WO2018110878A1 - Microphone having horizontal tensile structure and method for manufacturing microphone - Google Patents

Microphone having horizontal tensile structure and method for manufacturing microphone Download PDF

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WO2018110878A1
WO2018110878A1 PCT/KR2017/013987 KR2017013987W WO2018110878A1 WO 2018110878 A1 WO2018110878 A1 WO 2018110878A1 KR 2017013987 W KR2017013987 W KR 2017013987W WO 2018110878 A1 WO2018110878 A1 WO 2018110878A1
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support
back plate
electrode
layer
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PCT/KR2017/013987
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공관호
유인근
도준수
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(주)글로벌센싱테크놀로지
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    • H04R19/00Electrostatic transducers
    • H04R19/005Electrostatic transducers using semiconductor materials
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • HELECTRICITY
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    • H10N30/20Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
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    • HELECTRICITY
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    • H04R2201/003Mems transducers or their use

Definitions

  • the present invention relates to a microphone having a horizontal tensile structure and a method of manufacturing the microphone, and more particularly, to form a negative electrode on a membrane and a back plate arranged in parallel to face each other, and to generate negative pressure through capacitances charged in the electrodes. It relates to a microphone to be measured and a method of manufacturing the microphone.
  • a microphone is a type of sensor that converts sound into electrical signals. Microphones are developed and produced in a variety of structures and shapes depending on the application.
  • a microphone used in a mobile device needs to be made small, it is generally produced by a micro electro mechanical system (MEMS) process.
  • MEMS micro electro mechanical system
  • a structure mainly of the capacitive type is widely used.
  • Capacitive microphones largely include a membrane and a backplate. Electrodes are formed on the membrane and the backplate, respectively, and the membrane is formed in a structure capable of vibrating according to a change in negative pressure.
  • the backplate is formed into a flat plate structure that faces parallel to the membrane.
  • the membrane and the backplate having a very thin thickness are formed on the substrate, so the design of the structure supporting the membrane and the backplate to the substrate has a great influence on the production yield and the quality.
  • the back plate generates internal stresses that cause the back plate to bend.
  • Such backplate internal stress causes stress to act on the support for supporting the backplate to the substrate. If the backplate support does not sufficiently overcome the internal stress of the backplate, the backplate will bend and affect the quality of the microphone.
  • the microphone does not operate normally as the back plate support is broken due to internal stress of the back plate in the process of producing the microphone or the process of using the microphone.
  • the present invention has been made to solve the problems described above, it is possible to sufficiently overcome the internal stress that may occur in the back plate of the microphone manufactured by the MEMS process and to stably support the back plate so that the back plate is not bent It is an object of the present invention to provide a method capable of producing a microphone having a horizontally tensionable structure, and a microphone manufactured by the method.
  • the air gap is disposed between the membrane and the back plate, the sound is detected by using the change in capacitance between the first electrode formed on the membrane and the second electrode formed on the back plate
  • a method of manufacturing a microphone comprising: (a) forming a first sacrificial layer on an upper surface of a substrate; (b) etching the first sacrificial layer to surround the outer circumference of the region where the membrane is to be formed to form a membrane outer circumference that exposes the surface of the substrate; (c) forming a first silicon layer by laminating undoped polysilicon on an upper surface of the substrate exposed through the membrane outer peripheral portion and an upper surface of the first sacrificial layer, and forming a membrane by the undoped polysilicon on the outer peripheral portion of the membrane.
  • Forming a first support (d) doping a region of the first electrode to be conductive to form the first electrode in the first silicon layer; (e) etching the first silicon layer leaving a residual area comprising a region where the membrane is to be formed, a region corresponding to the membrane first support portion, and a membrane second support portion extending outside the membrane first support portion; (f) depositing a second sacrificial layer on the first silicon layer after performing step (e); (g) depositing undoped-polysilicon on the second sacrificial layer to form a second silicon layer; (h) doping the second silicon layer to form a conductive second electrode in the second silicon layer; (i) etching the second silicon layer doped in step (h) to form the second electrode; (j) forming a back plate outer periphery for exposing the membrane second support by etching the second sacrificial layer to surround the outer periphery of the region where the back plate is to be formed to form a back plate support for supporting the back plate
  • the microphone of the present invention the substrate; A membrane disposed on the substrate; A membrane first support portion supporting an outer circumference of the membrane with respect to the substrate; A membrane second support portion formed to extend with respect to the membrane outwardly of the membrane first support portion; A back plate disposed above the membrane; A back plate support portion formed on the membrane second support portion to support an outer circumference of the back plate with respect to the membrane second support portion; A second electrode formed on the back plate; And a first electrode formed on the membrane.
  • the horizontally tensioned microphone of the present invention and the method for manufacturing the microphone thereof provide a method for producing a microphone with a horizontally tensioned structure having an improved backplate support structure and a microphone thereby, thereby improving the process yield of the microphone and improving the quality of the microphone. Has the effect of improving.
  • 1 to 15 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a microphone having a horizontal tensile structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a cutaway perspective view of a microphone manufactured by the method for manufacturing a microphone having a horizontal tensile structure shown in FIGS. 1 to 15.
  • 1 to 15 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a microphone having a horizontal tensile structure according to an embodiment of the present invention.
  • the method for manufacturing a microphone having a horizontal tensile structure according to the present invention is for producing a microphone having a structure as shown in FIG. 15.
  • the membrane first support part 220 and the membrane second support part 230 are formed on the substrate 100 to support the membrane 200.
  • the membrane first support 220 is firmly fixed to the substrate by the membrane support fixture 503.
  • the membrane 200 is formed with a membrane second support 230 which is formed to extend with respect to the membrane 200 to the outside of the membrane first support 220.
  • the membrane second support part 230 is fixed to the substrate 100 by the structures of the first sacrificial layer 510 and the second sacrificial layer 520, and in such a state, the membrane second support part 230 is formed of a membrane. Support 200.
  • the first electrode 201 is formed on the membrane 200.
  • the membrane 200 is vibrated by the sound pressure transmitted from the outside.
  • the back plate 300 is disposed above the membrane 200.
  • the backplate 300 is supported relative to the membrane second support 230 by the backplate support 310.
  • a plurality of sound holes 320 are formed in the back plate 300.
  • External sound pressure is transmitted to the membrane 200 through the sound hole 320 of the back plate 300.
  • the second electrode 301 is formed on the back plate 300.
  • a first sacrificial layer is formed on the upper surface of the substrate (step (a)).
  • the first sacrificial layer 510 is prepared by depositing an insulating layer oxide film on the silicon wafer substrate 100.
  • a portion of the first sacrificial layer 510 is etched to surround the outer circumference of the region where the membrane 200 is to be formed to form a membrane outer circumference 501 exposing the surface of the substrate (( b) step).
  • the membrane outer peripheral part 501 is formed by removing the first sacrificial layer 510 at the position where the membrane first support part 220 supporting the membrane 200 is to be formed to expose the substrate 100.
  • the membrane first support 220 is formed on the substrate 100 to form the membrane outer circumference 501 in order to support the membrane 200.
  • the membrane outer periphery 501 is formed in a circular or near circular shape along the circumferential direction.
  • the membrane support groove 502 is also formed.
  • the membrane support groove 502 is formed by etching the first sacrificial layer 510 so that the surface of the substrate is exposed along the inner diameter of the membrane outer circumference 501 to be disposed at a position spaced inwardly with respect to the membrane outer circumference 501. That is, the membrane support groove 502 is formed parallel to the membrane outer peripheral portion 501 along the inner circumference of the membrane outer peripheral portion 501.
  • the undoped polysilicon is laminated on the upper surface of the substrate 100 and the upper surface of the first sacrificial layer 510 exposed through the membrane outer periphery 501 to form the first silicon layer ( 610 is formed and a membrane first support portion 220 is formed on the membrane outer peripheral portion 501 (step (c)).
  • the undoped polysilicon is also laminated to the membrane support groove 502.
  • the undoped polysilicon is laminated to form a membrane support fixing part 503 made of the first sacrificial layer 510 between the membrane outer peripheral part 501 and the membrane support groove 502.
  • the first silicon layer 610 constitutes the membrane 200, the membrane first support part 220, and the membrane support fixing part 503.
  • the region of the first electrode 201 is doped to form the first electrode 201 on the first silicon layer 610 (step (d)).
  • the first silicon layer 610 is doped by ion implantation.
  • the first silicon layer 610 at the position where the first electrode 201 is to be formed becomes conductive.
  • the region of the electrode pad is also doped. The electrode pad is formed to be able to be connected to an external circuit by wire bonding in the future.
  • the remaining first silicon layer 610 is etched while leaving the remaining region of the first silicon layer 610, and thus, the membrane 200, the membrane first support part 220, and the membrane second support part ( 230 (step (e)). That is, the remaining regions of the first silicon layer 610 except for the regions (remaining regions) to be the membrane 200, the membrane first supporting portion 220, the membrane second supporting portion 230, and the electrode pad 401 are etched. To be removed. By this process, the structure constituting the membrane 200 is completed. The membrane 200 is disposed at a height apart from the substrate and the membrane first support 220 is connected along an edge thereof to support the membrane 200 with respect to the substrate 100.
  • the membrane first support 220 supports the membrane 200 relative to the substrate 100 at the position of the membrane outer circumference 501.
  • the membrane second support part 230 which is a structure extending in the horizontal direction from the membrane 200, is formed outside the membrane first support part 220.
  • the membrane second support 230 supports the membrane 200 with respect to the substrate 100 in a state where the membrane second support 230 is fixed to the substrate 100 by the first sacrificial layer 510.
  • the membrane 200 and the membrane second support 230 are horizontally disposed on the same plane, and the membrane first support 220 and the membrane second support 230 move the membrane 200 to the substrate 100. Will be supported.
  • the second sacrificial layer 520 is stacked on the first silicon layer 610 (step (f)).
  • the second sacrificial layer 520 constitutes an air gap 420 between the membrane 200 and the back plate 300.
  • the second sacrificial layer 520 is formed by stacking oxide films.
  • the undoped polysilicon is laminated on the second sacrificial layer 520 to form the second silicon layer 620 (step (g)).
  • the second silicon layer 620 formed in step (g) is doped to have conductivity, thereby preparing to form the second electrode 301 (step (h)).
  • the second silicon layer 620 is formed by stacking undoped polysilicon to form the second electrode 301 and doped by ion implantation to make it conductive. .
  • the second silicon at the position 331 at which the dimple 330 is to be formed to form the dimple 330 to prevent adhesion between the back plate 300 and the membrane 200.
  • a portion of the layer 620 and the second sacrificial layer 520 are etched (step (o)).
  • the dimple 330 is an insulating structure formed on the back plate 300 to protrude toward the first electrode 201.
  • the membrane 200 vibrates greatly during the use of the microphone, thereby preventing the first electrode 201 from sticking to the second electrode 301.
  • step (g) the second silicon layer 620 doped in step (g) is etched to form a second electrode 301 (step (i)).
  • the structure for supporting the second electrode 301 is provided to complete the back plate 300.
  • a back plate support 310 that supports the back plate 300 with respect to the membrane second support 230, to surround the outer circumference of the region where the back plate 300 is to be formed.
  • the second sacrificial layer 520 is etched to form two rows of back plate outer peripheral portions 311 exposing the surface of the membrane second support portion 230 (step (j)).
  • Membrane second support 230 is etched and positioned below the second sacrificial layer 520 to surround the membrane 200 and backplate 300 at a position relatively outward than the membrane first support 220. To be exposed.
  • the back plate support part 310 capable of supporting the back plate 300 with respect to the membrane second support part 230 is etched by etching the second sacrificial layer 520 to the depth at which the membrane second support part 230 is exposed.
  • the foundation will be formed.
  • nitride is deposited to form a back plate layer 701 forming the back plate support 310 and the back plate 300 (step (k)).
  • the dimple 330 is formed by depositing nitride in the region etched in step (o).
  • the back plate 300 and the back plate support part 310 are formed of the back plate layer 701 by the nitride structure to insulate the second electrode 301 from the substrate 100 and the membrane 200. While having an advantage that can be effectively fixed and supported.
  • the back plate 300 may be stably supported by the back plate support part 310 having a structure in which a second sacrificial layer (back plate support fixing part) is filled between the back plate outer peripheral parts 311 filled with nitride.
  • a second sacrificial layer back plate support fixing part
  • the space between the back plate 300 and the membrane 200 is later formed.
  • the configuration outside the back plate support 310 has an advantage that can be stably preserved without being affected. That is, due to the structure of the back plate support 310 as described above, the reproducibility of the process of etching the second sacrificial layer 520 is improved and the overall quality of the microphone manufacturing process is improved.
  • the membrane 200 and the membrane second support part 230 are configured to horizontally extend on the same plane, and the membrane first support part 220 and the membrane second support part 230 are formed in the membrane ( 200, the lower portion of the back plate support 310 formed above the membrane second support 230 in steps (g) and (h) is flat without a step. It is formed in the form. As such, the step is not formed in the back plate support part 310 formed on the membrane second support part 230, so that the back plate layer 701 is generated by the moment that may occur at the edge portion of the back plate layer 701. Can reduce sagging.
  • a portion of the back plate layer 701 or the back plate layer 701 and the second sacrificial layer 520 is etched to form the first silicon in the region where the electrode pads 401 and 402 are to be formed, respectively.
  • Exposing the layer 610 and the second silicon layer 620 is performed (step (p)).
  • a portion of the back plate layer 701 and the second sacrificial layer 520 is etched to expose a portion of the first silicon layer 610 so as to form an electrode pad 401 connected to the first electrode 201.
  • the metal layers for forming the electrode pads 401 and 402 are stacked and then etched to be electrically connected to the first electrode 201 and the second electrode 301. 402 is formed respectively (step (q)).
  • the back plate layer 701 and the second electrode 301 are etched at a plurality of points within the region surrounded by the back plate support 310 to form the sound hole 320 ( (l) step).
  • the external sound pressure is transmitted to the membrane 200 inside the back plate 300 through the sound hole 320.
  • a portion of the substrate 100 in a region surrounded by the membrane first support portions 220 below the membrane 200 is removed. 101) (step (m)).
  • the cavity 101 formed by etching the rear surface of the substrate 100 serves as a back chamber of the microphone.
  • the first sacrificial layer 510 and the second sacrificial layer 520 are removed through an etching process to make the membrane 200 vibrate ((n) step. ).
  • an air gap 420 is formed between the first electrode 201 and the second electrode 301, and the dimple 330 penetrating the second electrode 301 is the first electrode.
  • the back plate support 310 is formed by using nitride having a high selectivity with respect to the sacrificial layer to form a chamber surrounded by the back plate support 310, and the membrane 200 is disposed therein. It becomes the structure that becomes.
  • the back plate support part 310 Since the inner space of the chamber is surrounded by the back plate support part 310, an advantage of preventing other components from being etched in the process of removing the first sacrificial layer 510 and the second sacrificial layer 520 is prevented. have. Due to the configuration of the nitride backplate support 310, there is an advantage that can improve the process yield. In addition, due to the configuration of the back plate support part 310 formed on the membrane second support part 230, there is an advantage that the back plate 300 can be firmly supported without sagging.
  • the back plate support part 310 has a structure in which a second sacrificial layer is filled between the outer periphery of the back plate 311 formed in two rows, only the second sacrificial layer 520 of the air gap 420 is removed and the back The second sacrificial layer 520 outside the plate support 310 remains without being removed to serve to fix and support the back plate support 310 from the outside. Due to the configuration of the present embodiment as described above, the back plate 300 is prevented from being deformed or drooped and the durability is improved. In addition, in the present embodiment, there is no concern that impurities of the second electrode 301 may diffuse into the back plate layer 701 during the heat treatment process. For this reason, the method of manufacturing a microphone having a horizontal tensile structure according to the present invention has an advantage of improving yield and improving product quality.
  • step (b) the membrane support groove 502 is formed, and in step (c), the undoped-polysilicon is also laminated to the membrane support groove 502 so that the membrane outer peripheral portion 501 and the membrane support groove are formed.
  • the membrane first support portion 220 in which the membrane support fixing portion 503 is formed between the 502, there is an advantage that the membrane 200 can be more stably supported with respect to the substrate 100.
  • the membrane first support portion 220 in such a structure, there is an advantage in that the reproducibility of the process of removing the first sacrificial layer 510 is improved and the quality of the overall microphone manufacturing process can be improved.
  • the dimple 330 is formed to prevent adhesion between the first electrode 201 and the second electrode 301 has been described as an example. However, in some cases, the dimple may not be configured. It is possible.
  • the structure of the membrane 200 and the back plate 300 may be variously modified.
  • the back plate layer 701 is formed by depositing nitride, it is also possible to configure the back plate layer using another insulating material.
  • the microphone of the present invention has the same structure as the microphone manufactured by the microphone manufacturing method of the horizontally tensioned structure described above.
  • the back plate support part 310 having a two-row structure has a structure in which an insulating layer oxide film is disposed between nitride films. That is, the back plate support part 310 surrounds the outer circumference of the back plate 300 while the back plate support part 310 covers the insulating layer oxide film deposited on the membrane second support part 230 in a state in which two rows of nitride films are covered. It is formed to. Even if the second sacrificial layer 520 is removed and the air gap 420 is formed by the structure, the back plate 300 may be effectively prevented from being etched or damaged in other components around the back plate support 310. ) Can secure a structure that can support () stably.
  • the membrane support fixing part 503 formed of an oxide film is formed on the outer side of the membrane supporting groove 502 and the outer periphery of the membrane 200 is covered with the nitride support covering the membrane supporting fixing part 503.
  • the membrane first support portion 220 may have a structure capable of stably supporting the membrane 200.
  • the structure of the membrane first support portion 220 may improve the durability of the microphone by dispersing or offsetting internal stresses that may be generated by the membrane 200 or the peripheral structure of the membrane first support portion 220. There is an advantage.

Abstract

The present invention relates to a microphone having a horizontal tensile structure and a method for manufacturing the microphone, comprises a membrane comprising a driving electrode and a back plate comprising a fixed electrode, and the two electrodes are mechanically connected to a substrate. The method for manufacturing a microphone having a horizontal tensile structure according to the present invention improves a structure supporting the back plate and a structure supporting the membrane, and thus there are the effects of improving the quality of the processes of manufacturing the microphone and improving the performance of the microphone.

Description

수평 인장 구조의 마이크로폰 및 그 마이크로폰 제조 방법Microphones having a horizontal tensile structure and methods for manufacturing the microphones
본 발명은 수평 인장 구조의 마이크로폰 및 그 마이크로폰 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로 마주하도록 평행하게 배치된 멤브레인과 백플레이트에 각각 전극을 형성하고 그 전극들에 충전되는 정전 용량을 통해서 음압을 측정하는 마이크로폰 및 그 마이크로폰을 제조하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microphone having a horizontal tensile structure and a method of manufacturing the microphone, and more particularly, to form a negative electrode on a membrane and a back plate arranged in parallel to face each other, and to generate negative pressure through capacitances charged in the electrodes. It relates to a microphone to be measured and a method of manufacturing the microphone.
마이크로폰은 소리를 전기 신호로 변환하는 센서의 일종이다. 마이크로폰은 용도에 따라 다양한 구조와 형상으로 개발되어 생산되고 있다. A microphone is a type of sensor that converts sound into electrical signals. Microphones are developed and produced in a variety of structures and shapes depending on the application.
모바일 기기에 사용되는 마이크로폰의 경우 작게 제작될 필요가 있으므로 멤스(MEMS; micro electro mechanical system) 공정에 의해 생산되는 것이 일반적이다. 또한, 이와 같은 모바일 기기용 마이크로폰의 경우 주로 정전용량 방식의 구조가 널리 사용된다.Since a microphone used in a mobile device needs to be made small, it is generally produced by a micro electro mechanical system (MEMS) process. In addition, in the case of the microphone for a mobile device, a structure mainly of the capacitive type is widely used.
정전용량 방식의 마이크로폰은 크게 멤브레인과 백플레이트를 구비한다. 멤브레인과 백플레이트에 각각 전극이 형성되고 멤브레인은 음압 변화에 따라 진동할 수 있는 구조로 형성된다. 백플레이트는 멤브레인과 평행하게 마주하는 평판 구조로 형성된다. Capacitive microphones largely include a membrane and a backplate. Electrodes are formed on the membrane and the backplate, respectively, and the membrane is formed in a structure capable of vibrating according to a change in negative pressure. The backplate is formed into a flat plate structure that faces parallel to the membrane.
멤스 공정으로 제작되는 마이크로폰의 경우 기판 위에 매우 얇은 두께를 가지는 멤브레인과 백플레이트를 형성하기 때문에 멤브레인과 백플레이트를 기판에 대해 지지하는 구조의 설계가 생산 수율과 품질에 큰 영향을 미친다. 특히, 증착 및 식각과 같은 멤스 공정의 결과에 의해 백플레이트에는 백플레이트가 휘어지게 하는 내부 응력이 발생한다. 이와 같은 백플레이트 내부 응력으로 인해 백플레이트를 기판에 대해 지지하는 지지부에도 응력이 작용하게 된다. 백플레이트 지지부가 백플레이트의 내부 응력을 충분히 극복하지 못하는 경우 백플레이트가 휘어지면서 마이크로폰의 품질에 영향을 미치게 된다. 또한, 마이크로폰을 생산하는 과정이나 마이크로폰을 사용하는 과정에서 백플레이트의 내부 응력으로 인해 백플레이트 지지부가 파손되면서 마이크로폰이 정상적으로 작동하지 못하는 문제점이 있다.In the case of microphones manufactured by the MEMS process, the membrane and the backplate having a very thin thickness are formed on the substrate, so the design of the structure supporting the membrane and the backplate to the substrate has a great influence on the production yield and the quality. In particular, as a result of the MEMS process such as deposition and etching, the back plate generates internal stresses that cause the back plate to bend. Such backplate internal stress causes stress to act on the support for supporting the backplate to the substrate. If the backplate support does not sufficiently overcome the internal stress of the backplate, the backplate will bend and affect the quality of the microphone. In addition, there is a problem that the microphone does not operate normally as the back plate support is broken due to internal stress of the back plate in the process of producing the microphone or the process of using the microphone.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 멤스 공정에 의해 제조되는 마이크로폰의 백플레이트에 발생할 수 있는 내부 응력을 충분히 극복할 수 있고 백플레이트가 휘어지지 않도록 백플레이트를 안정적으로 지지할 수 있는 수평 인장 구조를 가진 마이크로폰을 제조할 수 있는 방법과 그 방법에 의해 제조되는 마이크로폰을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems described above, it is possible to sufficiently overcome the internal stress that may occur in the back plate of the microphone manufactured by the MEMS process and to stably support the back plate so that the back plate is not bent It is an object of the present invention to provide a method capable of producing a microphone having a horizontally tensionable structure, and a microphone manufactured by the method.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 멤브레인과 백플레이트 사이에 에어 갭이 배치되고 멤브레인에 형성된 제1전극과 백플레이트에 형성된 제2전극 사이의 정전용량의 변화를 이용하여 음향을 감지하는 마이크로폰의 제조 방법에 있어서, (a) 기판의 상면에 제1희생층을 형성하는 단계; (b) 상기 멤브레인이 형성될 영역의 외주를 둘러싸도록 상기 제1희생층을 식각하여 상기 기판의 표면을 노출시키는 멤브레인 외주부를 형성하는 단계; (c) 상기 멤브레인 외주부를 통해 노출되는 기판의 상면과 상기 제1희생층의 상면에 언도프드-폴리 실리콘을 적층하여 제1실리콘층을 형성하고 상기 멤브레인 외주부에는 상기 언도프드-폴리 실리콘에 의해 멤브레인 제1지지부를 형성하는 단계; (d) 상기 제1실리콘층에 상기 제1전극을 형성하기 위하여 상기 제1전극의 영역을 도핑하여 도전성을 갖도록 하는 단계; (e) 상기 멤브레인이 형성될 영역과 상기 멤브레인 제1지지부에 대응하는 영역과 상기 멤브레인 제1지지부 외측으로 연장되는 멤브레인 제2지지부를 포함하는 잔류 영역을 남기고 상기 제1실리콘층을 식각하는 단계; (f) 상기 (e) 단계를 실시한 후에 상기 제1실리콘층 위에 제2희생층을 적층하는 단계; (g) 상기 제2희생층 위에 언도프드-폴리 실리콘을 적층하여 제2실리콘층을 형성하는 단계; (h) 상기 제2실리콘층에 도전성을 갖는 제2전극을 형성할 수 있도록 상기 제2실리콘층을 도핑하는 단계; (i) 상기 (h) 단계에서 도핑된 상기 제2실리콘층을 식각하여 상기 제2전극을 형성하는 단계; (j) 상기 백플레이트를 지지하는 백플레이트 지지부를 형성하기 위하여 상기 백플레이트가 형성될 영역의 외주를 둘러싸도록 상기 제2희생층을 식각하여 상기 멤브레인 제2지지부를 노출시키는 백플레이트 외주부를 형성하는 단계; (k) 상기 제2희생층과 백플레이트 외주부와 제2전극에 나이트라이드를 증착하여 백플레이트 레이어를 형성하고 상기 나이트라이드가 채워진 백플레이트 외주부에 의해 상기 백플레이트 지지부를 상기 멤브레인 제2지지부 위에 형성하는 단계; (l) 상기 백플레이트 지지부에 의해 둘러싸이는 영역의 내부에 복수의 음향홀을 형성하도록 상기 복수의 음향홀 영역의 상기 백플레이트 레이어 및 제2전극을 식각하는 단계; (m) 상기 멤브레인의 하부의 상기 멤브레인 제1지지부에 의해 둘러싸이는 영역의 상기 기판의 일부분을 제거하여 캐비티를 형성하는 단계; 및 (n) 상기 캐비티를 통해 노출되는 상기 제1희생층을 제거하고 상기 음향홀을 통해 노출되는 상기 제2희생층을 제거하는 단계;를 포함하는 점에 특징이 있다.In order to solve the problems described above, the present invention, the air gap is disposed between the membrane and the back plate, the sound is detected by using the change in capacitance between the first electrode formed on the membrane and the second electrode formed on the back plate A method of manufacturing a microphone, comprising: (a) forming a first sacrificial layer on an upper surface of a substrate; (b) etching the first sacrificial layer to surround the outer circumference of the region where the membrane is to be formed to form a membrane outer circumference that exposes the surface of the substrate; (c) forming a first silicon layer by laminating undoped polysilicon on an upper surface of the substrate exposed through the membrane outer peripheral portion and an upper surface of the first sacrificial layer, and forming a membrane by the undoped polysilicon on the outer peripheral portion of the membrane. Forming a first support; (d) doping a region of the first electrode to be conductive to form the first electrode in the first silicon layer; (e) etching the first silicon layer leaving a residual area comprising a region where the membrane is to be formed, a region corresponding to the membrane first support portion, and a membrane second support portion extending outside the membrane first support portion; (f) depositing a second sacrificial layer on the first silicon layer after performing step (e); (g) depositing undoped-polysilicon on the second sacrificial layer to form a second silicon layer; (h) doping the second silicon layer to form a conductive second electrode in the second silicon layer; (i) etching the second silicon layer doped in step (h) to form the second electrode; (j) forming a back plate outer periphery for exposing the membrane second support by etching the second sacrificial layer to surround the outer periphery of the region where the back plate is to be formed to form a back plate support for supporting the back plate; step; (k) forming a back plate layer by depositing nitride on the second sacrificial layer, the back plate outer periphery, and the second electrode, and forming the back plate support part on the membrane second support part by the back plate outer periphery filled with the nitride; Doing; (l) etching the backplate layer and the second electrode of the plurality of sound hole regions to form a plurality of sound holes in an area surrounded by the back plate support; (m) removing a portion of the substrate in the area surrounded by the membrane first support at the bottom of the membrane to form a cavity; And (n) removing the first sacrificial layer exposed through the cavity and removing the second sacrificial layer exposed through the sound hole.
또한, 본 발명의 마이크로폰은, 기판; 상기 기판의 상측에 배치되는 멤브레인; 상기 기판에 대해 상기 멤브레인의 외주를 지지하는 멤브레인 제1지지부; 상기 멤브레인 제1지지부의 외측으로 상기 멤브레인에 대해 연장되도록 형성되는 멤브레인 제2지지부; 상기 멤브레인의 상측에 배치되는 백플레이트; 상기 멤브레인 제2지지부에 대해 상기 백플레이트의 외주를 지지하도록 상기 멤브레인 제2지지부에 형성되는 백플레이트 지지부; 상기 백플레이트에 형성되는 제2전극; 및 상기 멤브레인에 형성되는 제1전극;을 포함하는 점에 특징이 있다.In addition, the microphone of the present invention, the substrate; A membrane disposed on the substrate; A membrane first support portion supporting an outer circumference of the membrane with respect to the substrate; A membrane second support portion formed to extend with respect to the membrane outwardly of the membrane first support portion; A back plate disposed above the membrane; A back plate support portion formed on the membrane second support portion to support an outer circumference of the back plate with respect to the membrane second support portion; A second electrode formed on the back plate; And a first electrode formed on the membrane.
본 발명의 수평 인장 구조의 마이크로폰 및 그 마이크로폰 제조 방법은 개선된 백플레이트 지지부의 구조를 가진 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법과 그 방법에 의한 마이크로폰을 제공함으로써, 마이크로폰의 공정 수율을 향상시키고 마이크로폰의 품질을 향상시키는 효과가 있다.The horizontally tensioned microphone of the present invention and the method for manufacturing the microphone thereof provide a method for producing a microphone with a horizontally tensioned structure having an improved backplate support structure and a microphone thereby, thereby improving the process yield of the microphone and improving the quality of the microphone. Has the effect of improving.
도 1 내지 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 to 15 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a microphone having a horizontal tensile structure according to an embodiment of the present invention.
도 16은 도 1 내지 도 15에 의해 도시된 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법에 의해 제조된 마이크로폰의 절개 사시도이다.FIG. 16 is a cutaway perspective view of a microphone manufactured by the method for manufacturing a microphone having a horizontal tensile structure shown in FIGS. 1 to 15.
이하, 본 발명에 따른 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of a microphone manufacturing method of a horizontal tensile structure according to the present invention will be described in detail.
도 1 내지 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 to 15 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a microphone having a horizontal tensile structure according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법은 도 15에 도시된 것과 같은 구조의 마이크로폰을 제조하기 위한 것이다. 기판(100) 위에 멤브레인 제1지지부(220)와 멤브레인 제2지지부(230)가 형성되어 멤브레인(200)을 지지한다. 멤브레인 제1지지부(220)는 멤브레인 지지 고정부(503)에 의해 기판에 대해 단단히 고정된다. 멤브레인(200)에는 멤브레인 제1지지부(220)의 외측으로 멤브레인(200)에 대해 연장되도록 형성되는 멤브레인 제2지지부(230)가 형성된다. 멤브레인 제2지지부(230)는 제1희생층(510) 및 제2희생층(520)의 구조에 의해 기판(100)에 대해 고정되고, 그와 같은 상태에서 멤브레인 제2지지부(230)는 멤브레인(200)을 지지한다. 멤브레인(200)에는 제1전극(201)이 형성된다. 멤브레인(200)은 외부로부터 전달되는 음압에 의해 진동하게 된다. 멤브레인(200)의 상측에는 백플레이트(300)가 배치된다. 백플레이트(300)는 백플레이트 지지부(310)에 의해 멤브레인 제2지지부(230)에 대해 지지된다. 백플레이트(300)에는 복수의 음향홀(320)이 형성되어 있다. 백플레이트(300)의 음향홀(320)을 통해서 외부의 음압이 멤브레인(200)으로 전달된다. 백플레이트(300)에는 제2전극(301)이 형성된다. 멤브레인(200)이 진동하면 제1전극(201)과 제2전극(301) 사이의 간격이 변하게 되고, 결과적으로 제1전극(201)과 제2전극(301) 사이의 정전 용량이 변하게 된다. 이와 같은 정전 용량의 변화를 이용하여 음압의 변화를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 한편, 멤브레인(200)의 하측에는 기판(100)의 일부가 제거되어 캐비티(101)가 형성된다. The method for manufacturing a microphone having a horizontal tensile structure according to the present invention is for producing a microphone having a structure as shown in FIG. 15. The membrane first support part 220 and the membrane second support part 230 are formed on the substrate 100 to support the membrane 200. The membrane first support 220 is firmly fixed to the substrate by the membrane support fixture 503. The membrane 200 is formed with a membrane second support 230 which is formed to extend with respect to the membrane 200 to the outside of the membrane first support 220. The membrane second support part 230 is fixed to the substrate 100 by the structures of the first sacrificial layer 510 and the second sacrificial layer 520, and in such a state, the membrane second support part 230 is formed of a membrane. Support 200. The first electrode 201 is formed on the membrane 200. The membrane 200 is vibrated by the sound pressure transmitted from the outside. The back plate 300 is disposed above the membrane 200. The backplate 300 is supported relative to the membrane second support 230 by the backplate support 310. A plurality of sound holes 320 are formed in the back plate 300. External sound pressure is transmitted to the membrane 200 through the sound hole 320 of the back plate 300. The second electrode 301 is formed on the back plate 300. When the membrane 200 vibrates, the distance between the first electrode 201 and the second electrode 301 is changed, and as a result, the capacitance between the first electrode 201 and the second electrode 301 is changed. By using such a change in capacitance, a change in sound pressure may be converted into an electrical signal. Meanwhile, a portion of the substrate 100 is removed below the membrane 200 to form a cavity 101.
이하, 상술한 바와 같은 구조를 가진 마이크로폰을 제조하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a microphone having the structure as described above will be described.
먼저, 도 1에 도시한 것과 같이 기판의 상면에 제1희생층을 형성한다((a) 단계). 실리콘 웨이퍼 기판(100)에 절연층 산화막을 증착하는 방법으로 제1희생층(510)을 마련한다.First, as shown in FIG. 1, a first sacrificial layer is formed on the upper surface of the substrate (step (a)). The first sacrificial layer 510 is prepared by depositing an insulating layer oxide film on the silicon wafer substrate 100.
다음으로 도 2에 도시한 것과 같이 멤브레인(200)이 형성될 영역의 외주를 둘러싸도록 제1희생층(510)의 일부분을 식각하여 기판의 표면을 노출시키는 멤브레인 외주부(501)를 형성한다((b) 단계). 멤브레인(200)을 지지하는 멤브레인 제1지지부(220)가 형성될 위치에 제1희생층(510)을 제거하여 기판(100)이 노출되도록 함으로써 멤브레인 외주부(501)를 형성한다. 기판(100) 위에 멤브레인 제1지지부(220)가 형성되어 멤브레인(200)을 지지하도록 구성하기 위하여 이와 같이 멤브레인 외주부(501)을 형성한다. 멤브레인(200)이 효과적으로 진동하는 구조가 되도록 지지하는 멤브레인 제1지지부(220)를 형성하기 위하여 멤브레인 외주부(501)를 원주 방향을 따라 원형 또는 원형에 가까운 형상으로 형성한다.Next, as shown in FIG. 2, a portion of the first sacrificial layer 510 is etched to surround the outer circumference of the region where the membrane 200 is to be formed to form a membrane outer circumference 501 exposing the surface of the substrate (( b) step). The membrane outer peripheral part 501 is formed by removing the first sacrificial layer 510 at the position where the membrane first support part 220 supporting the membrane 200 is to be formed to expose the substrate 100. The membrane first support 220 is formed on the substrate 100 to form the membrane outer circumference 501 in order to support the membrane 200. In order to form the membrane first support portion 220 for supporting the membrane 200 to effectively vibrate, the membrane outer periphery 501 is formed in a circular or near circular shape along the circumferential direction.
이와 같이 멤브레인 외주부(501)를 형성할 때 멤브레인 지지홈(502)도 함께 형성한다. 멤브레인 지지홈(502)은 멤브레인 외주부(501)에 대해 내측으로 이격된 위치에 배치되어 멤브레인 외주부(501)의 내경을 따라 기판의 표면이 노출되도록 제1희생층(510)을 식각하여 형성된다. 즉, 멤브레인 지지홈(502)은 멤브레인 외주부(501)의 내주를 따라 멤브레인 외주부(501)와 나란하게 형성된다.When the membrane outer peripheral portion 501 is formed as described above, the membrane support groove 502 is also formed. The membrane support groove 502 is formed by etching the first sacrificial layer 510 so that the surface of the substrate is exposed along the inner diameter of the membrane outer circumference 501 to be disposed at a position spaced inwardly with respect to the membrane outer circumference 501. That is, the membrane support groove 502 is formed parallel to the membrane outer peripheral portion 501 along the inner circumference of the membrane outer peripheral portion 501.
이와 같은 상태에서 도 3에 도시한 것과 같이 멤브레인 외주부(501)을 통해 노출되는 기판(100)의 상면과 제1희생층(510)의 상면에 언도프드-폴리 실리콘을 적층하여 제1실리콘층(610)을 형성하고 멤브레인 외주부(501)에는 멤브레인 제1지지부(220)를 형성한다((c) 단계). 이때 멤브레인 지지홈(502)에도 언도프드-폴리 실리콘이 적층된다. 이와 같이 언도프드-폴리 실리콘이 적층됨으로써 멤브레인 외주부(501)와 멤브레인 지지홈(502)의 사이에 제1희생층(510)으로된 멤브레인 지지 고정부(503)가 형성된다. 이와 같은 제1실리콘층(610)은 멤브레인(200)과 멤브레인 제1지지부(220)와 멤브레인 지지 고정부(503)를 구성하게 된다.In this state, as shown in FIG. 3, the undoped polysilicon is laminated on the upper surface of the substrate 100 and the upper surface of the first sacrificial layer 510 exposed through the membrane outer periphery 501 to form the first silicon layer ( 610 is formed and a membrane first support portion 220 is formed on the membrane outer peripheral portion 501 (step (c)). At this time, the undoped polysilicon is also laminated to the membrane support groove 502. As such, the undoped polysilicon is laminated to form a membrane support fixing part 503 made of the first sacrificial layer 510 between the membrane outer peripheral part 501 and the membrane support groove 502. The first silicon layer 610 constitutes the membrane 200, the membrane first support part 220, and the membrane support fixing part 503.
다음으로 도 4에 도시한 것과 같이 제1실리콘층(610)에 제1전극(201)을 형성하기 위하여 제1전극(201)의 영역을 도핑한다((d) 단계). 본 실시예에서는 이온 임플렌테이션(implantation)에 의해 제1실리콘층(610)을 도핑한다. 이와 같은 도핑에 의해 제1전극(201)이 형성될 위치의 제1실리콘층(610)은 도전성을 갖게 된다. 이와 같이 제1전극(201)의 영역을 도핑할 때 도 4에 도시한 것과 같이 전극 패드의 영역도 도핑한다. 전극 패드는 향후 와이어 본딩에 의해 외부 회로와 연결될 수 있도록 형성된다. Next, as shown in FIG. 4, the region of the first electrode 201 is doped to form the first electrode 201 on the first silicon layer 610 (step (d)). In the present embodiment, the first silicon layer 610 is doped by ion implantation. As a result of the doping, the first silicon layer 610 at the position where the first electrode 201 is to be formed becomes conductive. As described above, when the region of the first electrode 201 is doped, the region of the electrode pad is also doped. The electrode pad is formed to be able to be connected to an external circuit by wire bonding in the future.
다음으로 도 5에 도시한 것과 같이 제1실리콘층(610)의 잔류 영역을 남기고 나머지 제1실리콘층(610)을 식각하여 멤브레인(200), 멤브레인 제1지지부(220) 및 멤브레인 제2지지부(230)를 형성한다((e) 단계). 즉, 제1실리콘층(610) 중에서 멤브레인(200)과 멤브레인 제1지지부(220), 멤브레인 제2지지부(230) 및 전극 패드(401)가 될 영역(잔류 영역)을 제외한 나머지 영역을 식각에 의해 제거하게 된다. 이와 같은 과정에 의해 멤브레인(200)을 구성하는 구조가 완성된다. 멤브레인(200)은 기판에 대해 이격된 높이에 배치되고 그 가장자리를 따라 멤브레인 제1지지부(220)가 연결되어 기판(100)에 대해 멤브레인(200)을 지지하게 된다. 멤브레인 제1지지부(220)는 멤브레인 외주부(501)의 위치에서 멤브레인(200)을 기판(100)에 대해 지지한다. 또한, 멤브레인 제1지지부(220)의 외곽에는 멤브레인(200)으로부터 수평 방향으로 연장되는 구조물인 멤브레인 제2지지부(230)가 형성된다. 멤브레인 제2지지부(230)는 제1희생층(510)에 의해 기판(100)에 고정된 상태에서 멤브레인(200)을 기판(100)에 대해 지지한다. Next, as shown in FIG. 5, the remaining first silicon layer 610 is etched while leaving the remaining region of the first silicon layer 610, and thus, the membrane 200, the membrane first support part 220, and the membrane second support part ( 230 (step (e)). That is, the remaining regions of the first silicon layer 610 except for the regions (remaining regions) to be the membrane 200, the membrane first supporting portion 220, the membrane second supporting portion 230, and the electrode pad 401 are etched. To be removed. By this process, the structure constituting the membrane 200 is completed. The membrane 200 is disposed at a height apart from the substrate and the membrane first support 220 is connected along an edge thereof to support the membrane 200 with respect to the substrate 100. The membrane first support 220 supports the membrane 200 relative to the substrate 100 at the position of the membrane outer circumference 501. In addition, the membrane second support part 230, which is a structure extending in the horizontal direction from the membrane 200, is formed outside the membrane first support part 220. The membrane second support 230 supports the membrane 200 with respect to the substrate 100 in a state where the membrane second support 230 is fixed to the substrate 100 by the first sacrificial layer 510.
이에 따라 멤브레인(200)과 멤브레인 제2지지부(230)는 동일 평면상에 수평하게 배치되고 멤브레인 제1지지부(220) 및 멤브레인 제2지지부(230)가 멤브레인(200)을 기판(100)에 대해 지지하게 된다.Accordingly, the membrane 200 and the membrane second support 230 are horizontally disposed on the same plane, and the membrane first support 220 and the membrane second support 230 move the membrane 200 to the substrate 100. Will be supported.
다음으로 도 6에 도시한 것과 같이 제1실리콘층(610) 위에 제2희생층(520)을 적층하는 단계를 실시한다((f) 단계). 제2희생층(520)은 멤브레인(200)과 백플레이트(300) 사이의 에어 갭(air gap; 420)을 구성하게 된다. 산화막을 적층하여 제2희생층(520)을 형성하게 된다.Next, as illustrated in FIG. 6, the second sacrificial layer 520 is stacked on the first silicon layer 610 (step (f)). The second sacrificial layer 520 constitutes an air gap 420 between the membrane 200 and the back plate 300. The second sacrificial layer 520 is formed by stacking oxide films.
다음으로 도 7에 도시한 것과 같이 제2희생층(520) 위에 언도프드-폴리 실리콘을 적층하여 제2실리콘층(620)을 형성한다((g) 단계).Next, as shown in FIG. 7, the undoped polysilicon is laminated on the second sacrificial layer 520 to form the second silicon layer 620 (step (g)).
(g) 단계에서 형성된 제2실리콘층(620)을 도핑하여 도전성을 갖도록 함으로써 제2전극(301)을 형성할 준비를 하게 된다((h) 단계). 앞에서 설명한 제1실리콘층(610)과 마찬가지로 언도프드-폴리 실리콘을 적층하여 제2전극(301)을 형성하기 위한 제2실리콘층(620)을 마련하고 이온 임플렌테이션에 의해 도핑함으로써 도전성을 갖게 한다.The second silicon layer 620 formed in step (g) is doped to have conductivity, thereby preparing to form the second electrode 301 (step (h)). Like the first silicon layer 610 described above, the second silicon layer 620 is formed by stacking undoped polysilicon to form the second electrode 301 and doped by ion implantation to make it conductive. .
이와 같은 상태에서 도 8에 도시한 것과 같이 백플레이트(300)와 멤브레인(200)의 점착을 방지하는 딤플(330)을 형성할 수 있도록 딤플(330)이 형성될 위치(331)의 제2실리콘층(620) 및 제2희생층(520) 일부를 식각한다((o) 단계). 딤플(330)은 제1전극(201)을 향해 돌출되도록 백플레이트(300)에 형성된 절연성 구조물이다. 마이크로폰의 사용중에 멤브레인(200)이 크게 진동하여 제1전극(201)이 제2전극(301)에 점착하는 것을 방지하기 위해 마련된 구성이다.In this state, as shown in FIG. 8, the second silicon at the position 331 at which the dimple 330 is to be formed to form the dimple 330 to prevent adhesion between the back plate 300 and the membrane 200. A portion of the layer 620 and the second sacrificial layer 520 are etched (step (o)). The dimple 330 is an insulating structure formed on the back plate 300 to protrude toward the first electrode 201. The membrane 200 vibrates greatly during the use of the microphone, thereby preventing the first electrode 201 from sticking to the second electrode 301.
다음으로 도 9에 도시한 것과 같이 (g) 단계에서 도핑된 제2실리콘층(620)을 식각하여 제2전극(301)을 형성한다((i) 단계).Next, as shown in FIG. 9, the second silicon layer 620 doped in step (g) is etched to form a second electrode 301 (step (i)).
상술한 바와 같이 제2전극(301)의 구조가 완성되면 이와 같은 제2전극(301)을 지지하는 구성을 마련하여 백플레이트(300)를 완성하게 된다.As described above, when the structure of the second electrode 301 is completed, the structure for supporting the second electrode 301 is provided to complete the back plate 300.
먼저, 도 10에 도시한 것과 같이 백플레이트(300)를 멤브레인 제2지지부(230)에 대해 지지하는 백플레이트 지지부(310)를 형성하기 위하여 백플레이트(300)가 형성될 영역의 외주를 둘러싸도록 제2희생층(520)을 식각하여 멤브레인 제2지지부(230)의 표면을 노출시키는 백플레이트 외주부(311)를 2열 형성한다((j) 단계). 멤브레인 제1지지부(220)보다 상대적으로 더 바깥쪽 위치에서 멤브레인(200)과 백플레이트(300)를 둘러싸도록 제2희생층(520)을 식각하여 그 하측에 위치하는 멤브레인 제2지지부(230)가 노출되도록 한다. 이와 같이 멤브레인 제2지지부(230)가 노출되는 깊이까지 제2희생층(520)을 식각함으로써 멤브레인 제2지지부(230)에 대해 백플레이트(300)를 지지할 수 있는 백플레이트 지지부(310)가 형성될 토대를 마련하게 된다.First, as shown in FIG. 10, to form a back plate support 310 that supports the back plate 300 with respect to the membrane second support 230, to surround the outer circumference of the region where the back plate 300 is to be formed. The second sacrificial layer 520 is etched to form two rows of back plate outer peripheral portions 311 exposing the surface of the membrane second support portion 230 (step (j)). Membrane second support 230 is etched and positioned below the second sacrificial layer 520 to surround the membrane 200 and backplate 300 at a position relatively outward than the membrane first support 220. To be exposed. As such, the back plate support part 310 capable of supporting the back plate 300 with respect to the membrane second support part 230 is etched by etching the second sacrificial layer 520 to the depth at which the membrane second support part 230 is exposed. The foundation will be formed.
이와 같은 상태에서 도 11에 도시한 것과 같이 나이트라이드(nitride)를 증착하여 백플레이트 지지부(310) 및 백플레이트(300)를 형성하는 백플레이트 레이어(701)를 마련한다((k) 단계). 이때 (o) 단계에서 식각된 영역에도 나이트라이드가 증착됨으로써 딤플(330)이 형성된다. 이와 같은 방법으로 나이트라이드 구조물에 의한 백플레이트 레이어(701)으로 백플레이트(300) 및 백플레이트 지지부(310)를 구성함으로써 제2전극(301)을 기판(100) 및 멤브레인(200)에 대해 절연시키면서 효과적으로 고정 및 지지할 수 있는 장점이 있다. 특히, 나이트라이드가 채워진 백플레이트 외주부(311)들 사이에 제2희생층(백플레이트 지지 고정부)이 채워진 구조의 백플레이트 지지부(310)에 의해 백플레이트(300)를 안정적으로 지지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 절연성을 가지며 희생층에 대한 선택비가 우수한 나이트라이드로 구성된 백플레이트 외주부(311)와 그 사이에 배치된 제2희생층(520) 구조로 인해 추후 백플레이트(300)와 멤브레인(200) 사이의 제2희생층(520)을 제거하여 에어 갭(420)을 형성하는 공정을 수행할 때, 백플레이트 지지부(310) 외측의 구성들은 영향을 받지 않고 안정적으로 보존될 수 있는 장점이 있다. 즉, 상술한 바와 같은 백플레이트 지지부(310)의 구조로 인해 제2희생층(520)을 식각하는 공정의 재현성이 향상되고 마이크로 폰 제조 공정의 전체적인 품질이 향상되는 효과가 있다. In this state, as shown in FIG. 11, nitride is deposited to form a back plate layer 701 forming the back plate support 310 and the back plate 300 (step (k)). In this case, the dimple 330 is formed by depositing nitride in the region etched in step (o). In this way, the back plate 300 and the back plate support part 310 are formed of the back plate layer 701 by the nitride structure to insulate the second electrode 301 from the substrate 100 and the membrane 200. While having an advantage that can be effectively fixed and supported. In particular, the back plate 300 may be stably supported by the back plate support part 310 having a structure in which a second sacrificial layer (back plate support fixing part) is filled between the back plate outer peripheral parts 311 filled with nitride. There is an advantage. In addition, due to the structure of the back plate outer periphery 311 and the second sacrificial layer 520 disposed therebetween, which has an insulating property and excellent selectivity with respect to the sacrificial layer, the space between the back plate 300 and the membrane 200 is later formed. When performing the process of forming the air gap 420 by removing the second sacrificial layer 520 of the, the configuration outside the back plate support 310 has an advantage that can be stably preserved without being affected. That is, due to the structure of the back plate support 310 as described above, the reproducibility of the process of etching the second sacrificial layer 520 is improved and the overall quality of the microphone manufacturing process is improved.
또한, 앞에서 설명한 (e) 단계에서 멤브레인(200)과 멤브레인 제2지지부(230)는 동일 평면상에 수평하게 이어지도록 구성되고 멤브레인 제1지지부(220)와 멤브레인 제2지지부(230)가 멤브레인(200)을 지지하는 구조로 되어 있으므로, (g) 단계 및 (h) 단계에서 멤브레인 제2지지부(230)의 상측에 형성되는 백플레이트 지지부(310)의 하부는 단차(step)가 형성되지 않고 평면 형태로 형성된다. 이와 같이 멤브레인 제2지지부(230) 위에 형성되는 백플레이트 지지부(310)에 단차가 형성되지 않도록 함으로써, 백플레이트 레이어(701)의 가장자리 부분에서 발생할 수 있는 모멘트에 의해 발생하는 백플레이트 레이어(701)의 쳐짐을 감소시킬 수 있다.In addition, in the above-described step (e), the membrane 200 and the membrane second support part 230 are configured to horizontally extend on the same plane, and the membrane first support part 220 and the membrane second support part 230 are formed in the membrane ( 200, the lower portion of the back plate support 310 formed above the membrane second support 230 in steps (g) and (h) is flat without a step. It is formed in the form. As such, the step is not formed in the back plate support part 310 formed on the membrane second support part 230, so that the back plate layer 701 is generated by the moment that may occur at the edge portion of the back plate layer 701. Can reduce sagging.
다음으로, 제1전극(201) 및 제2전극(301)을 외부 회로와 연결하기 위한 전극 패드(401, 402)를 형성하는 과정을 설명한다.Next, a process of forming electrode pads 401 and 402 for connecting the first electrode 201 and the second electrode 301 with an external circuit will be described.
먼저, 도 12에 도시한 것과 같이 백플레이트 레이어(701) 또는 백플레이트 레이어(701) 및 제2희생층(520) 일부를 식각하여 각각 전극 패드(401, 402)가 형성될 영역의 제1실리콘층(610) 및 제2실리콘층(620)을 노출시키는 단계를 실시한다((p) 단계). 백플레이트 레이어(701) 및 제2희생층(520)의 일부를 식각하여 제1실리콘층(610)의 일부가 노출되도록 함으로써 제1전극(201)과 연결되는 전극 패드(401)가 형성될 영역을 마련한다. 제2전극(301)과 연결되는 전극 패드(402)의 경우에는 백플레이트 레이어(701)의 일부 영역만 식각함으로써 마련된다. First, as shown in FIG. 12, a portion of the back plate layer 701 or the back plate layer 701 and the second sacrificial layer 520 is etched to form the first silicon in the region where the electrode pads 401 and 402 are to be formed, respectively. Exposing the layer 610 and the second silicon layer 620 is performed (step (p)). A portion of the back plate layer 701 and the second sacrificial layer 520 is etched to expose a portion of the first silicon layer 610 so as to form an electrode pad 401 connected to the first electrode 201. To prepare. In the case of the electrode pad 402 connected to the second electrode 301, only a portion of the back plate layer 701 is etched.
다음으로 도 12에 도시한 것과 같이 전극 패드(401, 402)를 형성하기 위한 금속층을 적층한 후 식각하여 제1전극(201) 및 제2전극(301)과 전기적으로 연결되는 전극 패드(401, 402)를 각각 형성한다((q) 단계).Next, as illustrated in FIG. 12, the metal layers for forming the electrode pads 401 and 402 are stacked and then etched to be electrically connected to the first electrode 201 and the second electrode 301. 402 is formed respectively (step (q)).
다음으로 도 13을 참조하여 음향홀(320)을 형성하는 과정을 설명한다. 도 13에 도시한 것과 같이 백플레이트 지지부(310)에 의해 둘러싸이는 영역 내부의 복수의 지점에 대해 백플레이트 레이어(701) 및 제2전극(301)을 식각하여 음향홀(320)을 형성한다((l) 단계). 상술한 바와 같이 음향홀(320)을 통해서 외부의 음압이 백플레이트(300) 내부의 멤브레인(200)으로 전달된다.Next, a process of forming the sound hole 320 will be described with reference to FIG. 13. As illustrated in FIG. 13, the back plate layer 701 and the second electrode 301 are etched at a plurality of points within the region surrounded by the back plate support 310 to form the sound hole 320 ( (l) step). As described above, the external sound pressure is transmitted to the membrane 200 inside the back plate 300 through the sound hole 320.
이와 같이 음향홀(320)이 형성된 후에는 도 14에 도시한 것과 같이 멤브레인(200)의 하부의 멤브레인 제1지지부(220)들에 의해 둘러싸이는 영역의 기판(100)의 일부분을 제거하여 캐비티(101)를 형성한다((m) 단계). 기판(100)의 후면을 식각하여 형성된 캐비티(101)는 마이크로폰의 백 챔버의 역할을 수행한다.After the acoustic hole 320 is formed in this manner, as shown in FIG. 14, a portion of the substrate 100 in a region surrounded by the membrane first support portions 220 below the membrane 200 is removed. 101) (step (m)). The cavity 101 formed by etching the rear surface of the substrate 100 serves as a back chamber of the microphone.
다음으로 도 15에 도시한 것과 같이, 제1희생층(510) 및 제2희생층(520)을 식각공정을 통해 제거하여 멤브레인(200)이 진동할 수 있는 상태가 되도록 한다((n) 단계). 제2희생층(520)이 제거됨으로써 제1전극(201)과 제2전극(301) 사이에 에어 갭(420)이 형성되고 제2전극(301)을 관통하는 딤플(330)이 제1전극(201)을 향하여 돌출되는 상태로 노출된다. 한편, 앞서 설명한 바와 같이 희생층에 대해 선택비가 우수한 나이트라이드를 이용하여 백플레이트 지지부(310)를 구성함으로써 백플레이트 지지부(310)에 의해 둘러싸이는 챔버가 형성되고 그 내부에 멤브레인(200)이 배치되는 구조가 된다. 백플레이트 지지부(310)에 의해 챔버 내부 공간을 둘러싸게 되므로, 제1희생층(510)과 제2희생층(520)을 제거하는 과정에서 주변의 다른 구성이 식각되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 나이트라이드 백플레이트 지지부(310)의 구성으로 인해 공정 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 멤브레인 제2지지부(230) 위에 형성된 백플레이트 지지부(310)의 구성으로 인해 백플레이트(300)을 쳐짐 없이 견고하게 지지할 수 있는 장점이 있다. 특히, 2열로 형성된 백플레이트 외주부(311)의 사이에 제2희생층이 채워진 구조로 백플레이트 지지부(310)가 구성되어 있으므로 에어 갭(420) 부분의 제2희생층(520)만 제거되고 백플레이트 지지부(310) 외측의 제2희생층(520)은 제거되지 않고 남아서 백플레이트 지지부(310)을 외측에서 고정하고 지지하는 역할을 하게 된다. 이와 같은 본 실시예의 구성으로 인해 백플레이트(300)는 형상 변형이나 쳐짐이 방지되고 내구성도 향상된다. 또한, 본 실시예의 경우 열처리 과정에서 제2전극(301)의 불순물이 백플레이트 레이어(701)로 확산될 염려가 전혀 없는 장점이 있다. 이로 인해 본 발명에 의한 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법은 수율이 향상되고 제품의 품질이 향상되는 장점이 있다.Next, as shown in FIG. 15, the first sacrificial layer 510 and the second sacrificial layer 520 are removed through an etching process to make the membrane 200 vibrate ((n) step. ). As the second sacrificial layer 520 is removed, an air gap 420 is formed between the first electrode 201 and the second electrode 301, and the dimple 330 penetrating the second electrode 301 is the first electrode. Exposed to protrude toward 201. Meanwhile, as described above, the back plate support 310 is formed by using nitride having a high selectivity with respect to the sacrificial layer to form a chamber surrounded by the back plate support 310, and the membrane 200 is disposed therein. It becomes the structure that becomes. Since the inner space of the chamber is surrounded by the back plate support part 310, an advantage of preventing other components from being etched in the process of removing the first sacrificial layer 510 and the second sacrificial layer 520 is prevented. have. Due to the configuration of the nitride backplate support 310, there is an advantage that can improve the process yield. In addition, due to the configuration of the back plate support part 310 formed on the membrane second support part 230, there is an advantage that the back plate 300 can be firmly supported without sagging. In particular, since the back plate support part 310 has a structure in which a second sacrificial layer is filled between the outer periphery of the back plate 311 formed in two rows, only the second sacrificial layer 520 of the air gap 420 is removed and the back The second sacrificial layer 520 outside the plate support 310 remains without being removed to serve to fix and support the back plate support 310 from the outside. Due to the configuration of the present embodiment as described above, the back plate 300 is prevented from being deformed or drooped and the durability is improved. In addition, in the present embodiment, there is no concern that impurities of the second electrode 301 may diffuse into the back plate layer 701 during the heat treatment process. For this reason, the method of manufacturing a microphone having a horizontal tensile structure according to the present invention has an advantage of improving yield and improving product quality.
한편, 상술한 바와 같이 (b) 단계에서 멤브레인 지지홈(502)을 형성하고, (c) 단계에서 멤브레인 지지홈(502)에도 언도프드-폴리 실리콘을 적층하여 멤브레인 외주부(501)와 멤브레인 지지홈(502)의 사이에 멤브레인 지지 고정부(503)가 형성된 멤브레인 제1지지부(220)를 구성함으로써, 멤브레인(200)을 기판(100)에 대해 더욱 안정적으로 지지할 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 구조로 멤브레인 제1지지부(220)를 구성함으로써 제1희생층(510)을 제거하는 공정의 재현성을 향상시키고 전체적인 마이크로 폰 제조 공정의 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Meanwhile, as described above, in step (b), the membrane support groove 502 is formed, and in step (c), the undoped-polysilicon is also laminated to the membrane support groove 502 so that the membrane outer peripheral portion 501 and the membrane support groove are formed. By constructing the membrane first support portion 220 in which the membrane support fixing portion 503 is formed between the 502, there is an advantage that the membrane 200 can be more stably supported with respect to the substrate 100. By constructing the membrane first support portion 220 in such a structure, there is an advantage in that the reproducibility of the process of removing the first sacrificial layer 510 is improved and the quality of the overall microphone manufacturing process can be improved.
이상, 본 발명에 따른 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위가 앞에서 설명한 경우로 한정되는 것은 아니다.As mentioned above, although the preferable example was demonstrated about the microphone manufacturing method of the horizontal tension structure which concerns on this invention, the scope of the present invention is not limited to the case demonstrated above.
예를 들어, 앞에서 제1전극(201)과 제2전극(301)의 점착 방지를 위해 딤플(330)을 형성하는 단계를 포함하는 경우를 예로 들어 설명하였으나 경우에 따라서는 딤플을 구성하지 않는 것도 가능하다.For example, the case in which the dimple 330 is formed to prevent adhesion between the first electrode 201 and the second electrode 301 has been described as an example. However, in some cases, the dimple may not be configured. It is possible.
또한, 멤브레인(200)과 백플레이트(300)의 구조는 다양하게 변형될 수 있다.In addition, the structure of the membrane 200 and the back plate 300 may be variously modified.
또한, 백플레이트 레이어(701)은 나이트라이드를 증착하여 구성하는 것으로 설명하였으나, 다른 절연성 재질을 사용하여 백플레이트 레이어를 구성하는 것도 가능하다.In addition, although the back plate layer 701 is formed by depositing nitride, it is also possible to configure the back plate layer using another insulating material.
한편 본 발명의 마이크로폰은, 앞에서 설명한 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법에 의해 제조되는 마이크로폰과 동일한 구조를 가진다. On the other hand, the microphone of the present invention has the same structure as the microphone manufactured by the microphone manufacturing method of the horizontally tensioned structure described above.
상술한 바와 같이 2열 구조로 형성되는 백플레이트 지지부(310)는 나이트라이드 막 사이에 절연층 산화막이 배치된 구조로 형성된다. 즉, 백플레이트 지지부(310)는, 멤브레인 제2지지부(230)에 대해 증착된 절연층 산화막을 2열의 나이트라이드 막이 덮고 있는 상태에서 백플레이트 지지부(310)가 백플레이트(300)의 외주를 감싸도록 형성된다. 이와 같은 구조에 의해 제2희생층(520)을 제거하고 에어 갭(420)을 형성하는 공정을 수행하더라도 백플레이트 지지부(310) 주변의 다른 구성이 식각되거나 손상되는 것을 효과적으로 방지하면서 백플레이트(300)를 안정적으로 지지할 수 있는 구조를 확보할 수 있다.As described above, the back plate support part 310 having a two-row structure has a structure in which an insulating layer oxide film is disposed between nitride films. That is, the back plate support part 310 surrounds the outer circumference of the back plate 300 while the back plate support part 310 covers the insulating layer oxide film deposited on the membrane second support part 230 in a state in which two rows of nitride films are covered. It is formed to. Even if the second sacrificial layer 520 is removed and the air gap 420 is formed by the structure, the back plate 300 may be effectively prevented from being etched or damaged in other components around the back plate support 310. ) Can secure a structure that can support () stably.
또한, 상술한 바와 같이 멤브레인 지지홈(502)의 외측에 산화막 재질의 멤브레인 지지 고정부(503)가 형성되고 그 멤브레인 지지 고정부(503)를 나이트라이드 막이 덮은 상태로 멤브레인(200)의 외주를 따라 지지하는 구조로 멤브레인 제1지지부(220)를 구성함으로써, 멤브레인 제1지지부(220)가 멤브레인(200)을 안정적으로 지지할 수 있는 구조가 된다. 특히, 이와 같은 멤브레인 제1지지부(220)의 구조는 멤브레인(200) 또는 멤브레인 제1지지부(220)의 주변 구조에 의해 발생할 수 있는 내부 응력을 분산시키거나 상쇄시켜서 마이크로 폰의 내구성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, as described above, the membrane support fixing part 503 formed of an oxide film is formed on the outer side of the membrane supporting groove 502 and the outer periphery of the membrane 200 is covered with the nitride support covering the membrane supporting fixing part 503. By constituting the membrane first support portion 220 in a supporting structure, the membrane first support portion 220 may have a structure capable of stably supporting the membrane 200. In particular, the structure of the membrane first support portion 220 may improve the durability of the microphone by dispersing or offsetting internal stresses that may be generated by the membrane 200 or the peripheral structure of the membrane first support portion 220. There is an advantage.

Claims (9)

  1. 멤브레인과 백플레이트 사이에 에어 갭이 배치되고 멤브레인에 형성된 제1전극과 백플레이트에 형성된 제2전극 사이의 정전용량의 변화를 이용하여 음향을 감지하는 마이크로폰의 제조 방법에 있어서,An air gap is disposed between a membrane and a back plate, and a method of manufacturing a microphone for detecting sound by using a change in capacitance between a first electrode formed on the membrane and a second electrode formed on the back plate,
    (a) 기판의 상면에 제1희생층을 형성하는 단계;(a) forming a first sacrificial layer on an upper surface of the substrate;
    (b) 상기 멤브레인이 형성될 영역의 외주를 둘러싸도록 상기 제1희생층을 식각하여 상기 기판의 표면을 노출시키는 멤브레인 외주부를 형성하는 단계;(b) etching the first sacrificial layer to surround the outer circumference of the region where the membrane is to be formed to form a membrane outer circumference that exposes the surface of the substrate;
    (c) 상기 멤브레인 외주부를 통해 노출되는 기판의 상면과 상기 제1희생층의 상면에 언도프드-폴리 실리콘을 적층하여 제1실리콘층을 형성하고 상기 멤브레인 외주부에는 상기 언도프드-폴리 실리콘에 의해 멤브레인 제1지지부를 형성하는 단계;(c) forming a first silicon layer by laminating undoped polysilicon on an upper surface of the substrate exposed through the membrane outer peripheral portion and an upper surface of the first sacrificial layer, and forming a membrane by the undoped polysilicon on the outer peripheral portion of the membrane. Forming a first support;
    (d) 상기 제1실리콘층에 상기 제1전극을 형성하기 위하여 상기 제1전극의 영역을 도핑하여 도전성을 갖도록 하는 단계;(d) doping a region of the first electrode to be conductive to form the first electrode in the first silicon layer;
    (e) 상기 멤브레인이 형성될 영역과 상기 멤브레인 제1지지부에 대응하는 영역과 상기 멤브레인 제1지지부 외측으로 연장되는 멤브레인 제2지지부를 포함하는 잔류 영역을 남기고 상기 제1실리콘층을 식각하는 단계;(e) etching the first silicon layer leaving a residual area comprising a region where the membrane is to be formed, a region corresponding to the membrane first support portion, and a membrane second support portion extending outside the membrane first support portion;
    (f) 상기 (e) 단계를 실시한 후에 상기 제1실리콘층 위에 제2희생층을 적층하는 단계;(f) depositing a second sacrificial layer on the first silicon layer after performing step (e);
    (g) 상기 제2희생층 위에 언도프드-폴리 실리콘을 적층하여 제2실리콘층을 형성하는 단계;(g) depositing undoped-polysilicon on the second sacrificial layer to form a second silicon layer;
    (h) 상기 제2실리콘층에 도전성을 갖는 제2전극을 형성할 수 있도록 상기 제2실리콘층을 도핑하는 단계;(h) doping the second silicon layer to form a conductive second electrode in the second silicon layer;
    (i) 상기 (h) 단계에서 도핑된 상기 제2실리콘층을 식각하여 상기 제2전극을 형성하는 단계;(i) etching the second silicon layer doped in step (h) to form the second electrode;
    (j) 상기 백플레이트를 지지하는 백플레이트 지지부를 형성하기 위하여 상기 백플레이트가 형성될 영역의 외주를 둘러싸도록 상기 제2희생층을 식각하여 상기 멤브레인 제2지지부를 노출시키는 백플레이트 외주부를 형성하는 단계;(j) forming a back plate outer periphery for exposing the membrane second support by etching the second sacrificial layer to surround the outer periphery of the region where the back plate is to be formed to form a back plate support for supporting the back plate; step;
    (k) 상기 제2희생층과 백플레이트 외주부와 제2전극에 나이트라이드를 증착하여 백플레이트 레이어(back plate layer)를 형성하고 상기 나이트라이드가 채워진 백플레이트 외주부에 의해 상기 백플레이트 지지부를 상기 멤브레인 제2지지부 위에 형성하는 단계;(k) depositing nitride on the second sacrificial layer, the back plate outer periphery, and the second electrode to form a back plate layer, and the back plate support part by the nitride filled back plate outer periphery; Forming on the second support;
    (l) 상기 백플레이트 지지부에 의해 둘러싸이는 영역의 내부에 복수의 음향홀을 형성하도록 상기 복수의 음향홀 영역의 상기 백플레이트 레이어 및 제2전극을 식각하는 단계;(l) etching the backplate layer and the second electrode of the plurality of sound hole regions to form a plurality of sound holes in an area surrounded by the back plate support;
    (m) 상기 멤브레인의 하부의 상기 멤브레인 제1지지부에 의해 둘러싸이는 영역의 상기 기판의 일부분을 제거하여 캐비티를 형성하는 단계; 및(m) removing a portion of the substrate in the area surrounded by the membrane first support at the bottom of the membrane to form a cavity; And
    (n) 상기 캐비티를 통해 노출되는 상기 제1희생층을 제거하고 상기 음향홀을 통해 노출되는 상기 제2희생층을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법.(n) removing the first sacrificial layer exposed through the cavity and removing the second sacrificial layer exposed through the acoustic hole; and a method of manufacturing a microphone having a horizontal tension structure.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 (j) 단계는, 상기 백플레이트 외주부를 적어도 2열 형성하고,In the step (j), at least two rows of the outer circumference of the back plate are formed,
    상기 (k) 단계는, 상기 나이트라이드가 채워진 백플레이트 외주부들 사이에 상기 제2희생층이 배치된 구조의 상기 백플레이트 지지부를 형성하는 것을 특징으로 하는 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법.In the step (k), the back plate support part having a structure in which the second sacrificial layer is disposed is formed between the nitride-filled back plate outer periphery, wherein the microphone has a horizontal tensile structure.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 (b) 단계를 수행할 때 상기 멤브레인 외주부에 대해 내측으로 이격된 위치에 배치되어 상기 멤브레인 외주부의 내경을 따라 상기 기판의 표면이 노출되도록 상기 제1희생층을 식각하여 멤브레인 지지홈을 함께 형성하고,When the step (b) is performed, the first sacrificial layer is etched so that the surface of the substrate is exposed along the inner diameter of the membrane outer circumference to be disposed at a position spaced inwardly with respect to the membrane outer circumference to form a membrane support groove together. and,
    상기 (c) 단계를 수행할 때 상기 멤브레인 지지홈에도 언도프드-폴리 실리콘을 적층하여 상기 멤브레인 외주부와 상기 멤브레인 지지홈의 사이에 상기 제1희생층으로 형성된 멤브레인 지지 고정부가 형성되도록 하고,When the step (c) is performed, the undoped polysilicon is also laminated to the membrane support groove so that a membrane support fixing part formed of the first sacrificial layer is formed between the outer periphery of the membrane and the membrane support groove.
    상기 (e) 단계에서 상기 제1실리콘층을 식각할 때 상기 멤브레인 제1지지부의 내부에는 상기 멤브레인 지지 고정부가 남아서 상기 멤브레인 제1지지부를 상기 기판에 대해 고정하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법.When the first silicon layer is etched in the step (e), the membrane support fixing part remains inside the membrane first support part and is formed to fix the membrane first support part to the substrate. Microphone manufacturing method.
  4. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 (b) 단계를 수행할 때 상기 멤브레인 외주부에 대해 내측으로 이격된 위치에 배치되어 상기 멤브레인 외주부의 내경을 따라 상기 기판의 표면이 노출되도록 상기 제1희생층을 식각하여 멤브레인 지지홈을 함께 형성하고,When the step (b) is performed, the first sacrificial layer is etched so that the surface of the substrate is exposed along the inner diameter of the membrane outer circumference to be disposed at a position spaced inwardly with respect to the membrane outer circumference to form a membrane support groove together. and,
    상기 (c) 단계를 수행할 때 상기 멤브레인 지지홈에도 언도프드-폴리 실리콘을 적층하여 상기 멤브레인 외주부와 상기 멤브레인 지지홈의 사이에 상기 제1희생층으로 형성된 멤브레인 지지 고정부가 형성되도록 하고,When the step (c) is performed, the undoped polysilicon is also laminated to the membrane support groove so that a membrane support fixing part formed of the first sacrificial layer is formed between the outer periphery of the membrane and the membrane support groove.
    상기 (e) 단계에서 상기 제1실리콘층을 식각할 때 상기 멤브레인 제1지지부의 내부에는 상기 멤브레인 지지 고정부가 남아서 상기 멤브레인 제1지지부를 상기 기판에 대해 고정하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법.When the first silicon layer is etched in the step (e), the membrane support fixing part remains inside the membrane first support part and is formed to fix the membrane first support part to the substrate. Microphone manufacturing method.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    (p) 상기 (k) 단계에 의해 상기 나이트라이드를 증착하여 백플레이트 레이어를 형성한 후, 상기 백플레이트 레이어 또는 상기 백플레이트 레이어 및 상기 제2희생층 일부를 식각하여 각각 전극 패드가 형성될 영역의 상기 제1실리콘층 및 제2실리콘층을 노출시키는 단계; 및(p) a region in which electrode pads are to be formed by etching the backplate layer or the backplate layer and the second sacrificial layer by etching the nitride in the step (k) to form a backplate layer. Exposing the first silicon layer and the second silicon layer of; And
    (q) 상기 전극 패드를 형성하기 위한 금속층을 적층하여 상기 제1전극 및 제2전극과 전기적으로 연결되는 전극 패드를 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법.(q) stacking a metal layer for forming the electrode pad to form an electrode pad electrically connected to the first electrode and the second electrode; and a method of manufacturing a microphone having a horizontal tensile structure.
  6. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    (p) 상기 (k) 단계에 의해 상기 나이트라이드를 증착하여 백플레이트 레이어를 형성한 후, 상기 백플레이트 레이어 또는 상기 백플레이트 레이어 및 상기 제2희생층 일부를 식각하여 각각 전극 패드가 형성될 영역의 상기 제1실리콘층 및 제2실리콘층을 노출시키는 단계; 및(p) a region in which electrode pads are to be formed by etching the backplate layer or the backplate layer and the second sacrificial layer by etching the nitride in the step (k) to form a backplate layer. Exposing the first silicon layer and the second silicon layer of; And
    (q) 상기 전극 패드를 형성하기 위한 금속층을 적층하여 상기 제1전극 및 제2전극과 전기적으로 연결되는 전극 패드를 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 인장 구조의 마이크로폰 제조 방법.(q) stacking a metal layer for forming the electrode pad to form an electrode pad electrically connected to the first electrode and the second electrode; and a method of manufacturing a microphone having a horizontal tensile structure.
  7. 기판;Board;
    상기 기판의 상측에 배치되는 멤브레인;A membrane disposed on the substrate;
    상기 기판에 대해 상기 멤브레인의 외주를 지지하는 멤브레인 제1지지부;A membrane first support portion supporting an outer circumference of the membrane with respect to the substrate;
    상기 멤브레인 제1지지부의 외측으로 상기 멤브레인에 대해 연장되도록 형성되는 멤브레인 제2지지부;A membrane second support portion formed to extend with respect to the membrane outwardly of the membrane first support portion;
    상기 멤브레인의 상측에 배치되는 백플레이트;A back plate disposed above the membrane;
    상기 멤브레인 제2지지부에 대해 상기 백플레이트의 외주를 지지하도록 상기 멤브레인 제2지지부에 형성되는 백플레이트 지지부;A back plate support portion formed on the membrane second support portion to support an outer circumference of the back plate with respect to the membrane second support portion;
    상기 백플레이트에 형성되는 제2전극; 및A second electrode formed on the back plate; And
    상기 멤브레인에 형성되는 제1전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.And a first electrode formed on the membrane.
  8. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 백플레이트 지지부는, 상기 백플레이트의 외주를 감싸는 적어도 2열의 나이트라이드 막과 그 나이트라이드 막 사이에 산화막이 배치되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.And the back plate support part is formed of a structure in which an oxide film is disposed between at least two rows of the nitride film surrounding the outer circumference of the back plate and the nitride film.
  9. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 멤브레인 제1지지부는, 상기 멤브레인의 외주를 따라 상기 기판의 상면에 증착된 산화막 재질의 멤브레인 지지 고정부와 그 멤브레인 지지 고정부를 기판에 대해 덮은 상태로 상기 멤브레인의 외주를 따라 지지하는 나이트라이드 막으로 구성된 것을 특징으로 하는 마이크로폰.The membrane first support portion, nitride supporting the membrane support fixing portion of the oxide film material deposited on the upper surface of the substrate along the outer periphery of the membrane and the membrane support fixing portion to the substrate in a state covering the substrate Microphone, characterized in that consisting of a membrane.
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