[发明专利]具有偏向控制的压电麦克风及其制造方法

权利要求书

1.一种具有偏向控制的压电麦克风的制造方法，包含：

形成隔膜于硅(Si)衬底上方，该硅衬底具有第一及第二牺牲层设置于该硅衬底的相对表面上，该隔膜形成于该第一牺牲层上；

形成第一硬掩膜(HM)于该隔膜上方；

形成穿过该第一硬掩膜且部分穿过该隔膜的第一及第二通孔而暴露该隔膜的一部分；

形成第一垫层于该第一及该第二通孔中且于该第一硬掩膜上方；

形成第一沟槽到在该第一及该第二通孔之间的该第一牺牲层以及在该第一沟槽与第二通孔之间的第一间隙；

图案化在该隔膜上方、在该第一及该第二通孔、该第一沟槽及该第一间隙中的第二硬掩膜，以暴露该第一垫层在该第一及该第二通孔周围的区域，及形成第二间隙在该第一通孔及该第一沟槽之间；以及

形成第二垫层于该第二硬掩膜上方且于在该第一及该第二通孔周围的暴露区域及该第二间隙中以形成数个垫结构，其中，从该第二间隙中延伸出的该垫结构是互锁/挡止件结构。

2.如权利要求1所述的具有偏向控制的压电麦克风的制造方法，其中，该隔膜的形成是通过：

形成种子层于该第一牺牲层上方；

图案化在该种子层上方的下金属薄膜；

图案化在第一装置层上方的中间金属薄膜，其中，该第一装置层在该下金属薄膜上方；

形成上金属薄膜于第二装置层上方，其中，该第二装置层在该中间金属薄膜上方；以及

形成钝化层于该上金属薄膜上方。

3.如权利要求2所述的具有偏向控制的压电麦克风的制造方法，其中，通过平坦化该硬掩膜将该第二硬掩膜图案化到100纳米至1000纳米的厚度，然后蚀刻该第二硬掩膜以形成第二间隙且暴露该第一垫层在该第一及该第二通孔周围的区域。

4.如权利要求1所述的具有偏向控制的压电麦克风的制造方法，包含：

形成该第一垫层到0.1 µm至0.2 µm的厚度以及形成该第二垫层到200nm至2000nm的厚度。

5.如权利要求1所述的具有偏向控制的压电麦克风的制造方法，包含：

图案化该第二硬掩膜形成邻近在该第二通孔周围的暴露区域的间隙，藉此在该第一通孔上方形成第一垫结构，在该第二通孔上方形成第二垫结构，以及形成邻近该第二通孔的第三垫结构。

6.如权利要求5所述的具有偏向控制的压电麦克风的制造方法，进一步包含：

图案化该第二硬掩膜形成在该第一通孔与该第一沟槽之间向下延伸到该隔膜的一部份的第二间隙，藉此也形成该第二垫层于该第二间隙中以形成从该第二间隙伸出且在该第一沟槽和该隔膜的一部分上方的互锁/挡止件结构。

7.如权利要求6所述的具有偏向控制的压电麦克风的制造方法，进一步包含：

形成第二硬掩膜于该第二垫层上方到1 µm至5 µm的厚度；

从该硅衬底移除该第二牺牲层；以及

形成第二沟槽，该第二沟槽穿过该硅衬底的中部且穿过该第一牺牲层在该第一沟槽下面的部分。

8.如权利要求7所述的具有偏向控制的压电麦克风的制造方法，进一步包含：

用气相氩氟酸(VHF)蚀刻制程完全移除该第二硬掩膜。

9.如权利要求6所述的具有偏向控制的压电麦克风的制造方法，其中，形成该第二垫层包括：图案化该第二垫层，然后向下蚀刻该第二垫层到该第二硬掩膜。

10.如权利要求2所述的具有偏向控制的压电麦克风的制造方法，其中：

该种子层由氮化铝(AlN)形成，

该金属薄膜由钼(Mo)、钛(Ti)、铂(Pt)或铝(Al)形成，

该种子层有20纳米(nm)至200 nm的厚度，

该金属薄膜有20 nm至200 nm的厚度，

该第一及该第二装置层有100 nm至1000 nm的厚度，以及

该钝化层有20 nm至200 nm的厚度。