MEMS麦克风及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种MEMS麦克风的制造方法，所述在第一基座制作具有背板和背板绝缘层的背板组件，并在所述背板组件形成穿透所述背板和所述背板绝缘层的声学孔，且在所述背板绝缘层的边缘区域形成透气孔；在第二基座制作具有振膜的振膜组件，并在所述振膜组件形成声腔；将所述振膜组件键合到所述背板组件，以使所述振膜与所述背板相对设置，所述声学孔和所述声腔相连通且所述透气孔通过所述声腔与所述声学孔相连通。本发明专利技术还提供一种采用上述制造方法制作而成的MEMS麦克风。

【技术实现步骤摘要】
MEMS麦克风及其制造方法
本专利技术涉及麦克风技术，特别地，涉及一种微机电系统(Micro-Electro-MechanicSystem,MEMS)麦克风以及所述MEMS麦克风的制造方法。
技术介绍
随着无线通讯的发展，用户对移动电话的通话质量要求越来越高，麦克风作为移动电话的语音拾取装置，其设计的好坏直接影响移动电话的通话质量。目前在移动电话应用较为广泛的麦克风是MEMS麦克风，一种与本专利技术相关的MEMS麦克风包括振膜和背板，二者构成MEMS声传感电容，且MEMS声传感电容进一步通过连接盘连接到处理芯片以将声传感信号输出给处理芯片进行信号处理。上述MEMS麦克风的振膜和背板是在同一个硅基座并利用半导体制作工艺制作而成，且在制作过程中还包括形成声腔、背腔、声学孔、透气孔和连接盘等工艺步骤。由于MEMS麦克风的每一个制作工艺步骤是在同一个硅基座制作形成，因此必须在前一个工艺步骤完成之后方可进行下一个工艺步骤，此将导致MEMS麦克风的整体制造效率较低。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种可以提高MEMS麦克风整体制造效率的MEMS麦克风的制造方法；并且，本专利技术还进一步提供一种采用上述制造方法制造得到的MEMS麦克风。本专利技术提供的MEMS麦克风的制造方法，包括：在第一基座制作具有背板和背板绝缘层的背板组件，并在所述背板组件形成穿透所述背板和所述背板绝缘层的声学孔，且在所述背板绝缘层的边缘区域形成透气孔；在第二基座制作具有振膜的振膜组件，并在所述振膜组件形成声腔；将所述振膜组件键合到所述背板组件，以使所述振膜与所述背板相对设置，所述声学孔和所述声腔相连通且所述透气孔通过所述声腔与所述声学孔相连通。在本专利技术提供的MEMS麦克风的制造方法的一种较佳实施例中，所述在第一基座制作具有背板和背板绝缘层的背板组件，并在所述背板组件形成穿透所述背板和所述背板绝缘层的声学孔，且在所述背板绝缘层的边缘区域形成透气孔包括：提供第一基座，其包括第一半导体衬底、第一绝缘层和背板层，其中所述背板层的中间主体区域作为所述背板；在所述背板层表面制作背板绝缘层，并在所述第一半导体衬底的底面制作绝缘保护层；在所述背板绝缘层的边缘区域形成透气孔，所述透气孔延伸到所述背板组件的侧面；在所述背板绝缘层和所述背板层的中间主体区域刻蚀出多个声学孔，所述多个声学孔穿透所述背板绝缘层和所述背板层，并且所述背板绝缘层被所述多个声学孔分割形成多个防粘突起。在本专利技术提供的MEMS麦克风的制造方法的一种较佳实施例中，所述在第二基座制作具有振膜的振膜组件，并在所述振膜组件形成声腔包括：提供第二基座，其包括第二半导体衬底、第二绝缘层和振膜层；在所述振膜层表面制作振膜绝缘层，并在所述第二半导体衬底的底面制作绝缘保护层；通过对所述振膜绝缘层和所述振膜层的中间主体区域进行刻蚀处理，形成穿透所述振膜绝缘层且从所述振膜层表面向下延伸但未穿透所述振膜层的声腔，其中，所述振膜层未被所述声腔穿透的中间主体区域形成所述振膜，所述振膜的厚度小于所述振膜层的边缘区域。在本专利技术提供的MEMS麦克风的制造方法的一种较佳实施例中，所述将所述振膜组件键合到所述背板组件包括：将所述振膜组件进行翻转；将所述振膜组件与所述背板组件对准；通过键合工艺将所述振膜组件的振膜绝缘层键合到所述背板组件的背板绝缘层。在本专利技术提供的MEMS麦克风的制造方法的一种较佳实施例中，还包括：将所述振膜组件的绝缘保护层完全刻蚀掉，并对所述振膜组件的第二半导体衬底进行薄化处理；在所述振膜组件中与所述振膜相对应的区域刻蚀出前腔，其中所述前腔穿透所述第二半导体衬底和所述第二绝缘层并延伸到所述振膜，并且所述前腔和所述声腔分别位于所述振膜的两个相对侧；在所述背板组件中与所述背板相对应的区域刻蚀出背腔，其中所述背腔穿透所述背板组件的绝缘保护层、所述第一半导体衬底和所述第一绝缘层并延伸到所述背板的底面，并且所述背腔与所述声学孔相连通。在本专利技术提供的MEMS麦克风的制造方法的一种较佳实施例中，还包括：制作振膜连接孔和背板连接孔，其中所述振膜连接孔从所述第二半导体衬底表面延伸到所述振膜层，所述背板连接孔从所述第二半导体衬底表面延伸到所述背板层；在所述背板连接孔的底面和所述振膜连接孔的底面分别形成背板连接盘和振膜连接盘；其中，所述制作振膜连接孔和背板连接孔包括：在形成所述透气孔的过程中，通过同一次刻蚀工艺可以在所述背板绝缘层形成背板连接孔位于所述背板组件的部分；在形成声腔的过程中，通过同一次刻蚀工艺在所述振膜绝缘层和所述振膜层形成所述背板连接孔位于所述振膜组件的第一部分；在刻蚀所述前腔的过程中，通过同一次刻蚀工艺在所述第二半导体衬底和第二绝缘层形成振膜连接孔以及所述背板连接孔位于所述振膜组件的第二部分。本专利技术提供的MEMS麦克风，包括相互键合的背板组件和振膜组件；其中，所述背板组件包括背板和背板绝缘层，所述背板组件形成有穿透所述背板和所述背板绝缘层的声学孔，且所述背板绝缘层的边缘区域形成有透气孔；所述振膜组件包括与所述背板组件的背板相对设置的振膜，且所述振膜组件形成有声腔，所述声腔与所述声学孔相连通，且所述透气孔通过所述声腔与所述声学孔相连通。在本专利技术提供的MEMS麦克风的一种较佳实施例中，所述背板组件还包括第一半导体衬底和第一绝缘层，所述第一绝缘层设置在所述第一半导体衬底表面，且所述第一绝缘层表面设置有背板层，所述背板层的中间主体区域作为所述背板；所述背板绝缘层设置在所述背板表面，且所述背板绝缘层被所述多个声学孔分割形成多个防粘突起。在本专利技术提供的MEMS麦克风的一种较佳实施例中，所述振膜组件还包括第二半导体衬底和所述第二绝缘层，所述第二绝缘层设置在所述第二半导体衬底表面，且所述第二绝缘层表面设置有振膜层；所述振膜层的中间主体区域作为所述振膜，且所述振膜的厚度小于所述振膜层的边缘区域；所述振膜层的边缘区域表面还设置有振膜绝缘层，所述振膜绝缘层与所述背板绝缘层相互接触并且合成为一体；所述声腔穿透所述振膜绝缘层并延伸到所述振膜表面。在本专利技术提供的MEMS麦克风的一种较佳实施例中，所述振膜组件还包括与所述振膜相对应的前腔，所述前腔和所述声腔分别位于所述振膜的两个相对侧，所述前腔穿透所述第二半导体衬底和所述第二绝缘层并延伸到所述振膜；所述背板组件还包括与所述背板相对应的背腔，所述背腔穿透所述背板组件的绝缘保护层、所述第一半导体衬底和所述第一绝缘层并延伸到所述背板的底面，并且所述背腔与所述声学孔相连通。本专利技术提供的MEMS麦克风及其制造方法，由于所述背板组件和所述振膜组件是在不同的基座制作而成的，因此所述背板组件和所述振膜组件的制作可以同时执行，由此可以有效提高MEMS麦克风的整体制造效率；并且，如果在制造过程中出现问题背板组件或者问题振膜组件，在进行键合之前可以采用其他背板组件或者振膜组件来替换问题背板组件或者问题振膜组件，从而提高所述MEMS麦克风的整体制造良率。并且，所述透气孔形成在所述背板绝缘层的边缘区域，可以有效平衡所述振膜两侧的气压，有效降低所述振膜的应力，保证所述MEMS麦克风具有高灵敏度特性；另外，所述振膜可以不开设声学孔，从而可以有效提高所述振膜的声压级。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MEMS麦克风的制造方法，其特征在于，包括：在第一基座制作具有背板和背板绝缘层的背板组件，并在所述背板组件形成穿透所述背板和所述背板绝缘层的声学孔，且在所述背板绝缘层的边缘区域形成透气孔；在第二基座制作具有振膜的振膜组件，并在所述振膜组件形成声腔；将所述振膜组件键合到所述背板组件，以使所述振膜与所述背板相对设置，所述声学孔和所述声腔相连通且所述透气孔通过所述声腔与所述声学孔相连通。

【技术特征摘要】
1.一种MEMS麦克风的制造方法，其特征在于，包括：在第一基座制作具有背板和背板绝缘层的背板组件，并在所述背板组件形成穿透所述背板和所述背板绝缘层的声学孔，且在所述背板绝缘层的边缘区域形成透气孔的步骤，该步骤包括：提供第一基座，所述第一基座包括第一半导体衬底、第一绝缘层和背板层，其中所述背板层的中间主体区域作为所述背板；在所述背板层表面制作背板绝缘层，并在所述第一半导体衬底的底面制作绝缘保护层；在所述背板绝缘层的边缘区域形成透气孔，所述透气孔延伸到所述背板组件的侧面；在所述背板绝缘层和所述背板层的中间主体区域刻蚀出多个声学孔，所述多个声学孔穿透所述背板绝缘层和所述背板层，并且所述背板绝缘层被所述多个声学孔分割形成多个防粘突起；在第二基座制作具有振膜的振膜组件，并在所述振膜组件形成声腔的步骤，该步骤包括：提供第二基座，所述第二基座包括第二半导体衬底、第二绝缘层和振膜层；在所述振膜层表面制作振膜绝缘层，并在所述第二半导体衬底的底面制作绝缘保护层；通过对所述振膜绝缘层和所述振膜层的中间主体区域进行刻蚀处理，形成穿透所述振膜绝缘层且从所述振膜层表面向下延伸但未穿透所述振膜层的声腔，其中，所述振膜层未被所述声腔穿透的中间主体区域形成所述振膜，所述振膜的厚度小于所述振膜层的边缘区域；将所述振膜组件键合到所述背板组件的步骤，以使所述振膜与所述背板相对设置，所述声学孔和所述声腔相连通且所述透气孔通过所述声腔与所述声学孔相连通，该步骤包括：将所述振膜组件进行翻转；将所述振膜组件与所述背板组件对准；通过键合工艺将所述振膜组件的振膜绝缘层键合到所述背板组件的背板绝缘层。2.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制造方法，其特征在于，还包括：将所述振膜组件的绝缘保护层完全刻蚀掉，并对所述振膜组件的第二半导体衬底进行薄化处理；在所述振膜组件中与所述振膜相对应的区域刻蚀出前腔，其中所述前腔穿透所述第二半导体衬底和所述第二绝缘层并延伸到所述振膜，并且所述前腔和所述声腔分别位于所述振膜的两个相对侧；在所述背板组件中与所述背板相对应的区域刻蚀出背腔，其中所述背腔穿透所述背板组件的绝缘保护层、所述第一半导体衬底和所述第一绝缘层并延伸到所述背板的底面，并且所述背腔与所述声学孔相连通。3.如权利要求2所述的MEMS麦克风的制造方法，其特征在于，还包括：制作振膜连接孔和背板连接孔，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟珍奎，
申请(专利权)人：瑞声声学科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：