一种MEMS麦克风及其制作方法和电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种MEMS麦克风及其制作方法和电子装置，包括：提供半导体衬底，在半导体衬底的正面自下而上形成有牺牲层、振动膜和若干定极板；对半导体衬底的背面进行激光切割，直到暴露牺牲层，以形成切割口，其中，所述切割口位于半导体衬底背面对应定极板的区域边缘；在半导体衬底的背面和切割口内形成图案化的光刻胶层，暴露切割口内侧的半导体衬底；以图案化的光刻胶层为掩膜，刻蚀半导体衬底的背面，直到暴露牺牲层，形成腔体；去除振动膜中间部位上方和下方的牺牲层，以在定极板和振动膜之间形成空腔。根据本发明专利技术的制作方法，改善了干法刻蚀中产生的腔体尺寸均匀性差的问题，提高了微型麦克风的声噪比性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及特别涉及一种MEMS麦克风及其制作方法和电子装置。
技术介绍
MEMS麦克风是迄今最成功的MEMS产品之一，其通过与集成电路制作兼容的表面加工或体硅加工工艺制作的麦克风，由于可以利用持续微缩的CMOS工艺技术，MEMS麦克风可以做的很小，使得它可以被广泛地应用到手机、笔记本电脑、平板电脑和摄像机等便携设备中。MEMS麦克风一般是电容式的，其中振动膜(下电极)固定形成于衬底上，与衬底背面的开口相对，定极板(上电极)则悬空设置在振动膜上方。振动膜与定极板之间为密封空腔，麦克风产品则是由振动膜的震动导致密封空腔内空间变化产生信号差，电路通过捕捉电容变化量进行信号的识别和处理，然而因此带来的信号干扰是亟待需要改进和解决的问题。目前一般采用深反应离子刻蚀(DeepReactiveIonEtching，简称DRIE)的方法来刻蚀衬底背面，以形成开口暴露振动膜，然而深反应离子刻蚀由于刻蚀深度大，很容易导致刻蚀后开口尺寸的均匀性差，进而影响麦克风的声噪比，使麦克风的性能降低。因此，需要一种新的MEMS麦克风的制作方法，以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为了克服目前存在的问题，本专利技术实施例一提供一种MEMS麦克风的制作方法，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底的正面形成有牺牲层，在所述牺牲层内形成有被所述牺牲层包围的振动膜，在所述牺牲层上与所述振动膜对应的区域形成有若干定极板；对所述半导体衬底的背面进行激光切割，直到暴露所述牺牲层，以形成切割口，其中，所述切割口位于所述半导体衬底背面对应所述定极板的区域边缘；在所述半导体衬底的背面和所述切割口内形成图案化的光刻胶层，暴露所述切割口内侧的所述半导体衬底；以图案化的光刻胶层为掩膜，刻蚀半导体衬底的背面，直到暴露牺牲层，形成腔体；去除所述振动膜中间部位上方和下方的所述牺牲层，以在所述定极板和所述振动膜之间形成空腔。可选地，在进行所述激光切割之前，还包括在所述半导体衬底的背面定义激光切割标记的步骤，其中所述激光切割标记位于所述半导体衬底背面对应所述定极板的区域边缘。可选地，所述激光切割的深度为370～390μm。可选地，所述刻蚀为干法刻蚀。可选地，所述干法刻蚀为深反应离子刻蚀。可选地，所述腔体为圆柱形。可选地，所述振动膜和所述定极板的材料为导电材料。可选地，所述导电材料选自铝、钨、铜、掺杂的多晶硅或非晶硅、硅锗中的一种或几种。可选地，所述若干定极板相互间隔。可选地，在间隔的所述定极板之间还形成有限位结构，所述限位结构的一部分位于所述牺牲层内。本专利技术实施例二提供一种采用上述的制作方法制得的MEMS麦克风。本专利技术实施例三提供一种电子装置，包括前述的MEMS麦克风。综上所述，根据本专利技术的制作方法，首先通过激光切割半导体衬底的背面，再利用深反应离子刻蚀刻蚀半导体衬底的背面形成腔体，改善了干法刻蚀中产生的腔体尺寸均匀性差的问题，提高了微型麦克风的声噪比性能，进而提高了产品的整体性能和良率。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1A-1D示出了现有一个实施方式来制作MEMS麦克风艺过程中各步骤所获得的器件的剖视图；图2A-2F示出了本专利技术一个实施方式来制作MEMS麦克风的工艺过程中各步骤所获得的器件的剖视图；图3示出了根据本专利技术一个实施方式来制作MEMS麦克风的工艺流程图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MEMS麦克风的制作方法，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底的正面形成有牺牲层，在所述牺牲层内形成有被所述牺牲层包围的振动膜，在所述牺牲层上与所述振动膜对应的区域形成有若干定极板；对所述半导体衬底的背面进行激光切割，直到暴露所述牺牲层，以形成切割口，其中，所述切割口位于所述半导体衬底背面对应所述定极板的区域边缘；在所述半导体衬底的背面和所述切割口内形成图案化的光刻胶层，暴露所述切割口内侧的所述半导体衬底；以图案化的光刻胶层为掩膜，刻蚀半导体衬底的背面，直到暴露牺牲层，形成腔体；去除所述振动膜中间部位上方和下方的所述牺牲层，以在所述定极板和所述振动膜之间形成空腔。

【技术特征摘要】
1.一种MEMS麦克风的制作方法，包括：
提供半导体衬底，在所述半导体衬底的正面形成有牺牲层，在所
述牺牲层内形成有被所述牺牲层包围的振动膜，在所述牺牲层上与所
述振动膜对应的区域形成有若干定极板；
对所述半导体衬底的背面进行激光切割，直到暴露所述牺牲层，
以形成切割口，其中，所述切割口位于所述半导体衬底背面对应所述
定极板的区域边缘；
在所述半导体衬底的背面和所述切割口内形成图案化的光刻胶
层，暴露所述切割口内侧的所述半导体衬底；
以图案化的光刻胶层为掩膜，刻蚀半导体衬底的背面，直到暴露
牺牲层，形成腔体；
去除所述振动膜中间部位上方和下方的所述牺牲层，以在所述定
极板和所述振动膜之间形成空腔。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在进行所述
激光切割之前，还包括在所述半导体衬底的背面定义激光切割标记的
步骤，其中所述激光切割标记位于所述半导体衬底背面对应所述定极
板的区域边缘。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑超，李卫刚，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31