[发明专利]与集成电路集成的麦克风

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路的领域。更特别地，本发明涉及将麦克风集成在集成电路中。

背景技术

在集成电路中集成麦克风需要形成背腔体从而获得期望水平的麦克风灵敏度。形成具有足够容积的背腔体会增加集成电路的制造成本和复杂度。

发明内容

一种包含具有背侧腔体的电容式麦克风的集成电路可以形成为背侧腔体位于集成电路的衬底内。可以衬底表面上穿过介电支撑层形成进入孔，从而为刻蚀剂提供进入衬底，以形成背侧腔体。可以在电容式麦克风的固定板和可渗透膜形成之后，通过将刻蚀剂穿过可渗透膜并穿过进入孔提供到衬底来刻蚀背侧腔体。

附图说明

参考附图描述示例实施例，其中：

图1A-1I是根据第一实施例形成的含有电容式麦克风的集成电路的剖面图，其按制造的连续阶段描绘。

图2A-2H是根据第二实施例形成的含有电容式麦克风的集成电路的剖面图，其按制造的连续阶段描绘。

图3A-3H是根据第三实施例形成的含有电容式麦克风的集成电路的剖面图，其按制造的连续阶段描绘。

图4A-4G是根据第三实施例形成的含有电容式麦克风的集成电路的剖面图，其按制造的连续阶段描绘。

图5是含有具有背侧腔体的电容式麦克风的集成电路的剖面图，该背侧腔体包括多于一个腔室。

具体实施方式

可以通过以下步骤在集成电路中形成电容式麦克风：在集成电路的衬底中刻蚀背腔体，使得腔体不延伸到衬底的底面。腔体的刻蚀会在集成电路的顶面进一步执行。可以在衬底的顶面上形成介电支撑层，并且可以在介电支撑层中形成进入孔（access hole），从而为腔体刻蚀剂提供从集成电路的顶面到衬底的进入。

图1A-1I根据第一示例实施例描绘了制造包括电容式麦克风的集成电路的连续阶段。

如在图1A中示出，在衬底1002之中和之上形成集成电路1000，衬底1002通常是单晶硅晶圆，但可以是绝缘体上硅（SOI）晶圆、具有不同晶向的区域的混合晶向技术（HOT）晶圆，或在衬底1002的顶面的半导体区域适合制造IC 1000的其它结构。在衬底1002的顶面形成介电支撑层1004。在该实施例中，介电支撑层1004基本由场氧化物1004使用浅槽隔离（STI）工艺形成，其中将槽（通常是200到500纳米深）刻蚀到集成电路1000中，通常通过在槽的侧壁上生长热氧化层来电气钝化槽，并且通常通过由高密度等离子体（HDP）工艺或基于臭氧的热化学汽相淀积（CVD）工艺（也称为高深宽比工艺（HARP））用绝缘材料（通常是二氧化硅）填充槽。使用硅局部氧化（LOCOS）工艺形成场氧化物的介电支撑层是在替换实施例的范围内。在场氧化物1004中形成进入孔1006，从而在随后的腔体刻蚀步骤中提供进入衬底1002。场氧化物1004在为电容式麦克风定义的区域中是连续的。可以在衬底1002的顶面上在进入孔1006上方形成一个或更多可选的硅化物块层1008，从而在随后的制造步骤期间防止在衬底1002上形成金属硅化物。在一个示例中，硅化物块层1008可以是厚度在10和100纳米厚之间的氮化硅，或在另一示例中，可以是厚度在250和200纳米之间的二氧化硅。如果形成硅化物块层1008，则可以在随后的制造步骤期间去除它。

在图1B中，在相邻于进入孔1006的场氧化物1004上形成固定板1010。固定板1010提供电容式麦克风的一块电容器板。可以与固定板1010同时形成可选膜端子1012，如在图1B中示出，或可以在其它制造步骤中形成可选膜端子1012。在该实施例的一个实现中，固定板1010和可选膜端子1012（如果形成的话）可以是完全硅化的多晶硅。在该实施例的其它实现中，固定板1010和可选膜端子1012（如果形成的话）可以是金属，例如钨或铝。在一个实现中，固定板1010的宽度可以小于100微米。可以在固定板1010上可选地形成保护层（未示出）（其可能是电绝缘层），从而在电容式麦克风的操作寿命期间隔离固定板1010。

在图1C中，可以在衬底1002上方形成可选的互连级和介电级1014。介电级可以是二氧化硅或低k介电材料，例如有机硅酸盐玻璃（OSG）、碳掺杂二氧化硅（SiCO或CDO）或甲基倍半硅氧烷（MSQ）。互连级可以包括铝或铜。