MEMS麦克风及其形成方法技术

本发明专利技术提供一种MEMS麦克风及其形成方法，所述MEMS麦克风包括：背极膜，所述背极膜包括相对的第一面和第二面，所述背极膜包括功能区和包围所述功能区的支撑区；位于所述背极膜第一面上的振片膜，所述功能区振片膜中具有第一振片孔，所述第一振片孔贯穿所述振片膜；位于所述第一振片孔中的隔离件，所述隔离件凸出于所述振片膜朝向背极膜的面；位于所述支撑区的背极膜和振片膜之间的支撑件。所述隔离件能够起到支撑所述振片膜和背极膜的作用，从而能够防止振片膜与所述背极膜接触，进而能够防止振片膜与所述背极膜相互吸附，影响MEMS麦克风的正常工作。

MEMS microphone and its forming method

The invention provides a MEMS microphone and a forming method thereof, the MEMS microphone comprises a back polar film comprising a relative first and a second face, the back polar film comprising a functional area and a supporting area surrounding the functional area, and a diaphragm film located on the first face of the back polar film having a functional area diaphragm. A first diaphragm hole, the first diaphragm hole penetrates the diaphragm; an isolator located in the first diaphragm hole, the isolator protrudes from the surface of the diaphragm facing the back polar membrane; and a support member located between the back polar membrane and the diaphragm membrane in the support region. The isolator can support the diaphragm and the back electrode film, thereby preventing the diaphragm from contacting the back electrode film, thereby preventing the diaphragm and the back electrode film from adsorbing each other and affecting the normal operation of the MEMS microphone.

【技术实现步骤摘要】
MEMS麦克风及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种MEMS麦克风及其形成方法。
技术介绍
MEMS即微机电系统(MicroelectroMechanicalSystems)，是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。经过四十多年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一。它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。MEMS(微型机电系统)麦克风是基于MEMS技术制造的麦克风，简单的说就是一个电容器集成在微硅晶片上。MEMS麦克风能够承受很高的回流焊温度，容易与CMOS器件及其它音频电路相集成，并具有低噪声性能，从而使其应用越来越广泛。MEMS麦克风的组成一般是由MEMS微电容传感器、微集成转换电路、声腔、RF抗干扰电路这几个部分组成的。MEMS微电容极头包括接受声音的硅振膜和硅背极，硅振膜可以直接接收到音频信号，经过MEMS微电容传感器传输给微集成电路，微集成电路把高阻的音频电信号转换并放大成低阻的电信号，同时经RF抗噪电路滤波，输出与前置电路匹配的电信号，就完成了声电转换。通过对电信号的读取，从而实现对声音的识别。现有技术形成的MEMS麦克风的性能较差。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种MEMS麦克风及其形成方法，能够改善MEMS麦克风的性能。为解决上述问题，本专利技术提供一种MEMS麦克风，包括：背极膜，所述背极膜包括相对的第一面和第二面，所述背极膜包括功能区和包围所述功能区的支撑区；位于所述背极膜第一面上的振片膜，所述功能区振片膜中具有第一振片孔，所述第一振片孔贯穿所述振片膜，所述功能区振片膜与背极膜之间具有间隙；位于所述第一振片孔中的隔离件，所述隔离件凸出于所述振片膜朝向背极膜的面；位于所述支撑区的背极膜和振片膜之间的支撑件。可选的，所述隔离件的材料为氮化硅或氮氧化硅。可选的，所述功能区第一振片膜中还具有第二振片孔，所述第二振片孔贯穿所述振片膜。可选的，所述第一振片孔的个数为多个，所述第二振片孔的个数为多个，所述第二振片孔包围所述第一振片孔排布。可选的，所述第一振片孔为圆孔，所述第一振片孔的直径为0.2μm～10μm；相邻第一振片孔之间的间距为20μm～100μm。可选的，所述功能区背极膜第二面中具有背腔，所述背腔底部的背极膜中具有背极孔，所述背极孔贯穿所述背极膜。可选的，所述隔离件包括朝向所述背极膜的端面，所述端面到所述振片膜表面的距离为0.05μm～0.5μm。相应的，本专利技术还提供一种MEMS麦克风的形成方法，包括：提供背极板，所述背极板包括相对的第一面和第二面，所述背极板包括功能区和包围所述功能区的支撑区；在所述背极板第一面上形成支撑层；在所述支撑层上形成振片膜，所述功能区振片膜和支撑层中具有第一振片孔，所述第一振片孔贯穿所述功能区振片膜且延伸至所述支撑层中；在所述第一振片孔中形成隔离件，所述隔离件自所述振片膜延伸至所述支撑层中；形成所述隔离件之后，对所述功能区背极板第二面进行减薄处理，使所述背极板形成背极膜；形成背极膜之后，去除所述功能区的支撑层，在所述支撑区背极膜和振片膜之间形成支撑件。可选的，所述隔离件的材料为氮化硅或氮氧化硅。可选的，形成所述隔离件的步骤包括：在所述第一振片孔底部和侧壁表面，以及所述振片膜上形成隔离层；去除所述振片膜上的部分或全部隔离层，形成隔离件。可选的，去除所述振片膜上的部分或全部隔离层的工艺包括干法刻蚀工艺。可选的，所述隔离层的厚度为0.05μm～0.5μm。可选的，所述功能区振片膜中还具有第二振片孔，所述第二振片孔贯穿所述振片膜。可选的，所述第二振片孔延伸至所述支撑层中；形成所述振片膜的步骤包括：在所述支撑层上形成初始振片膜；对所述初始振片膜进行第一图形化处理，形成振片膜以及自所述振片膜延伸至所述支撑层中的第一振片孔和第二振片孔。可选的，对所述振片膜和支撑层进行第一图形化处理的步骤包括：在所述振片膜上形成图形化的掩膜层；以所述掩膜层为掩膜对所述振片膜和支撑层进行刻蚀，形成所述第一振片孔和第二振片孔。可选的，所述第一振片孔和第二振片孔的个数为多个，所述第二振片孔包围所述第一振片孔排布。可选的，所述支撑层中第一振片孔的深度为0.05μm～0.5μm。可选的，所述第一振片孔为圆孔，所述第一振片孔的直径为0.2μm～10μm；所述第一振片孔之间的间距为20μm～100μm。可选的，减薄处理之后，还包括：对所述功能区背极膜进行第二图形化处理，在所述功能区背极膜中形成背极孔，所述背极孔贯穿所述背极膜。可选的，形成所述振片膜之前，还包括：对所述功能区背极板第一面进行第二图形化处理，在所述功能区背极板第一面中形成背极孔；所述减薄处理在所述功能区背极膜第二面中形成背腔，并使所述背极孔贯穿所述背极膜。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术技术方案提供的MEMS麦克风中，所述第一振片孔中具有隔离件，所述隔离件凸出于所述振片膜朝向背极膜的面。当所形成的MEMS麦克风在工作过程中，振片膜在外力作用下发生弯曲变形时，所述隔离件能够起到隔离所述振片膜和背极膜的作用，从而能够防止振片膜与所述背极膜接触，进而能够防止振片膜与所述背极膜相互吸附，影响MEMS麦克风的正常工作。此外，在所述第一振片孔中形成隔离件，能够使所述隔离件朝向所述背极膜的端面到所述振片膜表面的距离较小，从而不容易减小所述功能区振片膜与背极膜之间间隙的尺寸，从而不容易影响所述振片膜的弯曲变形，进而能够保证所形成的MEMS的性能。本专利技术技术方案提供的MEMS麦克风的形成方法中，在所述第一振片孔中形成隔离件，所述隔离件凸出于所述振片膜朝向背极膜的面。当所形成的MEMS麦克风在工作过程中，振片膜在外力作用下发生弯曲变形时，所述隔离件能够起到隔离所述振片膜和背极膜的作用，从而能够防止振片膜与所述背极膜接触，进而能够防止振片膜与所述背极膜相互吸附，影响MEMS麦克风的正常工作。因此，所述形成方法能够改善MEMS麦克风的性能。附图说明图1是一种MEMS麦克风的结构示意图；图2至图13是本专利技术的MEMS麦克风的形成方法一实施例各步骤的结构示意图。具体实施方式现有技术的MEMS麦克风存在诸多问题，例如：MEMS麦克风的性能较差。现结合一种MEMS麦克风，分析所述MEMS麦克风性能较差的原因：图1是一种MEMS麦克风的结构示意图。请参考图1，所述MEMS麦克风包括：硅振片11和硅背极12，所述硅振片11和硅背极12两端由支撑件10连接；分别连接所述硅振片11和硅背极12的焊盘13。其中，所述MEMS麦克风在工作时，硅振片11在声波的压力下发生弯曲变形，使硅振片11与硅背极12之间的距离发生变化，从而使硅振片11与硅背极12形成的电容器的电容值随之变化，从而输出电信号。然而，由于所述硅振片11在弯曲过程中容易与硅背极12接触，导致麦克风失效。此外，硅振片11与硅背极12会由于静电引力或分子间的范德华力吸附在一起，从而导致外力消失之后，硅振片11与硅背极12不容易分开，影响MEMS麦克风的正常工作，使MEMS麦克风的性能较差。为解决所述技术问题，本专利技术提供了一种MEMS麦克风，包括：背极膜，所述背极膜包括相对的第一面和第二面，所述背极膜包括功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MEMS麦克风，其特征在于，包括：背极膜，所述背极膜包括相对的第一面和第二面，所述背极膜包括功能区和包围所述功能区的支撑区；位于所述背极膜第一面上的振片膜，所述功能区振片膜中具有第一振片孔，所述第一振片孔贯穿所述振片膜，所述功能区振片膜与背极膜之间具有间隙；位于所述第一振片孔中的隔离件，所述隔离件凸出于所述振片膜朝向背极膜的面；位于所述支撑区的背极膜和振片膜之间的支撑件。

【技术特征摘要】
1.一种MEMS麦克风，其特征在于，包括：背极膜，所述背极膜包括相对的第一面和第二面，所述背极膜包括功能区和包围所述功能区的支撑区；位于所述背极膜第一面上的振片膜，所述功能区振片膜中具有第一振片孔，所述第一振片孔贯穿所述振片膜，所述功能区振片膜与背极膜之间具有间隙；位于所述第一振片孔中的隔离件，所述隔离件凸出于所述振片膜朝向背极膜的面；位于所述支撑区的背极膜和振片膜之间的支撑件。2.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述隔离件的材料为氮化硅或氮氧化硅。3.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述功能区第一振片膜中还具有第二振片孔，所述第二振片孔贯穿所述振片膜。4.如权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一振片孔的个数为多个，所述第二振片孔的个数为多个，所述第二振片孔包围所述第一振片孔排布。5.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一振片孔为圆孔，所述第一振片孔的直径为0.2μm～10μm；相邻第一振片孔之间的间距为20μm～100μm。6.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述功能区背极膜第二面中具有背腔，所述背腔底部的背极膜中具有背极孔，所述背极孔贯穿所述背极膜。7.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述隔离件包括朝向所述背极膜的端面，所述端面到所述振片膜表面的距离为0.05μm～0.5μm。8.一种MEMS麦克风的形成方法，其特征在于，包括：提供背极板，所述背极板包括相对的第一面和第二面，所述背极板包括功能区和包围所述功能区的支撑区；在所述背极板第一面上形成支撑层；在所述支撑层上形成振片膜，所述功能区振片膜和支撑层中具有第一振片孔，所述第一振片孔贯穿所述功能区振片膜且延伸至所述支撑层中；在所述第一振片孔中形成隔离件，所述隔离件自所述振片膜延伸至所述支撑层中；形成所述隔离件之后，对所述功能区背极板第二面进行减薄处理，使所述背极板形成背极膜；形成背极膜之后，去除所述功能区的支撑层，在所述支撑区背极膜和振片膜之间形成支撑件。9.如权利要求8所述的MEMS麦克风的形成方法，其特征在于，所述隔离件的材料为氮化硅或氮氧化硅。10.如权利要求8所述的MEMS麦克风的形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，
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