[发明专利]单片CMOS-MEMS麦克风及制造方法

权利要求书

1.一种制造CMOS-MEMS装置的方法，该方法包括：

提供层式结构，该层式结构包括

基板层，

牺牲层，

MEMS膜，其在所述层式结构的水平横截面的MEMS区域内定位在牺牲层和基板层之间，

CMOS电路部件，其定位在所述层式结构的水平横截面的电路区域内，其中，所述电路区域和所述MEMS区域在所述层式结构的水平横截面上不重叠，和

MEMS背板，其邻近牺牲层相反于MEMS膜定位；

在所述层式结构的顶表面上沉积局部防护层，其中，所沉积的局部防护层覆盖所述层式结构的所述电路区域；

从所述层式结构的底侧实施基板层的第一局部蚀刻，以在所述层式结构的MEMS区域内形成MEMS膜之下的第一间隙；

从所述层式结构的顶侧实施牺牲层的第二局部蚀刻，以在所述层式结构的MEMS区域内形成MEMS膜和MEMS背板之间的第二间隙，

其中，第二局部蚀刻释放MEMS膜，从而MEMS膜能够响应于压力而移动，且

其中，所沉积的局部防护层防止第二局部蚀刻蚀刻掉位于所述层式结构的电路区域内的牺牲层部分，且防止损坏CMOS电路部件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提供层式结构包括根据CMOS过程来制造层式结构。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述层式结构的MEMS膜由多晶硅材料形成。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述层式结构的基板层由硅基材料形成。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，提供层式结构包括提供如下的层式结构，所述层式结构在所述层式结构的MEMS区域内包括MEMS膜和基板层之间的第二防护层，其中，第二防护层在基板层的第一局部蚀刻过程中充当用于保护多晶硅MEMS膜的蚀刻停止部。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，实施第一局部蚀刻包括实施硅DRIE蚀刻。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，第二防护层由氧化物材料形成。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，第二防护层是硅局部氧化(LOCOS)层。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述牺牲层由氧化物基材料形成，其中，实施第二局部蚀刻包括：实施第二局部蚀刻，以去除所述层式结构的MEMS区域内的牺牲层部分和所述层式结构的MEMS区域内的氧化物基第二防护层的一部分。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，实施第二局部蚀刻包括从所述层式结构的顶侧使用氢氟酸实施蚀刻。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，实施第二局部蚀刻包括从包括无水HF蚀刻和气相HF等的组中选择的至少一种。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述层式结构的所述电路区域包括围绕所述层式结构的所述MEMS区域的区域。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述MEMS区域包括圆形横截面区域。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提供层式结构包括提供如下的层式结构，所述层式结构包括钝化层，所述钝化层在所述层式结构的所述电路区域内形成为所述层式结构的顶表面，其中，沉积局部防护层包括在所述钝化层上沉积局部防护层。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提供层式结构包括提供如下的层式结构，所述层式结构包括所述钝化层和所述牺牲层之间的结合层，其中，所述结合层促进层之间的钝化粘附，并在第二局部蚀刻过程中防止所述层式结构的所述电路区域内的牺牲层部分的蚀刻不足。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述结合层由氧化金属材料形成。