專利名稱：Mems麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子機(jī)械系統(tǒng)工藝，特別涉及一種MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)及其形成方法。
背景技術(shù)：
采用微電子機(jī)械系統(tǒng)工藝的MEMS麥克風(fēng)由于其小型化和輕薄化的特點，成為取代使用有機(jī)膜的駐極體電容麥克風(fēng)(Electret Condenser Microphone,ECM)的最佳候選者之一。MEMS麥克風(fēng)是通過微電子機(jī)械系統(tǒng)工藝在半導(dǎo)體上蝕刻壓力感測膜片而制成的微型麥克風(fēng)，普遍應(yīng)用在手機(jī)、耳機(jī)、筆記本電腦、攝像機(jī)和汽車上。在MEMS麥克風(fēng)與CMOS 兼容的需求和MEMS麥克風(fēng)尺寸的進(jìn)一步減小的驅(qū)動下，MEMS麥克風(fēng)的封裝結(jié)構(gòu)成為現(xiàn)在研究的熱點，許多公司投入大量的資金和技術(shù)力量進(jìn)行MEMS麥克風(fēng)封裝結(jié)構(gòu)的研究，但是，上述公司都是分別制作CMOS電路和MEMS麥克風(fēng)，然后將CMOS電路和MEMS麥克風(fēng)放置于基底上，采用Wire-bonding技術(shù)將CMOS電路和MEMS麥克風(fēng)相連。在2007年出版的《Sensors and Actuators A))的第133期第沘3_287頁的名為 "Silicon microphone development and application"MEMS 封裝結(jié)構(gòu)，請參考圖1，包括封裝基底100，所述封裝基底100具有貫穿所述封裝基底100 的開口，所述開口用于傳輸聲音信號；分別位于封裝基底100上的MEMS麥克風(fēng)110和用于控制MEMS麥克風(fēng)110的CMOS電路120 ；電連接所述MEMS麥克風(fēng)110和CMOS電路120的導(dǎo)線140 ；覆蓋所述封裝基底100、MEMS麥克風(fēng)110和CMOS電路120的封裝框架130。所述CMOS電路120和MEMS麥克風(fēng)110分開制造，然后采用wire-bonding技術(shù)封裝在封裝基底100上，通過wire-bonding技術(shù)封裝在封裝基底100上的MEMS麥克風(fēng)的封裝結(jié)構(gòu)體積較大，并且需要額外的封裝框架130，不但制造工藝和封裝工藝復(fù)雜，體積龐大，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例解決的問題是提供一種制造工藝和封裝工藝簡單、體積小、信噪比性能優(yōu)良，抗干擾能力高的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)及其形成方法。為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供一種MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，包括第一基底，所述第一基底具有第一粘合面，所述第一基底包括MEMS麥克風(fēng)組件和位于第一粘合面的第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)；第二基底，所述第二基底具有第二粘合面，所述第二基底包括電路和位于第二粘合面的第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)；所述第一基底和第二基底通過所述第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)和所述第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)面對面貼合。可選的，所述MEMS麥克風(fēng)組件包括敏感薄膜和與所述敏感薄膜相對的固定電極?？蛇x的，還包括位于第一基底的第一結(jié)構(gòu)，所述第一結(jié)構(gòu)為第一開口或第一空腔。
可選的，所述第一開口暴露出所述敏感薄膜或固定電極?？蛇x的，還包括位于第二基底的第二結(jié)構(gòu)，所述第二結(jié)構(gòu)為第二開口或第二空腔?？蛇x的，所述第二開口暴露出所述敏感薄膜或固定電極?？蛇x的，所述第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)貫通?？蛇x的，所述第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)包括第一頂層電極和位于第一頂層電極表面的粘
I=I te ο可選的，所述第一頂層電極和所述固定電極或敏感薄膜位于同一層且材料相同?？蛇x的，還包括位于第一粘合面的壓焊板片；以及暴露所述位于第一粘合面的壓焊板片的第三開口?？蛇x的，還包括位于第二粘合面的壓焊板片；以及暴露所述位于第二粘合面的壓焊板片的第四開口?？蛇x的，所述MEMS麥克風(fēng)組件還包括用于防止所述敏感薄膜和所述固定電極粘連的擋板。可選的，所述敏感薄膜的材料為多晶硅。本發(fā)明的實施例還提供一種MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法，包括提供第一基底，所述第一基底具有第一粘合面，所述第一基底包括MEMS麥克風(fēng)組件和位于第一粘合面的第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)；提供第二基底，所述第二基底具有第二粘合面，所述第二基底包括電路和位于第二粘合面的第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)；將所述第一基底和第二基底通過所述第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)和所述第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)面對面貼合?？蛇x的，所述MEMS麥克風(fēng)組件包括敏感薄膜和與所述敏感薄膜相對的固定電極。可選的，還包括形成位于第一基底的第一結(jié)構(gòu)的步驟，所述第一結(jié)構(gòu)為第一開口
或第一空腔?？蛇x的，還包括形成位于第二基底的第二結(jié)構(gòu)的步驟，所述第二結(jié)構(gòu)為第二開口
或第二空腔。可選的，還包括貫通所述第一結(jié)構(gòu)與所述第二結(jié)構(gòu)的步驟?？蛇x的，還包括在所述第一基底的第一粘合面形成壓焊板片；形成第三開口，所述第三開口暴露出第一粘合面的壓焊板片?？蛇x的，還包括在所述第二基底的第二粘合面形成壓焊板片；形成第四開口，所述第四開口暴露出第二粘合面的壓焊板片。可選的，所述第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)包括第一頂層電極和位于第一頂層電極表面的粘合層?？蛇x的，所述MEMS麥克風(fēng)組件包括敏感薄膜和與所述敏感薄膜相對的固定電極， 所述第一頂層電極和所述固定電極或敏感薄膜在同一工藝步驟中形成與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實施例具有以下優(yōu)點本發(fā)明的實施例提供的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)及其形成方法通過第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)和第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)將第一基底和第二基底粘合，將形成有電路的第二基底與形成有MEMS麥克風(fēng)的第一基底通過第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)和第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)面對面貼合；采用本發(fā)明的實施例形成的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)體積小， 性能高，本發(fā)明實施例的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)及其形成方法不但制造工藝和后續(xù)的封裝工藝簡單，MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)且體積小，信噪比性能優(yōu)良，抗干擾能力高。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的MEMS麥克風(fēng)的封裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的一實施例的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法流程示意圖；圖3是本發(fā)明提供的第一實施例的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法流程示意圖；圖4是本發(fā)明提供的第二實施例的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法流程示意圖；圖5至圖16是本發(fā)明提供的第二實施例的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法過程示意圖；圖17是本發(fā)明第三實施例的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法的流程示意圖；圖18是本發(fā)明第四實施例的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法的流程示意圖；圖19是本發(fā)明第五實施例的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法的流程示意圖；圖20至圖22是本發(fā)明提供的第五實施例的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法過程示意圖；圖23是本發(fā)明第六實施例的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法的流程示意圖；圖M至圖27是本發(fā)明第六實施例的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法的過程示意圖。圖28是本發(fā)明第七實施例的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖四是本發(fā)明第八實施例的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的MEMS麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)的形成將所述CMOS電路和MEMS 麥克風(fēng)分開制造，然后采用wire-bonding技術(shù)將所述CMOS電路和MEMS麥克風(fēng)封裝在封裝基底上，現(xiàn)有的MEMS麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)不但制造工藝和封裝工藝復(fù)雜，且體積龐大，成本高。為此本發(fā)明的發(fā)明人提出一種優(yōu)化的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)形成方法，請參考圖2，包括步驟S11，提供第一基底，所述第一基底具有第一粘合面，所述第一基底包括MEMS 麥克風(fēng)組件和位于第一粘合面的第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)；步驟S12，提供第二基底，所述第二基底具有第二粘合面，所述第二基底包括電路和位于第二粘合面的第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)；步驟S13，將所述第一基底和第二基底通過所述第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)和所述第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)面對面貼合。采用上述形成方法形成的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，包括第一基底，所述第一基底具有第一粘合面，所述第一基底包括MEMS麥克風(fēng)組件和位于第一粘合面的第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)；第二基底，所述第二基底具有第二粘合面，所述第二基底包括電路和位于第二粘合面的第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)；所述第一基底和第二基底通過所述第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)和所述第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)面對面貼合。具體地，所述MEMS麥克風(fēng)組件包括敏感薄膜和與所述敏感薄膜相對的固定電極， 還包括用于防止所述敏感薄膜和所述固定電極粘連的擋板；還需要說明的是，本發(fā)明的 MEMS麥克風(fēng)組件不限于本實施例例舉的MEMS麥克風(fēng)組件，現(xiàn)有的包括敏感薄膜和與所述敏感薄膜相對的固定電極的MEMS麥克風(fēng)組件以及包括擋板的MEMS麥克風(fēng)組件均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。上述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)還包括位于第一基底的第一結(jié)構(gòu)，所述第一結(jié)構(gòu)包括第一開口或者第一空腔，所述第一開口暴露出所述敏感薄膜或者固定電極。還包括位于第二基底的第二結(jié)構(gòu)，所述第二結(jié)構(gòu)包括第二開口或者第二空腔，所述第二開口暴露出所述敏感薄膜或者固定電極。為了更好地闡明本發(fā)明的實施例的精神和實質(zhì)，在下文中結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的實施例作進(jìn)一步的闡述。第一實施例本發(fā)明的發(fā)明人提出一種優(yōu)化的MEMS麥克風(fēng)形成方法，請參考圖3，包括步驟S101，提供第一襯底，所述第一襯底具有第一表面和與第一表面相對的第二表面；所述第一襯底的第一表面形成有敏感薄膜，以及覆蓋所述敏感薄膜的介質(zhì)層；所述介質(zhì)層表面形成有第一頂層電極以及與所述敏感薄膜相對的固定電極，所述固定電極具有貫穿所述固定電極的通孔；步驟S102，提供形成有電路的第二襯底，所述第二襯底具有第三表面和第四表面， 所述第二襯底第三表面形成有第二頂層電極，且所述第二頂層電極位置與第一頂層電極相對；步驟S103，粘合第一頂層電極和第二頂層電極；步驟S104，沿第二表面去除部分第一襯底，形成第一開口 ；步驟S105，去除部分第二襯底，形成第二開口 ；步驟S106，去除與所述敏感薄膜相對的所述介質(zhì)層，使得所述敏感薄膜與所述固定電極形成可變電容，所可變電容在聲信號的作用下產(chǎn)生電容變化。可選的，在執(zhí)行完步驟S106，還可以后使得第一開口與第二開口貫通，形成空腔。需要說明的是，本實施例的MEMS麥克風(fēng)的第一開口與第二開口也可以不貫通，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要選擇本實施例的MEMS麥克風(fēng)的第一開口與第二開口貫通與否，在此特意說明，不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍?？蛇x的，第一實施例的MEMS麥克風(fēng)形成方法還包括擋板的形成步驟，所述擋板用于防止所述敏感薄膜和所述固定電極粘連。具體地，所述第一頂層電極可以為單一覆層或者堆疊結(jié)構(gòu)；所述第二頂層電極可
以為單一覆層或者堆疊結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一實施例中，所述第一頂層電極可以為鋁、金等金屬或者包含鋁或者金的金屬合金，所述第二頂層電極可以為鋁、金等金屬或者包含鋁或者金的金屬合金，通過金屬或合金的第一頂層電極與金屬或合金的第二頂層電極熔化焊接，形成有所述敏感薄膜、所述固定電極的第一襯底為第一基底，具有電路的第二襯底為第二基底，第一頂層電極為第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)，第二頂層電極為第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)，通過第一頂層電極和第二頂層電極將具有MEMS麥克風(fēng)的第一襯底面對面貼合在一起。在本發(fā)明的另一實施例中，所述第一頂層電極包括形成在所述介質(zhì)層表面的多晶硅電極層和位于多晶硅電極層表面的粘附層，所述粘附層為鋁、金等金屬或者包含鋁或者金的金屬合金，所述第二頂層電極為單一覆層或者堆疊結(jié)構(gòu)，且所述第二頂層電極的材料為導(dǎo)電材料，通過所述第一頂層電極的粘附層，將具有電路的第二襯底與形成有MEMS麥克風(fēng)的第一襯底面對面貼合在一起。在本發(fā)明的另一實施例中，所述第一頂層電極可以為單一覆層或者堆疊結(jié)構(gòu)，且所述第一頂層電極的材料為導(dǎo)電材料；所述第二頂層電極包括形成所述第二襯底第三表面的電極層和位于電極層表面的粘附層；通過所述第二頂層電極的粘附層，將具有電路的第二襯底與形成有MEMS麥克風(fēng)的第一襯底面對面貼合在一起。本發(fā)明實施例提供的MEMS麥克風(fēng)及其形成方法通過第一頂層電極和第二頂層電極將第一基底和第二基底粘合，將具有電路的第二基底與具有MEMS麥克風(fēng)的第一基底通過第一頂層電極和第二頂層電極面對面形成在一起，且所述第一頂層電極與第二頂層電極相對；采用本發(fā)明實施例形成的MEMS麥克風(fēng)體積小，性能高本發(fā)明實施例的MEMS麥克風(fēng)及其形成方法不但制造工藝和封裝工藝簡單，且體積小，信噪比性能優(yōu)良，抗干擾能力高。采用上述的MEMS麥克風(fēng)形成方法形成的MEMS麥克風(fēng)，包括第一襯底；位于所述第一襯底表面的介質(zhì)層；位于所述介質(zhì)層表面的第一頂層電極；位于所述第一頂層電極表面的第二頂層電極；位于所述第二頂層電極表面的第二襯底，所述第二襯底內(nèi)形成有電路；貫穿所述第一襯底和位于第二襯底內(nèi)的空腔；位于所述空腔內(nèi)的所述敏感薄膜；位于所述空腔內(nèi)、與所述敏感薄膜相對的固定電極，所述固定電極內(nèi)形成有貫穿所述固定電極的通孔。具體的，所述第一頂層電極為單一覆層或者堆疊結(jié)構(gòu)；當(dāng)?shù)谝豁攲与姌O為單一覆層時，所述第一頂層電極材料為鋁、鍺、銅、金，或者為金錫合金、鋁鍺合金等。當(dāng)?shù)谝豁攲与姌O為堆疊結(jié)構(gòu)時，所述第一頂層電極包括形成在所述介質(zhì)層表面的多晶硅電極層和位于多晶硅電極層表面的粘附層。所述第二頂層電極為單一覆層或者堆疊結(jié)構(gòu)；當(dāng)?shù)诙攲与姌O為單一覆層時，所述第二頂層電極材料為鋁、鍺、銅、金，或者為金錫合金、鋁鍺合金等。當(dāng)?shù)诙攲与姌O為堆疊結(jié)構(gòu)時，所述第二頂層電極包括形成所述第二基底第三表面的電極層和位于電極層表面的粘附層。所述MEMS麥克風(fēng)還包括位于所述第一襯底表面的多個連接電極，且所述連接電極與所述敏感薄膜位于同一層。所述MEMS麥克風(fēng)還包括位于所述介質(zhì)層內(nèi)且與所述連接電極電連接的導(dǎo)電插塞；所述導(dǎo)電插塞的材料與所述固定電極的材料相同，且所述導(dǎo)電插塞的材料和固定電極的材料為多晶硅。還需要說明的是，當(dāng)?shù)谝豁攲与姌O為堆疊結(jié)構(gòu)時，所述第一頂層電極的多晶硅電極層與固定電極位于同一層且材料相同。
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本發(fā)明實施例提供的MEMS麥克風(fēng)體積小，性能高，信噪比性能優(yōu)良，抗干擾能力
尚ο第二實施例下面結(jié)合第二實施例對本發(fā)明的MEMS麥克風(fēng)的形成方法做詳細(xì)說明，圖4為本發(fā)明第二實施例的MEMS麥克風(fēng)的形成方法的流程示意圖，包括步驟S201，提供第一襯底，所述第一襯底具有第一表面和與第一表面相對的第二表面；步驟S202，在所述第一襯底的第一表面形成敏感薄膜、多個連接電極；步驟S203，形成覆蓋所述敏感薄膜和多個連接電極的介質(zhì)層；步驟S204，在所述介質(zhì)層內(nèi)形成有多個第一通孔，所述第一通孔與連接電極相對；步驟S205，在介質(zhì)層表面形成多晶硅層且所述多晶硅層填充所述第一通孔；步驟S206，刻蝕所述多晶硅層形成與所述敏感薄膜相對的固定電極、與第一通孔相對的頂層電極；且所述固定電極具有貫穿所述固定電極的第二通孔；步驟S207，在所述頂層電極表面形成粘合層，形成第一頂層電極；步驟S208，提供形成有電路的第二襯底，所述第二襯底具有第三表面和第四表面， 所述第二襯底第三表面形成有第二頂層電極，且所述第二頂層電極位置與第一頂層電極相對；步驟S209，將所述第二頂層電極與第一頂層電極對齊，通過粘合層粘合；步驟S210，沿第二表面去除部分第一襯底，形成第一開口 ；步驟S211，沿所述第四表面去除部分第二襯底，形成第二開口 ；步驟S212，沿第一開口和/或第二開口去除與第一開口相對的所述介質(zhì)層，直至第一開口與第二開口貫通，形成空腔。圖5至圖16為本發(fā)明提供的第二實施例的MEMS麥克風(fēng)的形成方法過程圖。執(zhí)行步驟S201，請參考圖5，提供第一襯底200，所述第一襯底200具有第一表面I 和與第一表面I相對的第二表面II。所述第一襯底200可以為單晶的半導(dǎo)體材料，比如所述第一襯底200可以為單晶硅、單晶鍺硅、單晶的半導(dǎo)體材料(比如II-VI族、III-V族化合物半導(dǎo)體)，所述第一襯底 200也可以為非晶襯底材料或者多晶襯底材料。作為本發(fā)明的一個實施例，所述第一襯底200為上表面形成有絕緣層201的單晶硅襯底202，所述第一襯底200的第一表面I的絕緣層201的上表面，所述第一襯底200的第二表面II為單晶硅襯底202的下表面，所述絕緣層201用于隔離后續(xù)步驟形成的敏感薄膜和多個連接電極。所述絕緣層201的材料可以為氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅，所述絕緣層201的形成工藝為沉積工藝或者熱氧化工藝，在本實施例中，所述絕緣層201的材料可以為氧化硅， 采用熱氧化工藝對單晶硅襯底202進(jìn)行第一表面氧化形成，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)待形成MEMS麥克風(fēng)選擇所述絕緣層201的厚度和材料，在此特意說明，不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。執(zhí)行步驟S202，請參考圖6，在所述第一襯底200的第一表面I形成敏感薄膜210、多個連接電極211。所述敏感薄膜210用于和后續(xù)形成固定電極形成電容，且所述敏感薄膜210可以在聲信號的作用下振動，將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號；所述敏感薄膜210的材料為低應(yīng)力多晶硅，所述敏感薄膜210的形狀為方形、圓形或者其他形狀，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)待形成MEMS麥克風(fēng)選擇適應(yīng)的形狀，在此特意說明，不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍；還需要說明的是，由于選擇低應(yīng)力多晶硅來形成敏感薄膜210，使得采用低應(yīng)力多晶硅的敏感薄膜 210的MEMS麥克風(fēng)能夠進(jìn)一步減小尺寸，從而降低生產(chǎn)成本。所述連接電極211為用于電連接MEMS麥克風(fēng)的敏感薄膜210，所述連接電極211 材料選自導(dǎo)電材料，所述連接電極211形成的位置、數(shù)量以及形狀可以視具體的MEMS麥克風(fēng)而定，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)待形成MEMS麥克風(fēng)選擇在此特意說明，不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。還需要說明的是，在本實施例中，所述連接電極211的材料可以選擇與所述敏感薄膜210材料相同，即為低應(yīng)力多晶硅，從而可以與所述敏感薄膜210在同一沉積和刻蝕工藝中完成，以節(jié)約工藝步驟。具體所述連接電極211和所述敏感薄膜210形成步驟包括在所述基底200的第一表面I采用化學(xué)氣相沉積工藝沉積低應(yīng)力多晶硅薄膜(未圖示)，在所述低應(yīng)力多晶硅薄膜表面形成光刻膠層(未圖示)，采用與所述連接電極211和所述敏感薄膜210相對的掩膜版對所述光刻膠層進(jìn)行曝光、顯影，形成光刻膠圖形，以所述光刻膠圖形為掩膜，采用等離子刻蝕工藝去除所述低應(yīng)力多晶硅薄膜直至暴露出所述基底200，形成所述連接電極211 和所述敏感薄膜210，本實施例的所述連接電極與所述敏感薄膜由于采用刻蝕同一多晶硅薄膜形成，故位于同一層。當(dāng)所述連接電極211和所述敏感薄膜210的材料不同時，可以采用先形成所述連接電極211、之后形成所述敏感薄膜210;或者先形成所述敏感薄膜210、之后形成所述連接電極211的方式，在這里就不再贅述。還需要說明的是，為提高所述連接電極211和所述敏感薄膜210的導(dǎo)電特性，降低所述敏感薄膜210的應(yīng)力，在形成低應(yīng)力多晶硅薄膜時或之后，還可以對所述低應(yīng)力多晶硅薄膜進(jìn)行摻雜，以降低所述連接電極211和所述敏感薄膜210的電阻，并對所述低應(yīng)力多晶硅薄膜進(jìn)行退火，以降低所述敏感薄膜210的應(yīng)力；所述摻雜工藝可以選用離子注入工藝或者原位沉積摻雜工藝，所述退火可以選用快速退火或者管式爐退火。執(zhí)行步驟S203，請參考圖7，形成覆蓋所述敏感薄膜210和多個連接電極211的介質(zhì)層220。所述介質(zhì)層220材料為與所述敏感薄膜210和連接電極211具有選擇刻蝕特性的材料，具體地，所述介質(zhì)層220材料為氧化硅。所述介質(zhì)層220用于在后續(xù)的步驟中在介質(zhì)層內(nèi)形成空腔，即所述介質(zhì)層220 與空腔相對的部分作為犧牲層，在后續(xù)的工藝步驟中所述犧牲層會被除去；而所述介質(zhì)層 220保留的部分用于電隔離連接電極211與后續(xù)形成的導(dǎo)電電極。所述介質(zhì)層220的形成工藝為沉積工藝，優(yōu)選為化學(xué)氣相沉積。執(zhí)行步驟S204，請參考圖8，在所述介質(zhì)層220內(nèi)形成有多個第一通孔221，所述第一通孔221與連接電極211相對。
所述第一通孔221在填充導(dǎo)電材料后形成導(dǎo)電插塞，用于電連接連接電極211和與連接電極211相對的位于其他層的電極。所述第一通孔221的具體形成步驟為在所述介質(zhì)層220表面形成光刻膠層(未圖示)；以與所述第一通孔221相對的掩膜版為掩膜，對所述光刻膠層進(jìn)行曝光、顯影，形成光刻膠圖形；以所述光刻膠圖形為掩膜，刻蝕所述介質(zhì)層220形成所述第一通孔221，所述刻蝕工藝可以為濕法刻蝕工藝或者等離子體刻蝕工藝；在形成第一通孔221之后，去除所述光刻膠圖形，去除工藝可以為灰化工藝。執(zhí)行步驟S205，請參考圖9，在所述介質(zhì)層220表面形成多晶硅層230且所述多晶硅層230填充所述第一通孔221。填充在所述第一通孔221內(nèi)的多晶硅層230形成導(dǎo)電插塞223，形成在所述介質(zhì)層220表面的多晶硅層230在后續(xù)的工藝步驟中用于形成固定電極和第一頂層電極，從而能夠采用一次沉積工藝形成導(dǎo)電插塞223和多晶硅層230，節(jié)約工藝步驟。需要說明的是，在本實施例中，采用一次沉積工藝形成導(dǎo)電插塞223和多晶硅層 230，因此，所述導(dǎo)電插塞的材料與后續(xù)的第一頂層電極和固定電極的材料相同，都為多晶娃。在其他的實施例中，也可以在所述第一通孔221填充導(dǎo)電物質(zhì)，然后再在所述介質(zhì)層220表面形成導(dǎo)電材料層；本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)具體的工藝要求來選擇相適應(yīng)的工藝方法，在此特意說明，不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。執(zhí)行步驟S206，請參考圖10，刻蝕所述多晶硅層230形成與所述敏感薄膜210相對的固定電極232、與第一通孔221相對的頂層電極234 ；且所述固定電極232具有貫穿所述固定電極232的第二通孔233。具體包括，在所述多晶硅層230表面形成光刻膠層，采用與固定電極232和頂層電極234相對的掩膜版對所述光刻膠層進(jìn)行曝光、顯影形成光刻膠圖形，以所述光刻膠圖形為掩膜，刻蝕所述多晶硅層230形成固定電極232和第一頂層電極234，所述固定電極232 內(nèi)形成有多個貫穿所述固定電極232的通孔233，所述頂層電極234與所述導(dǎo)電插塞223電連接，去除光刻膠圖形，需要說明的是，由于頂層電極234和固定電極232是對同一多晶硅層230刻蝕形成的，因此，所述頂層電極234與固定電極232位于同一層。所述固定電極232用于與之前形成的敏感薄膜210形成電容，并將電容感應(yīng)到的聲信號轉(zhuǎn)換成電信號。所述固定電極232之間形成有貫穿所述固定電極232的第二通孔233，所述第二通孔233用于傳送聲信號，使得聲信號能夠通過固定電極232而不被隔絕，從而讓敏感薄膜 210能夠感應(yīng)聲信號。執(zhí)行步驟S207，請參考圖11，在所述頂層電極234表面形成粘合層235，形成第一頂層電極。所述粘合層235用于粘合第一基底200和后續(xù)的第二基底。所述粘合層235為導(dǎo)電粘性材料，比如所述粘合層235材料為鋁、鍺、銅、金，或者
為金錫合金、鋁鍺合金等。根據(jù)粘合層235選用的材料，采用電子束蒸發(fā)、濺射或者電鍍工藝，在所述頂層電極234表面形成粘合層235。
所述粘合層235和頂層電極234構(gòu)成本實施例中的第一頂層電極。執(zhí)行步驟S208，請參考圖12，提供形成有電路或連線的第二襯底300，所述第二襯底300具有第三表面III和第四表面IV，所述第二襯底300的第三表面III形成有第二頂層電極301，且所述部分第二頂層電極301位置與第一頂層電極234相對。所述第二襯底300可以為單晶的半導(dǎo)體材料，比如所述第二襯底300可以為單晶硅、單晶鍺硅等單晶的半導(dǎo)體材料。所述形成在第二襯底300內(nèi)的電路(未圖示)作用為驅(qū)動所述MEMS麥克風(fēng)和對 MEMS麥克風(fēng)輸出的信號進(jìn)行處理，即當(dāng)MEMS麥克風(fēng)接受聲音信號時，所述敏感薄膜210能夠感應(yīng)聲信號，并通過與所述敏感薄膜210或者固定電極232電連接的連接電極傳送至電路，并由電路進(jìn)行處理。所述電路可以為CMOS電路，形成工藝為標(biāo)準(zhǔn)的CMOS電路形成工藝，在這里不再贅述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)MEMS麥克風(fēng)的設(shè)計和參數(shù)，選擇適應(yīng)的CMOS電路；當(dāng)然所述電路也可以為其他的形成在第二襯底300內(nèi)的驅(qū)動所述MEMS麥克風(fēng)和對MEMS麥克風(fēng)輸出信號處理的電路，在此特意說明，不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。所述第二襯底300第三表面111形成有第二頂層電極301，第二頂層電極301通過位于所述第二襯底300內(nèi)的導(dǎo)電插塞與所述CMOS電路相連，還需要說明的是，所述第二頂層電極301部分位置與第一頂層電極相對，用于與第一頂層電極粘合，將所述第一基底和第二基底面對面粘合在一起，形成電連接的結(jié)構(gòu)。所述第二頂層電極301為現(xiàn)有的半導(dǎo)體工藝，采用在所述第二襯底300第三表面III形成導(dǎo)電材料層，并采用光刻工藝，去除多余的導(dǎo)電材料層，形成所述第二頂層電極 301。執(zhí)行步驟S209，請參考圖13，將所述第二頂層電極301與第一頂層電極對齊，通過粘合層235粘合所述第二頂層電極301與第一頂層電極。由之前的步驟可知，所述粘合層235為導(dǎo)電粘性材料，以所述粘合層235為金錫合金為例，將所述第二頂層電極301與第一頂層電極對齊并進(jìn)行退火，使得所述第二頂層電極301與第一頂層電極粘合在一起。在本實施例中，所述第一頂層電極與所述第二頂層電極301相對，本步驟作用為將所述第一基底和第二基底粘合且通過所述第二頂層電極301與第一頂層電極將所述 CMOS電路與MEMS麥克風(fēng)電連接，而不需要額外的wire-bonding工藝。執(zhí)行步驟S210，請參考圖14，沿第二表面II去除部分第一襯底200，形成第一開口 240。所述第一開口 240用于所述MEMS麥克風(fēng)的聲音信號傳輸口，將聲音信號傳輸至 MEMS麥克風(fēng)的所述敏感薄膜210。所述第一開口 240的形成工藝為刻蝕工藝，具體可以為濕法刻蝕或者干法刻蝕。去除第一襯底200的深度本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)具體工藝要求設(shè)定，所述第一開口可以暴露出所述敏感薄膜210，即貫穿所述第一基底200，上述貫穿所述第一襯底 200的優(yōu)點為工藝簡單，后續(xù)不需要額外去除剩余的所述第一襯底200。而在本實施例中，步驟S210形成的所述第一開口 240暴露出所述絕緣層201，即所述第一開口 240貫穿所述單晶硅襯底202，本實施例形成的所述第一開口 240沒有貫穿所述第一襯底200，還保留所述絕緣層201，這是由于刻蝕第一開口 240的工藝通常為快速刻蝕工藝，刻蝕速率比較快，如果在刻蝕時暴露出所述敏感薄膜210，由于刻蝕速率過快，所述敏感薄膜210很容易受損傷，導(dǎo)致形成的MEMS麥克風(fēng)性能低下，而本實施例的優(yōu)點為所述絕緣層201可以保護(hù)所述敏感薄膜210，使得所述敏感薄膜210在刻蝕工藝中不受損傷，而在后續(xù)的刻蝕控制性強(qiáng)的刻蝕步驟中去除所述絕緣層201，從而兼顧工藝步驟的效率和提高工藝的良率。具體步驟為在所述第二表面II形成與第一開口 240相對的光刻膠圖形，以所述光刻膠圖形為掩膜刻蝕所述第一基底200，直至暴露出所述絕緣層201，形成第一開口 M0。執(zhí)行步驟S211，請參考圖15，沿所述第四表面IV去除部分第二襯底300，形成貫穿第二襯底300的第二開口 310。所述第二開口 310用于形成聲音信號的傳輸通道。所述第二開口 310的形成工藝為刻蝕工藝，具體可以為濕法刻蝕或者干法刻蝕。在本實施例中，具體工藝步驟為在第四表面IV形成與第二開口 310相對的光刻膠圖形，以所述光刻膠圖形為掩膜刻蝕所述第二襯底300，直至完全暴露出所述固定電極 232，形成第二開口 310。執(zhí)行步驟S212，請參考圖16，沿第一開口 240和/或第二開口 310去除與第一開口 240相對的所述介質(zhì)層220，直至第一開口 240與第二開口 310貫通，形成空腔320。需要說明的是，在去除介質(zhì)層220的同時可以將保護(hù)所述敏感薄膜210的所述絕緣層201去除，由于該去除工藝選擇性比較強(qiáng)，而不會損傷所述敏感薄膜210。所述空腔320用于為所述敏感薄膜210提供空間，使得所述敏感薄膜210能夠在空腔320內(nèi)振動。采用上述MEMS麥克風(fēng)封裝結(jié)構(gòu)的形成方法形成的MEMS麥克風(fēng)，請參考圖16，包括第一襯底200 ；形成在所述第一襯底200表面的多個連接電極211 ；覆蓋所述連接電極211的介質(zhì)層220 ；位于所述介質(zhì)層220內(nèi)且與所述連接電極211電連接的導(dǎo)電插塞223 ；位于所述介質(zhì)層220表面且與所述導(dǎo)電插塞223電連接的第一頂層電極234 ；位于所述第一頂層電極234表面的粘合層235 ；位于粘合層235表面、與所述第一頂層電極234 相對的第二頂層電極301 ；位于所述第二頂層電極301表面的第二襯底300，所述第二襯底 300內(nèi)形成有電路；貫穿所述第一襯底200和第二襯底300的空腔320 ；位于所述空腔320 內(nèi)且與所述連接電極211位于同一層的所述敏感薄膜210 ；位于所述空腔320內(nèi)、與所述敏感薄膜210相對且與第一頂層電極234位于同一層的固定電極232，所述固定電極232內(nèi)形成有貫穿所述固定電極232的第二通孔233。所述第一襯底200材料為單晶的半導(dǎo)體材料，比如所述第一襯底200可以為單晶硅、單晶鍺硅等半導(dǎo)體材料，或所述第一襯底200可以為非晶或多晶的襯底，比如為玻璃基底。所述敏感薄膜210材料為低應(yīng)力多晶硅；所述連接電極211為用于電連接MEMS麥克風(fēng)的敏感薄膜210，所述連接電極211材料選自導(dǎo)電材料。所述第一頂層電極234、所述導(dǎo)電插塞223的材料和固定電極232的材料為多晶娃。
所述第二襯底300可以為單晶的半導(dǎo)體材料，比如所述第二襯底300可以為單晶硅、單晶鍺硅等單晶的半導(dǎo)體材料。所述第二襯底300內(nèi)的形成有電路或連線(未圖示)，所述電路作用為驅(qū)動所述 MEMS麥克風(fēng)，即當(dāng)MEMS麥克風(fēng)接受聲音信號時，所述敏感薄膜210能夠感應(yīng)聲信號，并通過與所述敏感薄膜210或者固定電極232電連接的連接電極傳送至電路，并由電路進(jìn)行處理； 所述電路可以為CMOS電路。還需要說明的是，第二實施例形成的MEMS麥克風(fēng)還可以包括擋板(未圖示)，所述擋板用于防止所述敏感薄膜和所述固定電極粘連；所述擋板的形成方法可以參考現(xiàn)有的 MEMS麥克風(fēng)擋板的形成方法，在這里不再贅述。本發(fā)明提供的MEMS麥克風(fēng)及其形成方法采用將具有電路的第二基底與形成有 MEMS麥克風(fēng)的第一基底通過第一頂層電極234和第二頂層電極301面對面封裝在一起，且所述第一頂層電極234與第二頂層電極301相對；采用本發(fā)明形成的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)體積小，本實施例的形成的MEMS麥克風(fēng)及其形成方法不但制造工藝和封裝工藝簡單，且體積小，信噪比性能優(yōu)良，抗干擾能力高。第三實施例下面結(jié)合第三實施例對本發(fā)明的MEMS麥克風(fēng)的形成方法做詳細(xì)說明，圖17為本發(fā)明第三實施例的MEMS麥克風(fēng)的形成方法的流程示意圖，包括步驟S301，提供第一襯底，所述第一襯底具有第一表面和與第一表面相對的第二表面；步驟S302，在所述第一襯底的第一表面形成敏感薄膜、多個連接電極；步驟S303，形成覆蓋所述敏感薄膜和多個連接電極的介質(zhì)層；步驟S304，在所述介質(zhì)層內(nèi)形成有多個第一通孔，所述第一通孔與連接電極相對；步驟S305，在介質(zhì)層表面形成多晶硅層且所述多晶硅層填充所述第一通孔；步驟S306，刻蝕所述多晶硅層形成與所述敏感薄膜相對的固定電極、與第一通孔相對的第一頂層電極；且所述固定電極具有貫穿所述固定電極的第二通孔；步驟S307，提供形成有電路的第二襯底，所述第二襯底具有第三表面和第四表面， 所述第二襯底第三表面形成有頂層電極；步驟S308，在所述頂層電極表面形成粘合層，形成第二頂層電極，且所述第二頂層電極位置與第一頂層電極相對；步驟S309，將所述第二頂層電極與第一頂層電極對齊，通過粘合層粘合所述第二頂層電極與第一頂層電極；步驟S310，沿第二表面去除部分第一襯底，形成第一開口 ；步驟S311，沿所述第四表面去除部分第二襯底，形成第二開口 ；步驟S312，沿第一開口和/或第二開口去除與第一開口相對的所述介質(zhì)層，直至第一開口與第二開口貫通，形成空腔。本實施例的具體步驟的形成工藝可以參考第二實施例的具體形成工藝，需要說明的是，本實施例與第一實施例不同在于粘合層形成在第二襯底的頂層電極上，所述第二襯底的頂層電極和位于頂層電極的粘合層構(gòu)成第二頂層電極，并通過與第一頂層電極相對的第二頂層電極將第一基底和第二基底面對面封裝在一起，本實施例的形成的MEMS麥克風(fēng)及其形成方法不但制造工藝和封裝工藝簡單，且體積小，信噪比性能優(yōu)良，抗干擾能力高。第四實施例下面結(jié)合第四實施例對本發(fā)明的MEMS麥克風(fēng)的形成方法做詳細(xì)說明，圖18為本發(fā)明第四實施例的MEMS麥克風(fēng)的形成方法的流程示意圖，包括步驟S401，提供第一襯底，所述第一襯底具有第一表面和與第一表面相對的第二表面；步驟S402，在所述第一襯底的第一表面形成敏感薄膜、多個連接電極；步驟S403，形成覆蓋所述敏感薄膜和多個連接電極的介質(zhì)層；步驟S404，在所述介質(zhì)層內(nèi)形成有多個第一通孔，所述第一通孔與連接電極相對；步驟S405，在介質(zhì)層表面形成多晶硅層且所述多晶硅層填充所述第一通孔；步驟S406，刻蝕所述多晶硅層形成與所述敏感薄膜相對的固定電極，且所述固定電極具有貫穿所述固定電極的第二通孔；步驟S407，在介質(zhì)層表面形成與第一通孔相對的金屬第一頂層電極；步驟S408，提供形成有電路的第二襯底，所述第二襯底具有第三表面和第四表面， 所述第二襯底的第三表面形成有第二頂層電極；步驟S409，將所述第二頂層電極與第一頂層電極對齊并粘合；步驟S410，沿第二表面去除部分第一襯底，形成第一開口 ；步驟S411，沿所述第四表面去除部分第二襯底，形成第二開口 ；步驟S412，沿第一開口和/或第二開口去除與第一開口相對的所述介質(zhì)層，直至第一開口與第二開口貫通，形成空腔。其中，步驟S401至步驟S405請參考第二實施例的步驟S201至步驟S405，步驟 S406請參考第二實施例的步驟S206的相對的固定電極和第二通孔的形成步驟。之后，執(zhí)行步驟S407，形成與第一通孔相對的金屬第一頂層電極。在本實施例中，金屬第一頂層電極不與固定電極在同一沉積、刻蝕工藝中形成，而是通過額外的物理氣相沉積工藝在介質(zhì)層表面形成與第一通孔相對的金屬第一頂層電極， 所述金屬第一頂層電極的材料為鋁、鍺、銅、金，或者為金錫合金、鋁鍺合金等。之后，執(zhí)行步驟S408，提供形成有電路的第二襯底，所述第二襯底具有第三表面和第四表面，所述第二襯底第三表面形成有第二頂層電極；所述第二襯底可以為單晶的半導(dǎo)體材料，比如所述第二基底可以為單晶硅、單晶鍺硅等單晶的半導(dǎo)體材料。所述形成在第二襯底內(nèi)的電路(未圖示)作用為驅(qū)動所述MEMS麥克風(fēng)和對MEMS 麥克風(fēng)輸出的信號進(jìn)行處理，即當(dāng)MEMS麥克風(fēng)接受聲音信號時，所述敏感薄膜能夠感應(yīng)聲信號，并通過與所述敏感薄膜或者固定電極電連接的連接電極傳送至電路，并由電路進(jìn)行處理。所述電路可以為CMOS電路，形成工藝為標(biāo)準(zhǔn)的CMOS電路形成工藝，在這里不再贅述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)MEMS麥克風(fēng)的設(shè)計和參數(shù)，選擇適應(yīng)的CMOS電路；當(dāng)然所述電路也可以為其他的形成在第二襯底內(nèi)的驅(qū)動所述MEMS麥克風(fēng)和對MEMS麥克風(fēng)輸出信號處理的電路，在此特意說明，不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。所述第二襯底的第三表面形成有第二頂層電極，第二頂層電極通過位于所述第二襯底內(nèi)的導(dǎo)電插塞與所述CMOS電路相連，還需要說明的是，所述第二頂層電極部分位置與第一頂層電極相對，用于與第一頂層電極粘合，將所述第一基底和第二基底面對面粘合在一起，形成電連接的結(jié)構(gòu)。在本實施例中，所述第二頂層電極材料為鋁、鍺、銅、金，或者為金錫合金、鋁鍺合金等，形成工藝為物理氣相沉積工藝；使得所述第二頂層電極與第一頂層電極不需要額外的粘合層而粘合在一起。之后，執(zhí)行步驟S409，將所述金屬第二頂層電極與第一頂層電極對齊并粘合。由之前步驟敘述可知，所述金屬第二頂層電極和第一頂層電極材料為鋁、鍺、銅、 金，或者為金錫合金、鋁鍺合金等，將所述第二頂層電極與第一頂層電極對齊并進(jìn)行退火， 使得所述第二頂層電極與第一頂層電極粘合在一起。步驟S410至步驟S412請參考第一實施例的步驟S210至步驟S212。本實施例提供的MEMS麥克風(fēng)及其形成方法采用將具有電路的第二基底與具有 MEMS麥克風(fēng)的第一基底通過第一頂層電極234和第二頂層電極301面對面封裝在一起，且所述第一頂層電極234與第二頂層電極301相對；采用本發(fā)明實施例形成的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)體積小，本實施例的形成的MEMS麥克風(fēng)及其形成方法不但制造工藝和封裝工藝簡單，且體積小，信噪比性能優(yōu)良，抗干擾能力高。第五實施例下面結(jié)合第五實施例對本發(fā)明的MEMS麥克風(fēng)的形成方法做詳細(xì)說明，圖19為本發(fā)明第五實施例的MEMS麥克風(fēng)的形成方法的流程示意圖，包括步驟S501，提供第一襯底，所述第一襯底具有第一表面和與第一表面相對的第二表面；步驟S502，在所述第一襯底的第一表面形成敏感薄膜、多個連接電極；步驟S503，形成覆蓋所述敏感薄膜和多個連接電極的介質(zhì)層；步驟S504，在所述介質(zhì)層內(nèi)形成有多個第一通孔，所述第一通孔與連接電極相對；步驟S505，在介質(zhì)層表面形成多晶硅層且所述多晶硅層填充所述第一通孔；步驟S506，刻蝕所述多晶硅層形成與所述敏感薄膜相對的固定電極、與第一通孔相對的頂層電極；且所述固定電極具有貫穿所述固定電極的第二通孔；步驟S507，在所述介質(zhì)層表面形成壓焊板片；步驟S508，在所述頂層電極表面形成粘合層，形成第一頂層電極；步驟S509，提供形成有電路的第二襯底，所述第二襯底具有第三表面和第四表面， 所述第二襯底第三表面形成有第二頂層電極，且所述第二頂層電極位置與第一頂層電極相對；步驟S510，將所述第二頂層電極與第一頂層電極對齊，通過粘合層粘合所述第二頂層電極與第一頂層電極；步驟S511，沿第二表面去除部分第一襯底，形成第一開口，所述第一開口暴露出所述敏感薄膜；
步驟S512，沿所述第四表面去除部分第二襯底，形成與所述第一開口相對的第二開口以及暴露出所述壓焊板片的第四開口；步驟S513，沿第一開口和/或第二開口去除與第一開口相對的所述介質(zhì)層，直至第一開口與第二開口貫通，形成空腔。具體地，步驟S501至步驟S506請參考第二實施例的步驟S201至步驟S206、圖5 至圖10。請參考圖20，執(zhí)行步驟S507，在所述介質(zhì)層220表面形成壓焊板片236。具體地，所述壓焊板片236用途是為MEMS麥克風(fēng)提供電連接平臺，并且由于所述壓焊板片236面積較大且需要承受一定的壓焊壓力，所述壓焊板片材料通常為金屬，所述壓焊板片236的形成工藝可以為采用物理氣相沉積工藝沉積金屬層(未圖示)，并對所述金屬層進(jìn)行光刻膠圖案化，并進(jìn)行刻蝕，形成壓焊板片236 ；具體壓焊板片236的形成步驟本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)具體MEMS麥克風(fēng)產(chǎn)品的需要，參考現(xiàn)有的壓焊板片形成步驟。在形成壓焊板片236之后，步驟S508至步驟S511可以參考相對的第二實施例中的步驟S207至S210，圖11至圖16。在步驟S511之后，執(zhí)行步驟S512，請參考圖21，沿所述第四表面IV去除部分第二襯底300，形成與所述第一開口 240相對的第二開口 310以及暴露出所述壓焊板片236的第四開口 311。具體地，在所述第二表面IV形成光刻膠圖形，所述光刻膠圖形與第二開口 310和第四開口 311相對；以所述光刻膠圖形為掩膜，刻蝕所述第二襯底300，在同一刻蝕工藝中形成第二開口 310和第四開口 311。需要說明的是，由于本實施例中MEMS麥克風(fēng)設(shè)計的特點，第二開口 310和第四開口 311的深度相同，故第二開口 310和第四開口 311能夠在同一刻蝕工藝中完成，從而可以節(jié)約工藝步驟，降低生產(chǎn)成本。執(zhí)行步驟S513，請參考圖22，沿第一開口 240和/或第二開口 310去除與第一開口 240相對的所述介質(zhì)層220，直至第一開口 240與第二開口 310貫通，形成空腔320。請參考第二實施例的相應(yīng)的步驟，在這里不再贅述。請參考圖22，采用第五實施例的形成方法形成的MEMS麥克風(fēng)，包括第一基底200 ；形成在所述第一基底200表面的多個連接電極211 ；覆蓋所述連接電極211的介質(zhì)層220 ；位于所述介質(zhì)層220內(nèi)且與所述連接電極211電連接的導(dǎo)電插塞 223 ；位于所述介質(zhì)層220表面且與所述導(dǎo)電插塞223電連接的第一頂層電極234 ；位于所述介質(zhì)層220表面的壓焊板片236 ；位于所述第一頂層電極234表面的粘合層235 ；位于粘合層235表面、與所述第一頂層電極234相對的第二頂層電極301 ；位于所述第二頂層電極 301表面的第二基底300，所述第二基底300內(nèi)形成有電路；貫穿所述第一基底200和第二基底300的空腔320 ；位于所述空腔320內(nèi)且與所述連接電極211位于同一層的所述敏感薄膜210 ；位于所述空腔320內(nèi)、與所述敏感薄膜210相對且與第一頂層電極234位于同一層的固定電極232，所述固定電極232內(nèi)形成有貫穿所述固定電極232的第二通孔233 ；第四開口 311，所述第四開口 311暴露出所述壓焊板片236。本發(fā)明第五實施例形成的MEMS麥克風(fēng)具有形成位于所述介質(zhì)層220表面的壓焊板片236，且所述壓焊板片236被所述第四開口 311暴露出來，在后續(xù)的封裝工藝中不需要額外的去形成暴露的壓焊板片，節(jié)約封裝工藝步驟，成本低廉。第六實施例下面結(jié)合第六實施例對本發(fā)明的MEMS麥克風(fēng)的形成方法做詳細(xì)說明，圖23為本發(fā)明第六實施例的MEMS麥克風(fēng)的形成方法的流程示意圖，包括步驟S601，提供第一襯底，所述第一襯底具有第一表面和與第一表面相對的第二表面；步驟S602，在所述第一襯底的第一表面形成敏感薄膜、多個連接電極；步驟S603，形成覆蓋所述敏感薄膜和多個連接電極的介質(zhì)層；步驟S604，在所述介質(zhì)層內(nèi)形成有多個第一通孔，所述第一通孔與連接電極相對；步驟S605，在介質(zhì)層表面形成多晶硅層且所述多晶硅層填充所述第一通孔；步驟S606，刻蝕所述多晶硅層形成與所述敏感薄膜相對的固定電極、與第一通孔相對的頂層電極；且所述固定電極具有貫穿所述固定電極的第二通孔；步驟S607，在所述頂層電極表面形成粘合層，形成第一頂層電極；步驟S608，提供形成有電路的第二襯底，所述第二襯底具有第三表面和第四表面， 所述第二襯底第三表面形成有第二頂層電極和壓焊板片；步驟S609，將所述第二頂層電極與第一頂層電極對齊，通過粘合層粘合所述第二頂層電極與第一頂層電極；步驟S610，在沿所述第四表面去除部分第二襯底，形成暴露所述固定電極的第二開口 ；步驟S611，沿第二表面去除部分第一襯底，形成與所述第二開口貫通的第一開口以及暴露出所述壓焊板片的第三開口；具體地，步驟S601至步驟S607請參考第二實施例的步驟S201至步驟S207、圖5 至圖11。之后，執(zhí)行步驟S608，請參考圖M，提供形成有電路(未圖示)的第二襯底300，所述第二襯底300具有第三表面III和第四表面IV，所述第二襯底300第三表面III形成有第二頂層電極301和壓焊板片302。所述第二襯底300可以為單晶的半導(dǎo)體材料，比如所述第二襯底300可以為單晶硅、單晶鍺硅等單晶的半導(dǎo)體材料。所述形成在第二襯底300內(nèi)的電路(未圖示)作用為驅(qū)動所述MEMS麥克風(fēng)和對 MEMS麥克風(fēng)輸出的信號進(jìn)行處理，即當(dāng)MEMS麥克風(fēng)接受聲音信號時，所述敏感薄膜210能夠感應(yīng)聲信號，并通過與所述敏感薄膜210或者固定電極232電連接的連接電極傳送至電路，并由電路進(jìn)行處理。所述電路可以為CMOS電路，形成工藝為標(biāo)準(zhǔn)的CMOS電路形成工藝，在這里不再贅述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)MEMS麥克風(fēng)的設(shè)計和參數(shù)，選擇適應(yīng)的CMOS電路；當(dāng)然所述電路也可以為其他的形成在第二襯底300內(nèi)的驅(qū)動所述MEMS麥克風(fēng)和對MEMS麥克風(fēng)輸出信號處理的電路，在此特意說明，不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。所述第二襯底300第三表面111形成有第二頂層電極301，第二頂層電極301通過位于所述第二襯底300內(nèi)的導(dǎo)電插塞與所述CMOS電路相連，還需要說明的是，所述第二頂層電極301部分位置與第一頂層電極相對，用于與第一頂層電極粘合，將所述第一基底和第二基底面對面粘合在一起，形成電連接的結(jié)構(gòu)。所述第二頂層電極301為現(xiàn)有的半導(dǎo)體工藝，采用在所述第二襯底300第三表面III形成導(dǎo)電材料層，并采用光刻工藝，去除多余的導(dǎo)電材料層，形成所述第二頂層電極 301。需要說明的是，對比第二實施例，本實施例在步驟S608中還額外形成MEMS麥克風(fēng)的壓焊板片(Bonding Pad) 302 ο具體地，所述壓焊板片302用途是為MEMS麥克風(fēng)提供電連接平臺，并且由于所述壓焊板片302面積較大且需要承受一定的壓焊壓力，所述壓焊板片302材料通常為金屬，所述壓焊板片302的形成工藝可以為采用物理氣相沉積工藝沉積金屬層(未圖示)，并對所述金屬層進(jìn)行光刻膠圖案化，并進(jìn)行刻蝕，形成壓焊板片302 ；具體壓焊板片302的形成步驟本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)具體MEMS麥克風(fēng)產(chǎn)品的需要，參考現(xiàn)有的壓焊板片形成步驟。執(zhí)行步驟S609，請參考圖25，將所述第二頂層電極301與第一頂層電極3 對齊， 通過粘合層325粘合所述第二頂層電極301與第一頂層電極324。所述粘合層325材料為導(dǎo)電粘合材料，具體地，將所述粘合層325形成在所述第二頂層電極301表面或者第一頂層電極324，并將所述第二頂層電極301與第一頂層電極3M 粘合。執(zhí)行步驟S610，請參考圖沈，在沿所述第四表面IV去除部分第二襯底300，形成暴露所述固定電極的第二開口 310。具體地，在所述第四表面IV形成光刻膠層(未圖示)，對所述光刻膠層進(jìn)行曝光顯影，在所述光刻膠層內(nèi)形成與所述第二開口 310相對的光刻膠圖形，以所述形成有光刻膠圖形的光刻膠層為掩膜，刻蝕所述第二襯底300，直至形成暴露出所述固定電極的第二開口 310。執(zhí)行步驟S611，請參考圖27，沿第二表面11去除部分第一襯底200，形成與所述第二開口 310貫通的第一開口 410以及暴露出所述壓焊板片302的第三開口 411。具體地，在所述第二表面II形成光刻膠(未圖示)，對所述光刻膠層進(jìn)行曝光顯影，在所述光刻膠層內(nèi)形成與所述第一開口 410和第三開口 411相對的光刻膠圖形，以所述形成有光刻膠圖形的光刻膠層為掩膜，刻蝕所述第一襯底200，直至形成所述第一開口 410 和第三開口 411，且所述第二開口 310與第一開口 410貫通以及第三開口 411暴露出所述壓焊板片302。需要說明的是，由于本實施例的設(shè)計，使得第一開口 410和第二開口 411深度相同，所述第一開口 410和第三開口 411可以在同一工藝中形成，節(jié)約工藝步驟，降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明的第五實施例的形成方法形成的MESM麥克風(fēng)，請參考圖27，包括第一襯底200 ；形成在所述第一襯底200表面的多個連接電極211 ；覆蓋所述連接電極211的介質(zhì)層220 ；位于所述介質(zhì)層220內(nèi)且與所述連接電極211電連接的導(dǎo)電插塞 223 ；位于所述介質(zhì)層220表面且與所述導(dǎo)電插塞223電連接的第一頂層電極234 ；位于所述第一頂層電極234表面的粘合層235 ；位于粘合層235表面、與所述第一頂層電極234相對的第二頂層電極301 ；壓焊板片302，位于所述第二頂層電極301和壓焊板片302表面的第二襯底300，所述第二襯底300內(nèi)形成有電路；貫穿所述第一基底200和第二基底300的、 由第一開口 410和第二開口 310空腔；位于所述空腔內(nèi)且與所述連接電極211位于同一層的所述敏感薄膜210 ；位于所述空腔320內(nèi)、與所述敏感薄膜210相對且與第一頂層電極 234位于同一層的固定電極232，所述固定電極232內(nèi)形成有貫穿所述固定電極232的第二通孔233 ；形成在所述第一基底200內(nèi)的第三開口 411，且所述第三開口 411暴露出壓焊板片。本發(fā)明的第五實施例形成的MEMS麥克風(fēng)具有形成在所述第二襯底300表面的壓焊板片，且所述壓焊板片被所述第三開口 411暴露出來，在后續(xù)的封裝工藝中不需要額外的去形成暴露的壓焊板片，節(jié)約封裝工藝步驟，成本低廉。第七實施例請參考圖觀，本發(fā)明第七實施例的MEMS麥克風(fēng)包括第一襯底200 ；形成在所述第一襯底200表面的多個連接電極211 ；覆蓋所述連接電極211的介質(zhì)層220 ；位于所述介質(zhì)層220內(nèi)且與所述連接電極211電連接的導(dǎo)電插塞223 ；位于所述介質(zhì)層220表面且與所述導(dǎo)電插塞223電連接的第一頂層電極234 ；位于所述第一頂層電極234表面的粘合層 235 ；位于粘合層235表面、與所述第一頂層電極234相對的第二頂層電極301 ；位于所述第二頂層電極301表面的第二襯底300，所述第二襯底300內(nèi)形成有電路；貫穿所述第一襯底 200和第二襯底300的空腔320 ；位于所述空腔320內(nèi)且與所述連接電極211位于同一層的固定電極232，所述固定電極232內(nèi)形成有貫穿所述固定電極232的第二通孔233 ；位于所述空腔320內(nèi)、與所述固定電極232相對且與第一頂層電極234位于同一層的敏感薄膜 210。本發(fā)明第七實施例的MEMS麥克風(fēng)與第二實施例形成的麥克風(fēng)其他部件都相同， 區(qū)別在于所述固定電極232和所述敏感薄膜210的位置相反。本實施例的形成方法也請參考相應(yīng)的第二實施例的形成方法，但是在形成所述固定電極232電極的步驟和敏感薄膜 210的步驟相應(yīng)調(diào)整即可。還需要說明的是，第二、三、四、五、六實施例也可以相應(yīng)參考第七實施例的MEMS 麥克風(fēng)，相應(yīng)調(diào)整相對實施例的所述固定電極232和所述敏感薄膜210的位置，并不影響第三、四、五、六實施例的效果。第八實施例請參考圖四，本發(fā)明第八實施例的MEMS麥克風(fēng)包括第一襯底500 ；形成在所述第一襯底500表面的多個連接電極511和敏感薄膜510 ；覆蓋所述連接電極511和部分敏感薄膜510的介質(zhì)層520 ；位于所述介質(zhì)層520內(nèi)且與所述連接電極511電連接的導(dǎo)電插塞523 ；位于所述介質(zhì)層520表面且與所述導(dǎo)電插塞523電連接的第一頂層電極534 ；位于所述第一頂層電極234表面的粘合層535 ；位于粘合層535表面、與所述第一頂層電極534 相對的第二頂層電極601 ；位于所述第二頂層電極601表面的第二襯底600，所述第二襯底 600內(nèi)形成有電路；貫穿第二襯底600的且暴露出敏感薄膜510的空腔620 ；位于所述空腔 620內(nèi)、與所述敏感薄膜510相對且與第一頂層電極534位于同一層的固定電極532，所述固定電極532內(nèi)形成有貫穿所述固定電極532的第二通孔533 ；位于第一襯底500內(nèi)且暴露出敏感薄膜510的第一開口 M0。還需要說明的是，第二、三、四、五、六、七實施例也可以相應(yīng)參考第八實施例的MEMS麥克風(fēng)，相應(yīng)調(diào)整相對實施例的所述敏感薄膜的設(shè)計和位置，并不影響第二、三、四、 五、六、七實施例的效果。 本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括第一基底，所述第一基底具有第一粘合面，所述第一基底包括MEMS麥克風(fēng)組件和位于第一粘合面的第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)；第二基底，所述第二基底具有第二粘合面，所述第二基底包括電路和位于第二粘合面的第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)；所述第一基底和第二基底通過所述第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)和所述第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)面對面貼合。
2.如權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述MEMS麥克風(fēng)組件包括敏感薄膜和與所述敏感薄膜相對的固定電極。
3.如權(quán)利要求2所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括位于第一基底的第一結(jié)構(gòu)，所述第一結(jié)構(gòu)為第一開口或第一空腔。
4.如權(quán)利要求3所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一開口暴露出所述敏感薄膜或固定電極。
5.如權(quán)利要求2或3所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括位于第二基底的第二結(jié)構(gòu)，所述第二結(jié)構(gòu)為第二開口或第二空腔。
6.如權(quán)利要求5所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二開口暴露出所述敏感薄膜或固定電極。
7.如權(quán)利要求5所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)貫通。
8.如權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)包括第一頂層電極和位于第一頂層電極表面的粘合層。
9.如權(quán)利要求8所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一頂層電極和所述固定電極或敏感薄膜位于同一層且材料相同。
10.如權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括位于第一粘合面的壓焊板片；以及暴露所述位于第一粘合面的壓焊板片的第三開口。
11.如權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括位于第二粘合面的壓焊板片；以及暴露所述位于第二粘合面的壓焊板片的第四開口。
12.如權(quán)利要求2所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述MEMS麥克風(fēng)組件還包括用于防止所述敏感薄膜和所述固定電極粘連的擋板。
13.如權(quán)利要求2所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述敏感薄膜的材料為多晶娃。
14.一種MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括提供第一基底，所述第一基底具有第一粘合面，所述第一基底包括MEMS麥克風(fēng)組件和位于第一粘合面的第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)；提供第二基底，所述第二基底具有第二粘合面，所述第二基底包括電路和位于第二粘合面的第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)；將所述第一基底和第二基底通過所述第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)和所述第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)面對面貼合。
15.如權(quán)利要求14所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述MEMS麥克風(fēng)組件包括敏感薄膜和與所述敏感薄膜相對的固定電極。
16.如權(quán)利要求15所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，還包括形成位于第一基底的第一結(jié)構(gòu)的步驟，所述第一結(jié)構(gòu)為第一開口或第一空腔。
17.如權(quán)利要求15或16所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，還包括形成位于第二基底的第二結(jié)構(gòu)的步驟，所述第二結(jié)構(gòu)為第二開口或第二空腔。
18.如權(quán)利要求17所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，還包括貫通所述第一結(jié)構(gòu)與所述第二結(jié)構(gòu)的步驟。
19.如權(quán)利要求14所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，還包括在所述第一基底的第一粘合面形成壓焊板片；形成第三開口，所述第三開口暴露出第一粘合面的壓焊板片。
20.如權(quán)利要求14所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，還包括在所述第二基底的第二粘合面形成壓焊板片；形成第四開口，所述第四開口暴露出第二粘合面的壓焊板片。
21.如權(quán)利要求14所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)包括第一頂層電極和位于第一頂層電極表面的粘合層。
22.如權(quán)利要求21所述的MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述MEMS麥克風(fēng)組件包括敏感薄膜和與所述敏感薄膜相對的固定電極，所述第一頂層電極和所述固定電極或敏感薄膜在同一工藝步驟中形成。
全文摘要
一種MEMS麥克風(fēng)及其形成方法，其中形成方法包括第一基底，所述第一基底具有第一粘合面，所述第一基底包括MEMS麥克風(fēng)組件和位于第一粘合面的第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)；第二基底，所述第二基底具有第二粘合面，所述第二基底包括電路和位于第二粘合面的第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)；所述第一基底和第二基底通過所述第一導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)和所述第二導(dǎo)電粘合結(jié)構(gòu)面對面貼合。本發(fā)明實施例的封裝工藝簡單、體積小、形成的MEMS麥克風(fēng)封裝結(jié)構(gòu)信噪比性能優(yōu)良，抗干擾能力高。
文檔編號H04R31/00GK102158789SQ20111006156
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者柳連俊 申請人:邁爾森電子(天津)有限公司