微机电麦克风制造技术

本发明专利技术公开一种微机电麦克风，该微机电麦克风包含有一绝缘底半导体结构，且该绝缘底半导体结构包含有一基底、一绝缘层、以及一半导体层。该微机电麦克风还包含多个设置于该半导体层内的电阻、多个形成于该半导体层内的第一开口、以及一形成于该绝缘层与该基底内的通气孔。该多个电阻彼此连接且形成一电阻图案，且该多个第一开口设置于该电阻图案内。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种微机电麦克风，该微机电麦克风包含有一绝缘底半导体结构，且该绝缘底半导体结构包含有一基底、一绝缘层、以及一半导体层。该微机电麦克风还包含多个设置于该半导体层内的电阻、多个形成于该半导体层内的第一开口、以及一形成于该绝缘层与该基底内的通气孔。该多个电阻彼此连接且形成一电阻图案，且该多个第一开口设置于该电阻图案内。【专利说明】微机电麦克风
本专利技术涉及一种微机电(microelectromechanicalsystems，以下简称为 MEMS)麦克风，尤其是涉及一种电阻式MEMS麦克风。
技术介绍
微机电系统(MEMS)技术，是利用现有的半导体的制作工艺来制造微小的机械元件，通过半导体技术例如电镀、蚀刻等方式，完成具有微米尺寸的机械元件，并且利用电磁(electromagnetic)、电致伸缩(electrostrictive)、热电(thermoelectric)、压电(piezoelectric)、压阻(piezoresistive)等效应来操作。常见的应用有在喷墨打印机内使用的电压控制元件，在汽车中作为侦测汽车倾斜的陀螺仪，或者是MEMS麦克风等。现有MEMS麦克风可分为三种型态:压电式麦克风、压阻式麦克风、和电容式(capacitive)麦克风。压电式麦克风是利用压电材料制作振膜，当振膜接收到声压时，即产生对应的电子信号。压阻式麦克风则是利用压阻材料在接收声压后电阻发生改变的特性，以将声音信号转换成电子信号。电容式麦克风则是提供两片导电薄膜及其间的电容，当导电薄膜之间的距离因接收声压而改变时，即导致其间的电容改变，以将声音信号转换成电子信号。然而，压电式麦克风与压阻式麦克风除了需采用特别的压电材料与压阻材料制成振膜之外，其更有对声压的敏感度较低、系统噪声较大等缺点。而电容式麦克风还包含其特有的缺点，举例来说，由于电容式麦克风需要两片导电薄膜，故其生产成本相对较高。此外，当这两片导电薄膜产生缺陷，例如两片独立的导电薄膜因水汽影响或遭遇撞击或振动而彼此沾粘时，将导致电容无法正常运作，其产生的电子信号就会被扭曲。因此，目前仍然需要一种不同于上述三种现有类型的MEMS麦克风。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种不同于上述压电式、压阻式与电容式的电阻式MEMS麦克风及电阻式MEMS麦克风布局结构。为达上述目的，根据本专利技术提供一种MEMS麦克风，该MEMS麦克风包含有一绝缘底半导体(semiconductor-on-1nsulator)结构，且该绝缘底半导体结构包含有一基底、一绝缘层、以及一半导体层。该MEMS麦克风还包含多个设置于该半导体层内的电阻、多个形成于该半导体层内的第一开口、以及一形成于该绝缘层与该基底内的通气孔(vent hole)。该多个电阻彼此连接且形成一电阻图案，且该多个第一开口设置于该电阻图案内。本专利技术另提供一种MEMS麦克风布局结构，该MEMS麦克风布局结构包含有一形成于一第一膜层内的电阻图案、一形成于一第二膜层内的通气孔、以及一形成于该第一膜层内的第一开口图案，且该第一开口图案与至少部分的该电阻图案与该通气孔重叠。根据本专利技术所提供的MEMS麦克风及MEMS麦克风布局结构，利用该多个第一开口构成的第一开口图案定义出振膜，且振膜与电阻相连。当振膜接收到声波而振动并因此产生形变时，即改变与振膜相连的电阻的电阻值。而通过此电阻值的改变，可将声音信号转变成为电子信号。更重要的是，本专利技术所提供的MEMS麦克风可直接与现行半导体制作工艺整合，且可直接采用现行半导体制作工艺的所有材料，而不再需要其他特殊的材料例如压电材料或压阻材料，故可在降低产品复杂度以及降低制作成本的前提下，提供具高灵敏度的MHMS麦克风。【附图说明】图1至图7为本专利技术所提供的MEMS麦克风以及MEMS麦克风布局结构的制作方法的一第一优选实施例的示意图；图8为本专利技术所提供的一 MEMS麦克风的部分示意图；图9为第一优选实施例的一变化型的示意图；图10至图12为本专利技术所提供的MEMS麦克风及MEMS麦克风布局结构的一第二优选实施例的示意图。主要元件符号说明100、200 绝缘底半导体结构100a、200a 基底100b、200b 绝缘层100c、200c 半导体层110,210电阻图案112、212电阻120第一开口图案220a第一开口图案220b第二开口图案122第一开口222a第一开口222b第二开口224重叠区域130、230 通气孔140、240 振膜150、150a、150b、250 MEMS 麦克风A-A\ B-B? 切线C电阻图案中心【具体实施方式】请参阅图1至图7，其为本专利技术所提供的MEMS麦克风以及MEMS麦克风布局结构的制作方法的一第一优选实施例的示意图。需注意的是，其中图3为图2中沿A-A’切线的剖面示意图、图5为图4中沿A-A’切线的剖面示意图、而图7为图6中沿A-A’切线的剖面示意图。如图1所示，本优选实施例首先提供一绝缘底半导体(semiconductor on insulator)结构100，其包含一基底100a、一形成于基底10a上的绝缘层100b、以及一形成于绝缘层10b上的半导体层100c。在本优选实施例中，半导体层10c可以是一单晶娃层，是以，单晶娃半导体层100c、绝缘层10b与基底10a形成一娃覆绝缘(silicon-on-1nsulator，SOI)晶片。然而，在本优选实施例的一变化型中，半导体层10c可包含一多晶硅层、一外延硅层或一非晶硅层。请参阅图2及其剖视图图3。接下来，在基底100上形成一掩模层(图未示)，随后利用一第一光刻制作工艺图案化掩模层(图未示)。该图案化掩模于进行一离子注入制作工艺时作为注入掩模，而该离子注入制作工艺于半导体层10c内形成多个掺杂区域，而该多个掺杂区域即作为电阻112。更重要的是，电阻112彼此实体且电连接而形成一如图2所示的电阻图案110。电阻图案110可包含一多边形图案，但不限于此。如图2所示，电阻图案110可包含一平行四边形，如一正方形图案；如图9所示，电阻图案110可包含一平行四边形，如一矩形图案；又如图10所示，电阻图案110可包含一圆形图案。然而，熟悉该项技术的人士应知，电阻112可依照任何需求排列成不同的几何图案，故电阻图案110的型态并不限于此。另外，各电阻112 (即电阻图案110的边)分别包含一锯齿状图案或波形图案，但不限于此。值得注意的是，在本优选实施例的一变化型中，当半导体层IlOc包含多晶硅层、外延硅层或非晶硅层等材料时，电阻112可通过离子注入制作工艺或以外的方法形成。举例来说，可先于半导体层10c上形成一金属层，随后利用图案化制作工艺图案化金属层，而于半导体层10c上形成包含金属导线的电阻112及其连接形成的电阻图案110。又或者，可直接图案化半导体层100c，随后于图案化的半导体层10c内形成包含金属导线的电阻112及其连接形成的电阻图案110。另外，在本专利技术的其他变化型中，甚至不限使用半导体层，由于电阻112与电阻图案100可通过绝缘层10b与基底10a电性隔离，故凡可顺利形成电阻112与电阻图案110的材料层都可使用。接下来请参阅图4与其剖视图图5。接下来，在基底100上形成一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机电麦克风，包含有：绝缘底半导体(semiconductor on insulator)结构，其包含有基底、绝缘层、以及半导体层；多个电阻，设置于该半导体层内，该多个电阻彼此连接且形成一电阻图案；多个第一开口，形成于该半导体层内，且该多个第一开口设置于该电阻图案内；以及通气孔(vent hole)，形成于该绝缘层与该基底内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐长生，林元生，方伟华，王冠宇，陈彦达，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71