一種mems麥克風(fēng)及其制備方法、電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種MEMS麥克風(fēng)及其制備方法、電 子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，在傳感器（sensor)類產(chǎn)品的市場(chǎng)上，智能手機(jī)、集 成CMOS和微機(jī)電系統(tǒng)（MEM巧器件日益成為最主流、最先進(jìn)的技術(shù)，并且隨著技術(shù)的更新， 并朝尺寸小、性能高和功耗低的方向發(fā)展。
[0003] 其中，MEMS傳感器廣泛應(yīng)用于汽車電子：如TPMS、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力傳感器、汽車剎 車系統(tǒng)笠氣壓力傳感器、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管壓力傳感器（TMAP)、柴油機(jī)共軌壓力傳感器； 消費(fèi)電子：如胎壓計(jì)、血壓計(jì)、楓用砰、健康砰，洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、電冰箱、微波爐、烤箱、吸塵 器用壓力傳感器，空調(diào)壓力傳感器，洗衣機(jī)、飲水機(jī)、洗碗機(jī)、太陽(yáng)能熱水器用液位控制壓力 傳感器；工業(yè)電子；如數(shù)字壓力表、數(shù)字流量表、工業(yè)配料稱重等，電子音像領(lǐng)域：麥克風(fēng)等 設(shè)備。
[0004] 在MEMS領(lǐng)域中，電容式MEMS器件的工作原理是由振膜（diap虹agm)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生 電容的變化，利用電容變化量進(jìn)行運(yùn)算和工作的，現(xiàn)有常用的MEMS麥克風(fēng)包括振膜、背板 及位于背板下方的背腔組成。通過(guò)振膜將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
[0005] -般為了提高麥克風(fēng)的靈敏度，常使用剛度系數(shù)K較小或者采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)降低麥 克風(fēng)振膜（diap虹agm)的剛度系數(shù)。但是振膜（diap虹agm)的剛度系數(shù)低會(huì)導(dǎo)致麥克風(fēng)的 頻率響應(yīng)性能變差。
[0006] 因此制備靈敏度高且頻率響應(yīng)不受影響的麥克風(fēng)比較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，送將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn) 一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的 關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[000引本發(fā)明為了克服目前存在問(wèn)題，提供了一種MEMS麥克風(fēng)，包括：
[0009] 半導(dǎo)體襯底；
[0010] 第一背板，位于所述半導(dǎo)體襯底上；
[0011] 振膜，位于所述第一背板的上；
[0012] 第二背板，位于所述振膜的上；
[0013] 其中，所述第一背板和所述振膜之間形成有第一空腔，所述第二背板和所述振膜 之間形成有第二空腔；
[0014] 所述第一空腔下方的所述半導(dǎo)體襯底中形成有背腔。
[0015] 可選地，所述第一背板和所述第二背板與所述振膜之間的距離相等。
[0016] 可選地，所述第一背板、所述第二背板和所述振膜上均設(shè)置有焊盤(pán)。
[0017] 可選地，在所述MEMS麥克風(fēng)的一端，所述第二背板、所述振膜和所述第一背板呈 臺(tái)階形結(jié)構(gòu)設(shè)置，所述焊盤(pán)設(shè)置于水平臺(tái)階上。
[0018] 可選地，在所述振膜的下表面上形成有朝向所述第一背板的凸起。
[0019] 可選地，在所述第二背板的下表面上形成有朝向所述振膜的凸起。
[0020] 可選地，所述半導(dǎo)體襯底和所述第一背板之間還形成有絕緣層。
[0021] 可選地，所述振膜與所述第一背板之間形成有第一犧牲層；
[0022] 所述振膜和所述第二背板之間形成有第二犧牲層。
[0023] 可選地，所述第一背板和所述第二背板上設(shè)置有若干開(kāi)口。
[0024] 本發(fā)明還提供了一種MEMS麥克風(fēng)的制備方法，包括：
[0025] 步驟Sl ;提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成有第一背板；
[0026] 步驟S2 ;沉積第一犧牲層，W覆蓋所述第一背板；
[0027] 步驟S3 ;在所述第一犧牲層上形成振膜；
[0028] 步驟S4 ;沉積第二犧牲層，W覆蓋所述振膜；
[0029] 步驟S5 ;在所述第二犧牲層上形成第二背板；
[0030] 步驟S6 ;在所述第二背板上接合操作晶圓；
[0031] 步驟S7 ;反轉(zhuǎn)步驟S6中得到的元件，并圖案化所述半導(dǎo)體襯底，W形成露出所述 第一背板的背腔；
[0032] 步驟S8 ;反轉(zhuǎn)步驟S7中得到的元件，去除所述操作晶圓；
[0033] 步驟S9 ;去除部分所述第一犧牲層和部分所述第二犧牲層，W在所述第一背板和 所述振膜之間形成第一空腔，在所述第二背板和所述振膜之間形成第二空腔。
[0034] 可選地，所述步驟Sl包括：
[0035] 步驟Sll ;提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成有絕緣層；
[0036] 步驟S12 ;在所述絕緣層上形成第一背板并圖案化，W在所述第一背板中形成若 干第一開(kāi)口。
[0037] 可選地，在所述步驟S2中，沉積所述第一犧牲層并圖案化，W在所述第一犧牲層 中形成若干第一凹槽。
[0038] 可選地，在所述步驟S3中，還進(jìn)一步包括圖案化所述振膜的步驟，W去除部分所 述振膜，露出部分所述第一犧牲層，形成臺(tái)階形結(jié)構(gòu)。
[0039] 可選地，在所述步驟S4中，沉積所述第二犧牲層并圖案化，W在所述第二犧牲層 中形成若干第二凹槽。
[0040] 可選地，在所述步驟S5中，形成所述第二背板之后，圖案化所述第二背板，W去除 部分所述第二背板，露出部分所述第二犧牲層，并在所述第二背板中形成若干第二開(kāi)口。
[0041] 可選地，在所述步驟S6中，在接合所述操作晶圓之前，還包括在所述第二背板上 形成第一純化層的步驟。
[0042] 可選地，在所述步驟S8中還包括去除所述第一純化層的步驟。
[004引可選地，所述步驟S9包括：
[0044] 步驟S91 ;圖案化所述第一犧牲層和所述第二犧牲層，W形成臺(tái)階形結(jié)構(gòu)，露出所 述第二背板、所述振膜和所述第一背板；
[0045] 步驟S92 ;在露出的所述第二背板、所述振膜和所述第一背板上分別形成焊盤(pán)。
[0046] 可選地，所述步驟S8還包括：
[0047] 步驟S93 ;沉積第二純化層，W覆蓋所述焊盤(pán)；
[0048] 步驟S94 ;圖案化第一純化層和所述第二純化層，W露出所述第二背板和位于所 述第二背板中的第二開(kāi)口；
[0049] 步驟S95 ;通過(guò)所述第一背板中的第一開(kāi)口和所述第二背板中的第二開(kāi)口去除部 分所述第一犧牲層和部分所述第二犧牲層，W形成所述第一空腔和所述第二空腔；
[0050] 步驟S96 ;去除所述第二純化層，W露出所述焊盤(pán)。
[0051] 本發(fā)明還提供了 一種電子裝置，包括上述的MEMS麥克風(fēng)。
[0052] 本發(fā)明采用差分式電容麥克風(fēng)，可W在振膜頻率響應(yīng)不變的情況下使麥克風(fēng)的靈 敏度提高一倍，且非線性誤差大幅度下降。
[0053] 本發(fā)明通過(guò)差分式電容器電容的變化為單一電容器電容的變化的兩倍，即麥克風(fēng) 的靈敏度提高了一倍，而振膜（diap虹agm)的剛度系數(shù)K并為下降。因此達(dá)到了提高靈敏 度而不降低麥克風(fēng)頻率響應(yīng)的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0054] 本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā) 明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的裝置及原理。在附圖中，
[0055] 圖Ia-Im本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中MEMS麥克風(fēng)的制備過(guò)程示意圖；
[0056] 圖2為本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中MEMS麥克風(fēng)的制備工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0057] 在下文的描述中，給出了大量具