图案化的光刻胶层为掩膜，采用干法刻蚀的方法刻蚀半导体衬底的背面，直到暴露牺牲层，形成腔体。
[0064]如图2D所示，本实施例中，干法刻蚀选用深反应离子干法刻蚀。具体地，深反应离子干法刻蚀对于半导体衬底200具有高的刻蚀选择性，而对于光刻胶层207具有低的刻蚀选择性。可选地，所述深反应离子干法刻蚀以氟化硫(SF6)作为刻蚀剂。以图案化的光刻胶层207为掩膜，采用干法刻蚀的方法刻蚀半导体衬底200的背面，直到暴露牺牲层201，形成腔体208。
[0065]其中，所述腔体208在后续的步骤中用于将外界声压传递至所述振动膜202，使所述振动膜202发生形变，以改变所述振动膜202和定极板203之间的距离，从而改变两者之间的电容，对压力的变化做出定量的测量。
[0066]由于在步骤304中采用激光切割在腔体208的边缘形成了切割口 206，之后图案化的光刻胶层207填充了切割口 206，因此本步骤中，对半导体衬底200背面的刻蚀后，最终形成的腔体208尺寸均匀性好，呈圆柱形。
[0067]执行步骤306，去除所述振动膜中间部位上方和下方的牺牲层，在所述定极板和所述振动膜之间形成空腔。
[0068]如图2E所示，其中，所述牺牲层201选用氧化物层时，可以选用TMAH的湿法蚀刻去除所述牺牲层201。
[0069]所述TMAH溶液的质量分数为0.1 % -10 %，所述湿法蚀刻温度为25_90°C，所述湿法蚀刻时间为lOs-lOOOs，但是并不局限于该示例，还可以选用本领域常用的其他方法，HF溶液或氟化氢与氟化氢铵的混合溶液BOE。在去除所述牺牲层201之后，在所述定极板203和所述振动膜202之间形成空腔209，形成电容器结构的介电质，从而形成如图2E所示的MEMS麦克风结构。牺牲层201释放工艺后，仍然有部分牺牲层201并未被去除，振动膜202即可通过保留的牺牲层201支撑在半导体衬底200上而不会脱落；而定极板203也能够通过支撑结构稳固悬空在振动膜202上方。
[0070]至此完成了对MEMS麦克风芯片结构的制作过程，MEMS麦克风是一种集成麦克风，之后还需执行步骤307，进行封装。
[0071]具体地，可采用任何适用的方法对MEMS芯片进行封装。如图2F所示，由外壳和线路板构成外部封装结构，封装结构上设置有声音通道210，在封装结构内部的线路板上设置有一个MEMS芯片20和一个专用集成电路(ASIC)芯片(未示出)。MEMS芯片20上的振动膜202能有效感知外界声压的变化，并将其转换为电容的变化，ASIC芯片检测该电容变化并将其转化为电信号输出。
[0072]综上所述，根据本发明的制作方法，首先通过激光切割半导体衬底的背面，再利用深反应离子刻蚀的方法刻蚀半导体衬底的背面形成暴露振动膜的腔体，改善了干法刻蚀中产生的腔体尺寸均匀性差的问题，提高了微型麦克风的声噪比性能，进而提高了产品的整体性能和良率。
[0073]实施例二
[0074]本发明实施例二提供一种采用实施例一中方法制作的MEMS麦克风。
[0075]该MEMS麦克风其具有尺寸均匀性很好的腔体，以暴露振动膜，从而实现MEMS麦克风上的振动膜能有效感知外界声压的变化，并将其转换为电容的变化，通过电路检测该电容变化并将其转化为电信号输出。
[0076]该MEMS麦克风均有高的声噪比和优良的性能。
[0077]实施例三
[0078]本发明还提供一种电子装置，其包括上述的MEMS麦克风。
[0079]由于包括的MEMS麦克风具有优异的性能，该电子装置同样具有上述优点。
[0080]该电子装置，可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、上网本、游戏机、电视机、V⑶、DVD、导航仪、照相机、摄像机、录音笔、MP3、MP4、PSP等任何电子产品或设备，也可以是具有上述半导体器件的中间产品，例如:具有该集成电路的手机主板等。
[0081]本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
【主权项】
1.一种MEMS麦克风的制作方法，包括: 提供半导体衬底，在所述半导体衬底的正面形成有牺牲层，在所述牺牲层内形成有被所述牺牲层包围的振动膜，在所述牺牲层上与所述振动膜对应的区域形成有若干定极板； 对所述半导体衬底的背面进行激光切割，直到暴露所述牺牲层，以形成切割口，其中，所述切割口位于所述半导体衬底背面对应所述定极板的区域边缘； 在所述半导体衬底的背面和所述切割口内形成图案化的光刻胶层，暴露所述切割口内侧的所述半导体衬底； 以图案化的光刻胶层为掩膜，刻蚀半导体衬底的背面，直到暴露牺牲层，形成腔体； 去除所述振动膜中间部位上方和下方的所述牺牲层，以在所述定极板和所述振动膜之间形成空腔。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在进行所述激光切割之前，还包括在所述半导体衬底的背面定义激光切割标记的步骤，其中所述激光切割标记位于所述半导体衬底背面对应所述定极板的区域边缘。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述激光切割的深度为370?390 μ m04.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述刻蚀为干法刻蚀。5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述干法刻蚀为深反应离子刻蚀。6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述腔体为圆柱形。7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述振动膜和所述定极板的材料为导电材料。8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述导电材料选自铝、钨、铜、掺杂的多晶硅或非晶硅、硅锗中的一种或几种。9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述若干定极板相互间隔。10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，在间隔的所述定极板之间还形成有限位结构，所述限位结构的一部分位于所述牺牲层内。11.一种采用权利要求1所述的制作方法制得的MEMS麦克风。12.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求11所述的MEMS麦克风。
【专利摘要】本发明提供一种MEMS麦克风及其制作方法和电子装置，包括：提供半导体衬底，在半导体衬底的正面自下而上形成有牺牲层、振动膜和若干定极板；对半导体衬底的背面进行激光切割，直到暴露牺牲层，以形成切割口，其中，所述切割口位于半导体衬底背面对应定极板的区域边缘；在半导体衬底的背面和切割口内形成图案化的光刻胶层，暴露切割口内侧的半导体衬底；以图案化的光刻胶层为掩膜，刻蚀半导体衬底的背面，直到暴露牺牲层，形成腔体；去除振动膜中间部位上方和下方的牺牲层，以在定极板和振动膜之间形成空腔。根据本发明的制作方法，改善了干法刻蚀中产生的腔体尺寸均匀性差的问题，提高了微型麦克风的声噪比性能。
【IPC分类】B81C1/00, H04R19/04, B81B7/02
【公开号】CN105502277
【申请号】CN201410493916
【发明人】郑超, 李卫刚
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月24日
【公告号】US20160088414