[发明专利]麦克风及其制造方法

说明书

本发明提供了一种麦克风及其制造方法，由于先基于第一牺牲层的第一开口使得第二牺牲层随形形成凹槽，再在凹槽中形成第二开口，之后可以在第二开口中填充刻蚀停止层，以形成侧向停止结构，由此在通过释放孔对第一牺牲层和第二牺牲层进行各向同性刻蚀牺牲层以形成麦克风的振膜和背板之间的空腔时，刻蚀可以停止在侧向停止结构的表面，实现了第一牺牲层和第二牺牲层的侧掏距离可控的效果，降低了对各向同性刻蚀工艺的限制，且在形成空腔后能形成更加稳固的支撑柱，提高了麦克风的机械可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，特别涉及一种麦克风及其制造方法。

背景技术

电容式麦克风，因具有宽广的频率响应、超高的灵敏度、超快的瞬时响应速度、超低的触摸杂音、耐摔与耐冲击等特性，而被广泛应用。电容式麦克风通常有两个极板，分别被称为振膜和背板，振膜和背板之间有空腔，声音引起振膜振动，从而实现声音的录入。

目前，电容式麦克风的制造过程中，请参考图1所示，通常通过需要借助牺牲层102在振膜101和背板104之间制造空腔106，具体过程包括：先在基底100和振膜101上生长氧化硅作为牺牲层102，然后在牺牲层102上依次形成刻蚀停止层103以及用于制作背板104的导电材料层，接着刻蚀制作背板104的导电材料层以形成释放孔105，之后，借助释放孔105并通过湿法刻蚀去除用于形成空腔106的区域中的牺牲层102，进而获得空腔106。

上述形成空腔106的方法存在以下缺陷：

1、由于在湿法刻蚀牺牲层102的过程中，该湿法刻蚀会向空腔106的两侧横向刻蚀（也可以称为侧向刻蚀），而该湿法刻蚀使用的刻蚀液的新旧程度以及刻蚀时间等因素均会影响该横向刻蚀的程度，由此导致该湿法刻蚀无法保证基底100（即晶圆片）的不同位置上的横向刻蚀深度的一致性，即基底100（即晶圆片）上在湿法刻蚀去除多余牺牲层时的横向刻蚀深度（即侧掏距离）不固定。

2、如果缩短湿法刻蚀的时间来减少横向刻蚀程度，会造成在振膜101或者刻蚀停止层103上残留牺牲层102的问题。

3、如果加长湿法刻蚀的时间来避免造成在振膜101或者刻蚀停止层103上残留牺牲层102的问题，则会加大横向刻蚀程度，造成横向刻蚀深度（即侧掏距离）扩大，使得剩余的牺牲层102a在用于背板104和振膜101以及基底100之间的支撑结构时，其机械强度变低，容易坍塌。

因此，急需要一种麦克风及其制造方法，在通过释放孔各向同性刻蚀（例如湿法刻蚀）牺牲层以形成麦克风的振膜和背板之间的空腔时，能够控制牺牲层的侧掏距离（即牺牲层的横向刻蚀程度），进而改善麦克风的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种麦克风及其制造方法，在通过释放孔各向同性刻蚀牺牲层以形成麦克风的振膜和背板之间的空腔时，能够控制牺牲层的侧掏距离（即牺牲层的横向刻蚀程度），进而改善麦克风的性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种麦克风的制造方法，其包括以下步骤：

提供一衬底，所述衬底上形成有振膜；

在所述衬底和所述振膜上覆盖第一牺牲层，并在待形成空腔的区域外围的第一牺牲层中形成第一开口，所述第一开口的顶角为圆角；

在所述第一牺牲层上覆盖第二牺牲层，且填充在所述第一开口中的所述第二牺牲层随着所述第一开口的形状形成凹槽；

刻蚀所述凹槽中的第二牺牲层，以形成线宽小于所述凹槽的第二开口，所述第二开口的顶角为圆角，且所述第二开口的顶角处及其上方的第二牺牲层的表面至少具有两段曲率半径不同的弧面；

在所述第二牺牲层上覆盖刻蚀停止层，所述刻蚀停止层填满所述凹槽和所述第二开口，以形成侧向刻蚀停止结构；

在所述刻蚀停止层上覆盖背板材料层，并刻蚀所述背板材料层和所述刻蚀停止层，以形成释放孔；