麦克风及其制造方法技术

本申请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，其形成有贯穿该衬底的背孔；在该衬底上且覆盖该背孔的第一电极板层；在该衬底上的背板层，该背板层与该第一电极板层形成空腔；以及在该背板层的下表面上的第二电极板层，该第二电极板层在该空腔内；其中，该第一电极板层包括将该背孔与该空腔连通的缝隙。本申请通过在第一电极板层上设置缝隙，可以增加第一电极板的灵敏度，从而可以提高信噪比。

【技术实现步骤摘要】
麦克风及其制造方法
本申请涉及半导体
，特别涉及一种麦克风及其制造方法。
技术介绍
麦克风是一种能将声音能量转化为电能的传感器件，电容器MEMS(MicroElectroMechanicalSystem，微机电系统)麦克风的原理是：通过声压引起振动模的振动，进而改变电容而引起电压的改变。当今，随着科技的发展与需求的不断增长，人们对电容器MEMS麦克风的需求量也越来越多，特别是高信噪比的麦克风。
技术实现思路
本申请的专利技术人发现，现有的麦克风的作为振动膜的下极板的灵敏度还有待提高。再者，下极板与衬底的重叠部分将可能在测试中产生噪声，从而影响信噪比。此外，本申请的专利技术人还发现，下极板与背板间隔开，因而在下极板侧面也可能产生噪声，从而影响信噪比。本专利技术的专利技术人针对上述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。根据本申请的第一方面，提供了一种麦克风，包括：衬底，其形成有贯穿所述衬底的背孔；在所述衬底上且覆盖所述背孔的第一电极板层；在所述衬底上的背板层，所述背板层与所述第一电极板层形成空腔；以及在所述背板层的下表面上的第二电极板层，所述第二电极板层在所述空腔内；其中，所述第一电极板层包括将所述背孔与所述空腔连通的缝隙。在一个实施例中，所述第一电极板层还包括：在所述背孔上方的振动部，其中，所述缝隙在所述振动部的至少一侧。在一个实施例中，所述缝隙为多个，所述多个缝隙对称设置在所述振动部的周围。在一个实施例中，所述缝隙的宽度范围为0.4μm至0.6μm。在一个实施例中，所述第一电极板层还包括：在所述振动部周围且与所述振动部相连的固定部；其中，所述缝隙在所述固定部和所述振动部之间。在一个实施例中，所述第一电极板层还包括：与所述衬底接触且与所述固定部相连的支撑部；其中，所述支撑部包围所述缝隙。在一个实施例中，所述第一电极板层还包括：在所述振动部上且朝向所述衬底凸起的凸起部；其中，所述多个缝隙包围所述凸起部。在一个实施例中，所述振动部与所述衬底的交叠距离的范围为-0.3μm至0.3μm。在一个实施例中，所述背板层的内侧面与所述第一电极板层的侧面贴合。在一个实施例中，所述第二电极板层包括多个第一通孔；以及所述背板层包括多个第二通孔；其中，所述第二通孔与所述第一通孔对准，且所述第一通孔和所述第二通孔一起与所述空腔连通。在上述麦克风中，在第一电极板层上形成有缝隙，这可以增加第一电极板层的灵敏度，从而可以提高信噪比。此外，该缝隙还有利于在制造过程中去除牺牲层。进一步地，振动部与衬底的交叠距离比较小，从而可以减少噪声，提高信噪比。进一步地，通过将背板层的内侧面与第一电极板层的边缘侧面贴合，可以减少在第一电极板层侧面产生的噪声，从而优化了信噪比。根据本申请的第二方面，提供了一种麦克风，包括：衬底，其形成有贯穿所述衬底的背孔；在所述衬底上且覆盖所述背孔的第一电极板层；在所述衬底上的背板层，所述背板层与所述第一电极板层形成空腔，其中，所述背板层的内侧面与所述第一电极板层的侧面贴合；以及在所述背板层的下表面上的第二电极板层，其中所述第二电极板层在所述空腔内。在上述麦克风中，通过将背板层的内侧面与第一电极板层的边缘侧面贴合，可以减少在第一电极板层侧面产生的噪声，从而优化了信噪比。根据本申请的第三方面，提供了一种麦克风的制造方法，包括：提供半导体结构，所述半导体结构包括：衬底，在所述衬底上的第一牺牲层、以及在所述第一牺牲层上的图案化的第一电极板层，其中所述第一电极板层包括露出所述第一牺牲层的部分的缝隙；在所述第一电极板层上形成第二牺牲层；在所述第二牺牲层上形成图案化的第二电极板层；在所述衬底上形成覆盖所述第二牺牲层和所述第二电极板层的背板层；对所述衬底执行背面刻蚀以形成背孔，所述背孔露出所述第一牺牲层下表面的一部分；以及去除所述第一牺牲层的一部分和所述第二牺牲层以形成空腔，其中，所述缝隙将所述背孔与所述空腔连通。在一个实施例中，在提供所述半导体结构的步骤中，所述第一电极板层还包括：在所述第一牺牲层上方的振动部，其中，所述缝隙在所述振动部的至少一侧。在一个实施例中，所述缝隙为多个，所述多个缝隙对称设置在所述振动部的周围。在一个实施例中，所述缝隙的宽度范围为0.4μm至0.6μm。在一个实施例中，在提供所述半导体结构的步骤中，所述第一电极板层还包括：在所述振动部周围且与所述振动部相连的固定部；其中，所述缝隙在所述固定部和所述振动部之间。在一个实施例中，在提供所述半导体结构的步骤中，所述第一电极板层还包括：与所述衬底接触且与所述固定部相连的支撑部；其中，所述支撑部包围所述缝隙。在一个实施例中，在提供所述半导体结构的步骤中，所述第一电极板层还包括：在所述振动部上且朝向所述衬底凸起的凸起部；其中，所述多个缝隙包围所述凸起部。在一个实施例中，在形成所述背孔后，所述振动部与所述衬底的交叠距离的范围为-0.3μm至0.3μm。在一个实施例中，提供半导体结构的步骤包括：提供衬底；在所述衬底上形成第一牺牲层；在所述第一牺牲层上形成第一电极板层；以及对所述第一电极板层图案化以形成缝隙。在一个实施例中，在形成所述第二电极板层之前，所述方法还包括：刻蚀所述第二牺牲层和所述第一牺牲层以露出所述第一电极板层的侧面；其中，在形成所述背板层的过程中，所述背板层的内侧面与所述第一电极板层的侧面贴合。在一个实施例中，在刻蚀所述第二牺牲层和所述第一牺牲层以露出所述第一电极板层的侧面的步骤中，还露出所述衬底的一部分；其中，在所述衬底的露出部分上形成所述背板层。在一个实施例中，在形成所述第二电极板层的步骤中，所述第二电极板层形成有露出所述第二牺牲层的部分的多个第一通孔；在形成所述背板层的步骤中，所述背板层形成有多个第二通孔，其中所述第二通孔与所述第一通孔对准；其中，经由所述背孔、所述第一通孔和所述第二通孔去除所述第一牺牲层的一部分和所述第二牺牲层来形成空腔。在上述制作方法中，在第一电极板层上形成有缝隙，这可以增加第一电极板层的灵敏度，从而可以提高信噪比。此外，该缝隙还有利于去除第一牺牲层和/或第二牺牲层。进一步地，上述方法使得振动部与衬底的交叠距离比较小，从而可以减少噪声，提高信噪比。进一步地，在上述制造方法中，通过将背板层的内侧面与第一电极板层的边缘侧面贴合，可以减少在第一电极板层侧面产生的噪声，从而优化了信噪比。根据本申请的第四方面，提供了一种麦克风的制造方法，包括：提供半导体结构，所述半导体结构包括：衬底，在所述衬底上的第一牺牲层、以及在所述第一牺牲层上的图案化的第一电极板层；在所述第一电极板层上形成第二牺牲层；刻蚀所述第二牺牲层和所述第一牺牲层以露出所述第一电极板层的侧面；在所述第二牺牲层上形成图案化的第二电极板层；在所述衬底上形成覆盖所述第二牺牲层和所述第二电极板层的背板层，其中，所述背板层的内侧面与所述第一电极板层的侧面贴合；对所述衬底执行背面刻蚀以形成背孔，所述背孔露出所述第一牺牲层下表面的一部分；以及去除所述第一牺牲层的一部分和所述第二牺牲层以形成空腔。在一个实施例中，在刻蚀所述第二牺牲层和所述第一牺牲层以露出所述第一电极板层的侧面的步骤中，还露出所述衬底的一部分；其中，在所述衬底的露出部分上形成所述背板层。在一个实施例中，在形成所述第二电极板层的步骤中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种麦克风，其特征在于，包括：衬底，其形成有贯穿所述衬底的背孔；在所述衬底上且覆盖所述背孔的第一电极板层；在所述衬底上的背板层，所述背板层与所述第一电极板层形成空腔；以及在所述背板层的下表面上的第二电极板层，所述第二电极板层在所述空腔内；其中，所述第一电极板层包括将所述背孔与所述空腔连通的缝隙。

【技术特征摘要】
1.一种麦克风，其特征在于，包括：衬底，其形成有贯穿所述衬底的背孔；在所述衬底上且覆盖所述背孔的第一电极板层；在所述衬底上的背板层，所述背板层与所述第一电极板层形成空腔；以及在所述背板层的下表面上的第二电极板层，所述第二电极板层在所述空腔内；其中，所述第一电极板层包括将所述背孔与所述空腔连通的缝隙。2.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述第一电极板层还包括：在所述背孔上方的振动部，其中，所述缝隙在所述振动部的至少一侧。3.根据权利要求2所述的麦克风，其特征在于，所述缝隙为多个，所述多个缝隙对称设置在所述振动部的周围。4.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述缝隙的宽度范围为0.4μm至0.6μm。5.根据权利要求2所述的麦克风，其特征在于，所述第一电极板层还包括：在所述振动部周围且与所述振动部相连的固定部；其中，所述缝隙在所述固定部和所述振动部之间。6.根据权利要求5所述的麦克风，其特征在于，所述第一电极板层还包括：与所述衬底接触且与所述固定部相连的支撑部；其中，所述支撑部包围所述缝隙。7.根据权利要求3所述的麦克风，其特征在于，所述第一电极板层还包括：在所述振动部上且朝向所述衬底凸起的凸起部；其中，所述多个缝隙包围所述凸起部。8.根据权利要求2所述的麦克风，其特征在于，所述振动部与所述衬底的交叠距离的范围为-0.3μm至0.3μm。9.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述背板层的内侧面与所述第一电极板层的侧面贴合。10.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述第二电极板层包括多个第一通孔；以及所述背板层包括多个第二通孔；其中，所述第二通孔与所述第一通孔对准，且所述第一通孔和所述第二通孔一起与所述空腔连通。11.一种麦克风，其特征在于，包括：衬底，其形成有贯穿所述衬底的背孔；在所述衬底上且覆盖所述背孔的第一电极板层；在所述衬底上的背板层，所述背板层与所述第一电极板层形成空腔，其中，所述背板层的内侧面与所述第一电极板层的侧面贴合；以及在所述背板层的下表面上的第二电极板层，其中所述第二电极板层在所述空腔内。12.一种麦克风的制造方法，其特征在于，包括：提供半导体结构，所述半导体结构包括：衬底，在所述衬底上的第一牺牲层、以及在所述第一牺牲层上的图案化的第一电极板层，其中所述第一电极板层包括露出所述第一牺牲层的部分的缝隙；在所述第一电极板层上形成第二牺牲层；在所述第二牺牲层上形成图案化的第二电极板层；在所述衬底上形成覆盖所述第二牺牲层和所述第二电极板层的背板层；对所述衬底执行背面刻蚀以形成背孔，所述背孔露出所述第一牺牲层下表面的一部分；以及去除所述第一牺牲层的一部分和所述第二牺牲层以形成空腔，其中，所述缝隙将所述背孔与所述空腔连通。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在提供所述半导体结构的步骤中，所述第一电极板层还包括：在所述第一牺牲层上方的振动部，其中，所述缝隙在所述振动部的至少一侧。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述缝隙为多个，所述多个缝隙对称设置在所述振动部的周围。15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述缝隙的宽度范围为0.4μm至0.6μm。16.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞宏俊，
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