具有高灵敏度的用于硅微电容传声器的芯片及其制备方法

摘要

本发明涉及一种用于硅微电容传声器中的芯片及其制备方法。该芯片包括一n-型硅基片，在其正面扩散硼形成p+型搀杂层，在该层上面沉积二氧化硅、刻蚀成隔离层，在其上附着一振动膜层，振动膜层之上沉积金属铝膜，并光刻、腐蚀成圆形铝膜和方形铝电极；在硅基片的背面有一层氮化硅保护膜，从硅基片的底面腐蚀出一梯形缺口，该梯形缺口的深度至p+型搀杂层，并垂直于p+型搀杂层地方向上腐蚀出声学孔形成穿孔背板，穿孔背板与氮化硅做的振动膜层之间为空气隙。本发明采用的工艺方法，制成圆形结构的气隙层、振动膜和圆环形隔离层，同时在振动膜边缘上布有均匀的圆形微穿孔，减小了振动膜的应力，大大提高了振动膜的灵敏度，避免了时效的破裂。

主权项

1. 一种具有高灵敏度的用于硅微电容传声器的芯片；包括一n-型硅基片(1)，在硅基片(1)的正面扩散硼形成p+型搀杂层(3)，在p+型掺杂层(3)上面通过沉积二氧化硅和光刻、腐蚀成隔离层(4)，在其上附着一层氮化硅做的振动膜层(6)，振动膜层(6)之上沉积并光刻、腐蚀成圆形金属铝膜(9)和方形的金属铝电极(9)；在硅基片(1)的背面有一层氮化硅保护膜(11)，从硅基片(1)的底面腐蚀出一梯形缺口，该梯形缺口的深度至p+型搀杂层(3)，并在垂直于p+型搀杂层(3)上腐蚀出声学孔(7)形成一穿孔背板，穿孔背板与振动膜层(6)之间为空气隙(8)；其特征在于：在所述的振动膜层(6)和之上沉积的金属铝膜经光刻、腐蚀成圆形铝膜边缘上，布有均匀的圆形微穿孔(10)；该圆形微穿孔(10)直径1～20微米，其圆心位于直径为圆形铝膜直径的70～98％的同心圆上，相邻两个微穿孔的圆心形成的圆心角为微穿孔与同心圆相交两点形成的圆心角的1～10倍；所述的隔离层(4)为圆环状；其厚度为0.5～6微米，内径为500～3000微米，径向宽度为50～150微米；所述的空气隙(8)为圆形，其厚度是圆环形隔离层(4)和被腐蚀掉的氧化锌层的厚度之和，为0.6～7微米，直径为500～3000微米。所述的振动膜层(6)为圆形，其厚度为0.1～1微米，直径600～3300微米；所述的穿孔背板上腐蚀出的声学孔(7)排列呈阵列式，除孔以外部位为p+型搀杂层(3)，硼扩散深度为3～20微米；所述的声学孔(7)边长为30～80微米，间隔为30～80微米。