麦克风及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种麦克风及其制造方法，涉及半导体技术领域。该麦克风包括：衬底，该衬底包括：开口、在该开口底部的第一电极层、以及与该第一电极层相邻的至少一个沟槽，其中，该沟槽和该开口分别在该第一电极层的下表面的两侧；填充该沟槽的隔离材料层；以及在该隔离材料层之上的第二电极层；其中，该第一电极层、该隔离材料层和该第二电极层形成空腔。本发明专利技术中，在沟槽上的隔离材料层可以作为锚节点而嵌入到衬底中，这样增大有效接触面积，使得应力更加均匀且结合力更大，因而可以使得第二电极层与衬底结合得更好，而且该第二电极层也不容易损坏。

【技术实现步骤摘要】
麦克风及其制造方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种麦克风及其制造方法。
技术介绍
目前，在麦克风的工艺发展过程中，为了改善麦克风的灵敏度，可以使用SOI((SiliconOnInsulator，绝缘体上的硅)晶片。在制造过程中，在将硅的氧化物去除后，该SOI晶片可以作为一个电极膜。然而，在利用BOE(BufferOxideEtching，缓冲氧化物刻蚀)去除硅的氧化物之后，该电极膜容易损坏。图1A是示意性地示出现有技术中的麦克风的横截面图。如图1A所示，该麦克风包括：衬底11、绝缘物层12、SOI薄膜13、第一接触件14和第二接触件15。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人发现，在麦克风的制造过程中，需要将SOI与形成有绝缘物层的衬底进行结合，在结合之前，需要对在衬底上形成的绝缘物层进行CMP(ChemicalMechanicalPlanarization，化学机械平坦化)，由于衬底上形成有多个凹口，因此在CMP后，该绝缘物层的均匀性可能并不好，因此在进行结合时，结合力不充分，而且应力不均匀，从而导致在BOE后，SOI薄膜容易损坏。根据本专利技术的第一方面，提供了一种麦克风，包括：衬底，所述衬底包括：开口、在所述开口底部的第一电极层、以及与所述第一电极层相邻的至少一个沟槽，其中，所述沟槽和所述开口分别在所述第一电极层的下表面的两侧；填充所述沟槽的隔离材料层；以及在所述隔离材料层之上的第二电极层；其中，所述第一电极层、所述隔离材料层和所述第二电极层形成空腔。在一个实施例中，所述第一电极层包括：将所述开口与所述空腔连通的多个第一通孔；其中，所述沟槽围绕所述多个第一通孔。在一个实施例中，所述沟槽全包围所述多个第一通孔或者间断地包围所述多个第一通孔。在一个实施例中，所述沟槽为圆形或者多边形。在一个实施例中，所述沟槽的深度范围为至所述沟槽的宽度范围为40μm至50μm；所述隔离材料层的厚度大于所述沟槽的深度。在一个实施例中，所述麦克风还包括：在所述衬底上的第一接触件；以及在所述第二电极层上的第二接触件。在一个实施例中，所述麦克风还包括：贯穿所述第二电极层的一个或多个阻挡部，其中，所述阻挡部用于阻挡所述第一电极层与所述第二电极层接触。在一个实施例中，每个所述阻挡部包括：贯穿所述第二电极层的第一部分和在所述第一部分之上的第二部分；其中，所述第二部分的宽度大于所述第一部分的宽度，所述第一部分的下表面低于所述第二电极层的下表面。在一个实施例中，所述第二电极层包括：贯穿所述第二电极层且与所述空腔连通的一个或多个第二通孔。在一个实施例中，所述麦克风还包括：在所述第二电极层与所述隔离材料层之间的绝缘物层；其中，所述绝缘物层与所述隔离材料层结合在一起。在上述麦克风中，在沟槽上的隔离材料层可以作为锚节点而嵌入到衬底中，这样可以增大有效接触面积，使得应力更加均匀且结合力更大，因而可以使得第二电极层与衬底结合得更好，而且该第二电极层也不容易损坏。根据本专利技术的第二方面，提供了一种麦克风的制造方法，包括：提供第一半导体结构，所述第一半导体结构包括：衬底，所述衬底具有至少一个沟槽；以及形成在所述衬底上的隔离材料层，所述隔离材料层填充所述沟槽；提供第二半导体结构，所述第二半导体结构至少包括第二电极层；将所述第一半导体结构与所述第二半导体结构结合，其中，所述隔离材料层将所述第二电极层与所述衬底隔离开；对所述衬底进行背面刻蚀以形成开口，其中，在所述开口底部形成第一电极层，所述沟槽和所述开口分别在所述第一电极层的下表面的两侧；以及去除所述隔离材料层的在所述沟槽之外的至少一部分，从而使得所述第一电极层、所述隔离材料层在所述沟槽上的部分和所述第二电极层形成空腔。在一个实施例中，所述第一电极层包括：将所述开口与所述空腔连通的多个第一通孔；其中，所述沟槽围绕所述多个第一通孔。在一个实施例中，提供第一半导体结构的步骤包括：提供衬底；在所述衬底上形成至少一个沟槽；对所述衬底执行图案化以形成多个凹口，所述沟槽围绕所述多个凹口；在所述衬底上沉积隔离材料层，其中，所述隔离材料层的一部分填充所述沟槽，以及所述隔离材料层的另一部分形成在所述凹口的底部和侧壁上；以及对所述隔离材料层执行平坦化。在一个实施例中，在对所述衬底进行背面刻蚀的过程中，所述开口暴露所述隔离材料层在所述凹口内的部分；在去除所述隔离材料层的在所述沟槽之外的至少一部分的过程中，还去除了所述隔离材料层在所述凹口内的部分，从而形成将所述开口与所述空腔连通的多个第一通孔。在一个实施例中，所述沟槽全包围所述多个第一通孔或者间断地包围所述多个第一通孔。在一个实施例中，所述沟槽为圆形或者多边形。在一个实施例中，所述沟槽的深度范围为至所述沟槽的宽度范围为40μm至50μm；所述隔离材料层的厚度大于所述沟槽的深度。在一个实施例中，在提供第二半导体结构的步骤中，所述第二半导体结构还包括第一绝缘物层，其中，所述第二电极层在所述第一绝缘物层上；在将所述第一半导体结构与所述第二半导体结构结合之后以及在对所述衬底进行背面刻蚀之前，所述方法还包括：去除所述第一绝缘物层并对所述第二电极层执行减薄处理。在一个实施例中，所述将所述第一半导体结构与所述第二半导体结构结合的步骤包括：在所述第二电极层上形成第二绝缘物层；以及将所述第二绝缘物层与所述隔离材料层结合；在去除所述隔离材料层的在所述沟槽之外的至少一部分的过程中，还去除了所述第二绝缘物层的一部分以形成空腔。在一个实施例中，在对所述第二半导体结构执行减薄处理之后以及在对所述衬底进行背面刻蚀之前，所述方法还包括：形成在所述衬底上的第一接触件和在所述第二电极层上的第二接触件。在一个实施例中，在形成所述第一接触件和所述第二接触件的过程中，还形成了贯穿所述第二电极层的一个或多个阻挡部，其中，所述阻挡部用于阻挡所述第一电极层与所述第二电极层接触。在一个实施例中，每个所述阻挡部包括：贯穿所述第二电极层的第一部分和在所述第一部分之上的第二部分；其中，所述第二部分的宽度大于所述第一部分的宽度，所述第一部分的下表面低于所述第二电极层的下表面。在一个实施例中，在形成所述第一接触件和所述第二接触件的过程中，还形成了贯穿所述第二电极层且与所述隔离材料层相连的一个或多个第二通孔；其中，在形成所述空腔的步骤中，通过所述第二通孔注入刻蚀液，以去除所述隔离材料层的一部分，从而形成空腔。在上述制造方法中，通过在衬底上形成沟槽，在该沟槽和凹口上形成隔离材料层，在进行平坦化的过程中，可以使得隔离材料层的表面更加平整，在将第一半导体结构与第二半导体结构结合后，二者结合力更加充分，应力也更加均匀，因而二者的结合质量更好，在形成空腔的过程中，将有一部分隔离材料层作为锚节点嵌入到衬底中，这样可以增大有效接触面积，因而可以使得第二电极层与衬底结合得更好，而且在形成空腔的过程中，该第二电极层也不容易损坏。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本专利技术的实施例，并且连同说明书一起用于解释本专利技术的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本专利技术，其中：图1A是示意性地示出现有技术中的麦克风的横截面图。图1B是示意性地示出现有技术中形成麦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种麦克风，其特征在于，包括：衬底，所述衬底包括：开口、在所述开口底部的第一电极层、以及与所述第一电极层相邻的至少一个沟槽，其中，所述沟槽和所述开口分别在所述第一电极层的下表面的两侧；填充所述沟槽的隔离材料层；以及在所述隔离材料层之上的第二电极层；其中，所述第一电极层、所述隔离材料层和所述第二电极层形成空腔。

【技术特征摘要】
1.一种麦克风，其特征在于，包括：衬底，所述衬底包括：开口、在所述开口底部的第一电极层、以及与所述第一电极层相邻的至少一个沟槽，其中，所述沟槽和所述开口分别在所述第一电极层的下表面的两侧；填充所述沟槽的隔离材料层；以及在所述隔离材料层之上的第二电极层；其中，所述第一电极层、所述隔离材料层和所述第二电极层形成空腔。2.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述第一电极层包括：将所述开口与所述空腔连通的多个第一通孔；其中，所述沟槽围绕所述多个第一通孔。3.根据权利要求2所述的麦克风，其特征在于，所述沟槽全包围所述多个第一通孔或者间断地包围所述多个第一通孔。4.根据权利要求2所述的麦克风，其特征在于，所述沟槽为圆形或者多边形。5.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述沟槽的深度范围为至所述沟槽的宽度范围为40μm至50μm；所述隔离材料层的厚度大于所述沟槽的深度。6.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，还包括：在所述衬底上的第一接触件；以及在所述第二电极层上的第二接触件。7.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，还包括：贯穿所述第二电极层的一个或多个阻挡部，其中，所述阻挡部用于阻挡所述第一电极层与所述第二电极层接触。8.根据权利要求7所述的麦克风，其特征在于，每个所述阻挡部包括：贯穿所述第二电极层的第一部分和在所述第一部分之上的第二部分；其中，所述第二部分的宽度大于所述第一部分的宽度，所述第一部分的下表面低于所述第二电极层的下表面。9.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述第二电极层包括：贯穿所述第二电极层且与所述空腔连通的一个或多个第二通孔。10.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，还包括：在所述第二电极层与所述隔离材料层之间的绝缘物层；其中，所述绝缘物层与所述隔离材料层结合在一起。11.一种麦克风的制造方法，其特征在于，包括：提供第一半导体结构，所述第一半导体结构包括：衬底，所述衬底具有至少一个沟槽；以及形成在所述衬底上的隔离材料层，所述隔离材料层填充所述沟槽；提供第二半导体结构，所述第二半导体结构至少包括第二电极层；将所述第一半导体结构与所述第二半导体结构结合，其中，所述隔离材料层将所述第二电极层与所述衬底隔离开；对所述衬底进行背面刻蚀以形成开口，其中，在所述开口底部形成第一电极层，所述沟槽和所述开口分别在所述第一电极层的下表面的两侧；以及去除所述隔离材料层的在所述沟槽之外的至少一部分，从而使得所述第一电极层、所述隔离材料层在所述沟槽上的部分和所述第二电极层形成空腔。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一电极层包括：将所述开口与所述空腔连通的多个第一通孔；其中，所述沟槽围绕所述多个第一通孔。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，提供第一半导体结构的步骤包...

【专利技术属性】
技术研发人员：伏广才，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31