CN1705407A - 单晶硅微机械加工的电容式麦克风及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种单晶硅微机械加工的电容式麦克风，其电容器的柔性平板，刚性平板，以及将两平板隔开，并在其内部形成空气隔层的支持边框都由外延单晶硅层进行微机械加工而成。外延单晶硅层的形成采用了介质图案上外延生长和多孔单晶硅层上外延生长技术。而其微结构的形成则采用了多孔单晶硅的选择性形成和腐蚀的微机械加工技术。由于构成电容器的材料都是同质的单晶硅材料，从而消除了所有由异质材料热失配应力所引起的有关问题，使麦克风的性能价格比得到很大提高。

Description

单晶硅微机械加工的电容式麦克风及其制造方法

电容式声波传感器或麦克风广泛用于消费产品和专用仪器，比如电话装置，磁带录音机，摄像机，语言放大器，以及助听器等。硅微机械加工技术已经用于制造各种麦克风，其工作原理基于可变电容器，由于电容器的一块电极置于柔性平板之上，能够随从传来的声频信号发生振动。硅微机械加工技术的使用主要会带来如下益处：(1)电容器能够经受高达100摄氏度的热冲击；(2)提高电容器尺寸的控制精度；(3)便于缩小器件以及其它元件的尺度；(4)利于进行量产，以降低生产成本；以及(5)容易将声波传感器与集成电路整合在一起，成为芯片上的系统。所有这些益处最终效果都是提高麦克风的性能价格比。

从Royer等人做出第一只声波传感器以来[M.Royer，J.O.Holmen，M.A.Wurm，O.S.Aadland，and M.Glenn，ZnO on Si integrated acoustic sensor，Sensors and Actuators，4，(1983)，357-362]，许多报导都是用两块硅片组合制作声波传感器[W.Kuhnel，and G.Hess，Micro-machined subminiaturecondenser microphones in silicon，Sensors and Actuators A，32(1992)，560-564]。1991年Scheeper等人开始用单一硅片制作声波传感器，其方法是用牺牲层和电镀金形成背面刚性平板，而在硅片内部形成柔性平板[P.R.Scheeper，W.Olthuis，and P.Bergveld，Fabrication of a subminiaturesilicon condenser microphone using the sacrificial layer technique，Proc.6th Int.Conf.Solid-State Sensors and Actuators(Transducers’91)，SanFrancisco，USA，June 24-28，1991，408-411]。Pedersen等人报导对敷覆在集成有电压变换器和前置放大器的硅片上的聚酰亚胺进行微机械加工制作出的麦克风[M.Pedersen，W.Olthuis，P.Bergveld，Integrated siliconcapacitive microphone with frequency-modulated digital output Sensors& Actuators A-Physical.n 3，Sep 15(1998)，267-275]。Bernstein等人报导结合使用表面微机械加工和体微机械加工技术制作出高灵敏度的声波传感器[A.E.Kabir，R.Bashir，J.Bernstein，J.De Santis，R.Mathews，J.O.O’Boyle，C.Bracken，Very High Sensitivity Acoustic Transducers withThin P⁺Membrane and Gold Back Plate，Sensors and Actuators-A，Vol.78，issue 2-3，pp.138-142，17th Dec.1999.]。

硅微机械加工的电容式麦克风已经经历好几代的更迭，其最经常和最主要的努力一直集中在减小电容器柔性平板和空气隔层的厚度，以及降低其外加的驱动电压。虽然硅微机械加工的麦克风的性能总是不断得到改进，但经常会遇到几个反复出现的困难问题。困难问题之一，采用异质结材料制作柔性平板和刚性平板，会产生促使器件退化的热失配应力。困难问题之二，用单晶硅制作柔性平板时，其厚度减薄常常受到限制。困难问题之三，由于缺乏腐蚀自停的牺牲材料，空气隔层横向长度难以精确控制。诸如此类困难问题都急待发展新的技术予以解决，而这正是本发明的目的之所在。

本发明的主要目的，就是提供一种全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风，其电容器的柔性平板和刚性平板都以单晶硅为材料，凡是由不同材料之间的热失配应力引发的问题都可以从根本上予以消除。

本发明的另一个目的，就是提供一种全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风，其电容器的柔性平板的固有应力可以通过改变硅材料的掺杂浓度而调节到工作所需的最佳值。

本发明的第三个目的，就是提供一种全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风，其声波传入通道开口面积可以小于电容器的柔性平板面积，以使电容器横向长度的缩小不致于受到通道开口面积的限制。

本发明的第四个目的，就是提供一种全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风，其电容器的柔性平板厚度不仅可以精确控制，而且可以很容易减小到1微米以内。

本发明的第五个目的，就是提供一种全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风，其电容器的空气隔层的横向长度可以精确控制。

本发明的第六个目的，就是提供一种全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风，其电容器可以很容易与其信号处理电路整合在同一块单晶硅衬底上。本发明的总目标，就是提供一种全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风，其性能价格比能够有比较大的提高。

概括说来，本发明的全部由单晶硅微机械加工而成的麦克风的电容器主要由单晶硅衬底，单晶硅柔性平板，开有通孔的单晶硅刚性平板，以及由全部或部分单晶硅构成的支持边框组成。柔性平板的周边固定于单晶硅衬底之内，其背面朝向挖掉衬底的部分单晶硅而形成的声波传入通道。刚性平板座落在柔性平板之上，由支持边框从四周支撑，支持边框之内和两平板之间夹有空气隔层。支持边框的上部表面覆盖有复合介质薄膜，使柔性平板和刚性平板之间实现电隔离。两金属电极布置在刚性平板的周围区域，通过沟槽分割出来的单晶硅区域分别与柔性平板和刚性平板连接。

单晶硅柔性平板由生长在第一多孔单晶硅阱上的第一外延单晶硅层形成。第一多孔单晶硅阱是通过将单晶硅衬底置于HF溶液中进行阳极氧化，使部分表层的单晶硅区域发生阳极腐蚀而形成的。第一多孔单晶硅阱的所需厚度通过掺杂深度控制或阳极氧化时间控制加以实现。

多孔单晶硅的晶格常数通常大于形成该多孔单晶硅的单晶硅，因而生长在多孔单晶硅层上具有与单晶硅衬底同样掺杂浓度的外延单晶硅层处于由于晶格失配造成的拉伸状态。而掺杂单晶硅的晶格常数随着其掺杂浓度降低而增加，从而可以通过调节掺杂浓度而使生长在多孔单晶硅层上的外延单晶硅层的晶格失配应力得到补偿，使器件处于最佳的应力状态。

刚性平板由生长在第二多孔单晶硅阱上的第二外延单晶硅层形成。第二多孔单晶硅阱的形成分两步进行，第一步将第一外延单晶硅层的上部区域进行掺杂，第二步在HF溶液中进行阳极氧化，将掺杂的上部区域转变成多孔单晶硅阱。

支持边框的框条可以由多条合并的外延横向过旺生长的单晶硅区域形成。在介质图案上进行选择性外延单晶硅生长时，这种过旺生长会出现在介质层边缘区域的上部表面，由此生长的单晶硅区域会向介质层内侧横向扩张。支持边框也可以由外延横向过旺生长的单晶硅和纯粹在介质层上沉积的多晶硅共同形成，这是因为外延横向过旺生长的单晶硅区域通常比较狭窄，由单条过旺生长的单晶硅区域难以获得比较宽的支持边框的框条。

第二外延单晶硅层与复合介质层上的多晶硅层是同时形成的，只是分别形成在多孔单晶层和介质层上。

在将第二外延单晶硅层开通孔后，就可以选择性腐蚀去除第二多孔单晶硅阱，从而可以在刚性平板之下形成空气隔层。

声波传入通道由腐蚀单晶硅衬底而成。采用选择性腐蚀或计时腐蚀的技术，使腐蚀终止于第一多孔单晶硅阱的适当部位。然后选择性腐蚀去除第一多孔单晶硅阱，使得由第一外延单晶硅层剩下的薄层部分得以释放，成为两面悬空的柔性平板。

本发明的简况可以用如下各图加以说明。

图1、为在前的硅微机械加工的电容式麦克风的横截面图。

图2、为本发明提供的全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风部分切除透视图。

图3、为本发明提供的全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风在经过第一步加工后形成的横截面图，图中示出第一多孔单晶硅阱形成于单晶硅衬底之内。

图4、为本发明提供的全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风在经过第二步加工后形成的横截面图，图中示出第一外延单晶硅层生长在单晶硅衬底表面，包括在第一多孔单晶硅阱表面。

图5、为本发明提供的全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风在经过第三步加工后形成的横截面图，图中示出第二多孔单晶硅阱形成于第一外延单晶层之内。

图6、为本发明提供的全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风在经过第四步加工后形成的横截面图，图中示出第二外延单晶硅层生长在第一外延单晶硅层表面，包括在第二多孔单晶硅阱表面，与此同时在复合介质条表面沉积多晶硅层。

图7、为本发明提供的全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风在经过第五步加工后形成的横截面图，图中示出在第二外延单晶层上形成的金属电极图案。

图8、为本发明提供的全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风在经过第六步加工后形成的横截面图，图中示出处于第二多孔单晶硅阱上方的第二外延单晶硅层区域开有均匀分布的通孔，第二多孔单晶硅阱被腐蚀去除后成为空气隔层，而其上方的开孔硅区域成为刚性平板。

图9、为本发明提供的全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风在经过第七步加工后形成的横截面图，图中示出通过腐蚀形成的，用作声波传入通道的凹槽，其底部为剩余的单晶硅衬底层。

图10、为本发明提供的全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风在经过第八步加工后形成的横截面图，图中示出选择性腐蚀去除剩余的单晶硅衬底层和第一多孔单晶硅阱，从而形成两面悬空的柔性平板。

图11、为本发明提供的全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风在经过CMOS制作后形成的横截面图，图中示出CMOS电路形成于麦克风电容器区域以外的第二外延单晶硅层内。

在详细阐述本发明的全部由单晶硅微机械加工而成的麦克风之前，简单介绍如图1所示的一种在前的典型的硅微机械加工的电容式麦克风。该麦克风包括硅衬底101，电介质层102，单晶硅层103，多晶硅层104，声波传入通道105，柔性平板106，空气隔层107，开孔的刚性平板108，第一组氧化物隔壁109和110，第二组氧化物隔壁111和112，以及电极对113和114。柔性平板106由SOI(介质层上的硅层)材料形成，其厚度1至3微米。刚性平板108由多晶硅层形成，其厚度10至20微米。空气隔层3至5微米，是腐蚀去除牺牲层后而腾出的空间。由图1不难看出，用作牺牲层的是氧化硅层，其存留的一部分成为第一组氧化物隔壁109和110。

本发明的全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风如图2所示，其基本构成与在前的硅微机械加工的电容式麦克风大致相似。该麦克风组成为单晶硅衬底201，第一外延单晶硅层202，第二外延单晶硅层203，介质层204，声波传入通道205，柔性平板206，空气隔层207，开有通孔的刚性平板208，以及电极对209和210。

将图2与图1进行仔细比较后，不难找出两种硅微机械加工的电容式麦克风之间仍然存在明显区别。区别之一，本发明的麦克风的开孔刚性平板由单晶硅制成，在前的麦克风的开孔刚性平板由多晶硅制成。区别之二，本发明的麦克风的空气隔层由腐蚀去除单晶硅而成，在前的麦克风的空气隔层由腐蚀去除氧化硅而成。区别之三，本发明的麦克风的两平板之间的电隔离由比较薄的复合介质层实现，在前的麦克风的两平板之间的电隔离由比较厚的氧化硅实现。区别之四，本发明的麦克风的声波传入通道的最大截面积可以小于柔性平板的面积，在前的麦克风声波传入通道的最大截面积必须大于柔性平板的面积。区别之五，本发明的麦克风容易与其信号处理电路集成在硅片的同一平面上，在前的麦克风与其信号处理电路集成在硅片的不同平面上。正是因为产生了上述区别，本发明的所有目标才得以付诸实施。

下面参照图3至图11，详细叙述本发明的全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风的制造过程。

为在单晶硅衬底301内形成由图3所示的多孔单晶硅阱303，首先须准备好一块单晶硅衬底，其导电类型，晶向，以及电阻率都没有严格要求，但一般倾向于采用P-型掺杂单晶硅片，晶向为(100)方向，电阻率范围在1至10欧姆-厘米之内，并且硅片两面都需要经过抛光处理。制作开始用低压气相化学沉积(LPCVD)技术在单晶硅衬底表面形成由氧化硅和氮化硅组合成的复合介质层302，氧化硅和氮化硅层的厚度分别为500埃和2000埃。接着进行光刻腐蚀形成若干横向长度200至2000微米的阳极氧化窗口，氧化硅的去除用稀释的HF溶液进行湿法腐蚀，氮化硅的去除用CF₄气体进行干法腐蚀。阳极氧化采用双室化学反应池，池内由单晶硅片分隔成两室，两室的相对端面设置铂电极。电解质为49％HF∶C₂H₅OH(2∶1)溶液，阳极电流密度控制在5至20mA/cm²范围内。阳极氧化限制在单晶衬底301表面所开的阳极氧化窗口内进行，由此在单晶衬底301内形成若干横向长度200至2000微米的第一多孔单晶硅阱303，如图3所示。第一多孔单晶硅阱303深度控制为10至20微米，根据实验定出生长速率，由计算阳极氧化经历的时间获得所需的深度

制造本发明的麦克风的第二步，先是腐蚀去除单晶硅衬底表面剩余的氮化硅和氧化硅层，然后在400℃温度下，于氧气气氛中，将生成的第一多孔单晶硅阱303进行1小时的氧化处理。其作用是在多孔单晶硅的孔壁上生成20至30埃厚的氧化层，以此阻止在随后的高温处理过程中发生多孔结构的塌陷。接着在化学气相沉积炉中进行外延单晶硅生长，反应气源为SiH₂Cl₂和H₂，反应温度为950至1050℃。生长获得的第一外延单晶硅层304覆盖整个单晶硅衬底表面，包括第一多孔单晶硅阱303表面，如图4所示。外延层厚度的典型值为3至5微米，电阻率的典型值为1至10欧姆-厘米，掺杂类型不受严格限制，但倾向于与单晶硅衬底相同，即为P-型。

制造本发明的麦克风的第三步，是在第一外延单晶硅层304上形成另一个氧化硅和氮化硅的复合介质层305，并进行光刻腐蚀形成若干横向长度200至2000微米的阳极氧化窗口。此掩蔽图案先用作离子注入掩蔽，以向阳极氧化窗口注入离子进行选择性掺杂，注入剂量为1至5×10¹⁵/cm²，掺杂类型倾向与第一外延单晶硅层相同，即为P-型。然后在1000℃进行退火处理，将掺杂区范围向第一外延单晶硅层的深处推进，并产生深2.5至4.5微米，平均杂质浓度为10¹⁸至10¹⁹/cm³的掺杂区，而其剩下的未掺杂区域的厚度只有0.5至1.5微米。然后在上述相同的条件下进行阳极氧化，将掺杂区域的单晶硅转变成多孔单晶硅，以在第一外延单晶硅层304内形成若干图3标出的第二多孔单晶硅阱306。要注意的是，第二多孔单晶硅阱306须座落在第一多孔单晶硅层303的正上方。同时要注意的是，由于形成了第二多孔单晶硅阱306，第一外延单晶硅层304的相应部位的厚度被减小，从而形成如307所标示的外延单晶硅薄层。一般情况下，外延单晶硅薄层307的厚度为0.5至1.5微米，此厚度的获得通过控制第二多孔单晶硅阱306的深度实现，而第二多孔单晶硅阱306的深度又由离子注入掺杂层的推进深度决定。

在制造的第四步中，先让第二多孔单晶硅阱306经历上述相同的低温热氧化处理，并采用上述相同的工艺在第一外延单晶硅层上形成上述相同的氧化硅和氮化硅复合介质层。然后对复合介质层进行光刻腐蚀，去除大部分第一外延单晶硅层上的复合介质层，只在第二多孔单晶硅阱的周围区域留下至少一道复合介质条308，介质条的宽度为20至100微米。接着在上述相同的条件下进行外延生长，产生第二外延单晶硅层，其厚度为10至20微米，掺杂与否和掺杂类型都没有严格要求。只是要注意的是，在第一多孔单晶硅阱306表面生长得到第二多孔单晶硅层309的同时，在复合介质层条308的边缘部位表面生长得到外延横向过旺生长的单晶层310a。如果复合介质条比较宽，则在复合介质层条308的中心部位表面沉积得到多晶硅层310b。在第一外延单晶硅层表面的其它部位表面生长得到外延单晶硅层311，如图6所示。

制造的第五步，用于形成如图7所示的金属电极图案。为此，先用电子束蒸发技术在第二外延单晶硅层和多晶硅层上形成厚1000埃的铬层，再用电子束蒸发技术形成厚5000埃的金层。然后进行光刻腐蚀形成电极图案如312和313所标示。要注意的是，此图案须适合随后进行表面安置封装(surface mountingpackage)的要求。接着在300至350℃进行合金化处理，以在第二外延单晶硅层和金属层之间形成欧姆接触。

制造的第六步，是对第二外延单晶硅层的309部分区域开穿透外延层的通孔，并腐蚀去除第二多孔单晶硅阱306。通孔形成采用深槽反应离子腐蚀(DRIE)技术，腐蚀气体为SF₆和C₄F₈。通孔包括两部分，一部分处于第一和第二多孔单晶硅阱303和306的正上方的第二外延单晶硅层的309部分，孔径20至100微米，孔中心间隔20至200微米，均匀分布在整个开孔区域。另一部分是两组封闭的深槽，槽宽20至40微米，一组封闭深槽将上述外延单晶硅层开孔区和复合介质层上的多晶硅区域与周围的第二外延单晶硅层区域分隔开，如316所标示。另一组封闭深槽从开孔区周围的第二外延单晶硅层区域分割出一块区域(图中未标出)，使其与第二外延单晶硅层的其它区域分开，而只与其底部的第一外延单晶硅层304相连。然后用49％HF∶30％H₂O₂(5∶1)溶液腐蚀去除第二多孔单晶硅阱306，从而形成开孔的刚性平板314和空气隔层315。要强调的是，49％HF∶30％H₂O₂(5∶1)溶液只腐蚀多孔单晶硅，而对由第一外延单晶硅层经阳极氧化减薄而保留下来的外延单晶硅层307没有任何腐蚀作用。多孔单晶硅也可先用稀释的HF溶液浸泡，以腐蚀去除孔壁表面的薄氧化硅，然后用1至5％KOH溶液，于室温下腐蚀去除多孔单晶硅。这种稀释的KOH溶液对单晶硅腐蚀能力很弱，不会影响所要保留的外延单晶硅层307。

制造的第七步是从单晶硅衬底的背面腐蚀凹坑，以基本上形成声波传入通道。为此须先在单晶硅衬底的背面用LPCVD技术形成2000至3000埃厚的氮化硅层317。对氮化硅层317进行光刻腐蚀以形成能够向单晶硅衬底深处腐蚀的窗口，其横向长度可以小于第一多孔单晶硅阱的横向长度。腐蚀氮化硅用上述相同的干法腐蚀技术。随后进行快速湿法腐蚀，腐蚀溶液为40％KOH的水溶液，腐蚀温度为60℃。控制腐蚀时间，使腐蚀坑318的底部319仍保留大约10至20微米的厚度，如图9所示。要小心的是不要使腐蚀进入第一多孔单晶硅阱303区域内。

制造的第七步，可以采用两种方案。第一方案是先进行慢速湿法腐蚀，腐蚀剂为49％HF∶HNO₃∶CH₃COOH(1∶3∶5至8)溶液，腐蚀温度为室温。控制腐蚀时间，去除上述快速腐蚀遗留下来单晶硅衬底薄层319，并进而使腐蚀深入到多孔单晶硅层303内，但深入的范围控制在3至5微米内。最后用49％HF∶30％H₂O₂(1∶5)溶液进行选择性腐蚀，彻底去除剩余的多孔单晶硅层303，使其成为空腔320，并释放被减薄的第一外延单晶硅层307，使其成为两面悬空的柔形平板321，如图10所示。

第二方案是用反应离子腐蚀技术进行选择性干法腐蚀，腐蚀气体为SF₆或SF₆/C₄F₈，此腐蚀气体只腐蚀单晶硅，而不腐蚀经过轻微氧化的多孔单晶硅，因而腐蚀会自动终止在多孔单晶硅层303界面上。然后用49％HF∶30％H₂O₂(1∶5)溶液进行湿法腐蚀，去除多孔单晶硅阱303，使其成为空腔320，释放被减薄的第一外延单晶硅层307，使其成为两面悬空的柔形平板321，仍然如图10所示。

图11所示的，是在第二外延单晶硅层310部位形成CMOS电路322的制作步骤。此加工步骤可以插在步骤4和步骤5之间进行。如图11所示，CMOS电路322制作在单晶硅衬底301的左边部分，直接用来制作CMOS电路322的材料是第二外延单晶硅层311的部位区域。这部份外延单晶硅层是通过第一外延单晶硅层304的相应部分而直接从单晶硅衬底301表面开始生长的，因而是单晶硅质量最好的区域。该CMOS电路主要包括直流电压转换器和前置放大器，可用标准的CMOS技术制作。完成制作后，用等离子增强气相沉积(PECVD)技术形成厚1微米的掺磷氧化硅保护层323，以便在随后的制作过程中保护CMOS电路322，使其不会受到损坏。

上面叙述的是实施本发明的全部由单晶硅微机械加工而成的电容式麦克风的最佳方案，对此方案进行修改和调整，对于同领域的专业技术人员来说是很容易的，但这种修改和调整都不会超出本发明的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1、一种单晶硅微机械加工的电容式麦克风，其结构特征包括：

一块单晶硅衬底；

一个开在单晶硅衬底内部的声波传入通道；

一块厚0.5至1.5微米和横向长度200至2000微米的柔性单晶硅平板，边缘固定在单晶硅衬底内部，背面朝向声波传入通道；

一个高2至5微米，主要由单晶硅构成的支持边框，底面与柔性单晶硅平板边缘部分的上部表面结合，上部表面覆盖有厚2000至3000埃的复合介质薄膜；

一块厚10至20微米的刚性单晶硅平板，开有横向长度20至100微米，中心间隔30至100微米的均匀分布的通孔，边缘的底部表面与支持边框的上部表面的复合介质薄膜结合；

一个厚2至5微米的空气隔层，处于柔性单晶硅平板和刚性单晶硅平板之间，并由主要由单晶硅构成的支持边框所围绕；以及

一组金属电极，处在刚性单晶硅平板的周边区域，分别与柔性单晶硅平板和刚性单晶硅平板实现电连接。

2、按照权利要求1所述的单晶硅微机械加工的电容式麦克风，其结构特征还包括与麦克风电容器集成在同一块硅衬底上，用来处理麦克风产生的电信号的集成电路。

3、按照权利要求1所述的单晶硅微机械加工的电容式麦克风，其特征是，所述的柔性单晶硅平板由生长在多孔单晶硅阱表面的外延单晶硅层所形成。

4、按照权利要求1所述的单晶硅微机械加工的电容式麦克风，其特征是，所述的支持边框的框条由若干条合并的横向外延过旺生长的单晶硅层单独形成。

5、按照权利要求1所述的单晶硅微机械加工的电容式麦克风，其特征是，所述的支持边框的框条由单条横向外延过旺生长的单晶硅层及其内夹的沉积在介质条上的多晶硅层共同形成。

6、按照权利要求1所述的单晶硅微机械加工的电容式麦克风，其特征是，所述的刚性平板由生长在多孔单晶硅阱上的外延单晶硅层所形成。

7、按照权利要求1所述的单晶硅微机械加工的电容式麦克风，其特征是，所述的柔性平板的释放是通过腐蚀掉其所依附的多孔单晶硅阱而实现的。

8、按照权利要求1所述的单晶硅微机械加工的电容式麦克风，其特征是，所述的刚性平板的释放是通过腐蚀掉其所依附的多孔单晶硅阱而实现的。

9、按照权利要求1所述的单晶硅微机械加工的电容式麦克风，其特征是，所述的声波传入通道是通过选择性腐蚀单晶硅衬底和多孔单晶硅阱而形成的。

10、一种制造权利要求1所述的单晶硅微机械加工的电容式麦克风的方法，其特征制造步骤包括：

准备一块单晶硅衬底；

通过阳极氧化，在单晶硅衬底内部形成若干横向长度200至2000微米，深10至20微米的第一多孔单晶硅阱；

在单晶硅衬底表面，包括在若干第一多孔单晶硅阱表面，生长厚3至5微米的第一外延单晶硅层；

通过离子注入和高温退火在第一外延单晶硅层内形成若干横向长度200至2000微米，深2.5至4.5微米，平均杂质浓度为10¹⁸至10¹⁹/cm³的掺杂区，并使每个掺杂区处于一个第一多孔单晶硅阱的正上方；

通过阳极氧化将若干掺杂区转变成若干第二多孔单晶硅阱；

在第一外延单晶硅层上形成若干宽度20至100微米，厚2000至3000埃的复合介质条，使每个复合介质条围绕一个第二多孔单晶硅阱；

在第一外延单晶硅层表面，包括在所有第二多孔单晶硅阱表面，生长厚10至20微米的第二外延单晶硅层，而与此同时在若干复合介质条表面沉积多晶硅层；

形成若干横向长度20至100微米，中心间隔30至100微米的垂直孔群，穿过整个第二外延单晶硅层，每一垂直孔群处于一个第二多孔单晶硅阱的正上方，同时形成若干宽20至40微米的沟渠，将复合介质条上的外延单晶硅层和多晶硅层，以及第二多孔单晶硅阱上的第二外延单晶硅层与其它部位的第二外延单晶硅层区域分割开来，并分割出若干只连通第一外延单晶硅层的第二外延单晶硅层区域；

形成若干金属电极对，分别连接开孔的第二外延单晶硅层区域和座落在其下部的第一外延单晶硅层区域；

选择性腐蚀去除第二多孔单晶硅阱，以形成空虚的隔层，并使其所依附的第二外延单晶硅层区域悬空，而成为厚10至20微米的刚性平板；

从单晶硅衬底的背面进行选择性腐蚀，以形成若干声波传入通道的主体部分，使每一个通道与一个第一多孔单晶硅阱对准；以及

选择性腐蚀去除第一多孔单晶硅阱，最终完成声波传入通道的形成，并使依附在其上的第二外延单晶硅层区域悬空，而成为厚0.5至1.5微米的柔性平板。

11、按照权利要求10所述的一种制造单晶硅微机械加工的电容式麦克风的方法，其特征是所述的选择性腐蚀形成声波传入通道分两步进行的具体安排是：第一步采用深槽反应离子腐蚀技术腐蚀去除单晶硅衬底，并自动终止在第一多孔单晶硅阱的界面上；第二步用49％HF∶30％H₂O₂(1∶5)溶液选择性腐蚀去除第一多孔单晶硅阱。

12、按照权利要求10所述的一种制造单晶硅微机械加工的电容式麦克风的方法，其特征是所述的选择性腐蚀形成声波传入通道是分二步进行的具体安排是：第一步先用KOH溶液腐蚀形成凹槽，使其底部剩有10至20微米厚的单晶硅层，然后用49％HF∶HNO₃∶CH₃COOH(1∶3∶5至8)溶液腐蚀去除剩余的单晶硅层和3至5微米厚的第一多孔单晶硅阱的底层；第二步用49％HF∶30％H₂O₂(1∶5)溶液选择性腐蚀去除第一多孔单晶硅阱剩余的厚层。

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