[发明专利]CMOS兼容的MEMS麦克风及其制造方法

权利要求书

1.一种CMOS兼容的MEMS麦克风，包括：

SOI基底，其中，CMOS电路容纳在该SOI基底的硅器件层上；

利用所述硅器件层的一部分形成的麦克风振膜，其中，所述麦克风振膜掺杂为导电性的；

麦克风背板，该麦克风背板包括夹有金属层的CMOS钝化层和多个通孔，该麦克风背板设置在所述硅器件层的上方，其中，所述多个通孔形成在该麦克风背板的与所述麦克风振膜相对的部分中，并且所述金属层形成为所述背板的电极板；

多个突出件，该多个突出件从与所述振膜相对的麦克风背板的下表面延伸出来；以及

空气间隙，该空气间隙设置在所述振膜和所述麦克风背板之间，其中，构成所述空气间隙的边界的隔离件设置在所述振膜之外或设置在所述振膜的边缘上，

其中，在所述振膜下方的所述基底中形成背孔以允许声音通过，以及

所述麦克风振膜用作电极板，以与所述麦克风背板的电极板形成可变电容性传感元件。

2.根据权利要求1所述的CMOS兼容的MEMS麦克风，还包括：

互联柱，该互联柱包括一个层叠在另一个上且垂直对齐的多个电互联单元，该互联柱设置在所述振膜和所述背板之间，用于利用CMOS金属互联方法在力学上对所述振膜进行悬置、以及在电学上对所述振膜向外进行引线，

其中，每个所述互联单元包括CMOS电介质氧化物层以及形成在其中的通孔，所述通孔填充有第一金属，并且第二金属沉积在填充有所述金属的通孔的顶部。

3.根据权利要求2所述的CMOS兼容的MEMS麦克风，其中，所述互联柱设置在所述振膜的中心处。

4.根据权利要求3所述的CMOS兼容的MEMS麦克风，其中，所述振膜与所述SOI基底分开。

5.根据权利要求2所述的CMOS兼容的MEMS麦克风，其中，所述互联柱设置在所述振膜的边缘上。

6.根据权利要求1所述的CMOS兼容的MEMS麦克风，其中，所述麦克风振膜为圆形、或方形、或长方形或其它多边形形状。

7.根据权利要求2所述的CMOS兼容的MEMS麦克风，其中，所述麦克风振膜进行掺杂以与CMOS金属层形成良好的电学接触。

8.根据权利要求1所述的CMOS兼容的MEMS麦克风，其中，所述隔离件用CMOS电介质硅氧化物层形成。

9.根据权利要求8所述的CMOS兼容的MEMS麦克风，其中，所述CMOS电介质硅氧化物层包括LPCVD或PECVD氧化物，或PSG或BPSG氧化物，或上述氧化物的组合。

10.根据权利要求1所述的CMOS兼容的MEMS麦克风，其中，夹在所述CMOS钝化层内的所述CMOS金属层与外部环境完全隔开；以及所述CMOS钝化层包括PECVD氮化硅层。

11.根据权利要求1所述的CMOS兼容的MEMS麦克风，其中，所述隔离件在其每个侧面上也具有用槽形成的隔离墙，并且所述槽填充有CMOS钝化层以包护所述麦克风结构。

12.根据权利要求11所述的CMOS兼容的MEMS麦克风，其中，所述突出件由填充有同样的CMOS钝化层的浅槽形成。

13.一种CMOS兼容的MEMS麦克风的制造方法，包括：

通过图案化SOI基底的硅器件层形成麦克风振膜，并对该麦克风振膜掺杂以使该麦克风振膜可导电；

在所述硅器件层以及所述麦克风振膜上形成CMOS电介质氧化物层；

在所述CMOS电介质氧化物层中形成多个深槽和多个浅槽，其中，所述深槽从所述CMOS电介质氧化物层的上表面垂直地形成到所述硅器件层的上表面，所述浅槽从与所述麦克风振膜相对的所述CMOS电介质氧化物层的上表面垂直地形成到CMOS电介质氧化物层的预定深度；

通过在所述槽中沉积CMOS钝化层形成隔离墙和多个突出件；

通过顺序沉积CMOS钝化层、金属层和CMOS钝化层在所述CMOS电介质氧化物层上形成麦克风背板，其中在与所述麦克风振膜相对的所述麦克风背板部分中形成多个通孔；

通过去掉所述麦克风振膜下方的SOI基底部分形成背孔；以及

通过去掉所述多个深槽所界定的CMOS电介质氧化物层部分之外的CMOS电介质氧化物层形成空气间隙。