微机电系统麦克风技术方案

技术编号:4164261 阅读:160 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种微机电系统麦克风,其包括第一电极、第二电极与第一介电层。第一电极配置于基底上。第一电极具有第一可挠部分。第二电极配置于第一电极与基底之间。第二电极的材料包括多晶硅或多晶硅化金属。第一介电层部分地配置于第一电极与第二电极之间,以使第一可挠部分悬空。

MEMS microphone

A microelectromechanical system microphone comprising a first electrode, a second electrode, and a first dielectric layer. The first electrode is disposed on the substrate. The first electrode has a first flexible portion. The second electrode is disposed between the first electrode and the substrate. Materials for second electrodes include polycrystalline silicon or polycrystalline metals. The first dielectric layer is partially disposed between the first electrode and the second electrode so that the first flexible portion is suspended.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及 一 种微机电系统麦克风(microelectromechanical system microphone, MEMS microphone)结构,且特别涉及可以简化工艺以及具有延 展性佳、低阻值、高灵敏度以及抗蚀刻特性的电极的一种微机电系统麦克风。
技术介绍
随着技术不断进步,目前已达到利用微加工技术来制作各式各样的微机 电系统装置。举例而言,这些微机电系统装置例如包括马达、泵浦、阀、开 关、感应器、像素及麦克风等。由于采用微机电系统技术所制作的麦克风具有重量轻、体积小及信号品 质佳等优点,所以微机电系统麦克风逐渐成为微型麦克风的主流。此外,由 于移动电话的需求日益增加,且移动电话在声音品质上的要求亦日益提高, 再加上助听器技术也已逐渐成熟,因此使得高品质微型麦克风的需求急速增 力口。
技术实现思路
本专利技术的目的就是在提供一种微机电系统麦克风,可以使其工艺与互补 式金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor, CMOS)或非 易失性存储器(non-volatile memory)的工艺整合,以减少工艺步骤。本专利技术的另一目的就是在提供一种微机电系统麦克风,其具有延展性 佳、低阻值、高灵敏度以及抗蚀刻特性的电极。本专利技术提出一种微机电系统麦克风,其包括第一电极、第二电极与第一 介电层。第一电极配置于基底上。第一电极具有第一可挠部分。第二电极配 置于第一电极与基底之间。第二电极的材料包括多晶硅或多晶硅化金属。第 一介电层部分地配置于第一电极与第二电极之间,以使第一可挠部分悬空。依照本专利技术实施例所述的孩W几电系统麦克风,上述的第 一电极的材料例 如为多晶硅、多晶硅化金属、金属或合金。依照本专利技术实施例所述的孩W几电系统麦克风,上述的第一电极例如为多层结构,此多层结构的材料例如为多晶硅/多晶硅化金属(X/Y表示X与Y的叠合层)、铝/铜、钛/铝、氮化钛/钛/铅铜合金/氮化钛/钬、氮化钛/铝铜合金/ 氮化钛、氮化钛/钬/氮化钛或氮化钛/钬。依照本专利技术实施例所述的微机电系统麦克风,上述的第一可挠部分例如 为网状或条状。依照本专利技术实施例所述的微机电系统麦克风,上述的第二电极例如具有 第二可挠部分,且第一可挠部分与第二可挠部分至少部分重叠。依照本专利技术实施例所述的微机电系统麦克风,上述的第二可挠部分例如 为网状或条状。依照本专利技术实施例所述的微机电系统麦克风,还可以具有至少部分地配 置于第二电极与基底之间的第二介电层。本专利技术另提出一种微机电系统麦克风,其包括第一电极、第二电极与第 一介电层。第一电极配置于基底上。第一电极具有第一可挠部分。第二电极 配置于第一电极与基底之间。第二电极为第一多层结构。第一介电层部分地 配置于第一电极与第二电极之间,以使第一可挠部分悬空。依照本专利技术实施例所述的孩w几电系统麦克风,上述的第一多层结构的材料例如为多晶硅/多晶硅化金属或多晶硅/多晶硅化金属/钬/氮化钛/鴒/4吕。依照本专利技术实施例所述的微机电系统麦克风,上述的第一电极为第二多 层结构,此第二多层结构的材料例如为多晶硅/多晶硅化金属、铝/铜、钛/铅、 氮化钛/钛/铝铜合金/氮化钛/钬、氮化钛/铝铜合金/氮化钛、氮化钛/钛/氮化钛 或氮化钛/钬。本专利技术的微机电系统麦克风在制作过程中可以与金属氧化物半导体或 非易失性存储器的工艺整合,因此可以减少工艺步骤以简化工艺,且使得微 机电系统麦克风的电极具有延展性佳、低阻值、高灵敏度以及抗蚀刻的特性。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举实 施例,并配合附图,作详细说明如下。附图说明图1A为依照本专利技术一实施例所绘示的微机电系统麦克风的剖面示意图。图1B为图1A中的上电极的上视示意图。图2A为依照本专利技术另一实施例所绘示的微机电系统麦克风的剖面示意图。图2B为图2A中的上电极与下电极的上视示意图。图3为依照本专利技术再一实施例所绘示的微机电系统麦克风的剖面示意图。图4为依照本专利技术又一实施例所绘示的微机电系统麦克风的剖面示意图。图5为依照本专利技术又一实施例所绘示的微机电系统麦克风的剖面示意图。附图标记说明10、 10,、 10、 10,、 10,,:微机电系统麦克风20:金属氧化物半导体30: PIP电容器40: MIM电容器50:非易失性存储器100:基底102:第一电极102a、 104a:第一部分102b、 104b:第二部分103:氧化层104、 104,第二电极105、 106、 108:介电层110、 110,、 112、 112,114:网眼202:栅极204:栅介电层206:掺杂区210:内连线210a:插塞210a,金属层210a:阻障层210b:导线302、 402:下电极304、 404:上电极306、 406:电容介电层502:穿隧介电层504:浮置栅极506: 4册间介电层508:控制栅极具体实施例方式图1A为依照本专利技术一实施例所绘示的微机电系统麦克风的剖面示意 图。由于本专利技术的微机电系统麦克风的工艺可以与互补式金属氧化物半导体 的工艺整合而达到减少工艺步骤的目的,因此在以下实施例中将同时以配置于基底上的金属氧化物半导体与微机电系统麦克风来对本专利技术作说明。请参照图1A,微机电系统麦克风10与金属氧化物半导体20分别配置 于基底100的不同区域。金属氧化物半导体20包括配置于基底100上的栅 极202、位于栅极202与基底100之间的抓介电层204以及位于栅极202 二 侧的基底100中的掺杂区206。此外,介电层208配置于基底100上并覆盖 金属氧化物半导体20,且介电层208中具有内连线210。内连线210由插塞 210a与导线210b组成。插塞210a包括金属层210a,与阻障层210a。金属 层210a,的材料例如为鴒或铝。阻障层210a的材料例如为钬/氮化钛或钽/氮 化钽。导线210b的材料例如为氮化钛/铅铜合金/氮化钛或氮化钽/铜/氮化钽, 其中氮化钛、'氮化钽作为阻障材料之用。此外,在其他实施例中,亦可使用 双镶嵌(dual damascene)工艺来形成上述的插塞与导线,而插塞与导线的材料 可以是金属(例如铜)或合金。在本实施例中,内连线210与栅极202电性连 接。在其他实施例中,内连线210也可以与掺杂区206电性连接。微机电系统麦克风10包括第一电极102、第二电极104、介电层106与 介电层108。第一电极102配置于基底100上,且第一电极102具有可挠部 分110。第二电极104配置于第一电极102与基底100之间。在本实施例中, 第二电极104具有可挠部分112。在另一实施例中,第二电极104也可以不 具有可挠部分。可挠部分110与可挠部分112至少部分地重叠。可挠部分110、 112例如为网状或条状。在本实施例中,可挠部分IIO、 112为网状结构,亦 即在第一电极102的可挠部分110以及第二电极104的可挠部分112中分别 具有多个网目艮(mesh)114,如图1B所示。在另 一实施例中(如图2A与图2B 所示),微机电系统麦克风IO,中的可挠部分110,、 112,例如为交错配置的条 状结构。当然,在其他实施例中(未绘示),第二电极104也可以是一整片的 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机电系统麦克风,包括: 第一电极,配置于基底上,该第一电极具有第一可挠部分; 第二电极,配置于该第一电极与该基底之间,该第二电极的材料包括多晶硅或多晶硅化金属;以及 第一介电层,部分地配置于该第一电极与该第二电极之间 ,以使该第一可挠部分悬空。

【技术特征摘要】
1.一种微机电系统麦克风,包括第一电极,配置于基底上,该第一电极具有第一可挠部分;第二电极,配置于该第一电极与该基底之间,该第二电极的材料包括多晶硅或多晶硅化金属;以及第一介电层,部分地配置于该第一电极与该第二电极之间,以使该第一可挠部分悬空。2. 如权利要求1所述的^f敖机电系统麦克风,其中该第一电极的材料包括 多晶硅、多晶硅化金属、金属或合金。3. 如权利要求1所述的微机电系统麦克风,其中该第一电极为多层结 构,该多层结构的材料包括多晶硅/多晶硅化金属、铝/铜、钛/铝、氮化钛/ 钬/铝铜合金/氮化钬/钬、氮化钛/铝铜合金/氮化钛、氮化钛/钬/氮化钛或氮化 钬/钬。4. 如权利要求1所述的微机电系统麦克风,其中该第一可挠部分为网状 或条状d5. 如权利要求1所述的微机电系统麦克风,其中该第二电极具有第二可 挠部分,且该第一可挠部分与该第二可挠部分至少部分重叠。6. 如权利要求5所述的微机电系统麦克风,其中该第二可挠部分为网状 或条状。7. 如权利要求1所述的微机电系统麦克风,还包括第二介电层,至少部 分地配置于该第二电极与该基底之间。8. —种微机电系统麦克风,包括第一电极,配置于基底上,该第一电极具有第...

【专利技术属性】
技术研发人员:施惠绅陈忠志
申请(专利权)人:联华电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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