用于制造多个麦克风结构的方法、麦克风和移动设备的制造方法
【技术领域】
[0001]各个实施例大体上涉及用于制造多个麦克风结构的方法、用于制造多个微机电系统麦克风的方法、以及麦克风。
【背景技术】
[0002]微机电系统(MEMS)可以广泛用于技术设备中。例如，可以存在可以用于移动设备(诸如移动电话、诸如例如智能机、平板PC、寻呼机、便携式PC、头戴式耳机等)中的MEMS麦克风或者其他设备(诸如例如压力传感器)。这类麦克风也可以称为麦克风芯片或者麦克风。压敏薄膜(例如膜片)通常通过MEMS技术直接蚀刻在芯片(例如硅片)中，并且通常带有集成的前置放大器。大多数MEMS麦克风是所谓电容式麦克风设计的变型。MEMS麦克风往往在相同的IC芯片上具有内置式模数转换器(ADC)电路，从而使芯片成为数字麦克风，从而使芯片更加容易与上面提及的现代数字产品集成。
[0003]常规MEMS麦克风的使用往往可能会受限于相应衬底的厚度。另外，厚衬底可能会导致在相应设备中在麦克风的后面具有小的背部容积，这可能促成低的信噪比。然而，衬底越薄，衬底的处理可能会变得越困难，这是因为衬底在生产和装配期间可能对外部机械影响更加敏感。因此，常规麦克风包括具有不小于300 μ m的厚度的衬底。
【发明内容】
[0004]在各个实施例中，可以提供一种用于制造麦克风结构的方法。该方法可以包括:提供衬底，该衬底具有正侧和背侧，背侧可以背离正侧，并且该衬底具有内部区域和横向地围绕内部区域的外部区域，其中内部区域可以包括多个麦克风区域，其中每个麦克风区域可以设置有该多个麦克风中的一个麦克风；在衬底的正侧在麦克风区域中形成用于该多个麦克风的多个层；从衬底的背侧形成凹槽，该凹槽与整个内部区域横向地重叠；在凹槽的底部中形成多个空腔，该多个空腔中的每个空腔形成在其中一个麦克风区域中；对层进行处理以形成该多个麦克风结构，其中每个麦克风结构可以包括一个空腔和该多个层中的至少一个层；以及使多个麦克风结构彼此分开。
【附图说明】
[0005]在附图中，贯穿这些不同的视图，相似的附图标记一般表示相同的部分。附图并不一定是按比例绘出而成，相反重点一般放在图示本发明的原理上。在以下说明中，参考以下附图对本发明的各个实施例进行描述，其中:
[0006]图1示出了包括多个麦克风的衬底的实施例的截面图；
[0007]图2示出了一个麦克风的实施例的截面图；
[0008]图3示出了麦克风的衬底的截面图；
[0009]图4示出了麦克风的实施例的衬底的截面图；
[0010]图5示出了在移动设备中的常规麦克风的截面图；
[0011]图6示出了在移动设备中的麦克风的实施例的截面图；
[0012]图7示出了用于制造多个麦克风的方法的实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0013]以下详细说明参考了通过图示的方式示出了具体细节和可以实践本发明的实施例的对应附图。
[0014]在本文中使用的词语“示例性”指“充当示例、实例或者图示”。不必将在本文中描述为“示例性”的任何实施例或者设计认为是比其他实施例或者设计优选或者有利。
[0015]针对形成在侧或者表面“之上”的沉积材料所使用的词语“在....之上”在本文中可以用于指沉积材料可以“直接形成在暗含的(implied)侧或者表面上”，例如，与暗含的侧或者表面直接接触。针对形成在侧或者表面“之上”的沉积材料所使用的词语“在…之上”在本文中可以用于指沉积的材料可以“间接形成在暗含的侧或者表面上”，其中一个或者多个附加层布置在暗含的侧或者表面与沉积材料之间。
[0016]在各个实施例中，可以提供一种用于制造麦克风结构的方法。该方法可以促成由该麦克风结构形成的麦克风可以具有良好的信噪比，以及/或者可以促成低的制造成本，以及/或者可以按照简单和/或节约成本的方式实行。
[0017]在各个实施例中，可以提供一种麦克风。该麦克风可以具有良好的信噪比以及/或者可以按照简单和/或节约成本的方式制造而成。
[0018]在各个实施例中，可以提供一种移动设备。该移动设备可以包括具有良好的信噪比以及/或者可以按照简单和/或节约成本的方式制造而成的麦克风。
[0019]在各个实施例中，可以提供一种用于制造多个麦克风结构的方法。该方法可以包括:提供衬底，该衬底具有正侧和背侧，背侧可以背离正侧，并且该衬底具有内部区域和横向地围绕内部区域的外部区域，其中内部区域包括多个麦克风区域，其中每个麦克风区域可以设置有该多个麦克风中的一个麦克风；在衬底的正侧在麦克风区域中形成用于该多个麦克风的多个层；从衬底的背侧形成凹槽，该凹槽与整个内部区域横向地重叠；在凹槽的底部中形成多个空腔，该多个空腔中的每个空腔形成在其中一个麦克风区域中；对层进行处理以形成该多个麦克风结构，其中每个麦克风结构可以包括一个空腔和该多个层中的至少一个层；以及使多个麦克风结构彼此分开。
[0020]形成凹槽可以促成非常薄的麦克风结构，因此实现非常薄的麦克风。薄麦克风例如在移动设备(例如移动通信设备、诸如例如移动无线通信设备)中可以节省空间，并且可以使得在移动设备中在麦克风的后面能够具有大的背部容积。大背部容积可以促成麦克风和包括麦克风的移动设备的低信噪比。进一步，形成凹槽可以导致在内部区域中的非常薄的衬底，并且可以能够通过湿法化学蚀刻工艺形成空腔。湿法化学蚀刻工艺可以促成按照简单和/或节约成本的方式制造的麦克风结构。
[0021]麦克风结构可以形成完整的麦克风，或者可以是麦克风的基本元件。在各个实施例中，麦克风结构可以包括麦克风的薄膜，该薄膜配置用于接收声波并且促成将声波转换为电磁波。薄膜可以由麦克风的电极形成。对层进行处理可以包括:从麦克风的薄膜去除蚀刻阻挡层，该蚀刻阻挡层在空腔形成期间设置作为蚀刻阻挡。对层进行处理可以包括:在麦克风的两个电极之间形成中空空间，其中一个电极形成麦克风的薄膜。可以通过去除在衬底的背侧的衬底材料，例如通过研磨工艺，来形成凹槽。如果衬底是圆形形状，那么横向方向可以对应于衬底的径向。横向方向可以平行于衬底的正侧或者背侧。
[0022]在各个实施例中，衬底可以在凹槽中的内部区域中具有第一厚度并且在凹槽外的外部区域中具有第二厚度，其中第二厚度可以大于第一厚度。
[0023]在各个实施例中，凹槽可以形成为使第一厚度可以在大约20 μ m至大约400 μ m的范围内。
[0024]在各个实施例中，在形成凹槽之前，可以将衬底减薄使得整个衬底具有第二厚度。
[0025]在各个实施例中，第二厚度可以在大约300 μ m至大约900 μ m的范围内。
[0026]在各个实施例中，可以通过湿法化学蚀刻工艺来形成空腔。
[0027]在各个实施例中，在湿法化学蚀刻工艺之前，可以在凹槽的底部上设置耐碱光敏层或者通过光敏层结构化的硬掩模层(二氧化硅、氮化硅、含碳材料)。可以在衬底的背侧布置曝光掩模，使得掩模可以在外部区域中与衬底直接接触，并且使得在内部区域中在掩模与底部之间存在给定距离。掩模可以包括多个掩模凹槽，每个掩模凹槽对应于待形成在衬底中的多个空腔中的一个空腔。可以通过掩模的掩模凹槽使光敏层曝光。在湿法蚀刻工艺的情况下，该层可以是耐碱光敏层，而在干法蚀刻工艺的情况下，该层可以是标准光敏层O
[0028]在各个实施例中，空腔可以形成为使每个空腔可以包括四周的斜坡，其中斜坡的角度可以在大约0°至90°的范围内。
[0029]在各个实施例中，可以提供一种麦克风。麦克风可以包括衬底，该衬底具有正侧和背侧，背侧背离正侧，并且该衬底具有在大约20 μ m至大约400 μ m的范围内的厚度。空腔可以延伸通过衬底。可以在衬底的正侧形成多个层。这些层可以与空腔重叠。这些层可以包括:在空腔之上的第一电极、在第一电极之上的中空空间、以及在中空空间之上的第二电极，其中第一电极提供麦克风的薄膜。
[0030]在各个实施例中，空腔包括四周的斜坡，其中斜坡的角度在0°至90°的范围内。
[0031]在各个实施例中，可以提供一种移动设备。该移动设备可以包括麦克风，例如，如上面所阐释的麦克风和/或麦克风结构。
[0032]在各个实施例中，可