[发明专利]驻极体电容传声器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种音响检测机构的制造方法，特别涉及一种利用微型机电系统(MEMS：Micro Electro Mechanical Systems)技术所形成的驻极体电容传声器及其制造方法。

背景技术

驻极体电容传声器是具有平行平板电容器的超小型传声器，其工作原理是，若电容器的一个电极响应音压的变动而振动，电容器的静电电容将会变化，该变化最终被变换为电压信号。

驻极体电容传声器有两种类型，一种是将多个部件贴合在一起而制成的贴合型驻极体电容传声器，另一种则是利用半导体技术即MEMS技术将整个传声器制成一体的一体形成型驻极体电容传声器。

因为贴合型驻极体电容传声器制造简单，所以这种驻极体电容传声器一直是主流。但因为利用了贴合技术，所以在例如耐热性的提高、小型化、成本的降低以及贴合部的加工可靠性的提高等方面都受到限制。正因为如此，利用半导体技术将整个传声器制成一体的一体形成型驻极体电容传声器才开始走向实用。

下面，参考图8对专利文献1所公开的现有一体形成型驻极体电容传声器之一例进行详细说明。

图8是专利文献1中所公开的一体形成型驻极体电容传声器的剖视图。

如图8所示，在半导体衬底201上形成有氧化硅膜202，同时，将所规定的区域(边缘区域)留出来除去半导体衬底201和氧化硅膜202而形成薄膜区域213。这里，薄膜区域213是为了保证后述的振动膜212能够从外部接收压力而振动将半导体衬底201的一部分去除后而得到的区域。氮化硅膜203形成在氧化硅膜202上来将薄膜区域213覆盖起来。在氮化硅膜203上形成有一个导电膜，该导电膜成为下电极204和引出布线215。在氮化硅膜203、下电极204以及引出布线215上依序分别形成有氧化硅膜205和氮化硅膜206。这里，在下电极204和氧化硅膜205中形成有漏音孔207。而且，氮化硅膜203及氮化硅膜206将形成有漏音孔207且位于薄膜区域213的那一部分下电极204及氧化硅膜205包围起来。

补充说明一下，由位于薄膜区域213的氮化硅膜203、下电极204、氧化硅膜205以及氮化硅膜206构成振动膜212。氧化硅膜205是将电荷累积起来的驻极体膜。在氮化硅膜206的上方形成有由被氮化硅膜214包围起来的导电膜构成的固定膜(上电极)210。在振动膜212和固定膜210之间形成有空隙209。位于薄膜区域213外侧的氮化硅膜206与固定膜210之间以及位于薄膜区域213外侧的氧化硅膜202与固定膜210之间形成有氧化硅膜208。空隙209形成为至少将薄膜区域213覆盖起来。位于空隙209上方的固定膜210(或者覆盖固定膜210的氮化硅膜214)中形成有多个传音孔211。在氮化硅膜214、固定膜210以及氧化硅膜208中形成开口216来让引出布线215的一部分露出，同时在氮化硅膜214中形成开口217来让固定膜210的一部分露出。

图9(a)到图9(f)是示意地显示现有的驻极体电容传声器的制造方法的各个工序的图，该现有驻极体电容传声器的基本结构与专利文献1中所示的一体形成型驻极体电容传声器的基本结构一样。补充说明一下，在图9(a)到图9(f)中，用同一个符号来表示与图8所示的驻极体电容传声器相同的构成要素，对重复的部分就不再做说明了。同时，为方便说明，对一部分构成要素省略了图示。

首先，如图9(a)所示，在由硅形成的半导体衬底201的表面及背面形成氧化硅膜202。接着，如图9(b)所示，在半导体衬底201的表面一侧的氧化硅膜202上依序形成氮化硅膜203、成为下电极204的导电膜、氧化硅膜205以及氮化硅膜206，同时，通过组合使用光刻与蚀刻技术来形成下电极204、漏音孔207以及振动膜212。

之后，如图9(c)所示，最终形成设有空隙209的牺牲层氧化膜218。

接着，如图9(d)所示，组合使用成膜、光刻以及蚀刻技术在牺牲层氧化膜218上形成由被氮化硅膜214(未示)包围的导电膜构成且具有凹凸结构的固定膜210。之后，在固定膜210中开出传音孔211。之后，如图9(e)所示，组合使用光刻以及蚀刻技术来形成从半导体衬底201的背面一侧穿过该衬底到达该衬底表面一侧的氧化硅膜202的通孔219。

接着，如图9(f)所示，穿过传音孔211将一部分牺牲层氧化膜218湿蚀刻来在固定膜210与振动膜212之间形成空隙209。此时，穿过漏音孔207对半导体衬底201表面一侧的氧化硅膜202也进行部分蚀刻。