[发明专利]电容式微型硅麦克风及其制备方法

权利要求书

1.一种电容式微型硅麦克风，包括衬底和振动膜，所述衬底包括正面、与所述正面相对设置的背面，其特征在于：所述衬底还包括自正面内凹形成的若干个声孔、自所述声孔底端连通形成的上腔体、悬空于所述上腔体上的背极板、以及自背面内凹形成的下腔体，所述振动膜悬空设置于所述背极板上，所述上腔体与下腔体连通形成所述电容式微型硅麦克风的背腔。

2.根据权利要求1所述的电容式微型硅麦克风，其特征在于：所述下腔体包括一个整体图形或者多个图形的组合。

3.根据权利要求1或2所述的电容式微型硅麦克风，其特征在于：所述背腔的剖面形状包括T形。

4.根据权利要求2所述的电容式微型硅麦克风，其特征在于：所述下腔体由4个小腔体组合而成。

5.根据权利要求1所述的电容式微型硅麦克风，其特征在于：所述声孔截面形状包括圆形或矩形。

6.根据权利要求1所述的电容式微型硅麦克风，其特征在于：所述振动膜设有若干个与衬底连接的支撑点，所述支撑点通过柔性梁与振动膜连接。

7.根据权利要求6所述的电容式微型硅麦克风，其特征在于：所述柔性梁包括螺旋梁。

8.根据权利要求7所述的电容式微型硅麦克风，其特征在于：所述支撑点和螺旋梁均由在所述振动膜内开设的窄槽形成。

9.根据权利要求1所述的电容式微型硅麦克风，其特征在于：所述电容式微型硅麦克风还包括由所述振动膜朝背极板延伸形成的凸点，所述凸点悬空设置于背极板上方。

10.一种电容式微型硅麦克风的制备方法，其特征在于：所述电容式微型硅麦克风的制备方法包括如下步骤：

S1：提供一硅基片，采用微细加工工艺于所述硅基片正面部分形成网状悬空结构作为背极板，悬空腔部分作为上腔体；

S2：于所述背极板上和上腔体内淀积氧化硅以形成绝缘层，所述上腔体内的绝缘层作为刻蚀下腔体的刻蚀自停止层；

S3：于所述绝缘层上淀积多晶硅层并进行光刻和刻蚀以形成振动膜；

S4：于所述振动膜以及硅基片上淀积金属形成压焊点；

S5：于所述硅基片背面采用光刻及深硅刻蚀形成下腔体，自停止于自停止层；

S6：于硅基片背面腐蚀自停止层、以及背极板和振动膜之间的绝缘层，使下腔体和上腔体连通形成背腔、以及使振动膜成为可动结构。

11.根据权利要求10所述的电容式微型硅麦克风的制备方法，其特征在于：在所述步骤S1中，所述背极板和上腔体采用如下步骤形成：

SS1：于硅基片正面采用淀积工艺制作氧化硅薄膜形成深硅刻蚀的掩膜；

SS2：采用光刻、腐蚀掩膜及各向异性深硅刻蚀工艺在硅基片上形成深槽；

SS3：采用各向同性深硅刻蚀工艺在深槽的下方形成上腔体。

12.根据权利要求11所述的电容式微型硅麦克风的制备方法，其特征在于：在所述步骤SS1中，所述深槽截面形状包括圆形或矩形。

13.根据权利要求10所述的电容式微型硅麦克风的制备方法，其特征在于：在所述步骤S1中，所述背极板和上腔体采用如下步骤形成：

SS1’：于所述硅基片上淀积氧化硅作为刻蚀掩膜，然后采用光刻、刻蚀并进行各向异性硅刻蚀形成深槽；

SS2’：采用LPCVD再淀积一层氧化硅，同时，深槽的侧壁及底部也形成一层氧化硅；

SS3’：采用各向异性刻蚀工艺去除深槽底部的氧化硅，再采用各向异性硅刻蚀工艺将深槽的深度变深；

SS4’：采用KOH或TMAH湿法腐蚀深槽的下方形成上腔体。

14.根据权利要求10所述的电容式微型硅麦克风的制备方法，其特征在于：在所述步骤S2与S3之间包括如下步骤：于所述绝缘层上采用光刻、腐蚀工艺形成凹槽；然后在步骤S3中，在淀积多晶硅层时，于所述凹槽内同时淀积多晶硅层以形成凸点。

15.根据权利要求10所述的电容式微型硅麦克风的制备方法，其特征在于：在所述步骤S3中，在形成所述振动膜的同时，在所述振动膜上通过光刻和刻蚀工艺还形成有用以连接硅基片和振动膜的支撑点、以及用以连接振动膜和支撑点的螺旋梁。