【技术实现步骤摘要】
MEMS麦克风及其制造方法
本专利技术属于微麦克风的
，更具体地，涉及MEMS麦克风及其制造方法。
技术介绍
MEMS麦克风是采用半导体技术制造的电容式麦克风。MEMS麦克风是采用微加工工艺制造的MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微电子机械系统)器件。由于具有体积小、灵敏度高、与现有半导体技术兼容性好的优点，MEMS麦克风在手机等移动终端上的应用越来越广泛。MEMS麦克风的结构包括彼此相对的膜片和背极板电极，二者分别经由导电通道连接至相应的电极。在膜片和背极板电极之间还包括隔离层。该隔离层用于隔开膜片和背极板电极，并且其中形成有空腔以提供膜片所需的振动空间。在现有的MEMS麦克风中，采用氮化硅作为背极板电极的材料。氮化硅层的刚性较好，可以获得良好的声学性能。然而，在膜片和背极板电极的设计间距较小的情形下，在湿法蚀刻隔离层以形成空腔的步骤中以及在MEMS麦克风的应用期间，膜片与背极板电极之间容易形成粘连，导致器件失效，使得成品率降低。MEMS麦克风中微结构的粘连已成为MEMS...
【技术保护点】
1.一种制造MEMS麦克风的方法，其中，包括：/n在衬底上依次形成第一隔离层、膜片和第二隔离层；/n在所述第二隔离层上依次形成第一保护层、背极板电极和第二保护层；/n形成贯穿所述第一保护层、所述背极板电极和所述第二保护层的释放孔；/n形成贯穿所述衬底的声腔；/n经由所述声腔和所述释放孔释放所述膜片；以及/n在形成所述第一隔离层和所述膜片的步骤之间，还包括：在所述第一隔离层的表面上形成凹槽，所述膜片共形地覆盖在所述第一隔离层的表面上，在所述凹槽的位置处形成弹簧结构。/n
【技术特征摘要】
1.一种制造MEMS麦克风的方法，其中，包括：
在衬底上依次形成第一隔离层、膜片和第二隔离层；
在所述第二隔离层上依次形成第一保护层、背极板电极和第二保护层；
形成贯穿所述第一保护层、所述背极板电极和所述第二保护层的释放孔；
形成贯穿所述衬底的声腔；
经由所述声腔和所述释放孔释放所述膜片；以及
在形成所述第一隔离层和所述膜片的步骤之间，还包括：在所述第一隔离层的表面上形成凹槽，所述膜片共形地覆盖在所述第一隔离层的表面上，在所述凹槽的位置处形成弹簧结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在释放所述膜片的步骤中，经由所述声腔去除所述第一隔离层的一部分，以及经由所述释放孔去除所述第二隔离层的一部分，从而暴露所述膜片的彼此相对的第一表面和第二表面。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在释放所述膜片的步骤中，采用HF酸作为蚀刻剂，所述膜片作为停止层，所述第一保护层和所述第二保护层用于保护所述背极板电极。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在释放所述膜片的步骤之后还包括：
至少在所述膜片的暴露表面形成单分子层有机膜。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，还包括：
在所述单分子层有机膜的表面形成金属氧化物膜、氧化硅膜中的至少一层附加膜，所述附加膜与所述单分子层有机膜形成叠层结构。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，在释放膜片的步骤中，在所述第一保护层和所述膜片之间形成空腔。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述单分子层有机膜覆盖所述MEMS麦克风的外部表面以及与外部环境连通的内部表面。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在形成单分子层有机膜的步骤中，所述单分子层有机膜覆盖所述第一保护层在所述空腔中的暴露表面。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述膜片和所述背极板电极分别由掺杂的多晶硅组成。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一保护层和所述第二保护层中的每一个由选自氮化硅、氮化硼、碳化硅中的任一种组成。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述膜片的弹簧结构为同心环形的褶皱部分，或者螺旋状的褶皱部分。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述同心环形的弹簧结构包括1至6个圆环形。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述螺旋状的弹簧结构包括至少一条螺旋纹，所述螺旋纹从所述膜片的中间部分向外辐射。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：在所述膜片的周边部分形成加强肋。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述膜片的加强肋是位于周边部分的辐射状条形梁或者女墙结构。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：在所述膜片的周边部分的部分区域形成不连续区域。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一保护层面对所述膜片的表面上形成多个突起物，以防止所述背极板电极与所述膜片之间的粘连。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成所述背极板电极和所述第二保护层的步骤之间，还包括：对所述背极板电极进行图案化。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，还包括：
在图案化去除所述背极板电极的一部分的区域，形成穿过所述第二保护层、所述第一保护层、以及所述第二隔离层到达所述膜片表面的第一导电通道；以及
在图案化保留所述背极板电极的另一部分的区域，形成穿过所述第二保护层到达所述背极板电极表面的第二导电通道。
20.根据权利要求4所述的方法，其中，所述单分子层有机膜由有机硅烷和有机硅氧烷中的任一种组成。
21.根据权利要求1所述的方法，其中，所述背极板电极形成在所述膜片的可动区域上方，并且所述背极板电极的面积小于等于所述膜片的可动区域的面积。
22.根据权利要求1所述的方法，其中，所述背极板电极的面积小于等于所述声腔的最小横截面积。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述声腔最小横截面的半径为385微米～415微米。
24.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一保护层与所述第二保护层的厚度不同。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述第一保护层的厚度为800埃～1500埃，所述第二保护层的厚度为0.1微米～1.0微米。
26.根据权利要求1所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：闻永祥，孙福河，刘琛，金文超，孙文良，
申请(专利权)人：杭州士兰集成电路有限公司，杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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