一种与CMOS电路纵向集成的MEMS硅麦克风及其制备方法

摘要

本发明涉及一种与CMOS电路纵向集成的MEMS硅麦克风及其制备方法，其包括背极板硅基及振膜硅基；背极板硅基上设有CMOS电路，背极板硅基对应设置CMOS电路的表面上淀积有电绝缘层，电绝缘层上设有金属键合层，金属键合层与CMOS电路的连接端电连接；背极板硅基上设有若干声孔；振膜硅基对应于与背极板硅基相连的表面设有振膜，振膜硅基内设有贯通振膜硅基的深坑，所述深坑位于声孔的正上方，且深坑与声孔对应分布；振膜硅基对应于设置振膜的表面键合安装于金属键合层上，振膜通过金属键合层与CMOS电路电连接，振膜与下电极间隙配合。本发明可与CMOS电路芯片垂直集成，简化生产工艺及其封装结构，降低生产成本，增强器件的可靠性。

主权项

一种与CMOS电路纵向集成的MEMS硅麦克风制备方法，其特征是，所述MEMS硅麦克风制备方法包括如下步骤：（a）、提供具有CMOS电路（2）的背极板硅基（1）；（b）、在上述背极板硅基（1）对应于形成CMOS电路（2）的表面淀积电绝缘层，所述电绝缘层覆盖于背极板硅基（1）的表面；（c）、选择性地掩蔽和刻蚀覆盖于CMOS电路（2）上的电绝缘层，在CMOS电路（2）对应的正上方形成输入连接槽（15）及输出连接槽（16），所述输入连接槽（15）通过位于CMOS电路（2）中心区的电绝缘层与输出连接槽（16）隔离；（d）、在上述背极板硅基（1）对应于设置电绝缘层的表面淀积金属层，所述金属层覆盖于电绝缘层上，且填充于输入连接槽（15）及输出连接槽（16）内，并在背极板硅基（1）上形成金属键合层（7）及下电极（6）；（e）、在上述背极板硅基（1）对应于设置下电极（6）的表面进行穿孔，在背极板硅基（1）上形成若干声孔（18），所述声孔（18）从下电极（6）的表面向下延伸并贯通背极板硅基（1）；（f）、提供振膜硅基（9），并在振膜硅基（9）的中心区刻蚀出浅坑（10），所述浅坑（10）与振膜硅基（9）一端的浅槽（8）相连通；（g）、在上述振膜硅基（9）上生长绝缘支撑层（11），所述绝缘支撑层（11）覆盖振膜硅基（9）相对应的两个表面；（h）、在上述振膜硅基（9）的绝缘支撑层（11）上淀积振膜体薄膜（12），所述振膜体薄膜（12）覆盖振膜硅基（9）两个表面的绝缘支撑层（11）；（i）、去除振膜硅基（9）上对应于设置浅坑（10）另一侧表面的振膜体薄膜（12）；（j）、在上述振膜硅基（9）的两个表面上淀积掩膜层（13），所述掩膜层（13）覆盖于振膜硅基（9）相对应的表面；（k）、去除上述振膜硅基（9）对应于设置浅坑（10）一侧表面的掩膜层（13），保留振膜硅基（9）另一侧面的掩膜层（13）；（l）、刻蚀振膜硅基（9）表面上的掩膜层（13）及绝缘支撑层（11），保留位于振膜硅基（9）端部边缘的掩膜层（13）及绝缘支撑层（11）；在振膜硅基（9）上形成刻蚀窗口（21），所述刻蚀窗口（21）从掩膜层（13）表面延伸到振膜硅基（9）的表面；（m）、利用上述刻蚀窗口（21）对振膜硅基（9）进行刻蚀，得到位于振膜硅基（9）内的深坑（14），所述深坑（14）贯通振膜硅基（9）；（n）、将上述振膜硅基（9）对应于设置振膜体薄膜（12）的表面通过共晶键合安装于背极板硅基（1）上，振膜体薄膜（12）通过金属键合层（7）与CMOS电路（2）电连接。