜的厚度小于等于2um。

可选的，所述MEMS的单位元件还包括：

振动膜，形成在所述第二衬底的第二表面上，并且所述背腔贯穿所述第二衬底，以使所述振动膜暴露在所述背腔中，所述第一表面和所述第二表面为相对的表面；

背极板，形成在所述第二衬底的的第二表面上并位于所述振动膜的上方，以使所述振动膜和所述背极板之间形成有一空腔。

在本发明提供的半导体结构的形成方法中，在形成滤网膜之后，进一步在初始衬底上键合一支撑载板，从而在对初始衬底进行减薄以形成第一衬底时，能够利用所述支撑载板固定支撑第一衬底，进而形成厚度较小的第一衬底，由此即可使最终所形成的具有滤网膜的半导体结构具备较小的尺寸。

进一步的，在后续去除支撑载板时，首先通过部分去除牺牲层，以实现支撑载板和第一衬底的部分分离，接着可利用激光解键合支撑载板中未与第一衬底分离的部分，使支撑载板和键合胶层相互脱离，如此即可实现支撑载板的移除。即，与直接利用激光整面性的解键合支撑载板和键合胶层，并在移除支撑载板之后还需对键合胶层残留物执行清洗相比，本发明中在部分去除牺牲层以使支撑载板与第一衬底部分分离的情况下，接着利用激光解键合支撑载板中未分离的部分，这不仅可以节省清洗步骤，并且还可能避免清洗过程中键合胶层通过滤网膜中的通孔进入到半导体结构的内部中，进一步确保了所形成的半导体结构的品质。

附图说明

图1为本发明一实施例中的半导体结构的形成方法的流程视图；

图2a、图2b、图3～图11为本发明一实施例中的半导体结构在其制备过程中的结构示意图；

图12为本发明一实施例中的MEMS麦克风的形成方法的流程示意图；

图13为本发明一实施例中的MEMS麦克风的结构示意图。

其中，附图标记如下：

100’-初始衬底；100-第一衬底；100a-器件区；101-划片道；102-刻蚀停止层；103-开口；104-分隔槽；110-滤网膜；110a-通孔区；110b-外围区； 111-通孔；120-牺牲层；130-键合胶层；140-支撑载板；150-保护膜；160- 激光；10-半导体结构；

20-单位元件；200-衬底；200a-第一表面；200b-第二表面；201-背腔； 210-振动膜；220-背极板；230-支撑层；240-空腔；221-声孔。

具体实施方式

如背景技术所述，现有的MEMS麦克风中，由于单位元件的背腔暴露在外界，从而使外界中的颗粒等污染物极易进入到MEMS麦克风的内部中，进而影响MEMS麦克风的性能。因此，需要进步一步防止外界的污染物进入到MEMS麦克风的内部。

为此，本发明的发明人想到在MEMS麦克风的单位元件上设置一具有滤网膜的半导体结构，以对进入到背腔中的空气进行过滤，从而避免空气中的污染物进入到背腔中。然而，针对MEMS麦克风而言，其器件本身具有较小的尺寸，因此，在将半导体结构应用到MEMS麦克风中，也必然需要确保半导体结构具备较小的尺寸。这不仅是为了匹配MEMS麦克风的体积，同时也需要尽量减少MEMS麦克风的整体尺寸的增加量。可见，如何制备小尺寸的半导体结构至关重要。

基于此，本发明提供了一种半导体结构的形成方法，其能够制备出小尺寸的具备滤网膜的半导体结构，具体包括：

提供一初始衬底，所述初始衬底上形成有滤网膜，所述滤网膜具有一通孔区和一外围区，所述外围区位于所述通孔区的外围，并且所述通孔区中开设有多个通孔；

在所述滤网膜上形成一牺牲层，所述牺牲层填充所述通孔；

在所述牺牲层上键合一支撑载板；

从所述初始衬底背离所述支撑载板的表面减薄所述初始衬底以形成第一衬底，并刻蚀所述第一衬底以形成一贯穿所述第一衬底的开口，所述开口暴露出所述滤网膜中的所述通孔区；以及，

通过所述滤网膜中的通孔，至少部分去除所述牺牲层并移除所述支撑载板。

即，通过如上所述的半导体结构的形成方法，可制备出小尺寸的具有滤网膜的半导体结构，从而使所形成的半导体结构的尺寸能够和MEMS麦克风的单位元件相互匹配，使所述半导体结构能够被应用到MEMS麦克风中，以避免MEMS麦克风的单位元件中的背腔直接暴露出，进而能够有效过滤外界的污染物，避免污染物进入到MEMS麦克风的内部中。并且由于半导体结构的尺寸较小，因此还可有效避免整个MEMS麦克风的体积过大。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的半导体结构的形成方法， MEMS麦克风及其形成方法作进一步详细说明。在下列段落中参照附图以举例方式具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图1为本发明一实施例中的半导体结构的形成方法的流程视图，图2a、图2b、图3～图10为本发明一实施例中的半导体结构在其制备过程中的结构示意图。其中，图2a为本发明一实施例中的半导体结构在其执行步骤 S110时的俯视图，图2b为图2a所示的本发明一实施例中的半导体结构沿着AA’方向的剖面示意图。需说明的是，在图2b所示的剖面示意图中，仅示意性的示出了一个完整的滤网膜的剖面结构，和与其相邻的两个滤网膜的部分剖面结构。下面结合附图对本实施例中的形成方法进行详细说明。

在步骤S110中，具体参考图2a和图2b所示，提供一初始衬底100’，所述初始衬底100’上形成有滤网膜110，所述滤网膜110具有一通孔区 110a和一外围区110b，所述外围区110b位于所述通孔区110a外围，并且所述通孔区110a中开设有多个通孔111。

其中，所述初始衬底100’例如可以为硅衬底，以及所述初始衬底100’的厚度例如为大于等于600um。进一步的，所述滤网膜110的材料例如包括多晶硅等，以及所述滤网膜110的厚度例如为小于等于2um。

继续参考图2a所示，本实施例中，在所述初始衬底100’上形成有多个滤网膜110。多个滤网膜110可以呈阵列式排布，以及多个滤网膜110 在后续的工艺中可相互分离，以分别构成多个半导体结构。或者，可以理解为，在所述初始衬底100’上定义有多个用于形成半导体结构的器件区 100a，多个器件区100a呈阵列式排布，一个滤网膜110形成在一个器件区 100a中。

此外，相邻的器件区100a之间定义有划片道101，可以认为，相交的多条划片道101界定出多个器件区100a。

优选的方案中，在所述初始衬底100’上还形成有一刻蚀停止层102，所述滤网膜110形成在所述刻蚀停止层102上。在后续的工艺中，会对所述初始衬底100’进行刻蚀，因此通过设置所述刻蚀停止层102，从而在刻蚀初始衬底100’时能够刻蚀停止于所述刻蚀停止层102上，从而可避免对滤网膜110造成不利的影响。

例如，本实施例中，所述初始衬底100’为硅衬底，所述滤网膜110 的材质包括多晶硅，则刻蚀初始衬底100’的刻蚀剂往往对滤网膜110也具备一定的腐蚀性能。基于此，通过设置刻蚀停止层102即能够有效保护所述滤网膜110。因此，所述刻蚀停止层102可以采用与初始衬底100’不同的材质形成，例如所述刻蚀停止层102的材质可包括氧化硅。

在步骤S120中，具体参考图3所示，在所述滤网膜110上形成一牺牲层120，所述牺牲层120填充所述通孔111。通过形成所述牺牲层120，从而在后续的工艺中，可将支撑载板键合在牺牲层120上，而不是键合在滤网膜110，避免键合工艺对滤网膜110造成不利影响。

进一步的，所述牺牲层120的形成方法例如为：

首先，在滤网膜110上形成牺牲材料层，所述牺牲材料层填充所述通孔111；其中，所述牺牲材料层的材质例如包括氧化硅，以及所述牺牲材料层可进一步通过低温化学气相沉积工艺形成；

接着，对所述牺牲材料层执行平坦化工艺(例如，化学机械研磨工艺)，以形成具有平坦表面的牺牲层120。由于所形成的牺牲层120的表面较为平坦，有利于提高后续键合工艺的品质。

在步骤S130中，具体参考图4所示，在所述牺牲层120上键合一支撑载板140。即，通过键合支撑载板140，从而在后续对初始衬底100’进行减薄之后，能够利用所述支撑载板140对整个衬底结构进行固定支撑，从而可实现较小厚度尺寸的半导体结构的制备过程。

具体的，所述支撑载板140的键合方法例如包括：首先，在所述牺牲层120上形成一键合胶层130；接着，在所述键合胶层130上键合一支撑载板140。即，利用所述键合胶层130进一步实现支撑载板140能够键合在初始衬底100’上。以及，在后续实现解键合时，即可以根据所述键合胶层130采用激光解键合的方式。

进一步的，在后续的工艺中，当需要利用激光扫描对键合胶层130进行解键合过程，以实现支撑载板140的移除时，可根据后续所采用的激光类型相应的选择所述键合胶层130的材质。例如，本实施例中，当后续所采用的激光光源其波长范围介于红外到紫外时，则所述键合胶层130可采用聚酰亚胺(Polyimide，PI)形成。

另外，所述支撑载板140的材质也可根据实际需求进行选择，例如可采用玻璃载板等，此处不做限制。

在步骤S140中，具体参考图5和图6所示，从所述初始衬底100’背离所述支撑载板140的表面减薄所述初始衬底100’以形成第一衬底100，并刻蚀所述第一衬底100以形成一贯穿所述第一衬底100的开口103，所述开口103暴露出所述滤网膜110中的所述通孔区110a。

通过在牺牲层120上键合支撑载板140，从而在支撑载板140的固定支撑下，可实现初始衬底的减薄过程，进而能够有效控制最终所形成的半导体结构的尺寸，实现小尺寸的半导体结构的制备工艺。具体的，减薄后所形成的第一衬底100的厚度例如可小于等于100um。

接着参考图6所示，在刻蚀所述第一衬底100，以在所述第一衬底100 中形成开口103时，还可进一步刻蚀位于相邻滤网膜110之间的第一衬底 100(即，对应划片道的区域)，以使相邻的所述滤网膜110相互分离，从而在第一衬底100中还可形成贯穿第一衬底100的分隔槽104，可以理解为，通过所述分隔槽104实现各个具有滤网膜的半导体结构的相互分离。

如上所述，本实施例中，在所述第一衬底100上还形成有刻蚀停止层 102，因此，在刻蚀所述第一衬底100之后，还进一步刻蚀暴露出的刻蚀停止层102，以形成暴露有所述滤网膜110的开口103。具体的，所述开口 103的形成方法包括：

第一步骤，对所述第一衬底100执行第一刻蚀工艺，并刻蚀停止于刻蚀停止层102上，以在第一衬底100中形成第一开口，所述第一开口暴露出所述刻蚀停止层102；可见，在刻蚀停止层102的阻挡下，有效避免了第一刻蚀工艺对滤网膜110造成影响；

第二步骤，对暴露出的所述刻蚀停止层102执行第二刻蚀工艺，以在刻蚀停止层102中形成第二开口，第二开口暴露出所述滤网膜110的通孔区110a。即，第一开口和第二开口共同构成暴露出所述滤网膜110的开口 103。

在步骤S150中，具体参考图7～图10所示，通过所述滤网膜110中的通孔111，至少部分去除所述牺牲层120，并移除所述支撑载板140。

具体参考图7所示，可提供一刻蚀剂，所述刻蚀剂通过第一衬底100 的开口103并经由所述通孔111刻蚀牺牲层120，以及刻蚀剂还可进一步侧向刻蚀牺牲层120中位于滤网膜110和键合胶层130之间的部分，进而，支撑载板140中对应牺牲层被去除的部分，其相应的和所述第一衬底100 相互分离。因此，可通过完全去除所述牺牲层，以实现支撑载板140和键合胶层130从所述第一衬底100上移除。

本实施例中，在第一衬底100中不仅形成有开口103，还形成有分隔槽104，因此，刻蚀剂可同时通过开口103和分隔槽104进入，以对牺牲层120进行刻蚀。

继续参考图7所示，本实施例中，在利用刻蚀剂去除牺牲层时，能够去除所述牺牲层中对应滤网膜110的通孔区110a的部分，而对应滤网膜 110的外围区110b上的牺牲层140没有被完全去除，从而使支撑载板140 还可通过键合胶层130键合在牺牲层140上，因此，此时仍可利用所述支撑载板140对整个衬底结构进行固定支撑。需说明的是，此处所述的“衬底结构”即包括第一衬底100以及形成在第一衬底100的各个膜层。

重点参考图8所示，在优选的方案中，为了后续进一步去除支撑载板 140时避免整个衬底结构上的各个滤网膜相互分离，防止整个衬底结构分裂，还可在进一步去除支撑衬底140之前，在所述第一衬底100背离所述支撑衬底140一侧的表面上贴附一保护膜150，以利用所述保护膜150固定保护所述第一衬底，进而维持整个衬底结构的完整性。相应的，所述保护膜150封盖所述第一衬底100的所述开口103和所述分隔槽。

重点参考图9和图10所示，在形成所述保护膜150之后，即可进一步去除所述支撑衬底140，本实施例中，在利用刻蚀剂去除部分牺牲层140 之后，可利用激光160扫描所述键合胶层130中对应所述外围区110b的部分，以使所述键合胶层130中对应所述外围区110b的部分脱离所述支撑载板140，从而可移除所述支撑载板140。

即，利用激光160扫描键合胶层130，实现键合胶层130和支撑载板 140的解键合过程。从而使支撑载板140中对应滤网膜110的外围区110b 的部分脱离所述键合胶层130，并且所述支撑载板140中对应滤网膜110 的通孔区110a部分已经与第一衬底100相互分离。由此，即可移除所述支撑载板140。需说明的是，由于支撑载板140中对应滤网膜110的通孔区110a的部分中，其上附着有键合胶层130，因此移除支撑载板140时可相应的移除键合胶层130中对应通孔区110a的部分；以及，支撑载板140中对应滤网膜110的外围区110b的部分中，是利用激光160解键合支撑载板 140和键合胶层130以使支撑载板140和键合胶层130相互分离，因此在移除支撑载板140时，键合胶层130中对应在滤网膜的外围区110b上的部分仍被保留在牺牲层120上。

可选的方案中，所述激光160为一段波长或几段波长混合的激光束光源，在利用激光160解键合所述支撑载板140和键合胶层130时，所述激光160的激光束光源可沿着滤网膜110的外围区110b扫描(例如参考图 2a所示，本实施例中，激光束可沿着划片道101移动扫描)。具体的，所述激光束光源可以是从红外到紫外中某一段波长或某几段波长的激光光源。以及，所述激光束的光斑尺寸可以是介于0.5um～1cm。

当然，在其他实施例中，所述激光160还可以是整面性激光光源，即所述激光160能够一次性照射整个第一衬底的表面。在利用激光160解键合所述支撑载板140和键合胶层130时，可利用一掩膜版遮盖对应通孔区 110a的部分，从而可使整面性激光在照射整个衬底结构时，所述整面性激光光源能够通过所述掩膜版照射到所述键合胶层130中对应所述外围区 110b的部分以实现解键合过程，而对应通孔区110a的部分不会被激光160 照射到。

可见，本实施例中，在移除支撑载板140时，首先利用刻蚀剂，以通过第一衬底100的开口103去除大量的牺牲层，以实现支撑载板140的初步脱离过程；接着，在所述支撑载板140还能够对整个衬底结构进行固定支撑的基础上，在第一衬底100上形成保护膜150，以用于对整个衬底结构进行固定保护，避免第一衬底100产生分裂的问题；随后，再利用激光解键合支撑衬底140和键合胶层130对应滤网膜110的外围区110b的部分，如此，即可移除支撑载板140，并能够暴露出滤网膜110而形成半导体结构。

即，在移除支撑载板140时，所述滤网膜110即已暴露出，因此后续不需要再对所述衬底结构进行清洗的过程，从而可避免键合胶层130脱落并经过滤网膜110的通孔进入到第一衬底100的开口中。并且，残余的键合胶层130的量较小，并不会对半导体结构造成影响。

此外，重点参考图11所示，在后续的工艺中，还可进一步去除残余的牺牲层，例如利用刻蚀剂腐蚀所述牺牲层，如此即可进一步带走残余的键合胶层。以及，还可对各个独立的半导体结构10进行分离，此时即可去除所述保护膜。

综上可知，由于所形成的半导体结构10中，其第一衬底100的厚度能够达到小于等于100um，以及形成在第一衬底100上滤网膜110的厚度小于等于2um，因此由第一衬底100和滤网膜110构成的半导体结构10也相应的具备较小的尺寸。

基于以上所述的半导体结构的形成方法，本发明还提供了一种MEMS 麦克风的形成方法。图12为本发明一实施例中的MEMS麦克风的形成方法的流程示意图，图13为本发明一实施例中的MEMS麦克风的结构示意图。结合图12和图13所示，所述MEMS麦克风的形成方法包括：

步骤S210，采用如上所述的半导体结构的形成方法形成半导体结构 10，并提供一MEMS麦克风的单位元件20，所述单位元件20包括第二衬底200，在所述第二衬底200中形成有一背腔201；以及，

步骤S220，将所述半导体结构10设置到所述单位元件20的第二衬底 200的第一表面200a上，并封盖所述背腔201，以使所述背腔201通过所述半导体结构中的滤网膜110中的通孔111与外界连通。

即，通过将半导体结构10封盖在所述MEMS麦克风的单位元件20上，从而可使MEMS麦克风的单位元件20中的背腔201不会直接暴露在外部，外界中的空气会经过所述半导体结构10的过滤之后再进入到背腔201中，有效避免了颗粒等污染物进入到单位元件20中，有利于改善MEMS麦克风的性能。

进一步的，所述半导体结构10包括第一衬底100，所述滤网膜110形成在所述第一衬底100上。以及，所述第一衬底100和所述滤网膜110均具备较小的厚度尺寸，例如所述第一衬底的厚度小于等于100um；所述滤网膜110的厚度小于等于2um，如此即可使整个半导体结构10具备较小的尺寸。

如图13所示，本实施例中，是以半导体结构10中第一衬底100背离滤网膜110的一侧朝向所述单位元件20的第二衬底200的方向，将半导体结构10设置在MEMS麦克风的单位元件20上的，此时，例如可通过键合工艺，将第一衬底100和第二衬底200相互键合实现。当然，在其他实施例中，也可以是以半导体结构10中滤网膜110朝向所述单位元件20的第二衬底200的方向，将半导体结构10封盖在MEMS麦克风的单位元件20 上。

继续参考图13所示，所述MEMS麦克风的单位元件20还包括依次形成在所述第二衬底200的第二表面200b上的振动膜210和背极板220，所述第一表面200a和第二表面200b为相对的表面。其中，所述背腔201贯穿所述第二衬底200，从而可使所述振动膜210暴露在所述背腔201中；以及，所述背极板220位于所述振动膜210的上方，以使所述振动膜210 和所述背极板220之间形成有一空腔240。所述空腔240和所述背腔201 共同为所述振动膜210提供振动空间。

具体的，所述振动膜210和所述背极板220即可构成一平行板电容。当外部的声压作用在振动膜210上时,会引起所述振动膜210的振动，从而使得所述振动膜210与背极板220之间的距离发生变化，进而产生电容的变化，并利用电容变化量进行运算和工作，以完成声音信号和电信号的转换。

此外，本发明还提供了一种MEMS麦克风，例如可参考图13所示，所述MEMS麦克风通过以上所述的MEMS麦克风的形成方法形成。因此，所述MEMS麦克风具有MEMS麦克风的单位元件20和封盖在所述单位元件 20上的半导体结构10。

其中，所述MEMS麦克风的单位元件20包括第二衬底200，以及形成在第二衬底200上的振动膜210和背极板220。以及，所述单位元件20还进一步包括支撑层230，所述振动膜210和所述背极板220的边缘嵌入到所述支撑层230中，从而可利用所述支撑层230对所述振动膜210和所述背极板220进行支撑，并使振动膜210和所述背极板220之间形成有所述空腔240。

更进一步的，所述支撑层230还进一步延伸覆盖所述背极板220的顶表面，从而可利用所述支撑层230从所述背极板220的顶部进一步固定所述背极板220。当然也可以理解为，所述支撑层230中覆盖所述背极板220 顶表面的部分用于构成背极板。即，所述支撑层230不仅用于对MEMS麦克风的单位元件进行隔离保护，同时还可对背极板220起到支撑的作用，避免由于背极板220的厚度过薄而出现软板的问题。具体的，所述背极板 220可以采用硅材料形成，例如可以为单晶硅或多晶硅；所述支撑层230 可采用绝缘材质形成，例如氮化硅(SiN)等。

此外，在所述背极板220中还可形成有多个声孔221，本实施例中，所述支撑层230中覆盖在所述背极板220顶部的部分中也相应的开设有多个开孔，所述开孔和所述声孔221对应。

综上所述，本发明提供的半导体结构的形成方法，通过在初始衬底上键合一支撑载板，从而可在支撑载板的固定支撑下，能够对初始衬底进行减薄并能够减薄至较小的厚度，例如可使减薄后的第一衬底的厚度小于等于100um，从而可使最终所形成的具有滤网膜的半导体结构具备较小的尺寸(即，最终所形成的半导体结构的尺寸包括第一衬底的尺寸和滤网膜的尺寸)。

由于所形成的半导体结构的尺寸较小，从而能够被应用到MEMS麦克风中，通过将半导体结构设置在MEMS麦克风的单位元件上，并利用半导体结构遮盖MEMS麦克风的背腔，以使背腔通过滤网膜与外界连通。如此一来，外界的空气在进入背腔之前，即能够通过滤网膜进行过滤，有效避免了外界的污染物进入到背腔中，从而可确保MEMS麦克风的性能。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

需说明的是，为了清楚，上述实施例中没有描述实际实施例的全部特征。以及，在上述描述中，也不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

Claims (12)

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供一初始衬底，所述初始衬底上形成有滤网膜，所述滤网膜具有一通孔区和一外围区，所述外围区位于所述通孔区的外围，并且所述通孔区中开设有多个通孔；

在所述滤网膜上形成一牺牲层，所述牺牲层填充所述通孔；

在所述牺牲层上键合一支撑载板；

从所述初始衬底背离所述支撑载板的表面减薄所述初始衬底以形成第一衬底，并刻蚀所述第一衬底以形成一贯穿所述第一衬底的开口，所述开口暴露出所述滤网膜中的所述通孔区；以及，

通过所述滤网膜中的通孔，至少部分去除所述牺牲层并移除所述支撑载板。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述牺牲层上键合所述支撑载板的方法包括：

在所述牺牲层上形成一键合胶层；以及，

在所述键合胶层上键合所述支撑载板。

3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，至少部分去除所述牺牲层并移除所述支撑载板的方法包括：

提供一刻蚀剂，所述刻蚀剂通过所述滤网膜中的通孔，去除所述牺牲层中对应所述通孔区的部分，以使所述支撑载板中对应所述通孔区的部分和所述第一衬底分离；以及，

利用激光扫描所述键合胶层中对应所述外围区的部分，以使所述键合胶层中对应所述外围区的部分脱离所述支撑载板，从而移除所述支撑载板。

4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述激光为一激光束光源，利用激光扫描所述键合胶层中对应所述外围区的部分的方法包括：使所述激光束光源沿着所述滤网膜的外围区扫描所述键合胶层。

5.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述激光为一整面性激光光源，利用激光扫描所述键合胶层中对应所述外围区的部分的方法包括：利用一掩膜版遮盖对应所述通孔区的部分，以使所述整面性激光光源透过所述掩膜版照射到所述键合胶层中对应所述外围区的部分。

6.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在去除所述牺牲层中对应所述通孔区的部分之后，以及移除所述支撑载板之前，还包括：

在所述第一衬底背离所述支撑载板的表面上贴附一保护膜，所述保护膜用于固定所述第一衬底。

7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一衬底的厚度小于等于100um。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述滤网膜的厚度小于等于2um。

9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述初始衬底上还形成有刻蚀停止层，所述滤网膜形成在所述刻蚀停止层上，所述第一衬底中的所述开口的形成方法包括：

对所述第一衬底执行第一刻蚀工艺并刻蚀停止于所述刻蚀停止层上，以在所述第一衬底中形成一第一开口，所述第一开口暴露出所述刻蚀停止层；

对所述刻蚀停止层执行第二刻蚀工艺，以在所述刻蚀停止层中形成第二开口，所述第二开口暴露出所述滤网膜中的所述通孔区，所述第一开口和所述第二开口构成所述开口。

10.一种MEMS麦克风的形成方法，其特征在于，包括：

采用如权利要求1～9任一项所述的半导体结构的形成方法形成半导体结构，并提供一MEMS麦克风的单位元件，所述单位元件包括第二衬底，所述第二衬底中形成有一背腔；

将所述半导体结构设置到所述单位元件的第二衬底的第一表面上，并封盖所述背腔，以使所述背腔通过所述半导体结构中的滤网膜与外界连通。

11.如权利要求10所述的MEMS麦克风的形成方法，其特征在于，所述半导体结构以其第一衬底背离滤网膜的一侧朝向所述第二衬底的方向设置在所述单位元件上。

12.如权利要求10所述的MEMS麦克风的形成方法，其特征在于，所述MEMS的单位元件还包括：

振动膜，形成在所述第二衬底的第二表面上，并且所述背腔贯穿所述第二衬底，以使所述振动膜暴露在所述背腔中，所述第一表面和所述第二表面为相对的表面；

背极板，形成在所述第二衬底的第二表面上并位于所述振动膜的上方，并且所述振动膜和所述背极板之间形成有一空腔。

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