MEMS麦克风的制作方法

本实用新型涉及一种MEMS麦克风，其能够将声波转换成电信号，以及一种制造MEMS麦克风的方法，且更特别地涉及一种电容式MEMS 麦克风，其能够使用可能由于声压产生的位移而发射声信号，以及一种制造 MEMS麦克风的方法。

背景技术：

通常，电容式麦克风利用彼此面对的一对电极之间的电容来产生声信号。MEMS麦克风可以通过半导体MEMS工艺制造以具有超小尺寸。

MEMS麦克风可以包括可弯曲的振膜和面对振膜的背板。振膜能够是膜构件以由于声压而产生位移。特别地，当声压到达振膜时，振膜可能由于声压而向上或向下弯曲。能够通过在振膜和背板之间形成的电容变化来感知振膜的位移。结果，声波能够被转换成电信号以供输出。

MEMS麦克风可以包括锚固件，其可以使振膜与基板隔开，以使得振膜能够通过声压自由地弯曲；以及室，其使背板与振膜隔开。锚固件和室分别用作支撑振膜和背板的支柱，且其下部中的每一个被联接至基板的上表面。

然而，由于锚固件和室是在不使用单独的联接结构的情况下用其中锚固件和室的下部中的每一个被简单地粘合至基板的上表面的结构被联接至基板的，锚固件和室被联接至基板的联接力必然很弱。

特别地，其中锚固件和室与基板相粘合的上述结构弱点能够降低锚固件和室的可靠性。即，当驱动MEMS麦克风时，振膜经常被声压弯曲。振膜的移动可能影响锚固件，特别是锚固件被粘合至基板的粘合部分。结果，在振膜和基板之间的联接力可能退化。而且，由于振膜的弯曲已经重复多次，在锚固件和基板之间的联接力逐渐减弱，以使得锚固件的粘合部分能够从基板抬起或与其分离。此外，振膜的移动可能影响背板，且因此背板的移动可能影响室，其可能导致在背板和基板之间的联接力变差。其结果是，在室和基板之间的联接力下降，且该室被粘合至基板的粘合部分可以从基板抬起或与其分离。

此外，在MEMS麦克风制造过程期间可能难以确保去除在振膜周围的绝缘层的过程的稳定性。即，在形成锚固件和室的过程中，待形成的锚固件和/或室所在的绝缘层的一部分未被完全去除。在从基板去除绝缘层的剩余部分的同时，锚固件和/或室可以从基板抬起或与其分离。

同时，能够通过测量各种因素，诸如吸合电压、灵敏度、频率谐振和总谐波失真(THD)来确定MEMS麦克风的特征。

特别地，THD值可以用作表示会导致失真的在声信号中不必要的谐波分量的征兆的指示器。失真分量是最初未被包括在输入声信号中的分音，其可能导致再现声音质量降低。因此，MEMS麦克风应被配置成使得THD值不会超过适当水平。特别地，在振膜的柔性很低的情况下，THD值相对较高。

作为用于增加振膜的柔性的传统方法，存在一种在振膜中形成多个狭缝的方法。然而，这种传统方法具有降低了振膜的刚性的问题。因此，为了提高MEMS麦克风的质量，应该要求振膜的刚度和柔性是令人满意的。

技术实现要素：

本实用新型的示例实施例提供了一种MEMS麦克风，其能够通过改进用于将粘合元件联接至基板的接合结构来实现可靠性和工艺稳定性，以及一种制造MEMS麦克风的方法。

根据本实用新型的一个示例实施例，一种MEMS麦克风包括基板，其被分成振动区域，围绕振动区域的支撑区域和围绕支撑区域的周边区域，基板具有形成在振动区域中的腔室和形成在其上表面处且在支撑区域中的至少一个锚固件插入孔；振膜，其被设置在基板的上方以覆盖腔室，振膜与基板间隔开且被配置成响应声压产生位移；至少一个锚固件，其从振膜的端部延伸且位于支撑区域中，锚固件包括被插入锚固件插入孔中以被固定至基板且支撑振膜的底部；以及背板，其被设置在振膜的上方且在振动区域中，背板与振膜间隔开以在振膜和背板之间形成气隙并具有多个声孔。

在一个示例实施例中，锚固件还可以包括在底部和振膜的端部之间的侧部，侧部相关于基板的上表面倾斜。

在一个示例实施例中，锚固件还可以包括在底部和振膜的端部之间的侧部，侧部具有阶梯形状。

在一个示例实施例中，锚固件还可以包括从底部向背板延伸以被连接至振膜的侧部，侧部位于邻近腔室处且具有阶梯形状。

在一个示例实施例中，锚固件可以具有柱形，锚固件和锚固件插入孔分别被设置为复数个，在彼此相邻的锚固件之间形成空的空间以提供通路，声压移动通过通路。

在一个示例实施例中，锚固件和锚固件插入孔可以沿振膜的圆周延伸，且锚固件和锚固件插入孔分别具有环形。

在一个示例实施例中，振膜可以包括穿过其的多个通气孔，通气孔被设置在锚固件的内侧。

在一个示例实施例中，底部可以与基板相接触。

在一个示例实施例中，MEMS麦克风还可以包括上绝缘层，其覆盖背板并保持背板以使背板与振膜和锚固件隔开，以便保持气隙；以及室，其被设置在支撑区域中以使上绝缘层与振膜和锚固件隔开，其中基板还可以包括至少一个室插入孔，室被插入至室插入孔中，以使得室被固定至基板。

在一个示例实施例中，MEMS麦克风还可以包括下绝缘层图案，其被设置在基板上，在周边区域中且在上绝缘层的下方；以及牺牲层图案，其被设置在周边区域中且在下绝缘层图案和上绝缘层之间。

根据本实用新型的一个示例实施例，一种MEMS麦克风包括基板，其被分成振动区域，围绕振动区域的支撑区域和围绕支撑区域的周边区域，基板具有形成在振动区域中的腔室和形成在支撑区域中的至少一个室插入孔；振膜，其被设置在基板的上方以覆盖腔室，振膜与基板间隔开且被配置成响应声压产生位移；背板，其被设置在振膜的上方且在振动区域中，背板与振膜间隔开以在振膜和背板之间形成气隙；上绝缘层，其覆盖背板并保持背板以使背板与振膜隔开，以便保持气隙；以及室，其被设置在支撑区域中以使上绝缘层与振膜隔开，且室被插入室插入孔中。

根据本实用新型的一个示例实施例，一种MEMS麦克风可以通过下列步骤进行制造。对被分成振动区域，围绕所述振动区域的支撑区域和围绕所述支撑区域的周边区域的基板进行图案化以在其上面处且在支撑区域中形成至少一个锚固件插入孔。在具有锚固件插入孔的基板上形成下绝缘层。对下绝缘层进行图案化以在对应于锚固件插入孔的位置处形成至少一个锚固件图案孔以与锚固件插入孔相连通。在具有锚固件图案孔的下绝缘层上形成硅层。对硅层进行图案化以形成振膜和包括被插入锚固件插入孔中的底部的锚固件。在下绝缘层上形成牺牲层以覆盖振膜和锚固件。在特征层上且在振动区域中形成背板。对背板进行图案化以形成穿过背板的多个声孔。对基板进行图案化以在振动区域中形成腔室以部分暴露下绝缘层。使用腔室和声孔执行蚀刻工艺以去除位于对应于振动区域和支撑区域的位置上的牺牲层和下绝缘层的部分。

在一个示例实施例中，可以形成锚固件图案孔以具有相关于基板的上表面倾斜的内侧表面。

在一个示例实施例中，可以形成锚固件图案孔以具有内侧表面，其具有阶梯形状。

在一个示例实施例中，锚固件插入孔和锚固件图案孔中的每一个可以具有圆点形状，且锚固件插入孔和锚固件图案孔被设置为复数个。

在一个示例实施例中，锚固件插入孔和锚固件图案孔中的每一个可以具有环形以围绕振动区域。

在这里，形成振膜和锚固件可以包括对硅层进行图案化以形成穿过振膜的多个通气孔。

此外，通气孔可以为蚀刻剂提供通路，且同时去除牺牲层和下绝缘层的部分。

在一个示例实施例中，在形成声孔之前，还可以在牺牲层上形成上绝缘层以保持背板与振膜间隔开，以及形成室以用于支撑上绝缘层，其中形成上绝缘层和室可以包括对牺牲层和下绝缘层进行图案化以在支撑区域中形成室图案孔，对基板进行图案化以形成室插入孔以与室图案孔相连通，以及在牺牲层上形成绝缘层以形成上绝缘层和具有被插入室插入孔中的底部的室。

在这里，室插入孔和室中的每一个可以具有环形以围绕振动区域，绝缘层可以由不同于下绝缘层和牺牲层的那些的材料制成以具有对下绝缘层和牺牲层的蚀刻选择性，且室可以用作屏障以防蚀刻剂流入周边区域中，且同时对下绝缘层和牺牲层进行图案化。

根据如上所述的本实用新型的一些实施例，MEMS麦克风具有单独的构件，诸如用于将锚固件联接至基板的固件插入孔，从而增加在锚固件和基板之间的联接区域。相应地，与传统的一个相比，在锚固件和基板之间的联接区域增加，以便提高在锚固件和基板之间的联接力。结果，MEMS麦克风可以防止可能由于振膜的移动而发生的锚固件与基板分离或从基板抬起，以使得可以提高产品的可靠性。

此外，由于具有锚固件的粘合结构被粘合至基板，蚀刻剂可能难以在锚固件的下表面和基板之间流动。相应地，可以在执行MEMS麦克风的制造方法的同时减少可能由于锚固件的下表面上的残留绝缘层而产生的产品缺陷，以使得可以提高工艺的稳定性。

此外，锚固件可以使被连接至振膜的侧部相对于基板或按阶梯形状倾斜。相应地，在保持振膜的刚性的同时可以显著地提高振膜的柔性，以使得可以调整MEMS麦克风的总谐波失真以使其不超过适当的水平，且MEMS 麦克风的灵敏度可以相较于传统的而有所提高。

此外，MEMS麦克风具有形成在基板的上表面上的室插入孔，其用于将室固定至基板。室的下部被插入室插入孔中以被联接至基板。结果，增加了在室和基板之间的联接区域，且因此可以提高在室和基板之间的联接力。结果，MEMS麦克风可以防止室通过背板的移动而从基板脱离或抬起，并提高产品的可靠性。

此外，即使在MEMS麦克风制造过程中在室插入孔中的下绝缘层未被完全去除且部分地保持在室的下表面下方，蚀刻剂也可能由于在室和基板之间的粘合结构而难以在室的底部和基板之间流动。

相应地，MEMS麦克风的制造方法可以防止可能由于在室的下表面上的残留绝缘层引起的工艺故障，以使得可以确保工艺稳定性。

附图说明

根据以下结合附图的描述，能够更加详细地理解示例实施例，其中：

图1为示出根据本实用新型的一个示例实施例的MEMS麦克风的平面图；

图2为沿图1中的线I-I’截取的横截面视图；

图3为示出在图2中所示的基板的平面图；

图4为沿图1中的线II-II’截取的横截面视图；

图5为示出根据本实用新型的一个示例实施例的制造MEMS麦克风的方法的流程图；

图6、7和9至18为示出根据本实用新型的一个示例实施例的制造MEMS麦克风的方法的横截面视图；

图8为示出在图7中所示的下绝缘层图案的平面图；

图19为示出根据本实用新型的一个示例实施例的MEMS麦克风的平面图；

图20为沿图19中的线III-III’截取的横截面视图；

图21为示出在图19中所示的基板的平面图；

图22为示出在图20中所示的锚固件的分解横截面视图；

图23、25和26为示出根据本实用新型的一个示例实施例的制造 MEMS麦克风的方法的横截面视图；以及

图24为示出在图23中所示的下绝缘层图案的平面图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图更详细地描述特定实施例。然而，本实用新型可以按不同的形式进行具体化且不应被解释为仅限于本文阐明的实施例。

作为本申请中使用的明确定义，当层、膜、区域或板被称为在另一个“上面”时，其能够直接在另一个上面，或者也可以存在一个或多个中间层、膜、区域或板。与此不同的是，还将理解，当层、膜、区域或板被称为“直接在另一个上面”时，其直接在另一个上面，且不存在一个或多个中间层、膜、区域或板。此外，尽管像第一、第二和第三的术语用于在本实用新型的各种实施例中描述各种组件、组成、区域和层，但其并不限于这些术语。

此外，且仅为了便于描述，元件可以被称为在彼此的“上方”或“下方”。将理解的是，这种描述涉及所描述的在附图中所示的取向，且在各种用途和替代实施例中，这些元件可以按替代的布置和配置进行旋转或转置。

在下列描述中，技术术语仅用于解释特定实施例，而不是限制本实用新型的范围。除非在本文中另有限定外，包括技术或科学术语的本文所使用的所有术语可以具有与本领域的技术人员通常所理解的相同的意义。

参考本实用新型的一些实施例的示意图来描述所描绘的实施例。相应地，图的形状中的变化，例如，在制造技术和/或允许误差中的变化是可充分预期的。相应地，本实用新型的实施例被描述为不限于用图描述的区域的特定形状且包括形状的偏差，此外，用图描述的区域完全是示意性的，且其形状不表示准确的形状且也不限制本实用新型的范围。

图1为示出根据本实用新型的一个示例实施例的MEMS麦克风的平面图。图2为沿图1中的线I-I’截取的横截面视图。图3为示出在图2中所示的基板的平面图。图4为沿图1中的线II-II’截取的横截面视图。

参考图1至4，根据本实用新型的一个示例实施例的一种MEMS 麦克风100能够响应于声压创建位移，以将声波转换成电信号并输出电信号。 MEMS麦克风100包括基板110、振膜120、锚固件122和背板130。

如图3中所示，基板110被分成振动区域VA、围绕振动区域VA 的支撑区域SA和围绕支撑区域SA的周边区域OA。在基板110的振动区域 VA中，形成腔室112以提供空间，在该空间中，振膜120由于声压可弯曲。

在一个示例实施例中，腔室112可以具有圆柱形状。此外，腔室 112可以形成在振动区域VA中以具有对应于振动区域VA的那些的形状和大小。

特别地，基板110可以具有用于提高用于将锚固件122联接至基板110的联接力的锚固件插入孔114。锚固件插入孔114可以形成在基板110 的上表面上且可能位于支撑区域SA中。

振膜120可以被设置在基板110的上方。振膜可以产生位移，该位移可能由于声压而发生。振膜120可以具有膜结构。振膜120可以覆盖腔室 112。振膜120可以具有要通过腔室112暴露的下表面。振膜120可响应于声压弯曲，且振膜120与基板110间隔开。

如图2中所示，振膜120可以具有掺杂部分，其通过离子注入工艺掺杂有杂质。掺杂部分可以被定位成对应于背板130。

在一个示例实施例中，振膜120可以具有圆盘的形状，如图1 中所示。

锚固件122被定位在振膜120的端部。锚固件122被定位在基板 110的支撑区域SA中。锚固件122支撑振膜120。锚固件122可以从振膜120 的周边向基板110延伸以将振膜120与基板110隔开。

在本实用新型的一个示例实施例中，锚固件122可以与振膜120 一体形成，如图2中所示。锚固件122可以具有要被联接至基板110的底部。

如图2中所示，锚固件122的底部可以被插入形成在基板110中的锚固件插入孔114中以将锚固件122固定至基板110。被插入锚固件插入孔 114中的锚固件122的底部完全与基板110接触。结果，与仅将锚固件的下表面联接至基板的传统结构相比，在锚固件122和基板110之间的联接区域可以增加。因此，可以提高在锚固件122和基板110之间的联接力。

此外，锚固件122被连接至振膜120，以使得将底部连接至振膜 120的锚固件122的侧部22可以相关于基板110的上表面倾斜，如图4中所示。例如，锚固件122的侧部22可以相关于基板110的上表面按大于约0度且小于约90度的范围中的角度θ倾斜。

相应地，由于与现有的相比能够显著地提高振膜120的柔性，能够调整MEMS麦克风101的总谐波失真(THD)，以使得不超过适当水平，且能够提高MEMS麦克风101的灵敏度。

在本实用新型的一个示例实施例中，锚固件122的侧部22相关于基板110的上表面按角度倾斜，但替代地，其可以关于基板110的上表面垂直延伸。

在本实用新型的一个实施例中，锚固件122可以被设置为复数个，如图1中所示。多个锚固件122可以围绕振膜120彼此间隔开且可以被布置成围绕腔室112。由于多个锚固件插入孔114是对应于锚固件122设置的，可以设置与锚固件122相对应的多个锚固件插入孔114。锚固件插入孔114可以沿着腔室112的圆周彼此间隔开，如锚固件122那样。

如图1中所示，锚固件122中的每一个可以被设置成圆点形状。如图4中所示，锚固件122中的每一个可以具有柱形且其垂直截面可以具有U 形。特别地，可以在彼此相邻的两个锚固件122之间形成空的空间以提供通路 SP，声压移动通过该通路SP。

背板130可以被设置在振膜120的上方。背板130可以被设置在振动区域VA中以面对振膜120。例如，背板130可以具有圆形，如图1中所示。背板130可以具有掺杂部分，其是通过离子注入工艺掺杂杂质而形成的。

在一个示例实施例中，MEMS麦克风100还可以包括上绝缘层 140和用于从基板110支撑背板130的室142。

特别地，上绝缘层140被定位在基板110的上方，背板130被定位在基板110的上方。上绝缘层140可以覆盖背板130以保持背板130。因此，上绝缘层140可以使背板130与振膜120隔开。

如图2中所示，背板130和上绝缘层140与振膜120间隔开以使振膜120可响应于声压自由地弯曲。此外，在振膜120和背板130之间形成气隙AG。

多个声孔132可以穿过背板130形成，以使得声波可以流过声孔 132。声孔132可以穿过上绝缘层140和背板130形成以与气隙AG连通。

此外，背板130可以包括多个凹坑孔134。此外，多个凹坑144 可以被定位在凹坑孔134中。凹坑孔134可以穿过背板130形成。凹坑144可以被定位成对应于形成凹坑孔134的位置。

凹坑144可以防止振膜120被联接至背板130的下面。即，当声压到达振膜120时，振膜120能够朝向背板130按半圆形弯曲，且随后能够返回至其初始位置。振膜120的弯曲程度可以根据声压的大小变化，且可以增大到一定程度，以使得振膜120的上表面与背板130的下表面相接触。当振膜120 弯曲到接触背板130时，振膜120可以附接至背板130且可以不返回至初始位置。根据示例实施例，凹坑144可以从背板130的下表面向振膜120突出。即使当振膜164严重弯曲太多以使得振膜120接触背板130时，凹坑144也可以使振膜120和背板130彼此分离，以使得振膜120能够返回至初始位置。

同时，室142可以被定位在支撑区域SA中。室142可以支撑上绝缘层140以将上绝缘层140和背板130与振膜120隔开。室142可以具有环形以围绕振膜120，如图1中所示。室142可以与振膜120和锚固件122间隔开。

如图2中所描绘的，室142可以具有U形垂直截面。室142可以与上绝缘层140一体形成。室142可以从上绝缘层140向基板110延伸以被联接至基板110。

特别地，基板110可以具有用于将室142插在其上表面上的室插入孔116。室插入孔116可以形成在支撑区域SA中且可以对应于室142设置。室插入孔116可以形成为环形，像室142一样，且可以围绕锚固件插入孔114，如图3中所示。

室142的底部被插入室插入孔116中且用于将室142固定至基板 110。由于被插入室插入孔116中的室的底部完全与基板110接触，所以与室的下表面与基板相联接的传统的相比，在室142和基板110之间的联接区域可以增加。相应地，在室142和基板110之间的联接力提高了，以使得MEMS麦克风101可以防止室142通过背板的移动而从基板110脱离或抬起。

在一个示例实施例中，MEMS麦克风100还可以包括低绝缘层图案150，其被设置在基板110的上表面上；牺牲层图案160，其被设置在下绝缘层图案150上；振膜垫124，其被连接至振膜120；背板垫136，其被连接至背板130；第一焊盘电极172；以及第二焊盘电极174。

特别地，下绝缘层图案150可以被设置在基板110的上表面上且在上绝缘层140的下方。

振膜垫124可以形成在下绝缘层图案150的上表面上。振膜垫 124可以位于周边区域OA中。振膜垫124可以被电连接至振膜120且可以掺杂有杂质。尽管未在图中详细示出，但连接部分可以掺杂有杂质以将振膜120 的掺杂部分电连接至振膜垫124。

牺牲层图案160可以形成在下绝缘层图案150上，在该下绝缘层图案150上形成有振膜垫124；且可以位于上绝缘层140的下方。如图2中所示，下绝缘层图案150和牺牲层图案160位于周边区域OA中且被设置在室142 的外部。此外，下绝缘层图案150和牺牲层图案160可以使用不同于上绝缘层 140的材料制成。

背板垫136可以形成在牺牲层图案160的上面上。背板垫136可以位于周边区域OA中。背板垫136可以被电连接至背板130且可以通过离子注入工艺掺杂有杂质。尽管未在图中详细示出，但连接部分可以掺杂有杂质以将背板130连接至背板垫136。

第一和第二焊盘电极172和174可以被设置在上绝缘层140上且在周边区域OA中。第一焊盘电极172位于振膜垫124上以与振膜垫124接触。另一方面，第二焊盘电极174位于背板垫136上以与背板垫136接触。如图2 中所示，第一接触孔CH1是穿过上绝缘层140和牺牲层图案160形成的以暴露振膜垫124，且第一焊盘电极172与由第一接触孔CH1暴露的振膜垫124相接触。此外，第二接触孔CH2是穿过上绝缘层140形成的以暴露背板垫136，且第二焊盘电极174是在第二接触孔CH2中形成的以与由第二接触孔CH2暴露的背板垫136相接触。

如上所述，根据本实用新型的示例实施例的MEMS麦克风100包括形成有锚固件插入孔114的基板110，以及通过使用锚固件插入孔114被固定至基板110的锚固件122。锚固件122的下部被插入锚固件插入孔114中以被联接至基板110。相应地，与传统的一个相比，在锚固件122和基板110之间的联接区域可以增加，以使得可以提高在锚固件122和基板110之间的联接力。结果，MEMS麦克风101防止锚固件120由于振膜120的移动而从基板 110分离或抬起，从而提高产品的可靠性。

此外，锚固件122被设置成使得被连接至振膜120的侧部22相关于基板110倾斜。相应地，由于与现有的相比能够显著地提高振膜120的柔性，能够调整MEMS麦克风101的总谐波失真以使得不超过适当水平，这可能使得提高灵敏度。

MEMS麦克风101具有用于固定形成在基板110的上表面上的室142的室插入孔116。室142的下部被插入室插入孔116中以被联接至基板 110。结果，与传统的一个相比，在室142和基板110之间的联接区域可以增加，以使得可以提高在室142和基板110之间的联接力。因此，MEMS麦克风 101防止了室142通过背板130的移动而从基板110脱离或抬起，并可以提高产品的可靠性。

在下文中，将参考附图更详细地描述制造MEMS麦克风的方法。

图5为示出根据本实用新型的一个示例实施例的制造MEMS麦克风的方法的流程图。图6、7和9至18为示出根据本实用新型的一个示例实施例的制造MEMS麦克风的方法的横截面视图。在这里，图8为示出在图6中所示的下绝缘层图案的平面图。

参考图3、5和6，根据用于制造MEMS麦克风的方法的示例实施例，对基板110进行图案化以形成至少一个锚固件插入孔114(步骤S110)。如图6中所示，锚固件插入孔114可以形成在基板110的上表面且在支撑区域 SA中。此外，锚固件插入孔114可以按多种形式形成。可以形成多个锚固件插入孔114以响应锚固件122(见图1)。锚固件插入孔114中的每一个可以形成为圆点形状。此外，还可以在基板110的上表面处形成室插入孔116。

参考图5、7和8，在具有锚固件插入孔114和室插入孔116的基板110上形成下绝缘层150(步骤S120)。

然后，对下绝缘层150进行图案化以形成用于形成锚固件122的锚固件图案孔152(步骤S130)。如图7中所描绘的，锚固件图案孔152可以形成在对应于锚固件插入孔114的下绝缘层150的一部分处，且可以与锚固件插入孔114相连通。如图8中所示，锚固件图案孔152可以形成为复数个以形成多个锚固件122，且可以在振动区域VA中形成多个锚固件图案孔152。锚固件图案孔152中的每一个可以形成为圆点形状。

特别地，可以形成锚固件图案孔152，以使得锚固件图案孔152 的内侧表面154相关于基板110的上表面倾斜。相应地，锚固件122的侧部22 可以被形成为相关于基板110的上表面倾斜。

参考图5和9，在下绝缘层150上形成第一硅层10(步骤S140)。第一硅层10可以形成通过锚固件图案孔152暴露的锚固件插入孔114的内部，且第一硅层10的一部分沉积在基板110上。因此，位于锚固件插入孔114中的第一硅10的部分限定锚固件122的下部。

在一个示例实施例中，可以使用多晶硅形成第一硅层10。

尽管在附图中进行了详细描绘，但是杂质也可以被掺杂至位于振动区域VA中的第一硅层10的一部分和随后要通过离子注入工艺被转化至振膜垫124中的第一硅层10的一部分中。

参考图5和10，对第一硅层10进行图案化以形成振膜120和锚固件122，且在周边区域OA中形成振膜垫124(步骤150)。锚固件122的下部被插入锚固件插入孔114中。此外，锚固件122的侧部22被形成为根据锚固件图案孔152的形状倾斜。

参考图5、11和12，在下绝缘层150上形成牺牲层160以覆盖振膜120(步骤S160)。

接下来，在牺牲层160上形成背板130(步骤S170)。

特别地，在牺牲层160的上表面上形成第二多晶硅层20。然后，通过离子注入工艺将杂质掺杂至第二硅层20中。例如，可以使用多晶硅形成第二硅层20。

接下来，如图12中所示，对第二硅层20进行图案化以形成背板 130和背板垫136。此外，当形成背板130时，还可以形成用于形成凹坑154 (见图2)的凹坑孔134，而可以不形成声孔132(见图2)。此外，可以蚀刻牺牲层160的与凹坑孔134相对应的一部分，以使凹坑144(见图2)从背板 130的下表面向下突出。

参考图5、13和14，在牺牲层160上形成上绝缘层140和室142，在牺牲层160上形成有背板130(步骤S180)。

特别地，对牺牲层160和下绝缘层150进行图案化以在支撑区域 SA中形成室图案孔30以形成室142。

在一个示例实施例中，还可以通过在形成室图案孔30之后对基板110进行图案化来形成室插入孔116。蚀刻通过室图案孔30暴露的基板110 的一部分，以在室图案孔30所在的位置处形成室插入孔116。如图13中所示，室插入孔116可以与室图案孔30相连通。在这里，室图案孔30和室插入孔116 可以使用一个掩模图案(未示出)通过蚀刻工艺形成。

接下来，在具有室图案孔30的牺牲层160上形成绝缘层40。绝缘层140可以形成在通过室图案孔30暴露的室插入孔116的内部，以与基板 110相接触。位于室插入孔116中的绝缘层40的一部分可以限定室142的底部。

然后，如图14中所示，对绝缘层40进行图案化以形成上绝缘层 140和室142。此外，凹坑144还可以形成在凹坑孔134中，且形成第二接触孔 CH2以暴露背板垫136。而且，去除绝缘层40的一部分和位于振膜垫124上方的牺牲层160的一部分以形成第一接触孔CH1。

在一个示例实施例中，可以使用与下绝缘层150和牺牲层160的材料不同的材料来形成绝缘层40。例如，绝缘层40是使用氮化硅或氧氮化硅形成的，而下绝缘层150和牺牲层160则是使用氧化硅形成的。

参考图5、15和16，在形成第一和第二接触孔CH1和CH2之后，可以形成第一焊盘电极172和第二焊盘电极174(步骤S190)。

特别地，如图15中所示，在上绝缘层140上形成薄膜50，通过该上绝缘层140形成了第一和第二接触孔CH1和CH2。在一个示例实施例中，薄膜50可以使用导电金属，诸如铝形成。

接下来，对薄膜50进行图案化以形成第一焊盘电极172和第二焊盘电极174，如图16中所示。

参考图5和17，对上绝缘层140和背板130进行图案化以在振动区域VA中形成声孔132(步骤S210)。

参考图2、5和18，在形成声孔132之后，对基板110进行图案化以在振动区域VA中形成腔室112(步骤S220)。因此，下绝缘层150的一部分通过腔室112暴露。

接下来，通过使用腔室112和声孔132的蚀刻工艺去除牺牲层160和下绝缘层150的对应于振动区域VA和支撑区域SA的部分(步骤S230)。因此，通过腔室112暴露振膜120，且形成气隙AG。此外，还去除位于锚固件 122之间的下绝缘层150的部分，以形成通路SP(见图4)，声压移动通过该通路SP。结果，制造出如图2中所示的MEMS麦克风100。在本实用新型的一个示例实施例中，可以将氟化氢蒸气(HF蒸气)用作用于去除牺牲层160和下绝缘层150的蚀刻剂。

特别地，在从振动区域VA和支撑区域SA去除牺牲层160和下绝缘层150的步骤S230中，室142可以用作用于防止蚀刻剂流向周边区域OA 的屏障。相应地，能够很容易地控制牺牲层160和下绝缘层150的蚀刻量，且可以提高产量。此外，由于锚固件122和室142被分别插入在基板110中形成的锚固件插入孔114和室插入孔116中，蚀刻剂可能难以在锚固件122和基板 110之间或在室142和基板110之间流动。因此，锚固件122和/或室142的下部可能不能从基板110抬起或与其分离，这是因为蚀刻剂不能流入锚固件122 的下表面和/或室142的下表面中，即使是在形成锚固件图案孔152和/或室图案孔30的工艺期间可能未完全去除下绝缘层160的情况下，从而使得蚀刻剂保留在锚固件122和/或室142的下表面的下方。

如上所述，根据本实用新型的制造MEMS麦克风的方法，锚固件插入孔114形成在基板110中，以使得锚固件122的下部可以被插入至锚固件插入孔114中。结果，锚固件122和基板110能够比形成在基板的表面上的传统锚固件更紧密地彼此联接。因此，当驱动MEMS麦克风101时，可以防止锚固件从基板抬起或与其分离。

此外，即使在锚固件插入孔114中的下绝缘层150未被完全去除以保留在锚固件122的下表面的下方的情况下，蚀刻剂也可能由于使用锚固件插入孔114的在锚固件122和基板110之间联接结构而难以在锚固件122的下表面和基板110之间流动。相应地，MEMS麦克风的制造方法可以防止可能由于在锚固件122的下表面上的残留绝缘层发生的制造缺陷，且因此可以确保工艺稳定性。

此外，在制造MEMS麦克风的方法中，锚固件122可以通过形成具有倾斜表面的锚固件图案孔152的内侧表面而形成为具有侧表面22。相应地，由于可以提高振膜120的柔性且同时保持振膜120的强度，能够调整MEMS 麦克风101的总谐波失真，以使得不超过适当水平，且可以提高MEMS麦克风 101的灵敏度。

图19为示出根据本实用新型的一个示例实施例的MEMS麦克风的平面图。图20为沿图19中的线III-III’截取的横截面视图。图21为示出在图19中所示的基板的平面图。图22为示出在图20中所示的锚固件的分解横截面视图。

参考图19至22，除了基板180、振膜190和锚固件192之外，根据本实用新型实施例的MEMS麦克风102包括在图1中所示的MEMS麦克风中所包括的多个元件。因此，将省略对MEMS麦克风102的结构的详细说明，且与图1中所示的MEMS麦克风101的元件相同的元件将用相同的参考数字表示。

基板180被分成振动区域VA、围绕振动区域VA的支撑区域SA 和围绕支撑区域SA的周边区域OA，与图1中所示的基板110一样。

在基板180的振动区域VA中，形成腔室112以提供空间，在该空间中，振膜120可由于声压弯曲。此外，锚固件插入孔182形成在基板的上表面上，以用于将锚固件192固定至基板180。锚固件插入孔182可以被定位成响应于锚固件190且位于支撑区域SA中。

基板180还可以包括室插入孔116，以用于将室142固定至基板 180。室插入孔116可以围绕锚固件插入孔182。室142的下部可以被插入室插入孔116中。

振膜190和锚固件192可以被设置在基板110的上方。振膜190 被设置成覆盖腔室112以通过腔室112暴露。振膜190与基板180间隔开，以便可克服声压自由弯曲。

锚固件192被定位在振膜190的端部。锚固件192被定位在基板 180的支撑区域SA中。锚固件192支撑振膜120以与基板180间隔开。如图 19中所示，锚固件192可以从振膜190的周边延伸。锚固件192可以从振膜190的端部向基板110延伸以将振膜120与基板110隔开。

在本实用新型的一个示例实施例中，锚固件192可以具有环形且可以围绕腔室122，如图19中所示。

此外，如图2中所示，锚固件192可以与振膜190一体形成且可以具有要被连接至基板180的底部。

特别地，锚固件192的底部可以被插入形成在基板180中的锚固件插入孔182中以被联接至基板180。与锚固件192一样，锚固件插入孔182 可以形成为环形以围绕腔室112，如图21中所示。

特别地，锚固件192可以具有阶梯结构，以具有提高的振膜190 柔性。

更特别地，锚固件192包括被插入锚固件插入孔182中的底部92 以及从底部92延伸的第一侧部94。

底部92被定位成面对基板110。底部92可以具有环形以围绕腔室112。

第一侧部94从底部92延伸。第一侧部94可以具有被连接至振膜190的上端部，以支撑振膜190。如图22中所示，第一侧部94可以被定位在与腔室112相邻处。此外，第一侧部94可以分两个步骤弯曲以具有阶梯形状。第一侧部94可以位于在振动区域VA和支撑区域SA之间的边界处。第一侧部94可以具有环形。此外，第一侧部94可以被设置在与振膜190的掺杂部分相邻处以围绕振膜190的掺杂部分。

锚固件192还可以包括第二侧部96以面对第一侧部94。第二侧部96可以从底部92向上延伸以围绕第一侧部94。

根据示例实施例，锚固件192包括被连接至振膜120的第一侧部 94，其具有阶梯形状以提高振膜190的柔性。相应地，由于MEMS麦克风可以具有降低的THD值，因此MEMS麦克风可以具有提高的灵敏度。

在本实用新型的一个实施例中，锚固件192被设置成环形以围绕腔室112，但是其也可以形成为像图1中所示的锚固件122那样的柱形。即，锚固件192可以形成为柱形且可以设置成阶梯形状以提高振膜190的柔性。

在本实用新型的一个实施例中，锚固件192可以被设置成具有阶梯形状。然而，锚固件122的侧部可以相关于基板180倾斜，如图2中所示。即，锚固件192可以具有环形以围绕腔室122，如图19中所示。锚固件192具有相关于基板180倾斜的侧部。

同时，振膜190可以具有多个通气孔194。如图19中所示，通气孔194可以按环形沿锚固件192进行布置且可以彼此间隔开。此外，通气孔194 是通过在垂直方向上穿过振膜190而形成的，且在水平方向上位于锚固件192 的内部。如图20中所示，通气孔192被定位在支撑区域SA中。特别地，通气孔192中的每一个可以用作声波的通路。此外，通气孔192中的每一个还可以用作蚀刻剂的通路，以用于制造MEMS麦克风102的工艺中。

如上所述，锚固件192被设置成沿振膜190的圆周延伸的环形。相应地，在MEMS麦克风102的制造过程中，锚固件192能够起到限制蚀刻剂的流动区域的作用，以使得与传统方法相比，能够确保工艺余量。此外，可以防止下绝缘层150保留在锚固件192的内周附近。结果，MEMS麦克风102能够防止可能由于残留绝缘层而发生的振膜190的屈曲现象，且可以使声波平稳地移动。

此外，振膜190包括通气孔194，其能够被设置为用于移动声波和蚀刻剂的通路，以使得声波可以平稳地流动且可以提高工艺效率。

而且，与传统的MEMS麦克风相比，根据本实用新型的示例实施例的MEMS麦克风102包括锚固件192，其具有阶梯结构以大大提高振膜 190的柔性且同时保持振膜190的刚性。结果，MEMS麦克风102可以具有不超过适当的值的可调整的THD值，以提高其灵敏度。

在下文中，将参考附图更详细地描述制造MEMS麦克风102的方法。

图23、25和26为示出根据本实用新型的一个示例实施例的制造 MEMS麦克风的方法的横截面视图。图24为示出在图23中所示的下绝缘层图案的平面图。

参考图23至26，除了形成锚固件192之外，根据一个示例实施例的制造MEMS麦克风102的方法与图5中所示的制造MEMS麦克风的方法相同。因此，在以下对MEMS麦克风102的制造方法的描述中，将详细描述形成锚固件192的工艺，且将省略关于其他工艺的详细描述以避免任何冗余。

特别地，在基板180的上表面上形成锚固件插入孔180，且随后形成下绝缘层150。

如图23中所示，对下绝缘层150进行图案化以形成用于形成锚固件192的锚固件图案孔154。锚固件图案孔154可以形成在对应于锚固件插入孔182的位置处，以与锚固件插入孔182相连通。

如图24中所示，在支撑区域SA中形成锚固件图案孔154。锚固件图案孔154可以具有环形以围绕振动区域VA。特别地，锚固件图案孔154 的内表面156形成为阶梯形状以形成具有阶梯结构的锚固件192，如图23中所示。与振动区域VA相邻的锚固件图案孔154的内表面156的一部分可以形成为阶梯形状。

接下来，如图25中所示，在具有锚固件图案孔154的下绝缘层150上形成第一硅层10。第一硅层10的一部分可以通过锚固件图案孔154被插入至锚固件插入孔182中以与基板相接触。第一绝缘层10的位于锚固件插入孔182中的部分可以限定锚固件192的底部。

随后，杂质可以被掺杂至位于振动区域VA中的第一硅层10的一部分和随后要通过离子注入工艺被转化至振膜垫124中的第一硅层10的一部分中。

然后，对第一硅层10进行图案化以形成振膜190和锚固件192，如图26中所示。此外，振膜垫124形成在周边区域OA中且还可以形成多个通气孔122以穿过振膜190。

执行与图5中所示的MEMS麦克风制造方法的那些相同的在形成振膜190、锚固件192和振膜垫124之后的后续步骤。因此，将省略对其的详细描述。

如上所述，锚固件192可以形成为沿振膜190的圆周延伸的环形。因此，锚固件192可以用作用于限定蚀刻剂的移动区域的屏障，该蚀刻剂被用于去除位于振动区域VA和支撑区域SA中的下绝缘层150(见图18)和牺牲层160(见图18)的部分。因此，能够确保工艺余量且可以防止下绝缘层150 保留在锚固件192的内部附近。结果，MEMS麦克风102能够防止可能由于残留绝缘层而发生的振膜190的屈曲现象，以使声波平稳地移动且提高产量。

此外，由于蚀刻剂可以在MEMS麦克风制造过程期间移动通过振膜190的通气孔194，可以提高工艺效率。

尽管已参考特定实施例描述了MEMS麦克风，但其不限于此。因此，本领域的技术人员将容易理解的是，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，能够对其进行各种修改和变化。