CN112738704A - Mems麦克风的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种MEMS麦克风的制造方法,通过在贯穿半导体层的开口的侧壁上覆盖钝化层和第二介质层,且使得所述钝化层暴露出所述开口底壁上的第一介质层,并暴露出所述开口的底角处与所述第一介质层相接的部分半导体层,以及使得所述第二介质层覆盖在所述开口底角处暴露出的半导体层的侧壁上,且膜厚自上而下逐渐降低,由此,可以在所述钝化层的保护下,能够通过同一道各向同性刻蚀工艺刻蚀去除所述第二介质层并将所述开口的底角刻蚀为圆角,从而在振膜向着半导体层运动且接触该圆角时能形成面接触,避免振膜因接触开口尖锐的底角而破裂的问题,提升器件的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及MEMS麦克风的制造技术领域,特别涉及一种MEMS麦克风的制造方法。
背景技术
目前,微电子机械系统(Micro-electromechanical Systems,MEMS)器件一般采用类似于集成电路批处理的微制造技术,以简化工艺,提高产品的本身性能和可靠性,并尽可能地缩小传感器的尺寸。
深硅刻蚀是MEMS器件加工过程中的一项重要工艺,其形成硅通孔(ThroughSilicon Vias,TSV)结构会影响器件的性能。例如在MEMS麦克风中需要形成振膜时,请参考图1,通常需要从硅片100的背面进行深硅刻蚀,以形成硅通孔100a,并通过硅通孔100a释放硅片100和振膜102之间的牺牲材料(可以是介质层101的一部分,其材料可以是二氧化硅),形成振膜102可动的背腔(未图示)。
现有技术中的深硅刻蚀工艺通常是BOSCH(博世)工艺,该工艺是一种周期性“刻蚀-钝化-刻蚀”的加工工艺,具体地,首先采用氟基活性基团进行硅刻蚀,然后进行侧壁钝化、刻蚀去除底壁上的钝化层并对硅再次刻蚀,由此通过交替转换刻蚀气体与钝化气体实现刻蚀与侧壁钝化,并使得刻蚀不断地向着深度方向进行。其中刻蚀气体为SF6,钝化气体为C4F8。C4F8在等离子体中能够形成氟化碳类高分子聚合物,在C4F8的钝化作用下,因等离子聚合作用在刻蚀开口的底面和侧壁产生了一层由聚合物形成的钝化保护膜,在SF6的离子束轰击作用下,刻蚀开口的底面上的钝化保护膜会被刻掉露出硅,进而SF6继续对硅进行刻蚀,钝化保护膜在硅表面能够阻止氟离子与硅的反应。且刻蚀开口侧壁上的钝化保护膜消失殆尽之时在下一周期中又会重新堆积一层钝化保护膜,如此交替钝化与刻蚀过程,直至刻蚀停止在介质层101的表面上,就可以达到高深宽比刻蚀的效果。
然而,目前的深硅刻蚀形成的硅通孔100a的底角(即靠近振膜102的角)100b,通常是尖角(可以称为锐角),在极端工况下,振膜102可能会触碰到该尖角并形成点接触,极易导致振膜102破裂,造成产品失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种MEMS麦克风的制造方法,以解决振膜因接触开口尖锐的底角而破裂的问题。
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,其包括:
提供一衬底,所述衬底包括自下而上依次层叠的振膜、第一介质层和半导体层;
在所述衬底中形成开口,所述开口贯穿所述半导体层且侧壁上覆盖有钝化层和第二介质层,所述第二介质层覆盖在所述开口底角处的半导体层的侧壁上,所述钝化层覆盖在所述第二介质层上方的所述半导体层的侧壁上,且所述第二介质层的膜厚自上而下逐渐降低;
在所述钝化层的保护下,采用各向同性刻蚀工艺刻蚀去除所述第二介质层并将所述开口的底角刻蚀为圆角,且所述开口底角的弧面的圆心位于所述半导体层中;
去除所述钝化层,并通过所述开口去除所述开口底壁暴露出的所述第一介质层,以暴露出所述振膜的相应表面。
可选地,在所述衬底中形成所述开口以及覆盖在所述开口侧壁上的所述钝化层和所述第二介质层的步骤包括:
刻蚀所述衬底至暴露出所述第一介质层的表面,以形成所述开口;
在所述开口的内表面以及所述半导体层的表面上覆盖钝化层;
采用相应的离子轰击去除所述开口的底壁以及底角处的钝化层,且在轰击的过程中,被所述钝化层暴露出的半导体层与所述离子反应形成所述第二介质层。
可选地,在所述开口的内表面以及所述半导体层的表面上覆盖钝化层的步骤中,所述钝化层覆盖在所述开口顶部外围的半导体层上的厚度、覆盖在所述开口侧壁上的厚度以及覆盖在所述开口底壁上的厚度依次降低。
可选地,在所述衬底中形成所述开口以及覆盖在所述开口侧壁上的所述钝化层和所述第二介质层的步骤包括:
通过BOSCH工艺刻蚀所述半导体层至暴露出所述第一介质层的表面,以形成所述开口以及覆盖在所述开口侧壁上的所述钝化层,所述BOSCH工艺包括周期性执行刻蚀和钝化的步骤;
采用相应的离子对所述开口底角处暴露出的半导体层进行表面处理,并使得暴露出的半导体层与所述离子反应形成所述第二介质层。
可选地,在所述BOSCH工艺中,采用包含氟基活性基团的刻蚀气体执行所述刻蚀步骤;采用包含碳氟元素的钝化气体执行所述钝化步骤。
可选地,在所述BOSCH工艺中,所述刻蚀步骤和所述钝化步骤之间还包括用于去除覆盖在相应的刻蚀开口的底壁上的钝化层的离子轰击步骤,所述离子轰击步骤的工艺气体包括惰性气体、氧气、氮气、氯气、溴化氢、氟基气体、氨气、氨基气体、一氧化碳和二氧化碳中的至少一种。
可选地,形成所述第二介质层时所采用的离子中含有氧、氮和碳中的至少一种元素。
可选地,形成所述第二介质层所采用的离子通过相应的偏置功率施加到所述开口底角处暴露出的半导体层的表面,以形成使得暴露出的半导体层与所述离子反应所述第二介质层。
可选地,所述偏置功率为300W以上。
可选地,所述第二介质层的膜厚小于5微米。
可选地,所述半导体层为硅片,所述各向同性刻蚀工艺的气体包括氟基活性基团。
可选地,采用湿法工艺去除所述钝化层和所述开口底壁暴露出的第一介质层。
与现有技术相比,本发明提供的MEMS麦克风的制造方法,至少具有以下有益效果之一:
1、通过在贯穿半导体层的开口的侧壁上覆盖钝化层和第二介质层,且使得所述钝化层暴露出所述开口底壁上的第一介质层,并暴露出所述开口的底角处与所述第一介质层相接的部分半导体层,以及使得所述第二介质层覆盖在所述开口底角处暴露出的半导体层的侧壁上,且膜厚自上而下逐渐降低,由此,可以在所述钝化层的保护下,能够通过同一道各向同性刻蚀工艺刻蚀去除所述第二介质层并将所述开口的底角刻蚀为圆角,从而在振膜向着半导体层运动且接触该圆角时能形成面接触,避免振膜因接触开口尖锐的底角而破裂的问题,提升器件的可靠性。
2、由于各向同性刻蚀工艺可以使得所述开口的底角修整为圆角,该圆角相对现有技术的直角或者其他尖角,可以看做是一种缺角结构,由此能够在去除不必要的第一介质层后,能为振膜的可动区域提供相对较大的可动空间,有利于降低寄生电容等寄生参数,提高器件性能。
3、当采用BOSCH工艺刻蚀所述半导体层,以形成所述开口、覆盖在所述开口侧壁上的所述钝化层并暴露出所述开口的底角处的半导体层时,本发明的技术方案,可以进一步采用相应的离子对所述开口底角处暴露出的半导体层进行表面处理,使得暴露出的半导体层和所述离子反应形成自上至下膜厚逐渐减薄的第二介质层,由此可以将开口底角处的半导体层的侧壁表面调整为凹向半导体层的圆角,避免传统的BOSCH工艺在开口底角处形成尖角的问题。
附图说明
图1是现有技术中的一种MEMS麦克风的剖面结构示意图。
图2是本发明一实施例的MEMS麦克风的制造方法流程图。
图3至图6是本发明一实施例的MEMS麦克风的制造方法中的MEMS麦克风的剖面结构示意图。
图7是本发明一实施例的MEMS麦克风的振膜运动至与开口底部圆角面接触的示意图。
图8至图11是本发明另一实施例中通过常规的BOSCH工艺实现MEMS麦克风的制造方法的步骤S2时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2,本发明一实施例提供一种MEMS麦克风的制造方法,其包括以下步骤:
S1,提供一衬底,所述衬底包括自下而上依次层叠的振膜、第一介质层和半导体层;
S2,在所述衬底中形成开口,所述开口贯穿所述半导体层且侧壁上覆盖有钝化层和第二介质层,所述第二介质层覆盖在所述开口底角处的半导体层的侧壁上,所述钝化层覆盖在所述第二介质层上方的所述半导体层的侧壁上,且所述第二介质层的膜厚自上而下逐渐降低;
S3,在所述钝化层的保护下,采用各向同性刻蚀工艺刻蚀去除所述第二介质层并将所述开口的底角刻蚀为圆角,且所述开口底角的弧面的圆心位于所述半导体层中;
S4,去除所述钝化层,并通过所述开口去除所述开口底壁暴露出的所述第一介质层,以暴露出所述振膜的相应表面。
请参考图3,在步骤S1中,提供一衬底,所述衬底可以是本领域技术人员所熟知的任意合适的用于制作MEMS麦克风的衬底材料,例如绝缘体上硅、体硅、锗、硅锗等等。所述衬底包括自下而上依次层叠的振膜202、第一介质层201和半导体层200。其中振膜202的材料包括单晶硅、多晶硅、金属和压电材料中的至少一种,第一介质层201的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低k介质(其介电常数k小于2.5)、有机介电材料中的至少一种,半导体层200可以是硅、锗、硅锗等等本领域技术人员所熟知的任意合适半导体材料层。衬底可以是经过一定程度的加工后的晶圆,例如其经过了振膜202的图案化,此时振膜202暴露出部分第一介质层201的下表面。
请参考图3和图4,在步骤S2中,在所述衬底中形成开口200a,所述开口200a贯穿所述半导体层200且侧壁上覆盖有钝化层203和第二介质层204,所述第二介质层204覆盖在所述开口200a底角处的半导体层200的侧壁上,所述钝化层203覆盖在所述第二介质层204上方的所述半导体层200的侧壁上,且所述第二介质层204的膜厚自上而下逐渐降低。其中,所述开口200a的底角处的界面包括侧壁与底壁相接的区域,该区域由一定高度的侧壁和一定宽度的底壁限定而成。
本实施例中,在步骤S2中,在所述衬底中形成所述开口200a以及覆盖在所述开口200a侧壁上的所述钝化层203和所述第二介质层204的步骤包括:
步骤S2.1,请参考图3,通过任意合适的能够适用于高深宽比沟槽刻蚀的各向异性刻蚀工艺,刻蚀所述衬底至暴露出所述第一介质层201的表面,以形成贯穿所述半导体层200且暴露出第一介质层201表面的开口,该刻蚀工艺可以是反应离子束刻蚀、等离子体增强刻蚀等工艺。
步骤S2.2,请参考图3,可以将具有开口200a的衬底置于充足的钝化气体环境(例如C4F8等碳氟气体氛围中)中,并在反应腔中设置较高的气压,由此通过自由沉积的方式,在开口200a内表面及其外围的半导体层200顶面上形成钝化层203,此时,钝化层203的材料可以是有机聚合物(polymer)。且这种方式下,由于开口200a的深宽比的影响,开口200a外围顶面上的半导体层、开口200a侧壁上的半导体层以及开口200a底壁上的膜层,接触钝化气体的先后时间以及浓度有差别,因此钝化层203在开口200a外围顶面上的半导体层上的膜厚t1、在开口200a侧壁上的半导体层上的膜厚t2,以及,在开口200a底壁上的膜层上的膜厚t3,逐渐降低,即t1> t2> t3。t1最厚,可以再形成第二介质层的工艺以及步骤S3的各向同性刻蚀工艺中,能够在开口200a外围顶面上的半导体层200上一直保留有钝化层203,避免开口200a外围顶面上的半导体层200的上表面在这些工艺被损伤,由此增强器件的可靠性,以及增强器件在后续封装时候增加结合力。
步骤S2.3,请参考图4,采用相应的离子(包括电子等)轰击去除所述开口200a的底壁以及底角处的钝化层203,且在轰击的过程中,被所述钝化层203暴露出的半导体层200与所述离子反应形成第二介质层204。在该过程中,需要使用300W以上的偏置功率(biaspower),一方面,使得离子束在具有足够的垂直性的基础上能够具有较小的倾斜性,从而能通过物理轰击作用去除开口200a的底壁以及底角处的钝化层203,并暴露开口200a侧壁上部的钝化层203,打开开口200a侧壁下部(即底角处),以暴露出开口200a侧壁底部一定高度(该高度小于5微米,例如是2微米-3微米)的半导体层200的侧壁;另一方面,还能够使得有足够浓度的离子与暴露出的半导体层200反应,形成第二介质层204,更重要的是,能够控制离子自上而下与侧壁上暴露出的半导体层200反应程度,使得形成的第二介质层204的膜厚自上而下逐渐变薄,这是因为偏置功率的施加,可以将离子在电场作用下牵引进来,并使其难以逃脱,且聚集在开口200a的底部,且在开口200a的底部区域上深度越浅,离子浓度越浓,在刻蚀去除开口200a底壁上的钝化层203和开口200a底部侧壁上的一定高度的钝化层203后,离子几乎不损伤第一介质层201的表面,且离子与暴露出的半导体层200的反应形成的第二介质层204的膜厚自上而下逐渐变薄。
其中,用于形成第二介质层204且去除开口200a中多余的钝化层203的离子中含有氧、氮和碳中的至少一种元素。作为一种示例,第一介质层201为通过化学气相沉积或者热氧化形成的二氧化硅层,所述离子为氧离子,形成的第二介质层204为二氧化硅薄膜,且第二介质层204的致密性远小于第一介质层201,以为后续步骤S3提供实施条件。
作为一种示例,第二介质层204的膜厚小于5微米,例如2微米~3微米,以在保证开口底角能被修整为圆角的同时,避免圆角在横向上过度深入到半导体层200与第一介质层201的界面处,以防止半导体层200与第一介质层201剥离的问题以及防止圆角在半导体层200与第一介质层201的界面上造成难以清除的刻蚀残留的问题。可选地,开口200a底部最终形成的圆角在横向上的宽度小于10微米。
需要说明的是,本实施例中,由于采用一道各向异性刻蚀工艺,刻蚀半导体层200形成开口200a,因此开口200a的侧壁为直线型,但是本发明的技术方案并不限于此,在本发明的其他实施例中,也可以通过常规的BOSCH工艺或者改进的BOSCH工艺,来刻蚀所述半导体层200至暴露出所述第一介质层201的表面,以形成所述开口200a以及覆盖在所述开口200a侧壁上的所述钝化层203,并进一步采用相应的离子对所述开口200a底角处暴露出的半导体层200进行表面处理,以形成所述第二介质层204。
作为一种示例,请参考图8至图11,在步骤S2中,通过一种常规的BOSCH工艺,在所述衬底中形成所述开口200a以及覆盖在所述开口200a侧壁上的所述钝化层203和所述第二介质层204,其具体过程如下:
首先,在半导体层200上形成图形化掩膜层205,图形化掩膜层205能够定义开口200a的形成位置,图形化掩膜层的材质可以包括光刻胶、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的至少一种。
然后,以所述图形化掩膜层205为掩膜,执行常规的BOSCH工艺,所述常规的BOSCH工艺在同一工艺腔内通过刻蚀气体和钝化气体的交替通入,来周期性地依次执行以下四个步骤:(a)各向同性刻蚀,(b)钝化,(c)物理性离子轰击,(d)各向同性刻蚀。其中,(a)和(d)步骤中,采用SF6等氟基活性基团对半导体层进行各向同性刻蚀,形成相应深度的刻蚀开口,即相应深度的开口200a;(b)步骤中,采用C4F8等碳氟基气体对开口200a的内表面进行钝化,形成钝化层203;(c)步骤中,采用惰性气体(例如氩气和/或氦气等)、氯气、溴化氢、氟基气体等不与半导体层200、图形化掩膜层205和钝化层203反应的惰性气体,且不施加偏置功率(功率为0W)的情况下,对开口200a底壁进行物理性离子轰击,去除开口200a底壁上的钝化层203,由此可以(d)各向同性刻蚀步骤得以实施。由此使得刻蚀不断地向着深度方向进行,直至刻蚀停止在第一介质层201的表面上,形成最终的开口200a,且开口200a侧壁的上部覆盖有钝化层203。
在该常规的BOSCH工艺中,由于各向同性刻蚀与钝化的互相转换,因此会造成开口200a侧壁表面的波纹效应(scalping)。该波纹效应可以通过缩短刻蚀与钝化的时间比减弱。还可以在BOSCH工艺结束后,进一步进行刻蚀后的湿法腐蚀清洗,来将开口200a侧壁表面的波纹起伏腐蚀平滑。且由于该常规的BOSCH工艺中进行物理性轰击的气体是惰性气体,因此,其无法影响(d)步骤中的各向同性刻蚀程度,导致形成开口200a侧壁上的每道波纹的弧面均凸向半导体层200。
之后,采用相应的离子(例如含有氧、氮和碳中的至少一种元素)对所述开口200a底角处暴露出的半导体层200进行表面处理,即所述开口200a底角处暴露出的半导体层200与该离子反应,以形成所需的第二介质层204。该过程如上述示例相同,在此不再赘述。
作为另一种示例,请参考图8至图11,在步骤S2中,也可以通过一种改进的BOSCH工艺,在所述衬底中形成所述开口200a以及覆盖在所述开口200a侧壁上的所述钝化层203。该改进的BOSCH工艺也在同一工艺腔内通过刻蚀气体和钝化气体的交替通入,来周期性地依次执行以下四个步骤:(a)各向同性刻蚀,(b)钝化,(c)离子轰击,(d)各向同性刻蚀。其与上述常规的BOSCH工艺区别在于:在(c)离子轰击步骤中,采用300W以上的偏置功率以及包括能够与半导体层200反应的离子,来对开口200a的底壁和底角处上的钝化层203进行物理性轰击,以去除开口200a的底壁和底角处上的钝化层203,并进一步使得这些离子与开口200a中暴露出的半导体层200反应,以形成第二介质层,所述能够与半导体层200反应的离子(即用于形成第二介质层204的离子)包括氧气、氮气、氨气、氨基气体、一氧化碳和二氧化碳中的至少一种。此时形成的第二介质层在后续通过步骤(d)全部去除。
该示例中,在改进的BOSCH工艺结束后,重新在开口200a底角处形成第二介质层204。即采用相应的离子(例如含有氧、氮和碳中的至少一种元素)对所述开口200a底角处暴露出的半导体层200进行表面处理,所述开口200a底角处暴露出的半导体层200与这些离子反应,形成所需的第二介质层204。
本示例的改进的BOSCH工艺中,同样会因为各向同性刻蚀与钝化的互相转换,造成开口200a侧壁表面的波纹效应(scalping)。但是由于改进的BOSCH工艺的离子束轰击步骤中施加的离子能够与暴露出的半导体层200反应,且施加了300W及以上的偏置功率,因此,能够起到修整步骤(d)后的开口200a底部的半导体层200表面形状的效果,可以弱化波纹效应。
请参考图5,在步骤S3中,采用包括氟基活性基团(例如硫化氟离子)的工艺气体或者离子束在开口200a内进行各向同性刻蚀,以通过一道各向同性刻蚀工艺,去除第二介质层204,并将开口200a的底角圆滑为圆角200b。本步骤中,由于第二介质层204的致密性较低,且第二介质层204的厚度自上而下逐渐变薄,因此第二介质层204与第一介质层201相接的界面处会产生存在大量的空穴,当采用包括氟基活性基团的工艺气体对第二介质层204和半导体层200进行各向同性刻蚀时,在钝化层203和第一介质层201的保护下,工艺气体离子首先会通过第二介质层204与第一介质层201相接的界面的空穴,对第二介质层204进行刻蚀,很快就能暴露出与第一介质层201相接的半导体层200的界面,进而对半导体层200进行刻蚀,随着刻蚀时间的推移,开口200a侧壁上的第二介质层204自下而上逐渐被消耗殆尽,开口200a底角处的半导体层200暴露表面逐渐被修整为圆弧形,且圆弧形的圆心落在半导体层200中,即开口200a底角逐渐被修整为圆角200b。
请参考图6,在步骤S4中,可以通过湿法工艺去除钝化层203,并进一步去除开口200a底部暴露出的第一介质层201的相应部分,以释放振膜202的可动区域,形成MEMS麦克风的背腔。
当然,本发明的技术方案并不仅仅限定于此,在本发明的其他实施例中,也可以通过不同的干法工艺去除钝化层203和开口200a底部暴露出的第一介质层201的相应部分,以释放振膜202的可动区域。
应当注意的是,上述各实施例中,均以振膜在下、半导体层在上的倒置结构来进行描述,并从半导体层200的顶面开始执行本发明的MEMS麦克风的制造方法,但是本发明的技术方案并不仅仅限定于此,本领域技术人员可以根据需要设置半导体层在下、振膜在上的结构,并从半导体层的底面开始执行本发明的MEMS麦克风的制造方法,也能取得相同的技术效果。
综上所述,本发明的MEMS麦克风的制造方法,通过在贯穿半导体层的开口的侧壁上覆盖钝化层和第二介质层,且使得所述钝化层暴露出所述开口底壁上的第一介质层,并暴露出所述开口的底角处与所述第一介质层相接的部分半导体层,以及使得所述第二介质层覆盖在所述开口底角处暴露出的半导体层的侧壁上,且膜厚自上而下逐渐降低,由此,可以在所述钝化层的保护下,能够通过同一道各向同性刻蚀工艺刻蚀去除所述第二介质层并将所述开口的底角刻蚀为圆角,从而在振膜向着半导体层运动且接触该圆角时能形成面接触,避免振膜因接触开口尖锐的底角而破裂的问题,提升器件的可靠性。其可以应用任意需要进行高深宽比的背腔刻蚀的MEMS麦克风的制造。
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,均属于本发明技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,包括:
提供一衬底,所述衬底包括自下而上依次层叠的振膜、第一介质层和半导体层;
在所述衬底中形成开口,所述开口贯穿所述半导体层且侧壁上覆盖有钝化层和第二介质层,所述第二介质层覆盖在所述开口底角处的半导体层的侧壁上,所述钝化层覆盖在所述第二介质层上方的所述半导体层的侧壁上,且所述第二介质层的膜厚自上而下逐渐降低;
在所述钝化层的保护下,采用各向同性刻蚀工艺刻蚀去除所述第二介质层并将所述开口的底角刻蚀为圆角,且所述开口底角的弧面的圆心位于所述半导体层中;
去除所述钝化层,并通过所述开口去除所述开口底壁暴露出的所述第一介质层,以暴露出所述振膜的相应表面。
2.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,在所述衬底中形成所述开口以及覆盖在所述开口侧壁上的所述钝化层和所述第二介质层的步骤包括:
刻蚀所述衬底至暴露出所述第一介质层的表面,以形成所述开口;
在所述开口的内表面以及所述半导体层的表面上覆盖钝化层;
采用相应的离子轰击去除所述开口的底壁以及底角处的钝化层,且在轰击的过程中,被所述钝化层暴露出的半导体层与所述离子反应形成所述第二介质层。
3.如权利要求2所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,在所述开口的内表面以及所述半导体层的表面上覆盖钝化层的步骤中,所述钝化层覆盖在所述开口顶部外围的半导体层上的厚度、覆盖在所述开口侧壁上的厚度以及覆盖在所述开口底壁上的厚度依次降低。
4.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,在所述衬底中形成所述开口以及覆盖在所述开口侧壁上的所述钝化层和所述第二介质层的步骤包括:
通过BOSCH工艺刻蚀所述半导体层至暴露出所述第一介质层的表面,以形成所述开口、覆盖在所述开口侧壁上的所述钝化层并暴露出所述开口的底角处的半导体层,所述BOSCH工艺包括周期性执行刻蚀和钝化的步骤;
采用相应的离子对所述开口底角处暴露出的半导体层进行表面处理,并使得暴露出的半导体层与所述离子反应形成所述第二介质层。
5.如权利要求4所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,在所述BOSCH工艺中,采用包含氟基活性基团的刻蚀气体执行所述刻蚀步骤;采用包含碳氟元素的钝化气体执行所述钝化步骤。
6.如权利要求5所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,在所述BOSCH工艺中,所述刻蚀步骤和所述钝化步骤之间还包括用于去除覆盖在相应的刻蚀开口的底壁上的钝化层的离子轰击步骤,所述离子轰击步骤的工艺气体包括惰性气体、氧气、氮气、氯气、溴化氢、氟基气体、氨气、氨基气体、一氧化碳和二氧化碳中的至少一种。
7.如权利要求2至6中任一项所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,形成所述第二介质层时所采用的离子中含有氧、氮和碳中的至少一种元素。
8.如权利要求2至6中任一项所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,形成所述第二介质层时所采用的离子通过相应的偏置功率施加到所述开口底角处暴露出的半导体层的表面,以使得暴露出的半导体层与所述离子反应形成所述第二介质层。
9.如权利要求8所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,所述偏置功率为300W以上。
10.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制造方法,其特征在于,所述半导体层为硅片,所述各向同性刻蚀工艺的气体包括氟基活性基团。
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