Mems传感器和mems传感器的制造方法

专利名称：Mems传感器和mems传感器的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种MEMS传感器和MEMS传感器的制造方法。
背景技术：
最近，作为搭载于携带电话等上的麦克风，使用通过MEMS (Micro Electro Mechanical Systems:微电子机械系统)制造的、Si (硅)麦克风等 MEMS传感器。
图3A 图31是按照工序顺序模式表示以往的Si麦克风的制造方法的 剖面图。参照图3A 图3I来说明以往的Si麦克风的制造方法，并且说明 其结构。
以往的Si麦克风101的制造时，首先如图3A所示，通过热氧化处理 在Si晶片W2的整个面上形成Si02 (氧化硅)膜111 (Si晶片W2的上表 面侧形成的1UA和下表面侧形成的lllB)。
接着，如图3B所示，通过公知的光刻技术和蚀刻技术，在氧化硅膜 111A的上表面形成多个(图3中为4个)凹部112。
接着，通过LPCVD法(Low Pressure Chemical Vapor Deposition :减 压化学气相成长法)，在氧化硅膜111的整个面上堆积多晶硅。覆盖氧化 硅膜111A的多晶硅膜在涂磷后通过公知的光刻技术和蚀刻技术除去包括 多个凹部112在内的规定区域上存在的部分以外的部分。由此，在氧化硅 膜111A的规定区域上，如图3C所示，形成薄膜状的多晶硅板104。另外， 在氧化硅膜111B上形成多晶硅膜113。
接着，通过PECVD法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition:等 离子体化学气相成长法)，在氧化硅膜lllA和多晶硅板104的整个面上堆 积SiCb。并且，该Si02的不要部分通过公知的光刻技术和蚀刻技术除去。 由此，如图3D所示，在多晶硅板104和其周边的区域上形成牺牲层114。
接着，通过LPCVD法(Low Pressure Chemical Vapor Deposition:减
压化学气相成长法)在氧化硅膜111A、牺牲层114和多晶硅膜113上堆积 多晶硅。由此，如图3E所示，在多晶硅膜113上堆积的多晶硅和多晶硅 膜113—体化，形成多晶硅膜115。另一方面，在氧化硅膜111A和牺牲层 114上堆积的多晶硅在涂磷后通过公知的光刻技术和蚀刻技术而被图案 化。由此，如图3E所示，在牺牲层114上形成具有多个孔106的薄膜状 的背板105。
接着，通过公知的光刻技术和蚀刻技术，如图3F所示，在牺牲层114 的上表面形成多个(图中4个)的凹部117。另外，除去氧化硅膜111A 的不要部分(与牺牲层114相对的部分以外的部位)。
接着，如图3G所示，通过PECVD法覆盖牺牲层114而形成SiN(氮 化硅)膜107。
接着，如图3H所示，通过公知的光刻技术和蚀刻技术，在SiN膜107 上形成与背板105的各孔106连通的孔118。由此，经由孔106、 118使牺 牲层114局部露出。另外，通过公知的光刻技术和蚀刻技术，在&02膜 111B的与多晶硅板104相对的部分形成开口。并且，经由该开口来蚀刻 Si晶片W2，从而在Si晶片W2上形成贯通孔103。结果，Si02膜111A 经由贯通孔103局部露出。
接着，从贯通孔103和孔106、 118供给能够蚀刻Si02的蚀刻液，从 而湿蚀刻牺牲层114和氧化硅膜111A。由此，如图3I所示，形成多晶硅 板104从Si晶片W2的上表面浮出的状态，并且在多晶硅板104和背板 105之间形成微小的间隔的空洞110。
之后，Si晶片W2被分割成各元件尺寸的Si基板102，从而得到多晶硅 板104和背板105经由空洞110而相对的Si麦克风101。 SiN膜107中的进 入牺牲层114的各凹部117的部分成为朝向多晶硅板104突出的凸部109， 起到用于防止多晶硅板104和背板105的紧贴和短路的止动部的作用。另外， 多晶硅板104的进入氧化硅膜111A的各凹部112的部分形成朝向Si晶片 W2的上表面而突出的凸部108，起到防止Si基板102和多晶硅板104的紧 贴的止动部的功能。另外，多晶硅板104和背板105由未图示的配线支承。
在该Si麦克风101中，多晶硅板104和由SiN膜107覆盖的背板105 形成隔着空洞110相对的电容部分120。并且，如果Si麦克风101中，从
背板105的上方输入声压(声波)，则利用该声压使背板105和多晶硅板
104振动，输出与通过这些板104、 105的振动而产生的电容器的静电电容 的变化对应的电信号。
在Si晶片W2中，电容部分102由薄膜状的多晶硅板104和薄膜状的 背板105形成。因此，电容部分120因与其他物体接触，会变形或破裂。
例如，在划片工序中，对划片机供给用于除热(冷却)摩擦热的水， 则该水接触电容部分120，该冲击使电容部分120变形或破裂。另外，在 电容部分120上粘贴划片带，则剥离该划片带时，电容部分120破裂。因 此，在Si晶片W2的划片中不能够使用划片机和划片带，必须使用激光划 片等特殊的方法。
另外，Si晶片W2划片成各元件尺寸后，在Si麦克风101搬运或使 用Si麦克风101的系统的组装时，混载于该系统的半导体装置等接触电容 部分120，电容部分120变形或破裂。

发明内容
本发明目的在于提供一种能够保护基板上的薄膜结构的MEMS传感 器极其制造方法。
本发明的MEMS传感器，其具有基板；设于所述基板的一侧面上 的下薄膜；相对于所述下薄膜在所述基板的相反侧隔开间隔而相对配置的 上薄膜；包围所述下薄膜和所述上薄膜的周围而相对于所述上薄膜向所述 下薄膜侧的相反侧突出的壁部。
本发明的MEMS传感器的制造方法，其具有在基板的一侧面上形 成下薄膜的工序；在所述下薄膜上形成牺牲层的工序；在所述牺牲层上形 成分别具有在厚度方向上延伸的多个上贯通孔的上薄膜的工序；包围所述 下薄膜和所述上薄膜的周围形成相对于所述上薄膜向所述下薄膜侧的相 反侧突出的壁部的工序；通过蚀刻经由所述上贯通孔而除去所述牺牲层的 工序。
本发明的MEMS传感器例如能够通过本发明的制造方法制造。 该制造方法中，在基板的一侧面形成下薄膜。下薄膜上形成牺牲层。 该牺牲层上形成分别具有在厚度方向上延伸的多个上贯通孔的上薄膜。另
外，在下薄膜以及上薄膜的周围形成包围这些膜而相对于上薄膜在下薄膜 侧的相反侧突出的壁部。牺牲层通过蚀刻而经由上贯通孔除去。
由于在下薄膜以及上薄膜的周围形成壁部，所以将该壁部的高度设定 为适当的值，从而能够将该壁部的顶面配置在上薄膜的上表面的上方。由 此，基板的划片时，能够不使划片带与上薄膜和/或下薄膜接触，而粘贴在 壁部的顶面上。即使在壁部的顶面粘贴划片带，也不会使划片带与上薄膜 和/或下薄膜接触，所以剥落划片带时，不会使上薄膜和/或下薄膜变形或 破裂。另外，通过在包围下薄膜和上薄膜的壁部的顶面粘贴划片带，从而 下薄膜和上薄膜能够通过壁部和划片带覆盖。因此，即使使用划片机的划 片法中，也能够防止用于冷却划片机的水抵达下薄膜和上薄膜。即，能够 保护由基板上的上薄膜和下薄膜构成的薄膜结构不受用于冷却划片带和 划片机的水的影响。
因此，基板的划片中能够采用使用划片带和划片机的一般的划片法。
并且，MEMS传感器制造后，通过在下薄膜和上薄膜周围残留壁部， 从而能够得到本发明的MEMS传感器。该MEMS传感器中在性别比和上 薄膜的周围具有壁部，所以例如该MEMS传感器搬运时和使用该MEMS 传感器的系统的组装时，能够保护由上薄膜和下薄膜构成的薄膜结构。
另外，上述壁部优选由具有感光性的材料构成。这种情况下，由于能 够例如通过公知的曝光技术和公知的显影技术对该感光性材料进行构图， 所以能够简单地形成壁部。
另外，上述壁部在具有感光性的材料中，也更优选是聚酰亚胺。聚酰 亚胺的耐冲击性、耐热性以及耐绝缘性优良。因此，能够壁部能够作为覆 盖MEMS传感器的表面的表面保护膜合适地利用。
另外，壁部只要采用对用于蚀刻牺牲层的蚀刻液和蚀刻气体等具有耐 蚀性的材料形成即可，在MEMS传感器的制造工序的除去牺牲层的工序 中，壁部也可以作为蚀刻掩模利用。
本发明的上述的、或者其他目的、特征和效果参照附图通过以下的实 施方式的说明更加清晰。


图1是本发明的一实施方式的Si麦克风的示意剖面图。
图2A是按照工序顺序表示图1的Si麦克风的制造方法的示意剖面图。
图2B是表示图2A的下一个工序的剖面图。
图2C是表示图2B的下一个工序的剖面图。
图2D是表示图2C的下一个工序的剖面图。
图2E是表示图2D的下一个工序的剖面图。
图2F是表示图2E的下一个工序的剖面图。-
图2G是表示图2F的下一个工序的剖面图。
图2H是表示图2G的下一个工序的剖面图。
图21是表示图2H的下一个工序的剖面图。
图2J是表示图21的下一个工序的剖面图。
图2K是表示图2J的下一个工序的剖面图。
图3A是按照工序顺序表示以往Si麦克风的制造方法的示意剖面图。
图3B是表示图3A的下一个工序的剖面图。
图3C是表示图3B的下一个工序的剖面图。
图3D是表示图3C的下一个工序的剖面图。
图3E是表示图3D的下一个工序的剖面图。
图3F是表示图3E的下一个工序的剖面图。
图3G是表示图3F的下一个工序的剖面图。
图3H是表示图3G的下一个工序的剖面图。
图31是表示图3H的下一个工序的剖面图。
具体实施例方式
图1是本发明的一实施方式的Si麦克风的示意剖面图。
Si麦克风1是检测静电容量的变化量而动作的静电容量型传感器
(MEMS传感器)。该Si麦克风1在Si基板2上具有传感器部3和焊盘
(pad)部4。
传感器部3是在Si麦克风1中感知输入的声压，将与该声压的大小 对应的静电容量的变化量作为电信号向配线22 (后述)输出的部分。
传感器部3具有相对于Si基板2的一面(以下将该面作为上表面29) 隔开间隔相对配置的下薄膜5;和在该下薄膜5的上方，相对于下薄膜5 隔开间隔相对配置的上薄膜6。
下薄膜5具备下薄膜绝缘层7、和该下薄膜绝缘层7覆盖的下部电极8。
下薄膜绝缘层7具备构成下薄膜绝缘层7的下层的第一绝缘层9和 形成在该第一绝缘层9上并构成下薄膜绝缘层7的上层的第二绝缘层10。
第一绝缘层9与焊盘部4的第一绝缘层21 (后述) 一体形成。
第二绝缘层10与焊盘部4的第二绝缘层23 (后述) 一体形成。另外， 第二绝缘层IO上形成多个凹部11。多个凹部11例如整体配置成mXn(m、 n为自然数)的行列状。
并且，在下薄膜绝缘层7上形成有从各凹部11的底面在下薄膜绝缘 层7的厚度方向上贯通下薄膜绝缘层7的下贯通孔12。由此，下薄膜绝缘 层7形成为在俯视观察中形成有行列状的下贯通孔12的俯视矩形网格状。
下部电极8例如由金、铝等导电性材料构成，该实施方式中，适用铝。 下部电极8形成俯视矩形网格状。下部电极8配置在第一绝缘层9的上表 面。另外，下部电极8的侧面和上表面由第二绝缘层IO覆盖。g卩，在下 薄膜5上，下部电极8由下层的第一绝缘层9和上层的第二绝缘层10夹 持，从而其整个表面被下薄膜绝缘层7覆盖。第二绝缘层10形成在网格 状的下部电极8上，从而第二绝缘层10的表面在与下部电极8相对的部 分隆起，不与下部电极8相对的部分具有凹部11。另外，下部电极8在与 Si基板2的上表面29隔开规定间隔的状态下，在未图示的位置由配线22 (后述)支承。由此，由下薄膜绝缘层7覆盖下部电极8而成的下薄膜5 相对于Si基板2隔开微小的间隔Ll (例如Si基板2的上表面29和下薄 膜绝缘层7 (第一绝缘层9)的下表面92的距离为1 U m)的空洞19而相 对配置。
上薄膜6具有上薄膜绝缘层13和该上薄膜绝缘层13覆盖的上部电极14。
上薄膜绝缘层13具有构成上薄膜绝缘层13的下层的第三绝缘层15、 和形成在该第三绝缘层15上并构成上薄膜绝缘层13的上层的第四绝缘层 16。
第三绝缘层15与焊盘部4的第三绝缘层24 (后述) 一体形成。另外，
在第三绝缘层15上，与下薄膜5相对的下表面94中的与凹部11 (下贯通 孔12)相对的部分形成朝向凹部ll (下贯通孔12)突出的凸部17。
第四绝缘层16与焊盘部4的第四绝缘层26 (后述) 一体形成。
并且，上薄膜绝缘层13上形成有在其厚度方向贯通上薄膜绝缘层13 的多个上贯通孔18。
各上贯通孔18配置于俯视与各下贯通孔12错开的位置(例如在俯视 中邻接的下贯通孔12之间)。
上部电极14例如由Au、 Al等导电性材料构成，该实施方式中，适用 Al。上部电极M形成俯视矩形网格状。上部电极14配置在第三绝缘层15 上。另外，上部电极14的侧面以及上表面由第四绝缘层16覆盖。即，在 上薄膜6中，上部电极14由下层的第三绝缘层15和上层的第四绝缘层16 夹持，从而其整个表面由上薄膜绝缘层13覆盖。另外，上部电极14在与 下薄膜5的上表面(第二绝缘层10的上表面91)隔开规定间隔的状态下 由配线25 (后述)支承。由此，由上薄膜绝缘层13覆盖上部电极14而成 的上薄膜6相对于下薄膜5隔开微小的间隔L2 (例如第二绝缘层10的上 表面91和上薄膜绝缘层13 (第三绝缘层15)的下表面94的距离为4 y m) 的空洞20而相对配置。
并且，上薄膜6相对于下薄膜5经由微小的间隔L2的空洞20对置， 与下薄膜5—起形成通过振动而使静电容量变化的电容器。g卩，通过经由 空洞20相对的下薄膜5和上薄膜6来形成传感器部3。传感器部3中，输 入声压(声波)，则由该声压而使上薄膜6和/或下薄膜5振动，与该上薄 膜6和/或下薄膜5产生的电容器的静电容量的变化量对应的电信号输出给 配线22 (后述)。
焊盘部4是将从传感器部3输出的电信号向外部的配线输出的部分。
焊盘部4具有第一绝缘层21、配线22、第二绝缘层23、第三绝缘层 24、配线25和第四绝缘层26。
第一绝缘层21形成在Si基板2的上表面29上。
配线22以规定的图案形成在第一绝缘层21上。另外，配线22在未 图示的位置上与下部电极8 —体形成，并且与配线25电连接。
第二绝缘层23形成在第一绝缘层21上，与第一绝缘层21 —起覆盖配线22。
第三绝缘层24形成在第二绝缘层23上。
配线25以规定的图案形成在第三绝缘层24上。另外，配线25与上 部电极14 一体形成，并且在未图示的位置上与配线22电连接。
并且，第二绝缘层23和第三绝缘层24上形成有在它们厚度方向上贯 通这些层的开口部27。开口部27是用于使配线22的一部分作为结合焊盘 露出的部件。
开口部27上形成有覆盖从开口部27露出的配线22的金属薄膜28。 金属薄膜28例如由金、铝等导电性材料构成，本实施方式中，适用铝。 另外，在金属薄膜28上连接用于电连接例如处理电信号的外部的IC芯片 (未图示)和Si麦克风l的电配线(未图示)。
第四绝缘层26形成在第三绝缘层24上。另外，第四绝缘层26上形 成有使金属薄膜28局部露出的开口 38。
另外，该Si麦克风具有保护层39 (壁部)。
保护层39例如由具有感光性的聚酰亚胺(本实施方式中正型感光性 聚酰亚胺)构成。保护层39在第四绝缘层16、 26的上表面包围传感器部 3和焊盘部4的周围而形成，具有使传感器部3露出的开口 44和使焊盘部 4露出的开口45。另外，保护层39以其上表面41和Si基板2的距离(保 护层39的高度)比第四绝缘层16的上表面42和Si基板2的距离(第四
绝缘层的高度)大的高度形成。
图2A 图2H是按照工序顺序表示图1的麦克风的制造方法的示意剖面图。
该Si麦克风1的制造时，例如通过PECVD法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition:等离子体化学气相成长法)在构成Si基板2 的母体的圆盘状的硅晶片Wl的一面(上表面29)上堆积A1 (铝)。接着， 通过公知的光刻技术和蚀刻技术对该A1进行图案化，如图2A所示，形成 由Al构成的下部牺牲层30。
接着，例如通过PECVD法，在包括下部牺牲层30在内的硅晶片Wl 上的整个区域上形成由氧化硅构成的第一绝缘层31。接着，例如通过溅射 法在第一绝缘层31上的整个区域形成A1膜。并且，通过公知的光刻技术
和蚀刻技术对该Al膜进行图案化。由此，如图2B所示，在第一绝缘层 31的上表面中，在夹着下部牺牲层30而与硅晶片Wl相对的位置处形成 俯视网格状的下部电极8。另一方面，在第一绝缘层31中，在直接形成于 硅晶片Wl的上表面29的部分上形成规定图案的配线22。
接着，例如通过PECVD法在包括配线22和下部电极8的第一绝缘层 31上的整个区域形成第二绝缘层32。这时，该第二绝缘层32 (第二绝缘 层10)上，其下部电极8上的部分以下部电极8的厚度的量突出，从而在 相邻的突出部分之间形成凹部11。并且，通过公知的光刻技术和蚀刻技术， 对第二绝缘层32和第一绝缘层31进行图案化，形成从凹部11的底面在 厚度方向上向下部牺牲层30延伸的下贯通孔12。由此，第一绝缘层31 中的下部牺牲层30上的部分构成第一绝缘层9，第二绝缘层32中的第一 绝缘层9上的部分构成第二绝缘层10。这样，如图2C所示，在下部牺牲 层30上形成以由第一绝缘层9和第二绝缘层10构成的下薄膜绝缘层7覆 盖下部电极8而构成的下薄膜5 (形成下薄膜的工序)。
另一方面，第一绝缘层31中，直接形成于硅晶片W1的上表面29的 部分构成第一绝缘层21，第二绝缘层32中的第一绝缘层21上的部分与第 一绝缘层21 —起构成覆盖配线22的第二绝缘层23。
接着，例如通过PECVD法在硅晶片Wl上的整个区域上堆积A1。该 Al将下贯通孔12以及下薄膜绝缘层7和第二绝缘层23之间的间隙33填 满，堆积到能够完全覆盖下薄膜5的高度。接着通过公知的光刻技术和蚀 刻技术对该Al进行图案化。由此，如图2D所示，形成由A1构成的上部 牺牲层34 (形成牺牲层的工序)。这时，通过在下薄膜5的第二绝缘层10 上形成有凹部ll，在上部牺牲层34上、与凹部ll对置的位置处形成凹部 35。另外，在上部牺牲层34上，通过在下薄膜绝缘层7上形成下贯通孔 12，而形成从凹部35的底面进一步凹陷的凹部40。
在形成上部牺牲层34后，例如通过PECVD法，在包括该上部牺牲层 34的硅晶片Wl上的整个区域上堆积Si02。该Si02进入凹部40和凹部 35，堆积到完全覆盖上部牺牲层34的高度。由此，如图2E所示，形成由 上部牺牲层34上的第三绝缘层15和第二绝缘层23上的第三绝缘层24构 成的第三绝缘层36。之后，通过公知的光刻技术和蚀刻技术，除去第三绝 缘层24以及第二绝缘层23的一部分，形成使配线22的一部分作为接合 焊盘露出的开口部27。
接着，例如通过溅射法在第三绝缘层36上的整个区域上形成Al膜。 并且，通过公知的光刻技术和蚀刻技术，对该Al膜进行图案化。由此， 如图2F所示，在第三绝缘层15的上表面，在夹着上部牺牲层34而与下 薄膜5相对的位置出形成俯视网格状的上部电极14。另一方面，在第三绝 缘层24的上表面形成规定图案的配线25。另外，在开口部27上形成覆盖 从开口部27露出的配线22的金属薄膜28。
接着。例如通过PECVD法，在包括上部电极14、配线25以及金属 薄膜28的第三绝缘层36上的整个区域上堆积Si02。由此，形成由第三绝 缘层15上的第四绝缘层16和第三绝缘层24上的第四绝缘层26构成的第 四绝缘层37。并且通过公知的光刻技术和蚀刻技术，对第四绝缘层27和 第三绝缘层36进行图案化。由此，如图2G所示，第四绝缘层16和第三 绝缘层15上形成在它们的厚度方向上向上部牺牲层34延伸、并配置在与 下贯通孔12错开的位置上的贯通孔18。这样，下薄膜5上形成以由第三 绝缘层15以及第四绝缘层16构成的上薄膜绝缘层13覆盖上部电极14而 构成的上薄膜6 (形成上薄膜的工序)。另外，第四绝缘层26上形成使金 属薄膜28露出的开口 38。
接着，作为保护层39的材料适用的聚酰亚胺涂敷在硅晶片Wl的整 个区域上。该聚酰亚胺以完全覆盖硅晶片Wl上的结构物体的厚度涂敷。 这时，在上薄膜6和下薄膜5之间存在上部牺牲层34，在下薄膜5和Si 基板2之间存在下部牺牲层30。因此，即使上薄膜6的上表面42涂敷聚 酰亚胺，由于该涂敷，也不会出现上薄膜6以及/或下薄膜5变形或破裂。
接着，在硅晶片Wl上配置在要形成保护层39的区域以外的区域上 具有开口部的光掩模。然后，通过公知的曝光技术将被涂敷的聚酰亚腔经 由上述光掩模进行曝光。聚酰亚胺曝光后，通过公知的显影技术除去聚酰 亚胺被曝光的部分(保护层39以外的部分)。由此，如图2H所示，形成 具有开口44和开口45的保护层39 (形成壁部的工序)。
形成保护层39后，经由上贯通孔18对上部牺牲层34供给蚀刻气体 (例如BCl3 (三氯化硼)等氯化气体)，上部牺牲层34被干蚀刻(除去牺
牲层的工序)。由此，如图2I所示，除去上部牺牲层34，在下薄膜5和上 薄膜6之间形成空洞20。
接着，经由上贯通孔18、空洞20以及下贯通孔12对下部牺牲层30 供给蚀刻气体，干蚀刻下部牺牲层30。由此，如图2I所示，除去下部牺 牲层30，在硅晶片Wl和下薄膜5之间形成空洞19。另外，聚酰亚胺采 用对蚀刻气体具有耐蚀性的材料，所以除去(蚀刻)上部牺牲层34以及 下部牺牲层30时，作为蚀刻掩模利用。
接着，如图2J所示，在保护层39的上表面41上粘贴划片带43。之 后，沿着预先设定的划片机(未图示)通过划片机将硅晶片Wl划片为各 Si基板2的尺寸，如图2K所示，取下被粘贴的划片带。这样，得到图l 所示的Si麦克风1 。第三绝缘层15中的进入上部牺牲层34的各凹部35、 40的部分构成朝向凹部11 (下贯通孔12)突出的凸部17，起到作为抑制 上薄膜6和下薄膜5的接触的维持(紧贴)的止动部的作用。
如以上所述，本实施方式中，在硅晶片W1的上表面29上形成下部 牺牲层30，该下部牺牲层30之上形成具有行列状的多个凹部11和下贯通 孔12的下薄膜5。在下薄膜5之上形成上部牺牲层34，该上部牺牲层34 之上形成具有与下贯通孔12连通的行列状的多个上贯通孔18的上薄膜6。 形成下薄膜5和上薄膜6后，包围这些膜构成的传感器部3和焊盘部4的 周围而形成保护层39。并且，上部牺牲层34以及下部牺牲层30由干蚀刻 除去后，在保护层39的上表面41粘贴划片带43，通过划片机将硅晶片 Wl划片为各Si基板2的尺寸。
传感器部3的周围形成保护层39，另外，该保护层39的上表面41 配置在上薄膜6的上表面(第四绝缘层16的上表面42)的上方。由此， 硅晶片Wl的划片时，使划片带43能够不与传感器部3接触，而粘贴在 保护层39的上表面41上。即使在保护层39的上表面41上粘贴划片带43， 由于划片带43也不接触传感器部3，所以剥落划片带43时，不会使传感 器部3变形或破裂。另外，在包围传感器部3的保护层39的上表面41上 粘贴划片带43，从而能够通过保护层39和划片带43覆盖保护层39。因 此，即使使用划片机的划片法，用于划片机的冷却的水也能够防止抵达传 感器部3。即，能够保护由Si基板2上的上薄膜6以及下薄膜5构成的薄
膜结构的传感器部3不受用于冷却划片带以及划片机的水的影响。
因此在硅晶片Wl的划片时能够采用使用划片带和划片机的一般的划片法。
另外，划片为各Si基板2的尺寸后的Si麦克风1中，在传感器部3 的周围具有保护层39，所以例如Si麦克风1的搬运时和使用Si麦克风1 的系统的组装时能够保护传感器部3。
另外，本实施方式中，保护层由于由具有感光性的聚酰亚胺构成，所 以能够通过公知的曝光技术和公知的显影技术构图聚酰亚胺，所以能够简 单地形成保护层39。
以上说明了本发明的一实施方式，但是本发明也能够实现其他实施方式。
例如保护层39只要是能够防止传感器部3和其他物体接触的层即可， 也可以不使用聚酰亚胺。
另外，保护层39 (聚酰亚胺)由于耐冲击性、耐热性以及耐绝缘性优 良，所以也可以通过覆盖Si基板2上的结构物(包括第四绝缘层16、 26)， 从而作为覆盖Si麦克风1的表面的表面保护膜利用。
另外，上部牺牲层34以及下部牺牲层30只要是能够蚀刻的物质，并 且是与下薄膜绝缘层7和上薄膜绝缘层13具有蚀刻选择比的物质即可， 例如也可以使用SiN (氮化硅)形成。
另外，下薄膜绝缘层7以及上薄膜绝缘层13只要是绝缘性材料即可， 例如也可以使用氮化硅等形成。下薄膜绝缘层7以及上薄膜绝缘层13使 用氧化硅以外的材料形成的情况下，上部牺牲层34以及下部牺牲层30也 可以使用氧化硅形成。
另外，本发明的MEMS传感器不限于Si麦克风，也适用于检测静电
容量的变化量而动作的压力传感器和加速度传感器等。
本发明的实施方式已经进行了详细的说明，但是它们仅是为了更清楚 本发明的技术内容使用的具体例子，本发明不限定于也不解释为这些具体 例子，本发明的精神和范围仅通过权利要求书进行限定。
本发明与2007年7月24日向日本特许厅(专利局)提出的特愿(发 明专利)2007 — 192204号对应，该申请的全部公开内容在此引用使用。
权利要求
1.一种MEMS传感器，其中，包括基板；下薄膜，其设置于所述基板的一方面上；上薄膜，其相对于下薄膜在所述基板的相反侧空开间隔地相对配置；壁部，其包围所述下薄膜以及所述上薄膜的周围，并相对于所述上薄膜向所述下薄膜的相反侧突出。
2. 根据权利要求1所述的MEMS传感器，其中， 所述壁部由具有感光性的材料构成。
3. 根据权利要求2所述的MEMS传感器，其中， 所述壁部由聚酰亚胺构成。
4. 一种MEMS传感器的制造方法，其中，包括 在基板的一方面上形成下薄膜的工序； 在所述下薄膜上形成牺牲层的工序；在所述牺牲层上形成具有分别在厚度方向上延伸的多个上贯通孔的 上薄膜的工序；形成包围所述下薄膜及所述上薄膜的周围，并相对于所述上薄膜向所 述下薄膜的相反侧突出的壁部的工序；利用蚀刻通过所述上贯通孔去除所述牺牲层的工序。
5. 根据权利要求4所述的MEMS传感器的制造方法，其中，在去除所述牺牲层的工序中，所述壁部作为掩模使用。
全文摘要
本发明涉及一种MEMS传感器及其制造方法，该传感器具有基板；设于所述基板的一侧面上的下薄膜；相对于所述下薄膜在所述基板的相反侧隔开间隔而相对配置的上薄膜；包围所述下薄膜和所述上薄膜的周围而相对于所述上薄膜向所述下薄膜侧的相反侧突出的壁部。
文档编号H04R31/00GK101353152SQ20081013003
公开日2009年1月28日 申请日期2008年7月24日 优先权日2007年7月24日
发明者仲谷吾郎, 冈田瑞穗, 山下宜久 申请人:罗姆股份有限公司