[发明专利]MEMS麦克风结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电子机械系统工艺，特别涉及一种MEMS麦克风结构及其制作方法。 

背景技术

采用微电子机械系统工艺的MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统）麦克风由于其小型化和轻薄化的特点，成为取代使用有机膜的驻极体电容麦克风（Electret Condenser Microphone，ECM）的最佳候选者之一。 

MEMS麦克风是通过微电子机械系统工艺在半导体上蚀刻压力感测膜片而制成的微型麦克风，普遍应用在手机、耳机、笔记本电脑、摄像机和汽车上。在MEMS麦克风与CMOS兼容的需求和MEMS麦克风尺寸的进一步减小的驱动下，MEMS麦克风的封装结构成为现在研究的热点，许多公司投入大量的资金和技术力量进行MEMS麦克风封装结构的研究，但是，上述公司都是分别制作CMOS电路和MEMS麦克风，然后将CMOS电路和MEMS麦克风放置于基底上，采用Wire-bonding技术将CMOS电路和MEMS麦克风相连，并用封装框架将CMOS电路和MEMS麦克风封装。 

MEMS麦克风工作时，通常处在一个复杂的电场环境中，这种MEMS麦克风的封装结构，需要额外使用接地的金属外壳以减少MEMS麦克风在工作时可能受到外界电干扰的问题。而且，这种MEMS封装结构的制造工艺和封装工艺复杂，体积庞大，成本高。 

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种制造工艺和封装工艺简单、体积小、信噪比性能优良，抗干扰能力高的MEMS麦克风结构及其形成方法。 

为解决上述问题，本发明实施例提供一种MEMS麦克风结构，包括： 

第一衬底，所述第一衬底具有第一开口； 

所述第一衬底上的第一介质层和第一导电结构层，所述第一导电结构层包 括MEMS麦克风组件、第一导电粘合结构、第一衬底导电结构，其中，所述MEMS麦克风组件包括敏感薄膜，所述第一开口与所述敏感薄膜相对应；所述第一导电粘合结构的上表面为第一粘合面；所述第一衬底导电结构贯穿所述第一介质层与所述第一衬底连接； 

第二衬底，所述第二衬底具有第二开口，所述第二衬底包含有信号处理电路元素； 

所述第二衬底上的第二介质层和第二导电结构层，所述第二导电结构层包括和第二衬底共同形成信号处理电路的导电结构、第二导电粘合结构和第二衬底导电结构；所述第二导电粘合结构的上表面为第二粘合面；所述第二衬底导电结构贯穿所述第二介质层与所述第二衬底连接； 

所述第一导电结构层和第二导电结构层通过所述第一导电粘合结构和所述第二导电粘合结构面对面贴合；所述第二开口与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜相对应； 

所述MEMS麦克风组件工作时，所述第一衬底导电结构和/或第二衬底导电结构连接地电位或通过低阻抗接地或其他屏蔽电位。 

优选地，与所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜相对应位置的所述第二介质层中具有至少一个通孔，所述第二开口通过所述通孔暴露出所述MEMS麦克风组件的敏感薄膜或与所述敏感薄膜相对应的固定电极，所述固定电极位于所述第一导电结构层或第二导电结构层。 

优选地，所述通孔的高度小于所述第二介质层的厚度。 

优选地，与所述敏感薄膜或固定电极相对应的所述第二介质层中具有第三导电结构，所述通孔贯穿所述第二介质层和所述第三导电结构。 

优选地，所述第三导电结构连接地电位或通过低阻抗接地或其他屏蔽电位。 

优选地，所述第二介质层上表面还包括压焊板片，所述第一衬底包括第三开口，所述第三开口暴露所述压焊板片。 

优选地，所述MEMS麦克风组件还包括用于防止所述敏感薄膜和与所述敏感薄膜相对应的固定电极粘连的挡板。 

优选地，所述第一衬底为导体或半导体；所述第二衬底为半导体。 

相应地，本发明还提供一种MEMS麦克风结构的制作方法，包括步骤： 

提供第一衬底； 

在所述第一衬底上形成第一介质层和第一导电结构层，所述第一导电结构层包括MEMS麦克风组件、第一导电粘合结构、第一衬底导电结构,其中，所述MEMS麦克风组件包括敏感薄膜；所述第一导电粘合结构的上表面为第一粘合面；所述第一衬底导电结构贯穿所述第一介质层与所述第一衬底电连接； 

提供第二衬底，在第二衬底中包含有信号处理电路元素；