[发明专利]麦克风及其制造方法

说明书

本发明提供了一种麦克风及其制造方法，通过衬底正面上的凹槽的增设，能够相对增加用于制作背腔的膜层材料的厚度，给予背腔刻蚀更大的调试空间，有利于从调整工艺配方的方向增加刻蚀时间，进而改善或者消除背腔刻蚀后在衬底正面上形成的尖角，且当背腔刻蚀后在衬底正面上形成的尖角仍然无法通过工艺配方的调整来完全消除时，所述凹槽的增设能够增加衬底正面上的尖角到振膜的距离，使振膜在振动时不能触碰到尖角，提高器件可靠性和器件良率。此外，通过衬底正面上的凹槽的增设，在不牺牲器件性能的前提下，有利于降低凹槽外围的第一牺牲层的厚度，进而有利于麦克风向着更小尺寸发展。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，特别涉及一种麦克风及其制造方法。

背景技术

请参考图1，现有的一种MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)麦克风的制造过程包括：在衬底100的背面进行刻蚀以打开衬底100形成开口，在此过程中牺牲层101 作为衬底100的刻蚀停止层需要有一定厚度；之后通过该开口刻蚀去除部分牺牲层101，形成暴露出振膜102的背腔101a，且在形成背腔101a后需要牺牲层101有一定剩余量，以作为支撑振膜102的支撑围墙。

随着技术的发展，MEMS麦克风向着更小的尺寸、高质量的电学性能和更低的损耗的方向发展，其中的牺牲层101和振膜102的厚度也随着MEMS麦克风尺寸的减小而减小。然而，上述的MEMS麦克风的制作过程中，一方面，在背腔101a形成后，容易在衬底100的开口靠近振膜102的位置形成尖角100a，如此，振膜102在振动时很容易触碰尖角100a，进而造成振膜102破裂，器件失效，造成良率损失；另一方面，如果牺牲层101设计较薄，则会对于背腔101a的刻蚀调试产生巨大的挑战。

此外，由于牺牲层101是平铺在衬底100的正面上的，当通过调整工艺配方，例如在刻蚀衬底100形成开口时进行一定程度的过刻蚀，以消除尖角100a时，如果该过刻蚀工艺造成背腔101a区域的牺牲层101被刻蚀打开，进而暴露出振膜102，则在后续通过开口释放背腔101a区域的牺牲层101时，会造成振膜102异常。而且振膜的异常会影响器件性能，甚至造成器件失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种麦克风及其制造方法，不仅能够增加背腔刻蚀更大的调试空间，而且还能避免振膜因触碰衬底尖角而破裂的问题以及提高器件良率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种麦克风的制造方法，其包括：

提供一具有正面和背面的衬底，并在所述衬底的正面上形成深度未贯穿所述衬底的凹槽；

在所述凹槽中填充刻蚀停止层并在所述衬底的正面上形成覆盖所述凹槽的第一牺牲层；

在所述第一牺牲层上依次形成麦克风的振膜和背板；

对所述衬底进行背面刻蚀，以形成暴露出所述刻蚀停止层的部分背面的开口，且所述开口的紧挨刻蚀停止层一侧的边界落在所述凹槽的底面范围内；

通过所述开口刻蚀所述刻蚀停止层以及所述第一牺牲层，以形成暴露出所述振膜的背面的背腔以及围绕在背腔周围的第一支撑墙。

基于同一发明构思，本发明还提供一种麦克风，其包括：

具有正面和背面的衬底，所述衬底的正面上形成深度未贯穿所述衬底的凹槽，所述衬底的背面上形成有连通所述凹槽的开口，所述开口紧挨凹槽底面一侧的边界落在所述凹槽的底面范围内；

振膜，位于所述衬底的正面上方；

第一支撑墙，至少夹设在所述振膜和所述衬底之间，并围绕出振膜与所述衬底的正面之间的背腔，所述背腔连通所述凹槽；

背板，位于所述振膜的上方；

第二支撑墙，至少夹设在所述振膜和所述背板之间，并围绕出振膜与所述背板之间的空腔。