[发明专利]一种GMR/TMR麦克风的制造方法

说明书

本发明公开了一种GMR/TMR麦克风的制造方法，包括前道步骤和后道步骤；前道步骤包括在晶圆上依次形成绝缘层、振膜层、永磁体；在晶圆上依次形成牺牲层、第一背板层、GMR/TMR的图案；在第一背板层上形成与GMR/TMR连接的连接线；后道步骤包括：在晶圆上沉积第二背板层；对部分第二背板层、第一背板层进行干法RIE蚀刻，以将部分牺牲层露出；对晶圆的背面进行研磨，并通过DRIE的方式刻蚀背腔；腐蚀牺牲层，以释放振膜层。本发明的制造方法，完全采用沉积、刻蚀的MEMS工艺来制造。

技术领域

本发明涉及MEMS麦克风的制造领域，更具体地，涉及一种GMR/TMR麦克风的制造工艺。

背景技术

微机电系统(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)，也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等。微机电系统是在微电子技术(半导体制造技术)基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。

现有的MEMS麦克风，是基于微机电系统制造的一种微型拾音器件。传统的MEMS麦克风通常采用的是平板电容器式的检测机构。这种麦克风只要依次在衬底上形成平板状且通过支撑部间隔开的振膜、背板即可。振膜、背板可忍受较高的温度，这就使得该麦克风在制造时，按照传统的沉积、蚀刻等步骤进行逐层成型即可。

但是对于GMR/TMR麦克风，GMR/TMR属于微型传感器件，且不耐高温，使得该GMR/TMR麦克风不能按照传统的沉积、蚀刻的方式进行制造。必须选择合适的步骤及结构使得GMR/TMR麦克风的制造变为可能。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种GMR/TMR麦克风的制造方法的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种GMR/TMR麦克风的制造方法，包括前道步骤和后道步骤；

所述前道步骤包括：

步骤S100：在晶圆上依次形成绝缘层、振膜层，并在振膜层上形成永磁体的图案；

步骤S200：在振膜层上形成覆盖永磁体的保护层，对保护层进行刻蚀，形成将部分振膜层露出的孔洞；

步骤S300：通过孔洞对部分振膜层进行刻蚀，在振膜层上形成缝隙；

步骤S400：在晶圆上依次形成牺牲层、第一背板层；并在第一背板层上形成与永磁体相对的GMR/TMR的图案；

步骤S500：在第一背板层上形成与GMR/TMR连接的连接线；

所述后道步骤包括：

步骤S600：在晶圆上通过ICPCVD的方式沉积第二背板层，其中ICPCVD的沉积温度为50-250℃；或者在晶圆上通过PECVD的方式沉积第二背板层，其中PECVD的沉积温度为200-250℃；

GMR/TMR与连接线层叠在第一背板层与第二背板层之间；对部分第二背板层、第一背板层进行干法RIE蚀刻，以将部分牺牲层露出；

步骤S700：对与连接线对应位置的第二背板层进行RIE蚀刻，以形成将部分连接线露出的缺口；

步骤S800：通过Liftoff工艺或者湿法腐蚀的方式在缺口的位置形成与连接线连接的焊盘；

步骤S900：对晶圆的背面进行研磨，并通过DRIE的方式刻蚀背腔；

步骤S1000：腐蚀牺牲层，以释放振膜层。

可选地，所述步骤S100中，绝缘层采用SiO₂，通过热氧化或LPCVD的方式形成在晶圆上；振膜层通过LPCVD的方式形成在绝缘层上，且其张应力在0-50MPa。