CN111277937A - Mems麦克风及其制造方法 - Google Patents
Mems麦克风及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111277937A CN111277937A CN202010090860.4A CN202010090860A CN111277937A CN 111277937 A CN111277937 A CN 111277937A CN 202010090860 A CN202010090860 A CN 202010090860A CN 111277937 A CN111277937 A CN 111277937A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- diaphragm
- substrate
- back plate
- isolation layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R19/00—Electrostatic transducers
- H04R19/04—Microphones
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
- H04R31/003—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor for diaphragms or their outer suspension
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2201/003—Mems transducers or their use
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2231/00—Details of apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor covered by H04R31/00, not provided for in its subgroups
- H04R2231/001—Moulding aspects of diaphragm or surround
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
本发明提供了一种MEMS麦克风及其制造方法,能够在背板上覆盖第二隔离层后且在刻蚀第二介质层以形成空腔之前,先刻蚀声孔底部的部分第二隔离层以形成相对凸出的屋檐阻挡部,以在刻蚀第二介质层以形成空腔的过程中,防止背板的声孔侧壁上的第二隔离层被刻蚀掉,从而保证最终形成的MEMS麦克风的背板中的背板材料层被第一隔离层和第二隔离层掩蔽在内,继而在制得的MEMS麦克风产品的后续使用过程中保证背板中的背板材料层与空气隔离,防止发生背板漏电的情况。进一步地,在刻蚀第二介质层以形成空腔的过程中同时刻蚀去除各声孔底部多出来的屋檐阻挡部,以简化工艺过程,并避免额外的屋檐阻挡部去除工艺给器件性能带来不利影响。
Description
技术领域
本发明涉及麦克风技术领域,特别涉及一种MEMS麦克风及其制造方法。
背景技术
目前应用较多且性能较好的麦克风是微电机系统麦克风(Micro-Electro-Mechanical-System Microphone),又称硅基电容麦克风,以下简称为MEMS麦克风。MEMS麦克风是一种用微机械加工技术制作出来的电声换能器,其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。目前MEMS麦克风多由硅基底以及位于基底上的感应振膜和刚性背板组成,刚性背板通常暴露在空气中,其上开设有声孔以接收外界的声音,感应振膜与刚性背板相对并相隔一定距离,感应振膜与刚性背板组成的平板电容,感应振膜与刚性背板分别作为该平板电容的两个电极,感应振膜在声波的作用下产生振动以改变其与刚性背板之间的距离,进而改变该平板电容的电容,以将声波信号转化为了电信号。
目前的MEMS麦克风的刚性背板作为平板电容的一个电极,其通常包括多晶硅等导电材料制作,当该刚性背板暴露在空气中时,位于声孔侧壁上的导电材料甚至位于背板背向振膜的表面上的导电材料会直接与空气接触,导致在高温高湿环境下存在漏电风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种MEMS麦克风及其制造方法,以解决刚性背板中的导电材料暴露在空气中而引起漏电风险的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种MEMS麦克风的制造方法,包括以下步骤:
提供基底,在所述基底的表面上形成振膜材料层,并图形化所述振膜材料层以形成振膜;
在所述振膜和所述振膜暴露出的基底的表面上依次形成第二介质层、第一隔离层和背板材料层,并图形化所述背板材料层和所述第一隔离层,以形成背板,且所述背板中形成有多个贯穿所述背板材料层和所述第一隔离层的声孔;
在所述背板和所述声孔的表面上覆盖第二隔离层,并刻蚀去除各个所述声孔底部上的部分第二隔离层,剩余的第二隔离层覆盖所述背板的上表面、各个所述声孔的侧壁及各个所述声孔的部分底部上,且在每个所述声孔的底部处形成相对所述声孔的侧壁上的第二隔离层凸出的屋檐遮挡部;
经各个所述声孔去除部分或全部的所述第二介质层,以形成位于所述振膜和所述背板之间的空腔,并保留覆盖所述背板的上表面和各个所述声孔的侧壁上的第二隔离层。
可选地,所述振膜材料层选自金属、未掺杂的多晶硅、掺杂的多晶硅、未掺杂的非晶硅和掺杂的非晶硅中的至少一种;所述背板材料层选自金属、未掺杂的多晶硅、掺杂的多晶硅、未掺杂的非晶硅和掺杂的非晶硅中的至少一种。
可选地,在所述基底的表面上形成振膜材料层之前,先在所述基底的表面上形成第一介质层。
可选地,所述第二介质层为将所述振膜掩埋在内并仅覆盖所述空腔区域的图形化结构,所述第一隔离层覆盖在所述第二介质层和所述第二介质层暴露出的所述基底的表面上,且在形成所述空腔时,经各个所述声孔去除全部的所述第二介质层;或者,所述第二介质层为覆盖所述振膜及所述振膜外围的基底上的膜层结构,所述第一隔离层覆盖在所述第二介质层上,且在形成所述空腔时,经各个所述声孔去除部分所述第二介质层,以使得所述空腔外围还剩余有部分第二介质层以用作支撑所述背板的边缘的支撑结构。
可选地,采用湿法刻蚀工艺经各个所述声孔去除部分或全部的所述第二介质层,且在所述湿法刻蚀工艺的过程中一并去除所述屋檐遮挡部。
可选地,在刻蚀去除各个所述声孔底部上的部分第二隔离层以形成所述屋檐遮挡部之前,先预测出所述湿法刻蚀工艺对所述第二介质层和所述屋檐遮挡部的刻蚀速率,以根据所述刻蚀速率预测出针对所述湿法刻蚀工艺所需要保留的所述屋檐遮挡部的关键尺寸。
可选地,所述屋檐遮挡部覆盖在所述声孔底部的部分所述第二介质层上并环绕所述声孔底部一周,且所述屋檐遮挡部相对于所述声孔的侧壁上所保留的第二隔离层而凸出的长度为1μm~2μm。
可选地,在形成所述空腔之前或之后,还包括:从所述基底背向所述振膜的一侧对所述基底进行刻蚀,直至暴露出所述振膜面向所述基底的表面,以形成背腔。
基于同一发明构思,本发明还提供一种MEMS麦克风,采用本发明所述的MEMS麦克风的制造方法,包括:基底;振膜,所述振膜设置在所述基底上;背板,设置在所述振膜上方且与所述振膜之间形成有空腔,所述背板包括面向所述振膜设置的第一隔离层以及形成于所述第一隔离层上的背板材料层,所述背板中形成有多个贯穿所述背板材料层和所述第一隔离层的声孔;第二隔离层,覆盖在所述背板材料层的上表面以及各个所述声孔的侧壁上。
可选地,所述MEMS麦克风还包括第一介质层,所述第一介质层夹设在所述基底和所述振膜的边缘之间,以使得所述振膜的边缘被绝缘地支撑在所述基底上;和/或,所述MEMS麦克风还包括第二介质层,所述第二介质层夹设在所述背板的边缘和所述振膜之间以及所述背板的边缘和所述基底之间,以使得所述背板的边缘被绝缘地支撑在所述振膜和所述基底上。
可选地,所述基底背向所述振膜的一面上还形成有背腔,所述背腔贯穿所述第一介质层并暴露出所述振膜面向所述基底的表面。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下有益效果:
1、能够使得最终形成的MEMS麦克风的背板中的背板材料层被第一隔离层和第二隔离层掩蔽在内,在后续使用过程中保证背板中的背板材料层与空气隔离(即不会与空气直接接触),因此,即使麦克风产品应用在高温高湿环境下,也不会发生背板漏电的情况,从而提高了MEMS麦克风产品的使用安全并延长了其使用寿命。
2、在背板上覆盖第二隔离层后且在刻蚀第二介质层以形成空腔之前,先刻蚀声孔底部的部分第二隔离层以形成相对凸出的屋檐阻挡部,以在刻蚀第二介质层以形成空腔的过程中,防止背板的声孔侧壁上的第二隔离层被刻蚀掉,从而保证最终形成的MEMS麦克风的背板中的背板材料层被第一隔离层和第二隔离层掩蔽在内。
3.进一步地,在刻蚀第二介质层以形成空腔的过程中同时刻蚀去除各声孔底部多出来的屋檐阻挡部,以简化工艺过程,并避免额外的屋檐阻挡部去除工艺给器件性能带来不利影响。
附图说明
图1是本发明具体实施例的MEMS麦克风的制造方法流程示意图;
图2A至图2E是图1所示的MEMS麦克风的制造方法中的器件剖面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的技术方案作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。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。
请参考图1,本发明一实施例提供一种MEMS麦克风的制造方法,包括以下步骤:
S1,提供基底,在所述基底的表面上形成振膜材料层,并图形化所述振膜材料层以形成振膜;
S2,在所述振膜和所述振膜暴露出的基底的表面上依次形成第二介质层、第一隔离层和背板材料层,并图形化所述背板材料层和所述第一隔离层,以形成背板,且所述背板中形成有多个贯穿所述背板材料层和所述第一隔离层的声孔;
S3,在所述背板和所述声孔的表面上覆盖第二隔离层,并刻蚀去除各个所述声孔底部上的部分第二隔离层,剩余的第二隔离层覆盖所述背板的上表面、各个所述声孔的侧壁及各个所述声孔的部分底部上,且在每个所述声孔的底部处形成相对所述声孔的侧壁上的第二隔离层凸出的屋檐遮挡部;
S4,经各个所述声孔去除部分或全部的所述第二介质层,以形成位于所述振膜和所述背板之间的空腔,并保留覆盖所述背板的上表面和各个所述声孔的侧壁上的第二隔离层。
请参考图2A,在步骤S1中,首先,提供基底200,该基底200可以是本领域技术人员熟知的任何合适的衬底材料,例如硅、锗、锗硅或绝缘体上硅等半导体衬底材料。然后,在基底200上沉积第一介质层201。第一介质层201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)等。然后,在第一介质层201上沉积振膜材料层(未图示)并图形化,以形成振膜202。振膜202的材料可以是Al、W或Cu等单一金属者由至少两种金属所形成的合金,还可以是未掺杂的或掺杂的多晶硅,也可以是掺杂的或未掺杂的非晶硅。振膜202中可以有暴露出第一介质层201的缝隙,以增加振膜的灵敏度和最终形成的MEMS的信噪比,振膜202中也可以有没有缝隙。需要说明的是,在本发明的其他实施例中,在步骤S1中也可以根据基底200的选材来适应性地省略第一介质层201的形成,例如当基底200为玻璃衬底或者为表面具有氧化硅的硅衬底等时,在步骤S1中可以省略第一介质层201的形成。
请继续参考图2A,在步骤S2中,首先,在振膜202和第一介质层201上依次形成第二介质层203、第一隔离层204和背板材料层205。第二介质层203作为MEMS麦克风结构振膜和背板之间的牺牲层材料,其厚度可定义为最终产品振膜和背板之间的空腔(也可以称为空气缝隙或声腔)的高度。第二介质层203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)等,也可以为本领域所熟知的其他任意合适的牺牲材料。第一隔离层204至少具有以下作用:(1)作为后续背板刻蚀的停止层,(2)在后续去除第二介质层203以形成空腔的工艺中保护背板中的背板材料层,(3)与后续形成的第二隔离层组合,将背板中的背板材料层205掩蔽在内,以避免背板材料层205与空气直接接触。因此,第一隔离层204为绝缘材料且与第二介质层203的材料不同,例如是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。背板材料层205可以是Al、W或Cu等单一金属或者由至少两种金属所形成的合金,还可以是未掺杂的或掺杂的多晶硅,也可以是掺杂的或未掺杂的非晶硅。本实施例中,第二介质层203对振膜202及振膜202暴露出的第一介质层201全面覆盖,第一隔离层204覆盖第二介质层203的上表面。在本发明的其他实施例中,在形成第一隔离层204之前,也可以通过光刻结合刻蚀的工艺对第二介质层203进行图形化,使第二介质层203仅覆盖在待形成空腔的区域中(即此时第二介质层203将振膜202掩埋在内并仅形成于空腔区域),之后形成的第一隔离层204覆盖在第二介质层203及其暴露出的第一介质层201的上表面上。
请继续参考图2A,在步骤S2中,接着,通过光刻结合刻蚀的工艺图形化所述背板材料层205和第一隔离层204,刻蚀停止在第二介质层203与第一隔离层204之间的界面上(即第二介质层203的上表面上),以形成多个贯穿背板材料层205和第一隔离层204的声孔206,由此形成MEMS麦克风结构的背板(未图示)。这些声孔206可为方形孔或圆孔。
请参考图2B和2C,在步骤S3中,首先,可以采用热氧化、化学气相沉积或涂覆等合适的成膜工艺,在背板材料层205的上表面、各个声孔206的侧壁上以及各个声孔206底部暴露出的第二介质层203上覆盖第二隔离层207;然后采用合适的选择性刻蚀工艺去除各个声孔206底部上的部分第二隔离层207,所述选择性刻蚀工艺要控制剩余的第二隔离层207在各位置(包括背板材料层205的上表面、各个声孔206的侧壁以及各个声孔206的底部)上的关键尺寸,以保证刻蚀完成后声孔206的侧壁和底部以及背板材料层205的上表面上都覆盖有第二隔离层207。该选择性刻蚀工艺具体可以包括:先采用光刻工艺在第二隔离层207上形成图案化的光刻胶,以将需要保留的第二隔离层207保护起来,并暴露出各个声孔206底部上的部分第二隔离层207,接着,以图案化光刻胶为掩膜,采用干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺等刻蚀工艺,去除各个声孔206底部上的被光刻胶暴露出的第二隔离层207。此时剩余的第二隔离层207仍覆盖背板材料层205的上表面以及各个声孔206的侧壁和部分底部,且在每个所述声孔206的底部处形成相对所述声孔206的侧壁上的第二隔离层207凸出的屋檐遮挡部207a。本实施例中,所述屋檐遮挡部207a覆盖在所述声孔206底部的部分所述第二介质层203上并环绕所述声孔206的底部一周,且所述屋檐遮挡部207a相对于所述声孔206的侧壁上所保留的第二隔离层207而伸出的长度W1为1μm~2μm。此时屋檐遮挡部207a和声孔206侧壁上的第二隔离层207将原来的声孔206修整为顶部开口大且底部开口小的孔206a。
请参考图2D,在步骤S4中,通过湿法刻蚀工艺或干法刻蚀工艺等选择性去除工艺,来通过该各个声孔206a来刻蚀去除待形成空腔的区域中的第二介质层203,以在背板和振膜202之间形成空腔203a。湿法刻蚀工艺的刻蚀液例如为HF溶液或氟化氢HF与氟化铵NH4F的混合溶液BOE。在形成空腔203a的过程中,由于背板材料层205的上表面和侧壁被第二隔离层207保护起来,背板材料层205的下表面被第一隔离层204保护起来,因此,湿法刻蚀工艺中的刻蚀液不会腐蚀到背板材料层205而造成相应的损伤。此外,在湿法刻蚀第二介质层203以形成空腔203a的过程中,可以一并通过湿法刻蚀工艺的刻蚀液来将屋檐阻挡部207a去除以避免屋檐阻挡部207a的存在影响最终的声孔性能,其中,湿法刻蚀工艺对屋檐阻挡部207a为双面刻蚀工艺(既能对其上表面进行腐蚀,也能对其侧壁进行腐蚀),接触面积是声孔206a侧壁上相同体积的第二隔离层207的两倍,刻蚀速率是声孔206a侧壁以及背板材料层205上表面上的相同体积的第二隔离层207的两倍,因此屋檐阻挡部207a的存在,能在湿法刻蚀第二介质层203以形成空腔203a的过程中防止声孔206a侧壁上的第二隔离层207被刻蚀掉,从而保证最终形成的MEMS麦克风的背板中的背板材料层205被第一隔离层204和第二隔离层207掩蔽在内。可选地,在湿法刻蚀去除各个所述声孔206a底部上的部分第二隔离层207以形成所述屋檐遮挡部207a之前,先预测出所述湿法刻蚀工艺对所述第二介质层203和所述屋檐遮挡部207a的刻蚀速率,以根据所述刻蚀速率预测出针对所述湿法刻蚀工艺所需要保留的所述屋檐遮挡部207a的关键尺寸,从而使得在刻蚀第二介质层203以形成空腔203a结束后,屋檐遮挡部207a正好被去除,以使得最终形成的声孔206b的顶部开口和底部开口的大小相同。本步骤中形成的声孔206b和空腔203a连通。
需要说明的是,本实施例中,在刻蚀形成空腔203a之后,第二介质层203还在空腔203a外围保留一部分,作为支撑背板的边缘的支撑结构,该剩余的第二介质层203可以保证振膜202和背板支撑在基底200上而不会脱落,且背板能够通过第二介质层203稳固悬空在振膜203上方。在本发明的其他实施例中,当在步骤S2中,在所述振膜202的表面上形成的所述第二介质层203为将所述振膜202掩埋在内并暴露出所述振膜202外围的部分所述第一介质层201的表面的图形化结构时,在步骤S2中形成的第一隔离层204覆盖在所述第二介质层203和所述第一介质层201上,在步骤S4中可以经各个所述声孔206a刻蚀去除全部的第二介质层203来形成空腔203a,此时背板的边缘和基底200之间以及背板的边缘和振膜202之间可以通过第一隔离层204来支撑,即背板能够通过第一隔离层204稳固悬空在振膜203上方。
此外,请参考图2E,在执行步骤S3之后且在执行步骤S4之前,或者在执行步骤S4之后,对基底200的背面(即基底200背向振膜202的一面)进行图形化,即从所述基底200背向所述振膜202的一侧对所述基底200和所述第一介质层201进行刻蚀,直至暴露出所述振膜202面向所述基底200的表面,以形成贯穿基底200和第一介质层201的背腔200a。其中,可以根据需要在基底200正面上的结构上涂覆一层易于去除的保护材料(可以是光刻胶或蓝膜等),以将基底200正面上已形成的结构保护起来,之后在基底200的背面对应背板的区域刻蚀出背腔200a,之后去除保护材料。形成的背腔200a可以与空腔203a连通,也可以不连通。
综上所述,本实施例的MEMS麦克风的制造方法,能够在背板上覆盖第二隔离层后且在刻蚀第二介质层以形成空腔之前,先刻蚀声孔底部的部分第二隔离层以形成相对凸出的屋檐阻挡部,以在刻蚀第二介质层以形成空腔的过程中,防止背板的声孔侧壁上的第二隔离层被刻蚀掉,从而保证最终形成的MEMS麦克风的背板中的背板材料层被第一隔离层和第二隔离层掩蔽在内,继而在制得的MEMS麦克风产品的后续使用过程中保证背板中的背板材料层与空气隔离(即不会与空气直接接触),使其即使应用在高温高湿环境下,也不会发生背板漏电的情况,从而提高了MEMS麦克风产品的使用安全并延长了其使用寿命。进一步地,在刻蚀第二介质层以形成空腔的过程中同时刻蚀去除各声孔底部多出来的屋檐阻挡部,以简化工艺过程,并避免额外的屋檐阻挡部去除工艺给器件性能带来不利影响。本实施例的MEMS麦克风的制造方法,工艺简单。
请参考图2E,本实施例还提供一种采用上述的MEMS麦克风的制造方法制得的MEMS麦克风。所述MEMS麦克风包括基底200、振膜202、背板和第二隔离层207。所述基底200中还形成有背腔200a,所述振膜202设置在所述基底200上,在所述基底200和所述振膜202的边缘之间还夹设有第一介质层201,第一介质层201能使得所述振膜202的边缘被绝缘地支撑在所述基底200上,所述背腔200a贯穿所述第一介质层201并暴露出所述振膜202面向所述基底200的表面。背板设置在所述振膜202上方且与所述振膜202之间形成有空腔203a,所述背板包括面向所述振膜202设置的第一隔离层204以及形成于所述第一隔离层204上的背板材料层205,所述背板中形成有多个贯穿所述背板材料层205和所述第一隔离层204的声孔206b。所述背板的边缘(即第一隔离层204的边缘)和所述振膜202的边缘之间以及所述背板的边缘即第一隔离层204的边缘)和所述基底200之间还夹设有第二介质层203,所述第二介质层203使得所述背板的边缘被绝缘地支撑在所述振膜202和所述基底200上。第二隔离层207覆盖在所述背板材料层205的上表面以及各个所述声孔206b的侧壁上。
本实施例的MEMS麦克风,其背板中的背板材料层被第一隔离层和第二隔离层掩蔽在内,在后续使用过程中能保证背板中的背板材料层与空气隔离(即不会与空气直接接触),因此,即使麦克风产品应用在高温高湿环境下,也不会发生背板漏电的情况,从而提高了MEMS麦克风产品的使用安全并延长了其使用寿命。
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。
Claims (10)
1.一种MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供基底,在所述基底的表面上形成振膜材料层,并图形化所述振膜材料层以形成振膜;
在所述振膜和所述振膜暴露出的基底的表面上依次形成第二介质层、第一隔离层和背板材料层,并图形化所述背板材料层和所述第一隔离层,以形成背板,且所述背板中形成有多个贯穿所述背板材料层和所述第一隔离层的声孔;
在所述背板和所述声孔的表面上覆盖第二隔离层,并刻蚀去除各个所述声孔底部上的部分第二隔离层,剩余的第二隔离层覆盖所述背板的上表面、各个所述声孔的侧壁及各个所述声孔的部分底部上,且在每个所述声孔的底部处形成相对所述声孔的侧壁上的第二隔离层凸出的屋檐遮挡部;
经各个所述声孔去除部分或全部的所述第二介质层,以形成位于所述振膜和所述背板之间的空腔,并保留覆盖所述背板的上表面和各个所述声孔的侧壁上的第二隔离层。
2.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,所述振膜材料层选自金属、未掺杂的多晶硅、掺杂的多晶硅、未掺杂的非晶硅和掺杂的非晶硅中的至少一种;所述背板材料层选自金属、未掺杂的多晶硅、掺杂的多晶硅、未掺杂的非晶硅和掺杂的非晶硅中的至少一种。
3.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,在所述基底的表面上形成振膜材料层之前,先在所述基底的表面上形成第一介质层。
4.如权利要求1或3所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,所述第二介质层为将所述振膜掩埋在内并仅覆盖所述空腔区域的图形化结构,所述第一隔离层覆盖在所述第二介质层和所述第二介质层暴露出的所述基底的表面上,且在形成所述空腔时,经各个所述声孔去除全部的所述第二介质层;或者,所述第二介质层为覆盖所述振膜及所述振膜外围的基底上的膜层结构,所述第一隔离层覆盖在所述第二介质层上,且在形成所述空腔时,经各个所述声孔去除部分所述第二介质层,以使得所述空腔外围还剩余有部分第二介质层以用作支撑所述背板的边缘的支撑结构。
5.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,采用湿法刻蚀工艺经各个所述声孔去除部分或全部的所述第二介质层,且在所述湿法刻蚀工艺的过程中一并去除所述屋檐遮挡部。
6.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,所述屋檐遮挡部覆盖在所述声孔底部上的部分所述第二介质层上并环绕所述声孔底部一周,且所述屋檐遮挡部相对于所述声孔的侧壁上所保留的第二隔离层而凸出的长度为1μm~2μm。
7.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,在形成所述空腔之前或之后,还包括:从所述基底背向所述振膜的一侧对所述基底进行刻蚀,直至暴露出所述振膜面向所述基底的表面,以形成背腔。
8.一种MEMS麦克风,其特征在于,采用权利要求1~7中任一项所述的MEMS麦克风的制造方法,包括:
基底;
振膜,所述振膜设置在所述基底上;
背板,设置在所述振膜上方且与所述振膜之间形成有空腔,所述背板包括面向所述振膜设置的第一隔离层以及形成于所述第一隔离层上的背板材料层,所述背板中形成有多个贯穿所述背板材料层和所述第一隔离层的声孔;
第二隔离层,覆盖在所述背板材料层的上表面以及各个所述声孔的侧壁上。
9.如权利要求8所述的MEMS麦克风,其特征在于,所述MEMS麦克风还包括第一介质层,所述第一介质层夹设在所述基底和所述振膜的边缘之间,以使得所述振膜的边缘被绝缘地支撑在所述基底上;和/或,所述MEMS麦克风还包括第二介质层,所述第二介质层夹设在所述背板的边缘和所述振膜之间以及所述背板的边缘和所述基底之间,以使得所述背板的边缘被绝缘地支撑在所述振膜和所述基底上。
10.如权利要求9所述的MEMS麦克风,其特征在于,所述基底背向所述振膜的一面上还形成有背腔,所述背腔贯穿所述第一介质层并暴露出所述振膜面向所述基底的表面。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010090860.4A CN111277937B (zh) | 2020-02-13 | 2020-02-13 | Mems麦克风及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010090860.4A CN111277937B (zh) | 2020-02-13 | 2020-02-13 | Mems麦克风及其制造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111277937A true CN111277937A (zh) | 2020-06-12 |
CN111277937B CN111277937B (zh) | 2021-03-12 |
Family
ID=71002074
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010090860.4A Active CN111277937B (zh) | 2020-02-13 | 2020-02-13 | Mems麦克风及其制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111277937B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112104961A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-18 | 无锡韦尔半导体有限公司 | 微机电结构与mems麦克风 |
CN112151511A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-29 | 中国科学院微电子研究所 | 一种半导体结构及其制备方法 |
CN113259821A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-08-13 | 中芯集成电路制造(绍兴)有限公司 | 麦克风及其制造方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080087971A1 (en) * | 2006-10-12 | 2008-04-17 | Rohm Co., Ltd. | Method for manufacturing capacitive sensor, and capacitive sensor |
CN103281661A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-09-04 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 一种mems麦克风结构及其制造方法 |
CN105359553A (zh) * | 2014-06-27 | 2016-02-24 | 歌尔声学股份有限公司 | 具有悬挂式振膜的硅麦克风和具有该硅麦克风的系统 |
CN109511067A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-03-22 | 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 | 电容式麦克风 |
CN110546965A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-12-06 | 共达电声股份有限公司 | Mems声音传感器、mems麦克风及电子设备 |
-
2020
- 2020-02-13 CN CN202010090860.4A patent/CN111277937B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080087971A1 (en) * | 2006-10-12 | 2008-04-17 | Rohm Co., Ltd. | Method for manufacturing capacitive sensor, and capacitive sensor |
CN103281661A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-09-04 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 一种mems麦克风结构及其制造方法 |
CN105359553A (zh) * | 2014-06-27 | 2016-02-24 | 歌尔声学股份有限公司 | 具有悬挂式振膜的硅麦克风和具有该硅麦克风的系统 |
CN110546965A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-12-06 | 共达电声股份有限公司 | Mems声音传感器、mems麦克风及电子设备 |
CN109511067A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-03-22 | 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 | 电容式麦克风 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112151511A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-29 | 中国科学院微电子研究所 | 一种半导体结构及其制备方法 |
CN112104961A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-18 | 无锡韦尔半导体有限公司 | 微机电结构与mems麦克风 |
CN112104961B (zh) * | 2020-09-21 | 2022-04-15 | 无锡韦感半导体有限公司 | 微机电结构与mems麦克风 |
CN113259821A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-08-13 | 中芯集成电路制造(绍兴)有限公司 | 麦克风及其制造方法 |
CN113259821B (zh) * | 2021-06-17 | 2021-10-19 | 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 | 麦克风及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111277937B (zh) | 2021-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111277937B (zh) | Mems麦克风及其制造方法 | |
US9681234B2 (en) | MEMS microphone structure and method of manufacturing the same | |
US9266716B2 (en) | MEMS acoustic transducer with silicon nitride backplate and silicon sacrificial layer | |
EP1931173B1 (en) | Condenser microphone having flexure hinge diaphragm and method of manufacturing the same | |
US8098870B2 (en) | Silicon microphone | |
US4558184A (en) | Integrated capacitive transducer | |
KR101578542B1 (ko) | 마이크로폰 제조 방법 | |
EP2244490A1 (en) | Silicon condenser microphone with corrugated backplate and membrane | |
KR20150061341A (ko) | 마이크로폰 | |
KR20080034407A (ko) | 정전 압력 변환기 및 그 제조 방법 | |
CN111225329B (zh) | 麦克风及其制备方法和电子设备 | |
JP2009538238A (ja) | マイクロマシン構成素子及びその製法 | |
WO2014159552A1 (en) | Mems acoustic transducer with silicon nitride backplate and silicon sacrificial layer | |
WO2012122869A1 (zh) | Mems麦克风及其形成方法 | |
KR20160127212A (ko) | 멤스 마이크로폰 및 그 제조방법 | |
CN103402164A (zh) | 一种mems麦克风结构及其制造方法 | |
CN111170268B (zh) | Mems器件及其制造方法 | |
JP2012156896A (ja) | 静電容量型memsセンサ | |
CN104980858B (zh) | Mems麦克风的形成方法 | |
CN205584497U (zh) | 硅麦克风 | |
CN106608614B (zh) | Mems结构的制造方法 | |
CN111434604B (zh) | 微机电系统结构及其制作方法 | |
KR101700571B1 (ko) | 멤스 마이크로폰 | |
CN213847003U (zh) | Mems传感器芯片、麦克风和电子设备 | |
KR101698312B1 (ko) | 멤스 마이크로폰 및 그 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 518 Shaoxing Road, Zhejiang Province Patentee after: Shaoxing SMIC integrated circuit manufacturing Co.,Ltd. Address before: 518 Shaoxing Road, Zhejiang Province Patentee before: SMIC manufacturing (Shaoxing) Co.,Ltd. |