一种MEMS器件及其制造方法、电子装置与流程

本申请涉及半导体，具体而言涉及一种mems器件及其制造方法、电子装置。

背景技术：

1、mems(micro-electro-mechanical system，微机电系统)器件是指利用微电子和微机械加工技术制造出来的元件，它们具有微型化、集成化、智能化、多功能和低成本的特点。双振膜麦克风是一种利用mems技术制造的麦克风，它由两个相邻的振膜组成，当声波作用于振膜时，会产生不同的电容变化，从而转换为电信号。双振膜麦克风相比单振膜麦克风有更高的灵敏度和信噪比(>70db)，可以更好地捕捉声音细节和降低背景噪音，提高通话质量和语音识别效果。

2、双振膜麦克风的制造工艺中存在难度较大的一个关键步骤，即刻蚀用于牺牲层释放的释放孔(releasing hole)的过程中很容易破坏器件上器件结构层边缘的膜层，最终影响器件的结构和性能。

3、因此，有必要提出一种新的mems器件的制造方法及mems器件、电子装置，以至少部分地解决上述问题。

技术实现思路

1、在技术实现要素：部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、针对目前存在的问题，本申请提供一种mems器件的制造方法，包括：提供基底，在基底上形成有器件结构层，所述器件结构层包括间隔的第一振膜和第二振膜，所述第一振膜远离所述基底，所述第二振膜与所述基底连接，在所述第一振膜和第二振膜之间形成有牺牲层，所述第一振膜的表面包括第一区域和第二区域，所述第一区域位于所述第一振膜的表面的边缘，所述第一区域环绕所述第二区域；在所述第一振膜的表面形成图案化的第一光刻胶层，其中，所述第一光刻胶层露出所述第二区域并覆盖所述第一区域，所述第一光刻胶层在所述第一区域具有第一厚度；在所述第二区域形成图案化的第二光刻胶层，所述第二光刻胶层具有第二厚度，其中，所述第二厚度小于所述第一厚度；

3、以所述第二光刻胶层为掩膜刻蚀所述第一振膜，以形成多个释放孔，所述释放孔贯穿所述第一振膜并露出所述牺牲层。

4、示例地，所述器件结构层还包括：侧壁部，所述第一振膜、所述第二振膜和侧壁部合围形成内腔，所述牺牲层填充于所述内腔，所述第一光刻胶层还覆盖所述侧壁部。

5、示例地，所述第一厚度大于4.5μm，所述第二厚度小于2μm。

6、示例地，所述第一振膜包括第一绝缘层和电极层，所述电极层覆盖所述第一绝缘层，所述释放孔形成于所述第一绝缘层中，所述侧壁部包括第二绝缘层，所述第二绝缘层和所述第一绝缘层由同一绝缘材料层制成。

7、示例地，所述器件结构层还包括：

8、背板，设置于所述第一振膜和所述第二振膜之间，所述背板和第一振膜之间具有第一空腔，所述背板和所述第二振膜之间具有第二空腔，所述内腔包括所述第一空腔和所述第二空腔；

9、支撑杆，形成于所述内腔中，且贯穿所述背板并与所述第一振膜和所述第二振膜连接。

10、示例地，所述以所述第二光刻胶层为掩膜刻蚀所述第一振膜的步骤之后，所述mems器件的制造方法还包括：去除所述第一光刻层和所述第二光刻胶层。

11、示例地，所述以所述第二光刻胶层为掩膜刻蚀所述第一振膜的步骤之后，所述mems器件的制造方法还包括：经由所述释放孔，去除部分所述牺牲层。

12、本申请还提供了一种mems器件，所述mems器件采用上述任一项mems器件的制造方法制造获得。

13、示例地，所述mems器件包括双振膜麦克风。

14、本申请还提供了一种电子装置，包括前述的mems器件。

15、根据本申请提供的mems器件的制造方法，通过使用两种厚度不同的光刻胶层搭配的方法，既可以做到打开释放孔，又可以在刻蚀过程中保护器件结构层的边缘的膜层不被破坏，避免了对器件的结构和性能的负面影响。

技术特征：

1.一种mems器件的制造方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述器件结构层还包括：

3.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述第一厚度大于4.5μm，所述第二厚度小于2μm。

4.根据权利要求2所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述第一振膜包括第一绝缘层和电极层，所述电极层覆盖所述第一绝缘层，所述释放孔形成于所述第一绝缘层中，所述侧壁部包括第二绝缘层，所述第二绝缘层和所述第一绝缘层由同一绝缘材料层制成。

5.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述器件结构层还包括：

6.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述以所述第二光刻胶层为掩膜刻蚀所述第一振膜的步骤之后，所述mems器件的制造方法还包括：去除所述第一光刻层和所述第二光刻胶层。

7.根据权利要求6所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述以所述第二光刻胶层为掩膜刻蚀所述第一振膜的步骤之后，所述mems器件的制造方法还包括：经由所述释放孔，去除部分所述牺牲层。

8.一种mems器件，其特征在于，所述mems器件采用如权利要求1至7中任一项所述的方法制造获得。

9.如权利要求8所述的mems器件，所述mems器件包括双振膜麦克风。

10.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的mems器件。

技术总结一种MEMS器件及其制造方法、电子装置，该方法包括：提供基底，在基底上形成有器件结构层，器件结构层包括间隔的第一振膜和第二振膜，第一振膜远离基底，第二振膜与基底连接，在第一振膜和第二振膜之间形成有牺牲层，第一振膜的表面包括第一区域和第二区域，第一区域位于第一振膜的表面的边缘，第一区域环绕第二区域；在第一振膜的表面形成图案化的第一光刻胶层，其中，第一光刻胶层露出第二区域并覆盖第一区域，第一光刻胶层在第一区域具有第一厚度；在第二区域形成图案化的第二光刻胶层，第二光刻胶层具有第二厚度，其中，第二厚度小于第一厚度；以第二光刻胶层为掩膜刻蚀第一振膜，以形成多个释放孔，释放孔贯穿第一振膜并露出牺牲层。技术研发人员：方羊,姚阳文,胡永宝,闾新明受保护的技术使用者：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15