[发明专利]电容式微硅麦克风的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容式微硅麦克风的制造方法，属于微电子机械系统领域。

背景技术

MEMS技术是近年来高速发展的一项高新技术，它采用先进的半导体制造工艺，实现MEMS器件的批量制造，与对应的传统器件相比，MEMS器件在体积、功耗、重量以及价格方面有十分明显的优势。市场上，MEMS器件的主要应用实例包括压力传感器、加速度计及硅麦克风等。

装配麦克风至电路板的自动化表面贴装工艺需经历高温，传统驻极体麦克风（ECM）在高温下会发生电荷泄漏，致使ECM失效，因此ECM的装配只能采用手工装配。电容式微硅麦克风可以耐受高温，能采用表面贴装工艺以实现自动装配，另外电容式微硅麦克风在小型化、性能、可靠性、环境耐受性、成本及量产能力上与ECM比都有相当优势，采用MEMS 技术制造的电容式微硅麦克风将迅速作为ECM的代替者迅速占领手机、PDA、MP3及助听器等消费电子产品市场。

虽然对电容式微硅麦克风的研究已经开展有二十余年，具体实现电容式微硅麦克风的方法很多。1996年2月6日美国专利No. 5,490,220揭示了一种固态电容器和麦克风设备，在此文件中，振动体为悬浮状态，振动体四周无固定，仅有一个窄臂连接至外部以实现电气连接功能。该种结构加工工艺复杂，且四周不完全固定的振动体结构，在封装后，会使得声腔和背腔相连通，降低了电容式微硅麦克风的低频特性。

有鉴于此，有必要对现有的电容式微硅麦克风的制造方法予以改进以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制造方法简单，且可提高低频性能的电容式微硅麦克风的制造方法。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案：一种电容式微硅麦克风的制造方法，包括如下步骤：

S1：提供具有正面和背面的衬底；

S2：在所述衬底的正面采用低压化学气相淀积工艺淀积绝缘材料以形成第一绝缘层；

S3：在所述第一绝缘层上采用低压化学气相淀积工艺淀积多晶硅-氮化硅-多晶硅复合材料形成背极板；

S4：在所述背极板上采用光刻、腐蚀掩膜和各向异性刻蚀工艺形成若干声孔；

S5：在所述背极板上采用低压化学气相淀积工艺淀积绝缘材料以形成第二绝缘层，在所述第二绝缘层上形成振动体，于所述振动体上采用光刻、腐蚀掩膜和各向异性刻蚀工艺形成若干通孔；

S6：在背极板以及振动体上形成金属压焊点；

S7：在所述衬底上采用深硅刻蚀制作背腔，所述背腔自所述衬底的背面朝正面延伸并贯通所述衬底；

以及，S8：采用缓冲氢氟酸溶液湿法腐蚀去除部分第一氧化层以露出背极板，去除振动体和背极板之间的部分第二氧化层，且未去除的第二氧化层形成用以支撑振动体的密封环，所形成的密封环和背极板、振动体围设形成腔体。

作为本发明的进一步改进，所述振动体的材料为多晶硅。

作为本发明的进一步改进，所述S5步骤包括：采用低压化学气相沉积工艺在第二绝缘层上淀积多晶硅以形成可动敏感层；在所述可动敏感层上形成环形窄槽以定义形成振动体，所述窄槽围设在所述振动体的外围。

作为本发明的进一步改进，所述振动体形状为圆形。

作为本发明的进一步改进，所述S5步骤还包括：在所述第二绝缘层上形成若干凹槽，于所述凹槽内淀积导电物质以形成凸点。

作为本发明的进一步改进，所述凸点的材料为多晶硅。

作为本发明的进一步改进，所述凸点与所述声孔错位设置。

作为本发明的进一步改进，所述凹槽通过在所述第二绝缘层上采用光刻、腐蚀掩膜和各向异性刻蚀工艺形成。

本发明的有益效果是：本发明的电容式微硅麦克风的制造方法采用常规加工工艺实现，从而节约了加工设备的改造成本，且制造方法简单，保证了通过该制造方法所制成的电容式微硅麦克风具有良好的低频性能，提高了电容式微硅麦克风的低频响应特性，由于在振动体上开设有阻尼孔，所以可防止电容式微硅麦克风封装后声腔成为密封空间，使振动体的灵敏度免受温度的影响，从而使该电容式微硅麦克风不受温度的影响，提高了该电容式微硅麦克风的灵敏度。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中电容式微硅麦克风的局部剖视图。

图2至图11为本发明具体实施方式中电容式微硅麦克风的工艺流程图。

具体实施方式