[发明专利]采用多孔SOI硅硅键合的MEMS硅麦克风及其制造方法

权利要求书

1.一种采用多孔SOI硅硅键合的MEMS硅麦克风的制造方法，包括多孔背极板硅基（1）及位于所述多孔背极板硅基上方的单晶硅振膜（2），其特征在于：所述的多孔背极板硅基（1）和单晶硅振膜（2）作为麦克风电容的两极板，经过硅硅键合工艺键合成一体；所述麦克风的制造方法包括如下步骤：

a、采用导电性良好的背极板硅基；

b、在上述背极板硅基上DRIE刻蚀出若干盲孔，此盲孔为麦克风的声孔；

c、在上述背极板硅基上热氧化出一层氧化硅层；

d、提供导电性良好的单晶硅作为振动薄膜基板，并在该基板上热氧化出一层氧化硅层；

e、将上述振动薄膜基板和背极板硅基键合；

f、将上述振动薄膜基板减薄成为振动薄膜；

g、等离子刻蚀上述振动薄膜，刻蚀贯穿振动薄膜，刻蚀部分下面的氧化硅，形成所需小凸柱的外轮廓；

h、等离子刻蚀贯穿上述振动薄膜及其下的氧化硅，露出背极板硅基上沉积金属电极的面；

i、在上述器件表面LPCVD掺杂多晶硅；

j、去除上述器件中背极板硅基背面的多晶硅和氧化硅；

k、在上述器件上表面沉积金属层；

l、刻蚀贯穿上述器件的金属层及其下的多晶硅，形成金属电极和小凸柱；

m、在上述器件上表面沉积一层PECVD氧化硅；

n、在上述器件的背极板硅基背面DRIE蚀刻背腔直至背极板硅基上的氧化硅，背腔位于声孔的正下方；

o、湿法去除上述器件中PECVD生成的氧化硅；

p、湿法去除上述器件中背极板硅基背腔及声孔间的氧化硅以及振动薄膜振动部分下方的氧化硅，释放振动薄膜。

2.一种由权利要求 1 所述制造方法获得的采用多孔SOI硅硅键合的MEMS硅麦克风，其特征在于：多孔背极板硅基（1）和单晶硅振膜（2）均导电良好，作为麦克风电容的两极板；多孔背极板硅基（1）上沉积有背极板多晶硅（7），背极板多晶硅（7）上沉积有背极板金属电极（6），背极板金属电极（6）经背极板多晶硅（7）和多孔背极板硅基（1）电连接；多孔背极板硅基（1）上设有声孔（3）和背腔（4），声孔（3）和背腔（4）相通；单晶硅振膜（2）上设有小凸柱（8），小凸柱（8）的材质为多晶硅和金属层，小凸柱（8）避免单晶硅振膜（2）和多孔背极板硅基（1）的吸合；单晶硅振膜（2）上沉积有振膜多晶硅（11），振膜多晶硅（11）上沉积有振膜金属电极（10），振膜金属电极（10）经振膜多晶硅（11）和单晶硅振膜（2）电连接；振膜金属电极（10）和背极板电极（6）均采用Al/Cu合金与TiN材质，分别为麦克风电容两极板的输出信号引出端，用来与CMOS信号放大电路实现电连接；单晶硅振膜（2）和多孔背极板硅基（1）经硅硅键合工艺键合成一体，单晶硅振膜（2）由氧化硅层（9）支撑悬于多孔背极板硅基（1）的上方，单晶硅振膜（2）和多孔背极板硅基（1）之间设有气隙（5），多孔背极板硅基（1）、单晶硅振膜（2）和气隙（5）形成电容结构。

3.根据权利要求 2 所述的采用多孔SOI硅硅键合的MEMS硅麦克风，其特征在于：所述的单晶硅振膜（2）是利用单晶硅片减薄后形成的，所述的单晶硅振膜（2）厚度为2～3微米。

4.根据权利要求 3所述的采用多孔SOI硅硅键合的MEMS硅麦克风，其特征在于：所述的单晶硅振膜（2）和多孔背极板硅基（1）之间的气隙（5）由湿法刻蚀氧化硅形成。