[发明专利]一种MEMS麦克风缺陷监控结构及其制造方法

权利要求书

1.一种MEMS麦克风的缺陷监控结构，其特征在于，包括：

衬底，其具有腔体；

第一介质层，形成于所述衬底上表面，具有与所述腔体相通的通孔；

下电极层，包括振动膜及与之相连的第一引出部，所述振动膜位于所述通孔的上方；

第二介质层，位于所述振动膜以外区域的第一介质层和下电极层上方；

依次位于所述第二介质层上的上电极层及绝缘层，所述绝缘层具有主体部，所述主体部中形成多个开孔，所述上电极层包括第二引出部以及在所述开孔下方形成的多个朝向所述振动膜延伸的具有中空部的下凹结构，所述下凹结构与所述绝缘层的主体部构成背电极结构；其中所述下凹结构的截面为凹字形，其底部与所述振动膜平行；所述多个下凹结构互不相连，且通过多个所述第二引出部分别引出；所述多个下凹结构的底部与所述振动膜形成多个平板电容；

空气隙，形成于所述振动膜与所述背电极结构之间；以及

释放孔，形成于所述背电极结构中，与所述空气隙连通。

2.如权利要求1所述的MEMS麦克风的缺陷监控结构，其特征在于，所述释放孔形成于所述下凹结构和/或所述绝缘层的主体部中。

3.如权利要求1所述的MEMS麦克风的缺陷监控结构，其特征在于，所述上电极层和所述下电极层的材料为金属或掺杂的多晶硅。

4.如权利要求1所述的MEMS麦克风的缺陷监控结构，其特征在于，所述绝缘层的材料为氮化硅，所述第一介质层和第二介质层的材料为氧化硅。

5.如权利要求1所述的MEMS麦克风的缺陷监控结构，其特征在于，所述缺陷监控结构通过使用一倍光刻版进行曝光而形成于整个硅片的特定芯片上，所述一倍光刻版的芯片图形对应于整个硅片的芯片图形。

6.一种MEMS麦克风的缺陷监控结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

在衬底上依次形成第一介质层，图形化的下电极层和第二介质层；所述下电极层定义出振动膜以及与所述振动膜相连的第一引出部；

刻蚀所述第二介质层以在所述第二介质层中形成多个沟槽；

在上述结构上沉积上电极层并图形化，所述上电极层定义出多个在所述沟槽中沉积为一层且从所述沟槽侧壁上端水平向外延伸的具有中空部的下凹结构以及与所述多个下凹结构对应相连的多个第二引出部；所述下凹结构的截面为凹字形，且所述多个下凹结构互不相连；

沉积第三介质层并图形化，使所述第三介质层仅填充在所述多个下凹结构的中空部内；

在上述结构上沉积绝缘层并图形化，去除所述第三介质层上的所述绝缘层，所述绝缘层具有包围所述第三介质层的主体部；

刻蚀去除所述第三介质以在所述绝缘层主体部中形成暴露出所述多个下凹结构的开孔；所述绝缘层的主体部与所述多个下凹结构形成背电极结构；

在所述背电极结构中形成多个底部延伸至所述第二介质层的释放孔；

形成贯穿所述衬底的腔体，所述腔体顶部位于所述振动膜以内区域的下方；以及

通过所述腔体及所述释放孔进行释放工艺，去除所述腔体上方的所述第一介质层和第二介质层，所述背电极结构与所述振动膜之间形成的空气隙，所述多个下凹结构的底部与所述振动膜形成多个平板电容。

7.如权利要求6所述的MEMS麦克风的缺陷监控结构的制造方法，其特征在于，在所述背电极结构中形成多个底部延伸至所述第二介质层的释放孔的步骤为：

沉积上电极层并图形化，所述上电极层定义出所述多个下凹结构以及所述多个第二引出部，且至少部分所述下凹结构中形成通孔以作为所述释放孔；和/或

在所述绝缘层的主体部中刻蚀出所述释放孔。

8.如权利要求6所述的MEMS麦克风的缺陷监控结构的制造方法，其特征在于，所述上电极层和所述下电极层的材料为金属或掺杂的多晶硅。

9.如权利要求6所述的MEMS麦克风的缺陷监控结构的制造方法，其特征在于，所述绝缘材料为氮化硅，所述第一介质层的材料为氧化硅。

10.如权利要求6所述的MEMS麦克风的缺陷监控结构的制造方法，其特征在于，所述缺陷监控结构形成于整个硅片的特定芯片上，进行所述制造方法的各步骤所采用的多个光刻版均为一倍光刻版，所述一倍光刻版的芯片图形对应于整个硅片的芯片图形。