JP4715260B2 - Condenser microphone and manufacturing method thereof - Google Patents

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本発明は、大気に連通する開口を備えたシリコン基板の該開口の上部に第１電極（ダイアフラム）と第２電極（背面板：バックプレート）が空間部を介して相対向するように配置されてコンデンサが形成されたコンデンサマイクロホンおよびその製造方法に関する。   In the present invention, a first electrode (diaphragm) and a second electrode (back plate: back plate) are arranged on top of an opening of a silicon substrate having an opening communicating with the atmosphere so as to face each other through a space portion. The present invention relates to a condenser microphone in which a condenser is formed and a manufacturing method thereof.

従来より、音圧で振動する薄いダイアフラム（第１電極）と、これに近接して平行に形成されたバックプレート（第２電極）とで構成されるコンデンサ型のマイクロホン（コンデンサマイクロホン）が知られている。この種のコンデンサマイクロホンは、ダイアフラム（第１電極）が振動するとコンデンサの容量が変化し、これを電圧に変換して音声信号として取り出すようになされている。このような従来のマイクロホンにあっては、複数種の部品を組み立てて作製するため、主に、次の（１）〜（３）に示されるような種々の問題点があった。   Conventionally, a condenser type microphone (condenser microphone) composed of a thin diaphragm (first electrode) that vibrates with sound pressure and a back plate (second electrode) formed in close proximity to the diaphragm is known. ing. In this type of condenser microphone, when the diaphragm (first electrode) vibrates, the capacitance of the condenser changes, and this is converted into a voltage to be taken out as an audio signal. In such a conventional microphone, since various types of parts are assembled and manufactured, there are mainly various problems as shown in the following (1) to (3).

（１）部品の組立工程の精度の制約により、小型化するのにも限界があることから、携帯電話機等の小型の電子機器に搭載されている半導体部品などの他のモジュールに比べて、厚さや占有面積も大きくなってしまい、回路基板の実装密度を高めることの妨げになっていた。
（２）また、部品の材質が個々に異なって、熱膨張率に差異があることから、実装工程における半田付けなどの複数回の熱処理による熱衝撃で、熱歪みによる変形が生じてしまうということがあった。
（３）さらに、振動膜やスペーサー絶縁部などに樹脂材料からなる部品を採用した場合には、バンプ／リフローなどのように高温処理を伴う実装工程により一括処理することができず、効率化を図ることができなかった。 (1) Since there is a limit to downsizing due to the precision of the assembly process of parts, it is thicker than other modules such as semiconductor parts mounted on small electronic devices such as mobile phones. Further, the occupied area is increased, which hinders increasing the mounting density of the circuit board.
(2) In addition, since the material of each part is different and the coefficient of thermal expansion is different, the thermal shock due to multiple heat treatments such as soldering in the mounting process will cause deformation due to thermal distortion. was there.
(3) Furthermore, when parts made of resin material are used for the vibration film and spacer insulation, etc., it is impossible to perform batch processing by a mounting process involving high-temperature processing such as bump / reflow, thereby improving efficiency. I couldn't plan.

そこで、マイクロマシン技術（ＭＥＭＳ：Micro Electro Mechanical System）を適用して、マイクロホンを小型化することが特許文献１あるいは特許文献２にて提案されるようになった。特許文献１にて提案されたマイクロホンにあっては、基台（シリコン基板）の中央部に音圧により振動する振動膜を形成するとともに、この振動膜の周囲を囲む支持部が背面板を支持して振動膜に対面させることにより、振動膜と背面板との間に支持部を介装して振動膜の振動空間を確保する積層構造に構成するようにしている。これにより、半導体製造技術（マイクロマシン技術）により作製可能でコンデンサ型マイクロホンとして機能するチップマイクロホンが実現できるというものである。この場合、振動膜（ダイアフラム）には貫通孔が形成されておらず、背面板に貫通孔が形成されていて圧力の調整が行われるようになされている。   Thus, Patent Document 1 or Patent Document 2 has proposed that a microphone is miniaturized by applying a micro electro mechanical system (MEMS). In the microphone proposed in Patent Document 1, a vibration film that vibrates due to sound pressure is formed at the center of the base (silicon substrate), and a support portion surrounding the vibration film supports the back plate. Then, by facing the vibration film, a laminated structure that secures a vibration space of the vibration film by interposing a support portion between the vibration film and the back plate is configured. Thus, a chip microphone that can be manufactured by a semiconductor manufacturing technology (micromachine technology) and functions as a condenser microphone can be realized. In this case, no through-hole is formed in the vibration film (diaphragm), and a through-hole is formed in the back plate so that the pressure is adjusted.

また、特許文献２にて提案されたものにあっては、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板のボディー・シリコン層の上に形成されたポリシリコンダイヤフラムを有するマイクロメカニカルデバイスとして設計されている。このマイクロメカニカルデバイスにおいては、基板内の裏側にはボディー・シリコン層内の開口を介してダイヤフラムとボディー・シリコン層間の空洞と接続されている空所が存在し、この開口によりダイヤフラムの振動静止時に空洞（チャンバー）内の圧力平衡が生じるようになされている。この場合、ＳＯＩ基板で構成されたチップ表面からの音圧をダイアフラムで受け、ダイアフラム内で発生する気体の流通および圧力の調整をチップ裏面に形成された空洞（チャンバー）に連通する流通孔を通して行われるようになされている。
特開２００３−０７８９８１号公報 特表２００１−５０８９４０号公報 The device proposed in Patent Document 2 is designed as a micromechanical device having a polysilicon diaphragm formed on a body silicon layer of an SOI (Silicon On Insulator) substrate. In this micromechanical device, there is a space on the back side of the substrate that is connected to the cavity between the diaphragm and the body / silicon layer through an opening in the body / silicon layer. A pressure balance is created in the cavity (chamber). In this case, the diaphragm receives sound pressure from the chip surface constituted by the SOI substrate, and the flow of gas generated in the diaphragm and the adjustment of the pressure are performed through a flow hole communicating with a cavity (chamber) formed on the back surface of the chip. It is made to be.
JP 2003-078981 A Special table 2001-508940

ところが、上述した特許文献１にて提案されたマイクロホンにおいては、組立時にチップ表面に空間を形成する必要があるため、組み立て工程が複雑になるという問題を生じた。また、モジュール基板への実装面にキャップによる凹凸があるため、実装工程が複雑になり、製造コストが高くなるという問題を生じた。   However, the microphone proposed in Patent Document 1 described above has a problem in that the assembly process is complicated because it is necessary to form a space on the chip surface during assembly. In addition, since the mounting surface on the module substrate has irregularities due to the cap, the mounting process becomes complicated and the manufacturing cost increases.

一方、上述した特許文献２にて提案されたマイクロホンにおいては、チップ表面に気体の流通孔があるため、チップ表面を樹脂でモールドするプラスチックパッケージやチップ・サイズ・パッケージ（ＣＳＰ）とのマッチングが悪いという問題が生じた。   On the other hand, in the microphone proposed in Patent Document 2 described above, since there is a gas flow hole on the chip surface, matching with a plastic package or chip size package (CSP) in which the chip surface is molded with resin is poor. The problem that occurred.

そこで、本発明は上記の如き問題点を解消するためになされたものであり、チップ・サイズ・パッケージ（ＣＳＰ）で容易にコンデンサマイクロホンが製造できる構造にして、超小型のコンデンサマイクロホンを低コストで提供できるようにすることを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and has a structure in which a capacitor microphone can be easily manufactured with a chip size package (CSP), and an ultra-small capacitor microphone can be manufactured at low cost. The purpose is to be able to provide.

本発明は、大気に連通する開口を備えたシリコン基板の該開口の上部に第１電極と第２電極が空間部を介して対向するように配置されてコンデンサが形成されたコンデンサマイクロホンの製造方法であって、上記目的を達成するため、シリコン基板上にエッチングストッパー膜を成膜するエッチングストッパー膜成膜工程と、エッチングストッパー膜の上にダイヤフラムとなる第１電極を成膜する第１電極成膜工程と、第１電極およびエッチングストッパー膜に所定形状の貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、貫通孔が形成された第１電極の上に犠牲層を形成する犠牲層形成工程と、犠牲層の上に背面板（バックプレート）となる第２電極を成膜する第２電極成膜工程と、第２電極の上に犠牲層エッチングストッパー膜を成膜する犠牲層エッチングストッパー膜成膜工程と、シリコン基板に大気に連通する開口を形成する開口形成工程と、第１電極およびエッチングストッパー膜に形成された貫通孔を通して犠牲層を除去する犠牲層除去工程とを備えていることを特徴とする。 The present invention relates to a method of manufacturing a condenser microphone in which a capacitor is formed by arranging a first electrode and a second electrode so as to face each other with a space portion above an opening of a silicon substrate having an opening communicating with the atmosphere. In order to achieve the above object, an etching stopper film forming step for forming an etching stopper film on a silicon substrate and a first electrode component for forming a first electrode serving as a diaphragm on the etching stopper film are formed. A film process; a through-hole forming process for forming a through-hole having a predetermined shape in the first electrode and the etching stopper film; a sacrificial layer forming process for forming a sacrificial layer on the first electrode in which the through-hole is formed; A second electrode film forming step for forming a second electrode to be a back plate on the layer, and a sacrificial layer etch film for forming a sacrificial layer etching stopper film on the second electrode. And a sacrificial layer removing step of removing the sacrificial layer through a through hole formed in the first electrode and the etching stopper film. It is characterized by.

このように、第１電極と第２電極が犠牲層を介して相対向するように形成されており、この犠牲層を第１電極とエッチングストッパー膜に形成された貫通孔を通して除去するだけて、ダイヤフラムとなる第１電極と背面板（バックプレート）となる第２電極が空間部を介して容易に対向させることが可能となる。このため、この種のコンデンサマイクロホンを容易に超小型化することが可能になるとともに、簡単、容易に製造でき、しかも、安価に製造できるようになる。   Thus, the first electrode and the second electrode are formed so as to face each other through the sacrificial layer, and only by removing the sacrificial layer through the through-hole formed in the first electrode and the etching stopper film, The first electrode serving as a diaphragm and the second electrode serving as a back plate (back plate) can be easily opposed to each other through the space portion. For this reason, this type of condenser microphone can be easily miniaturized, can be easily and easily manufactured, and can be manufactured at low cost.

そして、上述のようなコンデンサマイクロホンを製造するには、シリコン基板上にエッチングストッパー膜を成膜するエッチングストッパー膜成膜工程と、エッチングストッパー膜の上にダイヤフラムとなる第１電極を成膜する第１電極成膜工程と、第１電極に所定形状の貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、貫通孔が形成された第１電極の上に犠牲層を形成する犠牲層形成工程と、犠牲層の上に背面板となる第２電極を成膜する第２電極成膜工程と、第２電極の上に犠牲層エッチングストッパー膜を成膜する犠牲層エッチングストッパー膜成膜工程と、第２電極と犠牲層エッチングストッパ膜を貫通して大気に連通する気体流通孔を形成する気体流通孔形成工程と、シリコン基板に大気に連通する開口を形成する開口形成工程と、シリコン基板に形成された開口の上部に存在するエッチングストッパー膜を除去するとともに、第１電極に形成された貫通孔および第２電極と犠牲層エッチングストッパ膜に形成された気体流通孔を通して犠牲層を除去する犠牲層除去工程とを備えるようにすればよい。   In order to manufacture the condenser microphone as described above, an etching stopper film forming step for forming an etching stopper film on a silicon substrate, and a first electrode that forms a diaphragm on the etching stopper film are formed. A one-electrode film forming step, a through-hole forming step for forming a through-hole having a predetermined shape in the first electrode, a sacrificial layer forming step for forming a sacrificial layer on the first electrode in which the through-hole is formed, and a sacrificial layer A second electrode film forming step for forming a second electrode serving as a back plate on the substrate, a sacrificial layer etching stopper film forming step for forming a sacrificial layer etching stopper film on the second electrode, and a second electrode A gas flow hole forming step that forms a gas flow hole that passes through the sacrificial layer etching stopper film and communicates with the atmosphere, an opening formation step that forms an opening that communicates with the atmosphere in the silicon substrate, and silicon The etching stopper film existing above the opening formed in the plate is removed, and the sacrificial layer is removed through the through hole formed in the first electrode and the gas flow hole formed in the second electrode and the sacrificial layer etching stopper film. And a sacrificial layer removing step.

このように、第１電極と第２電極が犠牲層を間にして形成されており、この犠牲層を第１電極に形成された貫通孔および第２電極と犠牲層エッチングストッパ膜に形成された気体流通孔を通して除去するだけて、ダイヤフラムとなる第１電極と背面板（バックプレート）となる第２電極が空間部を介して容易に対向させることが可能となる。このため、この種のコンデンサマイクロホンを容易に超小型化することが可能になるとともに、簡単、容易に製造でき、しかも、安価に製造できるようになる。   Thus, the first electrode and the second electrode are formed with the sacrificial layer in between, and the sacrificial layer is formed in the through hole formed in the first electrode and the second electrode and the sacrificial layer etching stopper film. Only by removing through the gas flow hole, the first electrode serving as a diaphragm and the second electrode serving as a back plate (back plate) can be easily opposed to each other through the space portion. For this reason, this type of condenser microphone can be easily miniaturized, can be easily and easily manufactured, and can be manufactured at low cost.

以下に、本発明のコンデンサマイクロホンの実施の形態を、実施例１のコンデンサマイクロホンおよび実施例２のコンデンサマイクロホンとして図１〜図２７に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものでなく、本発明の目的を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。なお、図１は実施例１のコンデンサマイクロホンの要部を模式的に示す断面図であり、図２〜図１３はその製造工程を模式的に示す断面図である。また、図１４は実施例２のコンデンサマイクロホンの要部を模式的に示す断面図であり、図１５〜図２７はその製造工程を模式的に示す断面図である。 Hereinafter, embodiments of the condenser microphone of the present invention will be described as a condenser microphone of Example 1 and a condenser microphone of Example 2 , with reference to FIGS . 1 to 27. However, the present invention is not limited to these Examples. However, the present invention can be implemented with appropriate modifications without departing from the object of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the main part of the condenser microphone of the first embodiment, and FIGS. 2 to 13 are cross-sectional views schematically showing the manufacturing process. Further, FIG. 14 is a sectional view showing a main portion of the condenser microphone of the second embodiment schematically, FIG. 15 to 27 show Ru sectional view showing the manufacturing steps schematically.

１．実施例１
本実施例１のコンデンサマイクロホン１０は、図１に示すように、シリコン基板（シリコンウェハ）１１の略中央部に形成された開口１１ａを備え、この開口１１ａの上部に、ポリシリコンからなる第１電極１２と、ポリシリコンからなる第２電極１３が空間部１４を介して対向するように配置されている。このように空間部１４を介して第１電極１２と第２電極１３が対向することによりコンデンサが形成され、コンデンサ型マイクロホンとして機能するようになされている。 1. Example 1
As shown in FIG. 1, the condenser microphone 10 of the first embodiment includes an opening 11a formed in a substantially central portion of a silicon substrate (silicon wafer) 11, and a first portion made of polysilicon is formed above the opening 11a. The electrode 12 and the second electrode 13 made of polysilicon are arranged so as to face each other with the space 14 therebetween. Thus, a capacitor is formed by the first electrode 12 and the second electrode 13 facing each other through the space portion 14, and functions as a capacitor type microphone.

ここで、ポリシリコンからなる第１電極１２は音圧に応答して第２電極１３に対して移動可能なダイヤフラムとして作用する。そして、この第１電極１２の開口１１ａ側の表面には、シリコン窒化膜からなるエッチングストッパ膜１２ａが残存していて、これらの第１電極１２とエッチングストッパ膜１２ａを貫通して開口１１ａに連通する貫通孔１２ｂが形成されている。一方、ポリシリコンからなる第２電極１３は第１電極１２に対する背面板（バックプレート）として作用する。そして、この第２電極１３の第１電極１２に対向する面の反対側には、シリコン窒化膜からなる犠牲層エッチングストッパ膜１３ａが残存している。   Here, the first electrode 12 made of polysilicon acts as a diaphragm movable with respect to the second electrode 13 in response to sound pressure. An etching stopper film 12a made of a silicon nitride film remains on the surface of the first electrode 12 on the opening 11a side, and communicates with the opening 11a through the first electrode 12 and the etching stopper film 12a. A through-hole 12b is formed. On the other hand, the second electrode 13 made of polysilicon functions as a back plate (back plate) for the first electrode 12. A sacrificial layer etching stopper film 13 a made of a silicon nitride film remains on the opposite side of the surface of the second electrode 13 that faces the first electrode 12.

なお、第１電極１２の一端部はメタル配線１６ａに接続されているとともに、第２電極１３の一端部はメタル配線１６ｂに接続されている。そして、第２電極（背面板）１３を覆うように、シリコン酸化膜からなる層間絶縁膜１５が形成されている。また、層間絶縁膜１５を覆うとともに、メタル配線１６ａ、１６ｂを覆うようにチップ保護膜（酸化膜と窒化膜からなる積層膜）１６が形成されている。これらの上部はＣＳＰ（チップ・サイズ・パッケージ）を形成した封止樹脂（エポキシ樹脂）１７により被覆されている。この場合、封止樹脂１７の上部にはんだバンプ（突起電極）１９が形成されており、このはんだバンプ１９はポスト１８ａを介して再配線層１８に接続されており、この再配線層１８はメタル配線１６ａのいずれかに接続されている。なお、はんだバンプ１９は図示しない回路基板にフリップチップ接続されるようになされている。   One end of the first electrode 12 is connected to the metal wiring 16a, and one end of the second electrode 13 is connected to the metal wiring 16b. An interlayer insulating film 15 made of a silicon oxide film is formed so as to cover the second electrode (back plate) 13. A chip protective film (a laminated film made of an oxide film and a nitride film) 16 is formed so as to cover the interlayer insulating film 15 and to cover the metal wirings 16a and 16b. These upper portions are covered with a sealing resin (epoxy resin) 17 in which a CSP (chip size package) is formed. In this case, a solder bump (projection electrode) 19 is formed on the sealing resin 17, and the solder bump 19 is connected to the rewiring layer 18 via a post 18a. It is connected to one of the wirings 16a. The solder bumps 19 are flip-chip connected to a circuit board (not shown).

次に、上述のような構成となる実施例１のコンデンサマイクロホン１０の半導体製造技術による作製手順（製造工程）を、図２〜図１３を用いて以下に説明する。まず、図２に示すように、素子間分離層（フィールド酸化膜）１１ｘやマイクロホンの周辺回路となるウェル、ソース、ドレンなどからなるトランジスタ１１ｙがＣＭＯＳ半導体製造プロセスにより形成されたシリコン基板（シリコンウェハ）１１を用意する。ついで、図３に示すように、この全面にレジスト１２ｃを塗布し、このレジスト１２ｃをダイアフラム形成部（第１電極）１２の形状にパターニングした後、レジスト１２ｃをマスクにしてダイアフラム形成部（第１電極）１２のフィールド酸化膜１１ｘをエッチングする。   Next, a manufacturing procedure (manufacturing process) of the condenser microphone 10 according to the first embodiment having the above-described configuration by a semiconductor manufacturing technique will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 2, a silicon substrate (silicon wafer) on which an element isolation layer (field oxide film) 11x and a transistor 11y composed of a well, a source, a drain, and the like serving as a peripheral circuit of a microphone are formed by a CMOS semiconductor manufacturing process. ) 11 is prepared. Next, as shown in FIG. 3, a resist 12c is applied to the entire surface, the resist 12c is patterned into the shape of the diaphragm forming portion (first electrode) 12, and then the diaphragm forming portion (the first forming portion (first electrode) is formed using the resist 12c as a mask. Electrode) 12 field oxide film 11x is etched.

ついで、図４に示すように、レジスト１２ｃを除去した後、この全面にエッチングストッパ膜１２ａとなるシリコン窒化膜をＬＰＣＶＤ（Low Pressure Chemical Vapor Deposition：減圧化学気相成長）法により堆積させる。ついで、この全面に第１電極（ダイアフラム）１２となるポリシリコン膜を成膜する。ついで、この上にレジスト１２ｄを塗布して、所定の第１電極（ダイアフラム）１２の形状および所定の貫通孔の形状にパターニングする。ついで、図５に示すように、パターニングされたレジスト１２ｄをマスクにしてレジスト１２ｄおよびポリシリコン膜からなる第１電極（ダイアフラム）１２をエッチングした後、レジスト１２ｄを除去する。これにより、第１電極（ダイアフラム）１２に貫通孔１２ｂが形成されることとなる。   Next, as shown in FIG. 4, after removing the resist 12c, a silicon nitride film to be an etching stopper film 12a is deposited on the entire surface by LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition). Next, a polysilicon film to be the first electrode (diaphragm) 12 is formed on the entire surface. Next, a resist 12d is applied thereon and patterned into a predetermined first electrode (diaphragm) 12 shape and a predetermined through-hole shape. Next, as shown in FIG. 5, the resist 12d and the first electrode (diaphragm) 12 made of a polysilicon film are etched using the patterned resist 12d as a mask, and then the resist 12d is removed. As a result, the through hole 12 b is formed in the first electrode (diaphragm) 12.

ついで、この全面にレジスト１２ｅを塗布し、このレジスト１２ｅを第１電極（ダイアフラム）１２より小さめの形状にパターニングした後、レジスト１２ｅと第１電極（ダイアフラム）１２をマスクにして、貫通孔１２ｂの下部のシリコン窒化膜からなるエッチングストッパ膜１２ａをフロロカーボン系ガス（例えば、ＣＦ4，ＣＨＦ4等）を用いてエッチングする。これにより、図６に示すように、第１電極（ダイアフラム）１２に形成された貫通孔１２ｂはエッチングストッパ膜１２ａを貫通してシリコン基板１１の表面に到達することとなる。ついで、レジスト１２ｅを除去した後、この全面に犠牲膜１４ａとなるシリコン酸化膜と、第２電極（背面板）１３となるポリシリコン膜を成膜した後、レジスト１３ｂを塗布して、所定の第２電極（背面板）１３の形状にパターニングする。 Next, a resist 12e is applied to the entire surface, and the resist 12e is patterned into a shape smaller than the first electrode (diaphragm) 12, and then the resist 12e and the first electrode (diaphragm) 12 are used as a mask to form the through holes 12b. The etching stopper film 12a made of the lower silicon nitride film is etched using a fluorocarbon-based gas (for example, CF 4 , CHF 4, etc.). As a result, as shown in FIG. 6, the through hole 12b formed in the first electrode (diaphragm) 12 penetrates the etching stopper film 12a and reaches the surface of the silicon substrate 11. Next, after removing the resist 12e, a silicon oxide film serving as the sacrificial film 14a and a polysilicon film serving as the second electrode (back plate) 13 are formed on the entire surface, and then a resist 13b is applied to form a predetermined film. Patterning into the shape of the second electrode (back plate) 13.

この後、図７に示すように、レジスト１３ｂをマスクにしてポリシリコン膜からなる第２電極（背面板）１３およびシリコン酸化膜からなる犠牲膜１４ａを所定の形状にエッチングした。このエッチングにおいては、まず、Ｃｌ2とＯ2の混合ガスを用いてポリシリコン膜からなる第２電極（背面板）１３のエッチングを行った後、フロロカーボン系ガス（例えば、ＣＦ4，ＣＨＦ4等）を用いてシリコン酸化膜からなる犠牲膜１４ａのエッチングを行った。ついで、レジスト１３ｂを除去した後、図８に示すように、この全面にエッチングストッパ膜１３ａとなるシリコン窒化膜をＬＰＣＶＤ法により堆積させる。ついで、図９に示すように、これらの上に層間絶縁膜１５，メタル配線１６ａ，１６ｂおよびチップ保護膜１６を周知のＣＭＯＳ半導体製造技術により形成する。 Thereafter, as shown in FIG. 7, the second electrode (back plate) 13 made of a polysilicon film and the sacrificial film 14a made of a silicon oxide film were etched into a predetermined shape using the resist 13b as a mask. In this etching, first, the second electrode (back plate) 13 made of a polysilicon film is etched using a mixed gas of Cl 2 and O 2 , and then a fluorocarbon-based gas (for example, CF 4 , CHF 4, etc.). ) Was used to etch the sacrificial film 14a made of a silicon oxide film. Next, after removing the resist 13b, as shown in FIG. 8, a silicon nitride film to be the etching stopper film 13a is deposited on the entire surface by LPCVD. Next, as shown in FIG. 9, an interlayer insulating film 15, metal wirings 16a and 16b, and a chip protection film 16 are formed thereon by a known CMOS semiconductor manufacturing technique.

ついで、ＣＳＰ（Chip Size Package）工程において、図１０に示すように、これらの全面にパッケージとなる封止樹脂層（エポキシ樹脂）１７を被覆させた。この場合、封止樹脂層１７の一部に銅（Ｃｕ）からなるポスト１８ａが埋設され、かつ、このポスト１８ａとメタル配線１６ａの一部とが接続されるように銅（Ｃｕ）からなる再配線層１８が形成されるようにした。   Then, in a CSP (Chip Size Package) process, as shown in FIG. 10, a sealing resin layer (epoxy resin) 17 serving as a package was coated on the entire surface. In this case, a post 18a made of copper (Cu) is embedded in a part of the sealing resin layer 17, and the post made of copper (Cu) is connected so that the post 18a and a part of the metal wiring 16a are connected. The wiring layer 18 was formed.

ついで、図１１に示すように、基板１１の裏面の全面に開口１１ａ形成用のマスク１１ｂを形成するとともに、基板１１の表面の全面にも封止樹脂層１７の保護用のマスク１７ａを形成する。この場合、マスク１１ｂ，１７ａの材質としては、レジスト層、アルミニウム膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜などから選択するようにすればよい。この後、基板１１の裏面をＤｅｅｐＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）、ＴＭＡＨ（Tetramethyl ammonium hydroxide）やＫＯＨを用いてエッチングして、基板１１の裏面に開口１１ａを形成した。なお、このエッチングにおいて、開口１１ａの深さ（高さ）がシリコン窒化膜からなるエッチングストッパ膜１２ａまでとなるように行われる。   Next, as shown in FIG. 11, a mask 11 b for forming the opening 11 a is formed on the entire back surface of the substrate 11, and a protective mask 17 a for the sealing resin layer 17 is also formed on the entire surface of the substrate 11. . In this case, the material of the masks 11b and 17a may be selected from a resist layer, an aluminum film, a silicon oxide film, a silicon nitride film, and the like. After that, the back surface of the substrate 11 was etched using Deep RIE (Deep Reactive Ion Etching), TMAH (Tetramethyl ammonium hydroxide) or KOH to form an opening 11 a on the back surface of the substrate 11. This etching is performed so that the depth (height) of the opening 11a reaches the etching stopper film 12a made of a silicon nitride film.

ついで、基板１１の表裏面に形成されたマスク１１ｂ，１７ａを除去した後、図１２に示すように、この表面に封止樹脂層１７の保護用のマスク１７ｂを形成する。この場合、マスク１７ｂの材質としては、レジスト層、アルミニウム膜、シリコン窒化膜などから選択するようにすればよい。この後、フッ酸（例えば、６３ＢＨＦ、希釈ＨＦ、ストレートＨＦなど）に浸漬してフッ酸処理を行い、第１電極（ダイアフラム）１２と第２電極（背面板）１３との間に形成されてシリコン酸化膜からなる犠牲膜１４ａを除去した。このフッ酸処理において、処理液は貫通孔１２ｂを通して犠牲膜１４ａ内に流入することとなる。これにより、第１電極（ダイアフラム）１２と第２電極（背面板）１３との間に貫通孔１２ｂを通して開口１１ａに連通する空間部１４が形成されることとなる。   Next, after removing the masks 11b and 17a formed on the front and back surfaces of the substrate 11, as shown in FIG. 12, a protective mask 17b for the sealing resin layer 17 is formed on the surface. In this case, the material of the mask 17b may be selected from a resist layer, an aluminum film, a silicon nitride film, and the like. Thereafter, the substrate is immersed in hydrofluoric acid (for example, 63BHF, diluted HF, straight HF, etc.) to perform hydrofluoric acid treatment, and is formed between the first electrode (diaphragm) 12 and the second electrode (back plate) 13. The sacrificial film 14a made of a silicon oxide film was removed. In this hydrofluoric acid treatment, the treatment liquid flows into the sacrificial film 14a through the through hole 12b. As a result, a space 14 communicating with the opening 11a through the through hole 12b is formed between the first electrode (diaphragm) 12 and the second electrode (back plate) 13.

ついで、マスク１７ｂを除去した後、封止樹脂層１７に埋設するように形成されたポスト１８ａにはんだバンプ１９（図１参照）を固着する。このようにして基板１１にマイク領域Ａを形成した後、図１３に示すように、ダイジングブレードＢにより各マイク領域Ａ毎にダイジングする。これにより、図１に示すように、ＣＳＰの表面にマイクロホンが形成されたチップ、即ち、コンデンサマイクロホン１０が形成されることとなる。   Next, after removing the mask 17 b, solder bumps 19 (see FIG. 1) are fixed to the posts 18 a formed so as to be embedded in the sealing resin layer 17. After the microphone area A is formed on the substrate 11 in this way, the microphone area A is diced by the dicing blade B as shown in FIG. Thereby, as shown in FIG. 1, the chip | tip with which the microphone was formed in the surface of CSP, ie, the capacitor | condenser microphone 10, will be formed.

上述したように、本実施例１のコンデンサマイクロホン１０は、背面板（バックプレート）となる第２電極１３に対向する第１電極１２と、この上に形成されたエッチングストッパ膜１２ａに大気に連通する貫通孔１２ｂが形成されているので、音圧が第１電極１２に作用した際に第１電極１２と第２電極１３で形成される空間部１４に存在する空気が、当該貫通孔１２ｂより大気に連通する開口１１ａ内に排気されるようになる。これにより、第１電極１２は第２電極１３に対して敏感に移動可能なダイヤフラムとなって、音圧に敏感に応答することができるようになり、感度の優れたコンデンサマイクロホンとなる。また、第１電極１２の開口１１ａ側の表面にエッチングストッパ膜１２ａが残存しているので、このエッチングストッパ膜１２ａは第１電極１２の強度を補強するように作用し、この種のコンデンサマイクロホンの耐久性が向上する。 As described above, the condenser microphone 10 of the first embodiment, the first electrode 12 facing the second electrode 13 as a rear plate (back plate), communicates with the atmosphere in the etching stopper film 12a formed on the Since the through-hole 12b is formed, air existing in the space portion 14 formed by the first electrode 12 and the second electrode 13 when sound pressure acts on the first electrode 12 is transmitted from the through-hole 12b. The air is exhausted into the opening 11a communicating with the atmosphere. As a result, the first electrode 12 becomes a diaphragm that can move sensitively with respect to the second electrode 13, and can respond sensitively to the sound pressure, resulting in a condenser microphone with excellent sensitivity. Further, since the etching stopper film 12a remains on the surface of the first electrode 12 on the opening 11a side, the etching stopper film 12a acts to reinforce the strength of the first electrode 12, and this kind of condenser microphone Durability is improved.

この場合、第１電極１２と第２電極１３の間に犠牲層１４ａを形成しておき、この犠牲層１４ａを第１電極１２とエッチングストッパー膜１２ａに形成された貫通孔１２ｂを通して除去するだけて、ダイヤフラムとなる第１電極１２と背面板（バックプレート）となる第２電極１３が空間部１４を介して容易に対向させることが可能となる。このため、この種のコンデンサマイクロホンを容易に超小型化することが可能になるとともに、簡単、容易に製造でき、しかも、安価に製造できるようになる。   In this case, a sacrificial layer 14a is formed between the first electrode 12 and the second electrode 13, and the sacrificial layer 14a is simply removed through the through hole 12b formed in the first electrode 12 and the etching stopper film 12a. The first electrode 12 serving as a diaphragm and the second electrode 13 serving as a back plate (back plate) can be easily opposed to each other through the space portion 14. For this reason, this type of condenser microphone can be easily miniaturized, can be easily and easily manufactured, and can be manufactured at low cost.

２．実施例２
ついで、実施例２のマイクロホンについて、図１４に基づいて以下に説明する。本実施例２のマイクロホン３０は、図１４に示すように、シリコン基板（シリコンウェハ）３１の略中央部に形成された大気に連通する開口３１ａを備え、この開口３１ａの上部に、ポリシリコンからなる第１電極３２と、ポリシリコンからなる第２電極３３が空間部３４を介して対向するように配置されている。このように空間部３４を介して第１電極３２と第２電極３３が対向することによりコンデンサが形成され、コンデンサ型マイクロホンとして機能するようになされている。 2. Example 2
Then, the microphone of the second embodiment will be described below with reference to FIG. 14. As shown in FIG. 14 , the microphone 30 according to the second embodiment includes an opening 31 a formed in a substantially central portion of a silicon substrate (silicon wafer) 31 that communicates with the atmosphere, and polysilicon is formed above the opening 31 a. The first electrode 32 and the second electrode 33 made of polysilicon are arranged to face each other with the space 34 interposed therebetween. In this way, the first electrode 32 and the second electrode 33 face each other with the space 34 interposed therebetween, so that a capacitor is formed and functions as a condenser microphone.

ここで、ポリシリコンからなる第１電極３２は音圧に応答して第２電極３３に対して移動可能なダイヤフラムとして作用する。そして、この第１電極３２の開口３１ａ側の表面には、シリコン窒化膜からなるエッチングストッパ膜３２ａは残存しないようになされている。一方、ポリシリコンからなる第２電極３３は第１電極３２に対する背面板（バックプレート）として作用する。そして、この第２電極３３の第１電極３２に対向する面の反対側には、シリコン窒化膜からなる犠牲層エッチングストッパ膜３３ａが残存していて、これらの第２電極３３とエッチングストッパ膜３３ａと後述するチップ保護膜（酸化膜と窒化膜からなる積層膜）３６を貫通して大気に連通する気体流通孔３４ａが形成されている。   Here, the first electrode 32 made of polysilicon acts as a diaphragm movable with respect to the second electrode 33 in response to sound pressure. An etching stopper film 32a made of a silicon nitride film is not left on the surface of the first electrode 32 on the opening 31a side. On the other hand, the second electrode 33 made of polysilicon functions as a back plate (back plate) for the first electrode 32. A sacrificial layer etching stopper film 33a made of a silicon nitride film remains on the opposite side of the surface of the second electrode 33 facing the first electrode 32, and the second electrode 33 and the etching stopper film 33a remain. A gas flow hole 34a is formed through the chip protective film (a laminated film made of an oxide film and a nitride film) 36, which will be described later, and communicating with the atmosphere.

なお、第１電極３２の一端部はメタル配線３６ａに接続されているとともに、第２電極３３の一端部はメタル配線３６ｂに接続されている。そして、第２電極（背面板）３３を覆うように、シリコン酸化膜からなる層間絶縁膜３５が形成されている。また、層間絶縁膜３５を覆うとともに、メタル配線３６ａ、３６ｂを覆うようにチップ保護膜（酸化膜と窒化膜からなる積層膜）３６が形成されている。これらの上部はＣＳＰ（チップ・サイズ・パッケージ）を形成した封止樹脂（エポキシ樹脂）３７により被覆されている。この場合、封止樹脂３７の上部にはんだバンプ３９が形成されており、このはんだバンプ３９はポスト３８ａを介して再配線層３８に接続されており、この再配線層３８はメタル配線３６ａのいずれかに接続されている。なお、はんだバンプ３９は図示しない回路基板にフリップチップ接続されるようになされている。   One end of the first electrode 32 is connected to the metal wiring 36a, and one end of the second electrode 33 is connected to the metal wiring 36b. An interlayer insulating film 35 made of a silicon oxide film is formed so as to cover the second electrode (back plate) 33. A chip protective film (a laminated film made of an oxide film and a nitride film) 36 is formed so as to cover the interlayer insulating film 35 and the metal wirings 36a and 36b. These upper portions are covered with a sealing resin (epoxy resin) 37 in which a CSP (chip size package) is formed. In this case, solder bumps 39 are formed on the upper portion of the sealing resin 37, and the solder bumps 39 are connected to the rewiring layer 38 via the posts 38a. The rewiring layer 38 is any of the metal wirings 36a. Connected to The solder bumps 39 are flip-chip connected to a circuit board (not shown).

次に、上述のような構成となる実施例２のコンデンサマイクロホン３０の半導体製造技術による作製手順（製造工程）を、図１５〜図２７に基づいて以下に説明する。まず、図１５に示すように、素子間分離層（フィールド酸化膜）３１ｘやマイクロホンの周辺回路となるウェル、ソース、ドレンなどからなるトランジスタ３１ｙがＣＭＯＳ半導体製造プロセスにより形成されたシリコン基板（シリコンウェハ）３１を用意する。ついで、図１６に示すように、この全面にレジスト３２ｃを塗布し、このレジスト３２ｃをダイアフラム形成部（第１電極）３２の形状にパターニングした後、レジスト３２ｃをマスクにしてダイアフラム形成部（第１電極）３２のフィールド酸化膜３１ｘをエッチングする。 Next, a description production procedure by the semiconductor manufacturing technology of the condenser microphone 30 of Example 2 as the above-described structure (the manufacturing process), in the following with reference to FIG. 15 to FIG. 27. First, as shown in FIG. 15 , a silicon substrate (silicon wafer) on which an element isolation layer (field oxide film) 31x and a transistor 31y composed of a well, a source, a drain, and the like serving as a peripheral circuit of a microphone are formed by a CMOS semiconductor manufacturing process. ) 31 is prepared. Next, as shown in FIG. 16 , a resist 32c is applied to the entire surface, and the resist 32c is patterned into the shape of a diaphragm forming portion (first electrode) 32. Then, the resist forming portion (first electrode) is formed using the resist 32c as a mask. The field oxide film 31x of the electrode 32 is etched.

ついで、図１７に示すように、レジスト３２ｃを除去した後、この全面にエッチングストッパ膜３２ａとなるシリコン窒化膜をＬＰＣＶＤ（Low Pressure Chemical Vapor Deposition：減圧化学気相成長）法により堆積させる。ついで、この全面に第１電極（ダイアフラム）３２となるポリシリコン膜を成膜する。ついで、この上にレジスト３２ｄを塗布して、所定の第１電極（ダイアフラム）３２の形状および所定の貫通孔３２ｂの形状にパターニングする。ついで、図１８に示すように、パターニングされたレジスト３２ｄをマスクにしてポリシリコン膜からなる第１電極（ダイアフラム）３２をエッチングした後、レジスト３２ｄを除去する。これにより、第１電極（ダイアフラム）３２に気体流通孔３２ｂが形成されることとなる。 Next, as shown in FIG. 17 , after removing the resist 32c, a silicon nitride film to be an etching stopper film 32a is deposited on the entire surface by LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition). Next, a polysilicon film to be the first electrode (diaphragm) 32 is formed on the entire surface. Next, a resist 32d is applied thereon and patterned into a predetermined first electrode (diaphragm) 32 shape and a predetermined through-hole 32b shape. Next, as shown in FIG. 18 , the first electrode (diaphragm) 32 made of a polysilicon film is etched using the patterned resist 32d as a mask, and then the resist 32d is removed. As a result, the gas flow holes 32 b are formed in the first electrode (diaphragm) 32.

ついで、この全面に犠牲膜３４ｂとなるシリコン酸化膜と、第２電極（背面板）３３となるポリシリコン膜を成膜した後、レジスト３３ｂを塗布して、所定の第２電極（背面板）３３の形状にパターニングする。この後、図１９に示すように、レジスト３３ｂをマスクにしてポリシリコン膜からなる第２電極（背面板）３３およびシリコン酸化膜からなる犠牲膜３４ｂを所定の形状にエッチングした。ついで、レジスト３３ｂを除去した後、図２０に示すように、この全面にエッチングストッパ膜３３ａとなるシリコン窒化膜をＬＰＣＶＤ法により堆積させる。ついで、図２１に示すように、これらの上に層間絶縁膜３５，メタル配線３６ａ，３６ｂおよびチップ保護膜３６を周知のＣＭＯＳ半導体製造技術により形成する。 Next, after a silicon oxide film to be the sacrificial film 34b and a polysilicon film to be the second electrode (back plate) 33 are formed on the entire surface, a resist 33b is applied to form a predetermined second electrode (back plate). Patterned to 33 shape. Thereafter, as shown in FIG. 19 , the second electrode (back plate) 33 made of a polysilicon film and the sacrificial film 34b made of a silicon oxide film were etched into a predetermined shape using the resist 33b as a mask. Next, after removing the resist 33b, as shown in FIG. 20 , a silicon nitride film to be the etching stopper film 33a is deposited on the entire surface by LPCVD. Next, as shown in FIG. 21 , an interlayer insulating film 35, metal wirings 36a and 36b, and a chip protection film 36 are formed thereon by a known CMOS semiconductor manufacturing technique.

ついで、この上にレジスト３７ａを塗布して、後述する気体流通孔３４ａの形状にパターニングする。ついで、図２２に示すように、パターニングされたレジスト３７ａをマスクにしてチップ保護膜３６、シリコン窒化膜からなるエッチングストッパ膜３３ａおよび第２電極（背面板）３３をエッチングする。この後、レジスト３７ａを除去することにより、チップ保護膜３６、エッチングストッパ膜３３ａおよび第２電極（背面板）３３に気体流通孔３４ａが形成されることとなる。 Next, a resist 37a is applied thereon and patterned into the shape of a gas flow hole 34a described later. Next, as shown in FIG. 22 , the chip protection film 36, the etching stopper film 33a made of a silicon nitride film, and the second electrode (back plate) 33 are etched using the patterned resist 37a as a mask. Thereafter, by removing the resist 37a, gas flow holes 34a are formed in the chip protection film 36, the etching stopper film 33a, and the second electrode (back plate) 33.

ついで、ＣＳＰ（Chip Size Package）工程において、図２３に示すように、これらの全面にパッケージとなる封止樹脂層（エポキシ樹脂）３７を被覆させた。この場合、封止樹脂層３７の一部に銅（Ｃｕ）からなるポスト３８ａが埋設され、かつ、このポスト３８ａとメタル配線３６ａの一部とが接続されるように銅（Ｃｕ）からなる再配線層３８が形成されるようにした。 Then, in a CSP (Chip Size Package) process, as shown in FIG. 23 , a sealing resin layer (epoxy resin) 37 serving as a package was coated on the entire surface. In this case, a post 38a made of copper (Cu) is buried in a part of the sealing resin layer 37, and the post made of copper (Cu) is connected so that the post 38a and a part of the metal wiring 36a are connected. A wiring layer 38 is formed.

この後、基板３１の表面に第２電極（背面板）３３の上部に形成される開口３７ｃの形状に一致するマスク３７ｂをレジストにより形成する。ついで、図２４に示すように、ＤｅｅｐＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）、ＴＭＡＨ（Tetramethyl ammonium hydroxide）やＫＯＨを用いて封止樹脂層３７をエッチングして、第２電極（背面板）３３の上部の封止樹脂層層３７に開口３７ｃを形成するとともに、チップ保護膜３６に気体流通孔３４ａを形成した。 Thereafter, a mask 37b that matches the shape of the opening 37c formed on the upper surface of the second electrode (back plate) 33 is formed on the surface of the substrate 31 with a resist. Next, as shown in FIG. 24 , the sealing resin layer 37 is etched using Deep RIE (Deep Reactive Ion Etching), TMAH (Tetramethyl ammonium hydroxide), or KOH to seal the upper portion of the second electrode (back plate) 33. An opening 37 c was formed in the stop resin layer 37 and a gas flow hole 34 a was formed in the chip protective film 36.

ついで、基板３１の裏面の全面に開口３１ａ形成用のシリコン酸化膜からなるマスク３１ｂを形成する。この場合、マスク３１ｂの材質としては、レジスト層、アルミニウム膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜などから選択するようにすればよい。この後、基板３１の裏面をＤｅｅｐＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）、ＴＭＡＨ（Tetramethyl ammonium hydroxide）やＫＯＨを用いてエッチングして、図２５に示すように、基板３１の裏面に開口３１ａを形成した。なお、このエッチングにおいて、開口３１ａの深さ（高さ）がシリコン酸化膜からなるエッチングストッパ膜３２ａまでとなるように行われる。 Next, a mask 31 b made of a silicon oxide film for forming the opening 31 a is formed on the entire back surface of the substrate 31. In this case, the material of the mask 31b may be selected from a resist layer, an aluminum film, a silicon oxide film, a silicon nitride film, and the like. Thereafter, the back surface of the substrate 31 was etched using Deep RIE (Deep Reactive Ion Etching), TMAH (Tetramethyl ammonium hydroxide) or KOH to form an opening 31a on the back surface of the substrate 31 as shown in FIG . In this etching, the depth (height) of the opening 31a is performed up to the etching stopper film 32a made of a silicon oxide film.

ついで、基板３１の裏面に形成されたマスク３１ｂを除去した後、フッ酸（例えば、６３ＢＨＦ、希釈ＨＦ、ストレートＨＦなど）に浸漬してフッ酸処理を行い、開口３１ａの上部に存在するシリコン酸化膜からなるエッチングストッパ膜３２ａを除去するとともに、第１電極（ダイアフラム）３２と第２電極（背面板）３３との間に形成されてシリコン酸化膜からなる犠牲膜３４ａを除去する。これにより、図２６に示すように、第１電極（ダイアフラム）３２と第２電極（背面板）３３との間に気体流通孔３４ａを通して開口３７ｃに連通するとともに、貫通孔３２ｂを通して開口３１ａに連通する空間部３４が形成されることとなる。 Next, after removing the mask 31b formed on the back surface of the substrate 31, it is immersed in hydrofluoric acid (for example, 63BHF, diluted HF, straight HF, etc.) to perform hydrofluoric acid treatment, and silicon oxide existing above the opening 31a. The etching stopper film 32a made of a film is removed, and the sacrificial film 34a made of a silicon oxide film formed between the first electrode (diaphragm) 32 and the second electrode (back plate) 33 is removed. As a result, as shown in FIG. 26 , the first electrode (diaphragm) 32 and the second electrode (back plate) 33 communicate with the opening 37c through the gas flow hole 34a and communicate with the opening 31a through the through hole 32b. A space portion 34 is formed.

ついで、マスク３７ｂを除去した後、図１４に示すように、封止樹脂層３７に埋設するように形成されたポスト３８ａにはんだバンプ３９を固着する。このようにして基板３１にマイク領域Ｃを形成した後、図２７に示すように、ダイジングブレードＢにより各マイク領域Ａ毎にダイジングする。これにより、図１４に示すように、ＣＳＰの表面にマイクロホンが形成されたチップ、即ち、コンデンサマイクロホン３０が形成されることとなる。 Next, after removing the mask 37 b, as shown in FIG. 14 , solder bumps 39 are fixed to posts 38 a formed so as to be embedded in the sealing resin layer 37. After forming the microphone region C on the substrate 31 Thus, as shown in FIG. 27, the dicing for each microphone region A by die managing blade B. As a result, as shown in FIG. 14 , a chip in which a microphone is formed on the surface of the CSP, that is, a condenser microphone 30 is formed.

上述したように、本実施例２のコンデンサマイクロホン３０は、開口３１ａに連通する貫通孔３２ｂが第１電極３２に形成されているとともに、第２電極３３と犠牲層エッチングストッパ膜３３ａを貫通して大気に連通する気体流通孔３４ａが形成されているので、音圧が第１電極３２に作用した際に第１電極３２と第２電極３３で形成される空間部３４に存在する空気が、当該貫通孔３２ｂおよび気体流通孔３４ａより大気中に排気されるようになる。これにより、第１電極３２は第２電極３３に対してさらに敏感に移動可能なダイヤフラムとなって、音圧にさらに敏感に応答することができるようになり、さらに感度の優れたコンデンサマイクロホンとなる。 As described above, in the condenser microphone 30 of the second embodiment , the through hole 32b communicating with the opening 31a is formed in the first electrode 32 and penetrates through the second electrode 33 and the sacrificial layer etching stopper film 33a. Since the gas flow hole 34a communicating with the atmosphere is formed, the air existing in the space 34 formed by the first electrode 32 and the second electrode 33 when the sound pressure acts on the first electrode 32 The air is exhausted from the through hole 32b and the gas flow hole 34a to the atmosphere. As a result, the first electrode 32 becomes a diaphragm that can move more sensitively with respect to the second electrode 33, and can respond more sensitively to sound pressure, resulting in a condenser microphone with even higher sensitivity. .

この場合、第１電極３２と第２電極３３が犠牲層３４ｂを間にして形成されており、この犠牲層３４ｂを第１電極３２に形成された貫通孔３２ｂ、および第２電極３３と犠牲層エッチングストッパ膜３３ａに形成された気体流通孔３４ａを通して除去するだけで、ダイヤフラムとなる第１電極３２と背面板（バックプレート）となる第２電極３３が空間部３４を介して容易に対向させることが可能となる。このため、この種のコンデンサマイクロホンを容易に超小型化することが可能になるとともに、簡単、容易に製造でき、しかも、安価に製造できるようになる。   In this case, the first electrode 32 and the second electrode 33 are formed with the sacrificial layer 34b interposed therebetween. The sacrificial layer 34b is formed in the through hole 32b formed in the first electrode 32, and the second electrode 33 and the sacrificial layer. The first electrode 32 serving as a diaphragm and the second electrode 33 serving as a back plate (back plate) are easily opposed to each other through the space portion 34 by simply removing the gas through the gas flow holes 34a formed in the etching stopper film 33a. Is possible. For this reason, this type of condenser microphone can be easily miniaturized, can be easily and easily manufactured, and can be manufactured at low cost.

なお、上述した実施形態においては、チップ保護膜（１６，３６）として酸化膜と窒化膜からなる積層膜を用いる例について説明したが、これらの上にさらにポリイミド膜を形成するようにしてもよい。また、上述した実施形態においては、封止樹脂層（１７，３７）を形成する樹脂としてエポキシ樹脂を用いる例について説明したが、エポキシ樹脂に代えてポリイミド樹脂を用いるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the example in which the laminated film composed of the oxide film and the nitride film is used as the chip protective film ( 16, 36 ) has been described. However, a polyimide film may be further formed thereon. . In the embodiment described above, an example in which an epoxy resin is used as the resin for forming the sealing resin layer ( 17, 37 ) has been described. However, a polyimide resin may be used instead of the epoxy resin.

実施例１のコンデンサコンデンサマイクロホンの要部を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a main part of the condenser capacitor microphone according to the first embodiment. 図１のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 実施例２のコンデンサコンデンサマイクロホンの要部を模式的に示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a main part of a condenser capacitor microphone of Example 2. 図１４のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically 1 process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１４のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically 1 process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１４のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically 1 process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１４のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically 1 process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１４のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically 1 process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１４のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically 1 process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１４のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically 1 process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１４のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically 1 process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１４のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically 1 process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１４のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically 1 process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１４のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically 1 process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１４のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically 1 process of manufacturing the condenser microphone of FIG. 図１４のコンデンサマイクロホンを製造する一工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically 1 process of manufacturing the condenser microphone of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０…マイクロホン、１１…シリコン基板（シリコンウェハ）、１１ａ…開口、１１ｘ…フィールド酸化膜、１１ｙ…トランジスタ、１２…第１電極、１２ａ…エッチングストッパ膜、１２ｂ…貫通孔、１２ｃ…レジスト、１２ｄ…レジスト、１２ｅ…レジスト、１３…第２電極、１３ａ…エッチングストッパ膜、１３ａ…犠牲層エッチングストッパ膜、１３ｂ…レジスト、１４…空間部、１４ａ…犠牲層（犠牲膜）、１５…層間絶縁膜、１６…チップ保護膜、１６ａ…メタル配線、１６ｂ…メタル配線、１７…封止樹脂層、１７ａ…マスク、１７ｂ…マスク、１８…再配線層、１８ａ…ポスト、１９…はんだバンプ、３０…マイクロホン、３１…シリコン基板（シリコンウェハ）、３１ａ…開口、３１ｂ…マスク、３１ｘ…フィールド酸化膜、３１ｙ…トランジスタ、３２…第１電極、３２ａ…エッチングストッパ膜、３２ｂ…貫通孔、３２ｃ…レジスト、３２ｄ…レジスト、３３…第１電極、３３ａ…犠牲層エッチングストッパ膜、３３ｂ…レジスト、３４…空間部、３４ａ…気体流通孔、３４ｂ…犠牲層（犠牲膜）、３５…層間絶縁膜、３６…チップ保護膜、３６ａ…メタル配線、３６ｂ…メタル配線、３７…封止樹脂層、３７ａ…レジスト、３７ｂ…マスク、３７ｃ…開口、３８…再配線層、３８ａ…ポスト、３９…はんだバンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Microphone, 11 ... Silicon substrate (silicon wafer), 11a ... Opening, 11x ... Field oxide film, 11y ... Transistor, 12 ... 1st electrode, 12a ... Etching stopper film, 12b ... Through-hole, 12c ... Resist, 12d ... Resist, 12e ... resist, 13 ... second electrode, 13a ... etching stopper film, 13a ... sacrificial layer etching stopper film, 13b ... resist, 14 ... space, 14a ... sacrificial layer (sacrificial film), 15 ... interlayer insulating film, 16 ... tip protective film, 16a ... metal wiring 16b ... metal wiring, 17 ... sealing resin layer, 17a ... mask, 17b ... mask, 18 ... redistribution layer, 18a ... post, 19 ... solder vans flop, 3 0 ... Microphone, 31 ... Silicon substrate (silicon wafer), 31a ... Opening, 31b ... Mask, 31x ... Field oxidation Membrane, 31y ... transistor, 32 ... first electrode, 32a ... etching stopper film, 32b ... through hole, 32c ... resist, 32d ... resist, 33 ... first electrode, 33a ... sacrificial layer etching stopper film, 33b ... resist, 34 ... Space part, 34a ... Gas flow hole, 34b ... Sacrificial layer (sacrificial film), 35 ... Interlayer insulating film, 36 ... Chip protective film, 36a ... Metal wiring, 36b ... Metal wiring, 37 ... Sealing resin layer, 37a ... Resist, 37b ... Mask, 37c ... Opening, 38 ... Rewiring layer, 38a ... Post, 39 ... Solder bump

Claims (4)

大気に連通する開口を備えたシリコン基板の該開口の上部に第１電極を形成し、この上部に空間部を介して第２電極が対向するように配置してコンデンサを形成するようにしたコンデンサマイクロホンの製造方法であって、
前記シリコン基板上にエッチングストッパー膜を成膜するエッチングストッパー膜成膜工程と、
前記エッチングストッパー膜の上にダイヤフラムとなる第１電極を成膜する第１電極成膜工程と、
前記第１電極および前記エッチングストッパー膜に所定形状の貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔が形成された第１電極の上に犠牲層を形成する犠牲層形成工程と、
前記犠牲層の上に背面板となる第２電極を成膜する第２電極成膜工程と、
前記第２電極の上に犠牲層エッチングストッパー膜を成膜する犠牲層エッチングストッパー膜成膜工程と、
前記シリコン基板に大気に連通する開口を形成する開口形成工程と、
前記第１電極および前記エッチングストッパー膜に形成された貫通孔を通して前記犠牲層を除去する犠牲層除去工程とを備えたことを特徴とするコンデンサマイクロホンの製造方法。 A capacitor in which a first electrode is formed on an upper part of an opening of a silicon substrate having an opening communicating with the atmosphere, and a capacitor is formed by arranging the second electrode on the upper part so as to face each other through a space. A method of manufacturing a microphone,
An etching stopper film forming step of forming an etching stopper film on the silicon substrate;
A first electrode film forming step of forming a first electrode serving as a diaphragm on the etching stopper film;
A through hole forming step of forming a through hole having a predetermined shape in the first electrode and the etching stopper film;
A sacrificial layer forming step of forming a sacrificial layer on the first electrode in which the through hole is formed;
A second electrode film forming step of forming a second electrode serving as a back plate on the sacrificial layer;
A sacrificial layer etching stopper film forming step of forming a sacrificial layer etching stopper film on the second electrode;
An opening forming step of forming an opening communicating with the atmosphere in the silicon substrate;
And a sacrificial layer removing step of removing the sacrificial layer through a through-hole formed in the first electrode and the etching stopper film. 大気に連通する開口を備えたシリコン基板の該開口の上部に第１電極を形成し、この上部に空間部を介して第２電極が対向するように配置してコンデンサを形成するようにしたチップ・サイズ・パッケージの製造方法であって、
前記シリコン基板上にエッチングストッパー膜を成膜するエッチングストッパー膜成膜工程と、
前記エッチングストッパー膜の上にダイヤフラムとなる第１電極を成膜する第１電極成膜工程と、
前記第１電極および前記エッチングストッパー膜に所定形状の貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔が形成された第１電極の上に犠牲層を形成する犠牲層形成工程と、
前記犠牲層の上に背面板となる第２電極を成膜する第２電極成膜工程と、
前記第２電極の上に犠牲層エッチングストッパー膜を成膜する犠牲層エッチングストッパー膜成膜工程と、
前記シリコン基板に大気に連通する開口を形成する開口形成工程と、
前記第１電極および前記エッチングストッパー膜に形成された貫通孔を通して前記犠牲層を除去する犠牲層除去工程とを備え、
前記シリコン基板上に前記第１電極、前記第２電極と接続するバンプが形成されていることを特徴とするチップ・サイズ・パッケージの製造方法。 A chip in which a first electrode is formed on an upper portion of an opening of a silicon substrate having an opening communicating with the atmosphere, and a capacitor is formed by placing the second electrode on the upper portion so as to face each other through a space. A size / package manufacturing method,
An etching stopper film forming step of forming an etching stopper film on the silicon substrate;
A first electrode film forming step of forming a first electrode serving as a diaphragm on the etching stopper film;
A through hole forming step of forming a through hole having a predetermined shape in the first electrode and the etching stopper film;
A sacrificial layer forming step of forming a sacrificial layer on the first electrode in which the through hole is formed;
A second electrode film forming step of forming a second electrode serving as a back plate on the sacrificial layer;
A sacrificial layer etching stopper film forming step of forming a sacrificial layer etching stopper film on the second electrode;
An opening forming step of forming an opening communicating with the atmosphere in the silicon substrate;
A sacrificial layer removing step of removing the sacrificial layer through a through hole formed in the first electrode and the etching stopper film,
A method of manufacturing a chip size package , wherein bumps connected to the first electrode and the second electrode are formed on the silicon substrate . 大気に連通する開口を備えたシリコン基板の該開口の上部に第１電極を形成し、この上部に空間部を介して第２電極が対向するように配置してコンデンサを形成するようにしたコンデンサマイクロホンの製造方法であって、
前記シリコン基板上にエッチングストッパー膜を成膜するエッチングストッパー膜成膜工程と、
前記エッチングストッパー膜の上にダイヤフラムとなる第１電極を成膜する第１電極成膜工程と、
前記第１電極に所定形状の貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔が形成された第１電極の上に犠牲層を形成する犠牲層形成工程と、
前記犠牲層の上に背面板となる第２電極を成膜する第２電極成膜工程と、
前記第２電極の上に犠牲層エッチングストッパー膜を成膜する犠牲層エッチングストッパー膜成膜工程と、
前記第２電極と前記犠牲層エッチングストッパ膜を貫通して大気に連通する気体流通孔を形成する気体流通孔形成工程と、
前記シリコン基板に大気に連通する開口を形成する開口形成工程と、
前記シリコン基板に形成された前記開口の上部に存在する前記エッチングストッパー膜を除去するとともに、前記第１電極に形成された貫通孔および前記第２電極と前記犠牲層エッチングストッパ膜に形成された気体流通孔を通して前記犠牲層を除去する犠牲層除去工程とを備えたことを特徴とするコンデンサマイクロホンの製造方法。 A capacitor in which a first electrode is formed on an upper part of an opening of a silicon substrate having an opening communicating with the atmosphere, and a capacitor is formed by arranging the second electrode on the upper part so as to face each other through a space. A method of manufacturing a microphone,
An etching stopper film forming step of forming an etching stopper film on the silicon substrate;
A first electrode film forming step of forming a first electrode serving as a diaphragm on the etching stopper film;
A through hole forming step of forming a through hole of a predetermined shape in the first electrode;
A sacrificial layer forming step of forming a sacrificial layer on the first electrode in which the through hole is formed;
A second electrode film forming step of forming a second electrode serving as a back plate on the sacrificial layer;
A sacrificial layer etching stopper film forming step of forming a sacrificial layer etching stopper film on the second electrode;
A gas circulation hole forming step of forming a gas circulation hole penetrating the second electrode and the sacrificial layer etching stopper film and communicating with the atmosphere;
An opening forming step of forming an opening communicating with the atmosphere in the silicon substrate;
The etching stopper film existing above the opening formed in the silicon substrate is removed, and the through hole formed in the first electrode and the gas formed in the second electrode and the sacrificial layer etching stopper film are removed. And a sacrificial layer removing step of removing the sacrificial layer through the flow hole. 大気に連通する開口を備えたシリコン基板の該開口の上部に第１電極を形成し、この上部に空間部を介して第２電極が対向するように配置してコンデンサを形成するようにしたチップ・サイズ・パッケージの製造方法であって、
前記シリコン基板上にエッチングストッパー膜を成膜するエッチングストッパー膜成膜工程と、
前記エッチングストッパー膜の上にダイヤフラムとなる第１電極を成膜する第１電極成膜工程と、
前記第１電極に所定形状の貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔が形成された第１電極の上に犠牲層を形成する犠牲層形成工程と、
前記犠牲層の上に背面板となる第２電極を成膜する第２電極成膜工程と、
前記第２電極の上に犠牲層エッチングストッパー膜を成膜する犠牲層エッチングストッパー膜成膜工程と、
前記第２電極と前記犠牲層エッチングストッパ膜を貫通して大気に連通する気体流通孔を形成する気体流通孔形成工程と、
前記シリコン基板に大気に連通する開口を形成する開口形成工程と、
前記シリコン基板に形成された前記開口の上部に存在する前記エッチングストッパー膜を除去するとともに、前記第１電極に形成された貫通孔および前記第２電極と前記犠牲層エッチングストッパ膜に形成された気体流通孔を通して前記犠牲層を除去する犠牲層除去工程とを備え、
前記シリコン基板上に前記第１電極、前記第２電極と接続するバンプが形成されていることを特徴とするチップ・サイズ・パッケージの製造方法。 A chip in which a first electrode is formed on an upper portion of an opening of a silicon substrate having an opening communicating with the atmosphere, and a capacitor is formed by placing the second electrode on the upper portion so as to face each other through a space. A size / package manufacturing method,
An etching stopper film forming step of forming an etching stopper film on the silicon substrate;
A first electrode film forming step of forming a first electrode serving as a diaphragm on the etching stopper film;
A through hole forming step of forming a through hole of a predetermined shape in the first electrode;
A sacrificial layer forming step of forming a sacrificial layer on the first electrode in which the through hole is formed;
A second electrode film forming step of forming a second electrode serving as a back plate on the sacrificial layer;
A sacrificial layer etching stopper film forming step of forming a sacrificial layer etching stopper film on the second electrode;
A gas circulation hole forming step of forming a gas circulation hole penetrating the second electrode and the sacrificial layer etching stopper film and communicating with the atmosphere;
An opening forming step of forming an opening communicating with the atmosphere in the silicon substrate;
The etching stopper film existing above the opening formed in the silicon substrate is removed, and the through hole formed in the first electrode and the gas formed in the second electrode and the sacrificial layer etching stopper film are removed. A sacrificial layer removing step of removing the sacrificial layer through the flow hole,
A method of manufacturing a chip size package , wherein bumps connected to the first electrode and the second electrode are formed on the silicon substrate .
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