[发明专利]MEMS器件与MEMS麦克风的制造方法

说明书

本申请公开了一种MEMS器件与MEMS麦克风的制造方法。该MEMS器件的制造方法包括：基于同一衬底形成多个微机电结构，每个微机电结构包括衬底的一部分、位于衬底上的振动膜和位于振动膜上的具有至少一个通孔的背极板；以及切割衬底以将每个微机电结构分离，在切割衬底的步骤之前，制造方法还包括在至少一个微机电结构上形成连接部与防护层，连接部固接在防护层与背极板之间，以使防护层与背极板分隔，其中，振动膜与背极板构成可变电容，防护层与振动膜分别位于背极板的两侧，防护层用于阻挡异物经通孔进入背极板与振动膜之间的间隙。该制造方法通过在微机电结构上设置防护层，从而改善了异物导致微机电结构中背极板与振动膜短路的问题。

技术领域

本申请涉及半导体器件制造领域，更具体地，涉及MEMS器件与MEMS麦克风的制造方法。

背景技术

基于微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)制造的器件被称为MEMS器件，MEMS器件主要包括振动膜与背极板，并且振动膜与背极板之间具有间隙。气压的改变会导致振动膜变形，振动膜与电极板之间的电容值发生改变，从而转换为电信号输出。

在传统的MEMS麦克风结构中，主要由背极板和振动膜两个平行板电容结构组成，而背极板是多孔结构，在麦克风产品加工和使用过程中会引入异物，例如灰尘颗粒、水、油污等等，如果这些异物进入了振动膜与背极板之间的间隙中，这些异物极易导致振动膜与电极板之间出现短路的问题，进而使得MEMS器件失效。目前业内大部分解决此类问题的方案都是通过在背面的封装端引入防尘材料，这种防尘材料和加工成本高。

因此，希望提供改进的MEMS器件制造方法，以提高产品的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了两种改进的MEMS器件制造方法，通过在微机电结构上设置防护层，从而阻挡了异物经过背极板的通孔进入背极板与振动膜的间隙中，改善了异物导致微机电结构中背极板与振动膜短路的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种MEMS器件制造方法，包括：基于同一衬底形成多个微机电结构，每个所述微机电结构包括所述衬底的一部分、位于所述衬底上的振动膜和位于所述振动膜上的具有至少一个通孔的背极板；以及切割所述衬底以将每个所述微机电结构分离，在切割所述衬底的步骤之前，所述制造方法还包括在至少一个所述微机电结构上形成连接部与防护层，所述连接部固接在所述防护层与所述背极板之间，以使所述防护层与所述背极板分隔，其中，所述振动膜与所述背极板构成可变电容，所述防护层与所述振动膜分别位于所述背极板的两侧，所述防护层用于阻挡异物经所述通孔进入所述背极板与所述振动膜之间的间隙。

可选地，形成所述连接部的方法包括：在所述背极板上形成第一刻胶层；经第一掩膜版照射所述第一光刻胶层以固化部分所述第一光刻胶层；以及去除所述第一光刻胶层未被固化的部分，其中，被固化的所述第一光刻胶层保留在所述背极板上并作为所述连接部。

可选地，形成所述防护层的步骤包括：形成覆盖所述背极板与所述连接部的第二光刻胶层；经第二掩模照射所述第二光刻胶层以固化部分所述第二光刻胶层；以及去除所述第二光刻胶层未被固化的部分，其中，被固化的所述第二光刻胶层与所述连接部固定连接并作为所述防护层。

可选地，所述连接部位于所述背极板的边缘，并呈多个分隔的柱体结构，去除所述第二光刻胶层未被固化的部分的步骤包括：采用刻蚀剂去除所述第二光刻胶层未被固化的部分，所述刻蚀剂经所述柱体结构之间的空隙与所述防护层下方的所述第二光刻胶层接触。