專利名稱：制作電容式麥克風(fēng)元件的振膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制作電容式麥克風(fēng)元件的振膜的方法，特別是涉及一種制作具有硅間隙物(silicon spacer)的電容式麥克風(fēng)元件的振膜的方法。
背景技術(shù)：
電容式麥克風(fēng)元件包括振膜與背板所構(gòu)成的平行電容，當(dāng)振膜受到聲壓而產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，振膜與背面間的電容值會(huì)產(chǎn)生變化，由此將聲音信號轉(zhuǎn)變成電壓信號。一般而言，電容式麥克風(fēng)元件主要區(qū)分為駐極體式(electret)與凝縮式(condenser)二種，而對于電容式麥克風(fēng)元件而言，由于振膜是用來感測聲壓的構(gòu)件，因此必須具備有良好的均勻度，由此靈敏并精確地反應(yīng)出聲音大小與振動(dòng)頻率。
傳統(tǒng)的電容式麥克風(fēng)元件的振膜大多利用塑料作為材料，并利用沖壓方式制作而成，而制作出的振膜再于封裝電容式麥克風(fēng)元件時(shí)利用間隙物組裝于背板之上。然而，利用沖壓方式制作的塑料振膜，不僅成品率與均勻度較低，同時(shí)傳統(tǒng)方式在電容式麥克風(fēng)元件完成后再利用間隙物組裝振膜的作法更需耗費(fèi)較高的成本與時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種制作電容式麥克風(fēng)元件的振膜的方法，以提升振膜的均勻性與成品率。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種制作電容式麥克風(fēng)元件的振膜的方法。依據(jù)上述方法，首先，提供基底，并在該基底的第一表面形成介電層。接著在該介電層的表面形成多個(gè)硅間隙物。隨后在所述硅間隙物與該介電層的表面形成振膜層。之后在該振膜層上形成平坦層，并蝕刻該基底的第二表面，以形成多個(gè)對應(yīng)于位于該介電層的表面的該振膜層的開口。最后去除所述開口暴露出的該介電層，再去除該平坦層。
為了進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖。然而附圖僅供參考與輔助說明并非用來對本發(fā)明加以限制。


圖1至圖9為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例制作電容式麥克風(fēng)元件的振膜的方法示意圖。
簡單符號說明10基底12介電層14硅層16硅間隙物18振膜層 20通氣孔22平坦層 24開口26金屬層 28振膜結(jié)構(gòu)具體實(shí)施方式
請參考圖1至圖9。圖1至圖9為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例制作電容式麥克風(fēng)元件的振膜的方法示意圖。如圖1所示，首先，提供基底10，例如半導(dǎo)體晶片。隨后，在基底10的第一表面上形成介電層12，其中本實(shí)施例選用氧化硅作為介電層12的材料，其厚度約為4微米。
如圖2所示，接著在介電層12的表面形成硅層14，其中本實(shí)施例選用沉積方式形成的多晶硅作為硅層14的材料，其厚度約為10微米，且硅層14的應(yīng)力值控制在介于約10Mpa以下，但本發(fā)明的方法并不限于此，亦可選用非晶硅或單晶硅等材料作為硅層14的材料，同時(shí)厚度亦可作適度變化。如圖3所示，接著利用光刻暨蝕刻技術(shù)，去除部分硅層14以形成多個(gè)硅間隙物16。值得說明的是硅間隙物16具有垂直側(cè)壁，由此可使后續(xù)形成的振膜層具有良好的均勻性。
如圖4所示，隨后在介電層12的表面與硅間隙物16的表面形成振膜層18。在本實(shí)施例中，振膜層18選用沉積方式制作的多晶硅為材料，且其厚度約控制在0.5微米，而應(yīng)力值則控制在10Mpa以下，但振膜層18的材料亦可選用非晶硅或單晶硅等，同時(shí)其厚度亦可適產(chǎn)品應(yīng)用的不同而加以調(diào)整。
如圖5所示，在振膜層18形成后，可選擇性地利用光刻暨蝕刻技術(shù)在振膜層18中形成多個(gè)通氣孔(vent)20，其中通氣孔20的作用在于避免振膜層18在感測聲音信號時(shí)發(fā)生阻尼效應(yīng)(damping)，進(jìn)而使麥克風(fēng)元件產(chǎn)生噪聲。值得說明的是本發(fā)明的方法亦可不在振膜層18中形成通氣孔20，且在此狀況下可通過后續(xù)接合的背板上所形成的通氣孔達(dá)到避免阻尼效應(yīng)發(fā)生的作用。
如圖6所示，接著在振膜層18上形成平坦層22，例如在振膜層18的表面涂布光致抗蝕劑層，以利于進(jìn)行后續(xù)的背面工藝。如圖7所示，接著將基底10翻轉(zhuǎn)，并視基底10的初始厚度選擇性地由基底10的第二表面進(jìn)行減薄工藝，利用研磨或蝕刻等方式將基底10的厚度減薄至適當(dāng)厚度。隨后，利用光刻暨蝕刻技術(shù)在基底10的第二表面形成多個(gè)對應(yīng)于位于介電層12表面的振膜層18的開口24，并進(jìn)一步蝕刻掉開口24所暴露出的介電層12。接著，在基底10的第二表面與振膜層18的表面形成金屬層26，作為電極之用，其中本實(shí)施例利用電鍍方式形成的鈦/金層作為金屬層26，且其厚度約介于1000至2000埃，但金屬層26亦可選用其它適合的材料。另外，本發(fā)明亦可進(jìn)一步利用摻雜方式使振膜層18也具有導(dǎo)電特性，一并起電極作用。
如圖8所示，接著將基底10翻轉(zhuǎn)，并移除基底10的第一表面與振膜層18表面的平坦層22。如圖9所示，進(jìn)行切割工藝，利用切割機(jī)器或蝕刻方式依據(jù)預(yù)先定義的切割道切割或蝕刻基底10，以形成多個(gè)振膜結(jié)構(gòu)28。
上述為本發(fā)明制作電容式麥克風(fēng)元件的振膜的方法的優(yōu)選實(shí)施例，而一旦振膜結(jié)構(gòu)完成后，即可進(jìn)一步與包括固定電極結(jié)構(gòu)的背板接合，而形成電容式麥克風(fēng)元件，而值得說明的是本發(fā)明的振膜結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于各式電容式麥克風(fēng)元件，例如駐極體式(electret)麥克風(fēng)元件或凝縮式(condenser)麥克風(fēng)元件等。另外，本發(fā)明的方法除了上述在切割工藝后形成多個(gè)振膜結(jié)構(gòu)后，再分別將振膜結(jié)構(gòu)與背板進(jìn)行接合的作法之外，亦可進(jìn)一步與背板工藝整合而成為晶片級制作電容式麥克風(fēng)元件的方法，在此狀況下則在進(jìn)行切割工藝之前即先將基底與另一包括多個(gè)對應(yīng)于振膜結(jié)構(gòu)的固定電極的基底進(jìn)行接合，接著再進(jìn)行切割工藝而直接制作出多個(gè)電容式麥克風(fēng)元件。
綜上所述，本發(fā)明制作電容式麥克風(fēng)元件的振膜的方法利用硅作為間隙物的材料，因此可制作出具有高度均勻性與高成品率的振膜，同時(shí)振膜的厚度更遠(yuǎn)比傳統(tǒng)塑料振膜要薄，因此提升了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的等同變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種制作電容式麥克風(fēng)元件的振膜的方法，包括提供基底，并于該基底的第一表面形成介電層；于該介電層的表面形成多個(gè)硅間隙物；于所述硅間隙物與該介電層的表面形成振膜層；于該振膜層上形成平坦層，接著蝕刻該基底的第二表面，以形成多個(gè)對應(yīng)于位于該介電層的表面的該振膜層的開口；去除所述開口暴露出的該介電層；以及去除該平坦層。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該介電層包括氧化硅層。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述硅間隙物的步驟包括于該介電層的表面沉積硅層；以及蝕刻部分該硅層并停止蝕刻于該介電層，以形成所述硅間隙物，其中各該硅間隙物具有垂直側(cè)壁。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該硅層包括多晶硅層、非晶硅層或單晶硅層。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該振膜層包括多晶硅層、非晶硅層或單晶硅層。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括于形成該振膜層之后，于該振膜層中定義出多個(gè)通氣孔。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括于形成所述開口之前，先對該基底的該第二表面進(jìn)行薄化工藝。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括于去除所述開口暴露出的該介電層后，于該振膜層的表面形成金屬層。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括于形成該金屬層后，切割該基板以形成多個(gè)振膜結(jié)構(gòu)。
全文摘要
提供一基底，并于該基底的一第一表面形成一介電層。接著于該介電層的表面形成多個(gè)硅間隙物。隨后于所述硅間隙物與該介電層的表面形成一振膜層。之后于該振膜層上形成一平坦層，并蝕刻該基底的一第二表面，以形成多個(gè)對應(yīng)于位于該介電層的表面的該振膜層的開口。最后去除所述開口暴露出的該介電層，再去除該平坦層。
文檔編號H04R19/04GK101064969SQ20061007773
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者何憲龍 申請人:探微科技股份有限公司