[发明专利]基于压电薄膜的MEMS麦克风芯片及悬膜单元制备方法

权利要求书

1.基于压电薄膜的MEMS麦克风芯片，其特征在于，包括MEMS芯片基底(2)，所述的MEMS芯片基底(2)上开设有上下贯通的空腔(3)，所述的空腔(3)上安装有由多组悬膜单元(1)串联而成的悬膜体，所述的悬膜体密封覆盖在空腔(3)上，所述的悬膜单元(1)以压电层(7)为基底，分别在压电层(7)上下两面依次叠设金属钼层(6)、氧化硅层(5)和氮化硅层(4)。

2.根据权利要求1所述的基于压电薄膜的MEMS麦克风芯片，其特征在于，所述的悬膜体为五边形结构，悬膜体由五个悬膜单元(1)组合拼接而成，每个悬膜单元(1)均呈三角形。

3.一种悬膜单元的制备方法，其特征是：制备如权利要求1中所述的悬膜单元(1)，步骤如下：

步骤一、将硅晶圆进行RCA清洗，并激光打标；

步骤二、打标后的硅晶圆投入PECVD设备的生长腔中，生长SiO₂/Si₃N₄；

步骤三、生长SiO₂/Si₃N₄后的硅晶圆涂光刻胶，用涂胶显影机固胶，放入光刻机中按照掩模版一进行光刻，随后进行显影操作，热板固胶；

步骤四、磁控溅射生长下极板，即溅射一层金属钼；

步骤五、去胶，再次涂胶，并以掩膜版二光刻电极连接区域；

步骤六、去胶，再次涂胶，并以掩膜版三光刻压电层生长区域，并用MOCVD设备生长压电层；

步骤七、去胶，再次涂胶，并于掩膜版四光刻上极板区域，用磁控溅射生长上极板，即溅射一层金属钼；

步骤八、去胶，再次涂胶，并以掩膜版五光刻电极连接区域；

步骤九、去胶，再次涂胶，并以掩膜版六光刻保护层区域，用PECVD设备生长氧化硅层；

步骤十、去胶，再次涂胶，并以掩膜版7光刻背面悬膜区域；

步骤十一、在正反面用PVD设备生长一层金属铝，然后在背面采用深硅刻蚀工艺刻蚀悬膜区域，制备成悬膜单元(1)。

4.根据权利要求3所述的一种悬膜单元的制备方法，其特征是：步骤一中的硅晶圆厚度为400um。

5.根据权利要求3所述的一种悬膜单元的制备方法，其特征是：步骤二中SiO₂/Si₃N₄的生长厚度为1.5um，生长时间为30分钟。

6.根据权利要求3所述的一种悬膜单元的制备方法，其特征是：步骤四中，溅射金属钼厚度为0.5um，溅射时间为1小时；步骤七中，溅射金属钼厚度为0.5um，溅射时间为1小时。

7.根据权利要求3所述的一种悬膜单元的制备方法，其特征是：步骤六中，用MOCVD设备生长压电层生长厚度为400nm，生长时间为40分钟。

8.根据权利要求3所述的一种悬膜单元的制备方法，其特征是：步骤九中，用PECVD设备生长氧化硅层，厚度200nm，生长时间为10分钟。

9.根据权利要求3所述的一种悬膜单元的制备方法，其特征是：步骤十一中，PVD设备生长金属铝，厚度为200nm；深硅刻蚀工艺刻蚀悬膜区域的刻蚀时间为1.5小时。