[发明专利]麦克风的制造方法

说明书

本申请公开了一种麦克风及其制造方法，涉及半导体技术领域。其中，所述方法包括：提供衬底；形成从所述衬底的表面延伸到所述衬底中的环形开口；在所述环形开口中形成隔离材料，以形成环形隔离部；在形成所述环形隔离部后的衬底之上形成绝缘层；在所述绝缘层上形成前侧器件；以及以所述环形隔离部和所述绝缘层作为蚀刻停止层对所述衬底的底面进行刻蚀，从而形成背孔。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种麦克风及其制造方法。

背景技术

微机电系统(MEMS)麦克风通常包括衬底、贯穿衬底的背孔和在衬底上覆盖背孔的前侧器件。背孔的形貌关系到麦克风的性能，因此，形成背孔的步骤是一个关键的步骤。

然而，本申请的发明人发现，利用现有的制造工艺所形成的背孔存在如下问题：

一方面，晶片的中心部分和边缘部分所形成的背孔靠近振动膜的拐角处的形貌不一致。中心部分的背孔靠近振动膜的拐角处的表面为光滑表面，这使得振动膜在向背孔方向振动时与衬底的接触为线接触；而边缘部分的背孔靠近振动膜的拐角处会有缺口，并且拐角处的表面不光滑，这使得振动膜在向背孔方向振动时与衬底的接触为点接触，从而容易导致振动膜的损坏。

另一方面，晶片的中心部分和边缘部分所形成的背孔的侧壁的倾斜角不一致。边缘部分的背孔的侧壁的倾斜角相对更大，这使得边缘部分的背孔上的振动膜与衬底重叠的部分可能会不满足设计要求，从而影响麦克风的信噪比等性能。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种麦克风及其制造方法，以解决上面提到的至少一个问题。

根据本申请的一方面，提供了一种麦克风的制造方法，包括：提供衬底；形成从所述衬底的表面延伸到所述衬底中的环形开口；在所述环形开口中形成隔离材料，以形成环形隔离部；在形成所述环形隔离部后的衬底之上形成绝缘层；在所述绝缘层上形成前侧器件；以及以所述环形隔离部和所述绝缘层作为蚀刻停止层对所述衬底的底面进行刻蚀，从而形成背孔。

在一个实施例中，通过热氧化工艺在所述环形孔中形成隔离材料。

在一个实施例中，所述热氧化工艺还使得所述衬底的表面被氧化，从而形成氧化层；其中，以所述环形隔离部、所述氧化层和所述绝缘层作为蚀刻停止层对所述衬底的底面进行刻蚀，从而形成背孔。

在一个实施例中，所述以所述环形隔离部和所述绝缘层为蚀刻停止层对所述衬底的底面进行刻蚀包括：(a)将所述衬底翻转，以将所述衬底的底面朝上；(b)对所述衬底的底面进行刻蚀，从而形成第一凹槽；(c)在所述第一凹槽的底部和侧壁上形成聚合物；(d)去除所述第一凹槽的底部的聚合物，以露出所述衬底；(e)对露出的衬底进行各向同性刻蚀，以形成第二凹槽；将所述第二凹槽作为所述第一凹槽，重复步骤(c)、(d)和(e)，以使得所述各向同性刻蚀停止在所述绝缘层和所述环形隔离部上。

在一个实施例中，在不同的步骤(e)中，对露出的衬底进行各向同性刻蚀的刻蚀速率相同。

在一个实施例中，所述环形开口包括圆形环开口或方形环开口。

在一个实施例中，所述前侧器件包括：在所述绝缘层上的第一电极板；在所述第一电极板上的牺牲层；和在所述牺牲层上的第二电极板。

在一个实施例中，所述方法还包括：去除所述绝缘层的至少一部分和所述环形隔离部；以及去除所述牺牲层，以在所述第一电极板与所述第二电极板之间形成空腔。

在一个实施例中，去除所述绝缘层与所述背孔对应的部分以及在所述衬底上与该部分邻接的一部分，保留所述绝缘层位于所述第一电极板的边缘下的部分。

根据本申请的另一方面，提供了一种麦克风，包括：衬底，所述衬底具有背孔；所述背孔包括：第一部分，其孔径从上至下基本相同；和在所述第一部分下的第二部分，其孔径从上至下逐渐减小。