[发明专利]MEMS麦克风的制造方法

说明书

本发明提供了一种MEMS麦克风的制造方法，在依次形成引出电极层和光刻胶层后，先对光刻胶层进行第一次曝光，定义出待形成引出电极的区域，然后针对声孔区域进行第二次曝光，在对光刻胶层显影后，能够将声孔以及其他区域的多余光刻胶层去除，仅保留待形成引出电极的区域中的光刻胶层，避免了显影后声孔有未被曝光的光刻胶残留，当继续以图案化的光刻胶层为掩膜，蚀刻引出电极层而形成引出电极时，声孔中的引出电极层也能够被去除，避免了声孔中的引出电极层残留，进而能够解决在牺牲层去除后，因声孔底部的引出电极层残留黏到空腔内表面上，而造成MEMS麦克风缺陷的问题，改善了产品良率。

技术领域

本发明涉及MEMS器件的制作技术领域，特别涉及一种MEMS麦克风的制造方法。

背景技术

目前应用较多且性能较好的麦克风是微电机系统麦克风 (Micro-Electro-Mechanical-System Microphone)，又称硅基电容麦克风，以下简称为MEMS麦克风。MEMS麦克风是一种用微机械加工技术制作出来的电声换能器，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。

现有的MEMS麦克风制造工艺中，在制作分别用于将上极板和下极板向外引出的引出电极时，一般是在上极板以及上极板暴露出的下极板表面上沉积金属层，然后采用光刻结合蚀刻的方式，来刻蚀金属层，形成引出电极，而不是金属剥离（lift-off）工艺，这是因为蚀刻方式更为便捷。但是，这种工艺会导致声孔底部有金属残留，当后续进一步去除上极板和下极板之间的牺牲层后。声孔底部的金属残留会黏在器件表面，并难以进一步去除，造成器件缺陷，影响良率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MEMS麦克风的制造方法，能够解决在通过蚀刻工艺形成引出电极时在声孔底部造成的金属残留造成器件缺陷的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种MEMS麦克风的制造方法，包括以下步骤：

提供一衬底，所述衬底上依次层叠有下极板、牺牲层和上极板，所述上极板中形成有多个声孔，且所述声孔贯穿所述上极板并伸入到所述牺牲层中，所述下极板的部分表面被所述牺牲层和所述上极板暴露出来；

依次形成引出电极层和光刻胶层于所述上极板的表面以及所述上极板暴露出的牺牲层和下极板的表面上，所述引出电极层填充所述声孔的部分深度，所述光刻胶层还覆盖所述声孔中的所述引出电极层；

对所述光刻胶层进行第一次曝光，以定义出待形成引出电极的区域；

对所述声孔中的光刻胶层进行第二次曝光；

对所述光刻胶层进行显影，形成图案化的光刻胶层，并以所述图案化的光刻胶层为掩膜，蚀刻所述引出电极层，以形成引出电极；

去除所述图案化的光刻胶层并去除所述牺牲层，以形成空腔。

可选地，所述声孔贯穿所述上极板并伸入到所述牺牲层中时，所述声孔的深宽比至少为1.5。

可选地，所述光刻胶层还填满所述声孔。

可选地，所述第一次曝光采用能够定义引出电极的第一光罩。

可选地，所述第二次曝光采用能够定义声孔的第二光罩。

可选地，所述第二次曝光所采用的曝光剂量低于所述第一次曝光所采用的曝光剂量。

可选地，所述引出电极层的材料包括金属，所述下极板的材料选自金属、未掺杂的多晶硅、掺杂的多晶硅、未掺杂的非晶硅和掺杂的非晶硅中的至少一种；所述上极板的材料选自金属、未掺杂的多晶硅、掺杂的多晶硅、未掺杂的非晶硅和掺杂的非晶硅中的至少一种。

可选地，在所述衬底的表面上形成下极板之前，先在所述衬底的表面上形成绝缘介质层。