專利名稱：與集成電路集成的麥克風(fēng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路的領(lǐng)域。更特別地，本發(fā)明涉及將麥克風(fēng)集成在集成電路中。
背景技術(shù)：
在集成電路中集成麥克風(fēng)需要形成背腔體從而獲得期望水平的麥克風(fēng)靈敏度。形成具有足夠容積的背腔體會增加集成電路的制造成本和復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
一種包含具有背側(cè)腔體的電容式麥克風(fēng)的集成電路可以形成為背側(cè)腔體位于集成電路的襯底內(nèi)。可以襯底表面上穿過介電支撐層形成進(jìn)入孔，從而為刻蝕劑提供進(jìn)入襯底，以形成背側(cè)腔體。可以在電容式麥克風(fēng)的固定板和可滲透膜形成之后，通過將 刻蝕劑穿過可滲透膜并穿過進(jìn)入孔提供到襯底來刻蝕背側(cè)腔體。


參考附圖描述示例實(shí)施例，其中圖1A-1I是根據(jù)第一實(shí)施例形成的含有電容式麥克風(fēng)的集成電路的剖面圖，其按制造的連續(xù)階段描繪。圖2A-2H是根據(jù)第二實(shí)施例形成的含有電容式麥克風(fēng)的集成電路的剖面圖，其按制造的連續(xù)階段描繪。圖3A-3H是根據(jù)第三實(shí)施例形成的含有電容式麥克風(fēng)的集成電路的剖面圖，其按制造的連續(xù)階段描繪。圖4A-4G是根據(jù)第三實(shí)施例形成的含有電容式麥克風(fēng)的集成電路的剖面圖，其按制造的連續(xù)階段描繪。圖5是含有具有背側(cè)腔體的電容式麥克風(fēng)的集成電路的剖面圖，該背側(cè)腔體包括
多于一個腔室。
具體實(shí)施例方式可以通過以下步驟在集成電路中形成電容式麥克風(fēng)在集成電路的襯底中刻蝕背腔體，使得腔體不延伸到襯底的底面。腔體的刻蝕會在集成電路的頂面進(jìn)一步執(zhí)行?？梢栽谝r底的頂面上形成介電支撐層，并且可以在介電支撐層中形成進(jìn)入孔(access hole),從而為腔體刻蝕劑提供從集成電路的頂面到襯底的進(jìn)入。圖1A-1I根據(jù)第一示例實(shí)施例描繪了制造包括電容式麥克風(fēng)的集成電路的連續(xù)階段。如在圖IA中示出，在襯底1002之中和之上形成集成電路1000，襯底1002通常是單晶娃晶圓，但可以是絕緣體上娃(SOI)晶圓、具有不同晶向的區(qū)域的混合晶向技術(shù)(HOT)晶圓，或在襯底1002的頂面的半導(dǎo)體區(qū)域適合制造IC 1000的其它結(jié)構(gòu)。在襯底1002的頂面形成介電支撐層1004。在該實(shí)施例中，介電支撐層1004基本由場氧化物1004使用淺槽隔離(STI)工藝形成，其中將槽(通常是200到500納米深)刻蝕到集成電路1000中，通常通過在槽的側(cè)壁上生長熱氧化層來電氣鈍化槽，并且通常通過由高密度等離子體(HDP)工藝或基于臭氧的熱化學(xué)汽相淀積(CVD)工藝(也稱為高深寬比工藝(HARP))用絕緣材料(通常是二氧化硅)填充槽。使用硅局部氧化(LOCOS)工藝形成場氧化物的介電支撐層是在替換實(shí)施例的范圍內(nèi)。在場氧化物1004中形成進(jìn)入孔1006，從而在隨后的腔體刻蝕步驟中提供進(jìn)入襯底1002。場氧化物1004在為電容式麥克風(fēng)定義的區(qū)域中是連續(xù)的?？梢栽谝r底1002的頂面上在進(jìn)入孔1006上方形成一個或更多可選的硅化物塊層1008，從而在隨后的制造步驟期間防止在襯底1002上形成金屬硅化物。在一個示例中，硅化物塊層1008可以是厚度在10和100納米厚之間的氮化硅，或在另一示例中，可以是厚度在250和200納米之間的二氧化硅。如果形成硅化物塊層1008，則可以在隨后的制造步驟期間去除它。在圖IB中，在相鄰于進(jìn)入孔1006的場氧化物1004上形成固定板1010。固定板1010提供電容式麥克風(fēng)的一塊電容器板。可以與固定板1010同時形成可選膜端子1012,如在圖IB中示出，或可以在其它制造步驟中形成可選膜端子1012。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn) 中，固定板1010和可選膜端子1012 (如果形成的話)可以是完全硅化的多晶硅。在該實(shí)施例的其它實(shí)現(xiàn)中，固定板1010和可選膜端子1012 (如果形成的話)可以是金屬，例如鎢或鋁。在一個實(shí)現(xiàn)中，固定板1010的寬度可以小于100微米?？梢栽诠潭ò?010上可選地形成保護(hù)層(未示出)(其可能是電絕緣層)，從而在電容式麥克風(fēng)的操作壽命期間隔離固定板 1010。在圖IC中，可以在襯底1002上方形成可選的互連級和介電級1014。介電級可以是二氧化硅或低k介電材料，例如有機(jī)硅酸鹽玻璃(0SG)、碳摻雜二氧化硅(SiCO或⑶O)或甲基倍半硅氧烷(MSQ)?；ミB級可以包括鋁或銅。在圖ID中，在固定板1010上方形成電容器腔體犧牲層1016。電容器腔體犧牲層1016包括犧牲材料，例如光刻膠或聚酰亞胺。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，電容器腔體犧牲層1016可以由光刻工藝形成，例如通過以下步驟形成在集成電路1000的現(xiàn)有頂面上形成光敏犧牲材料的層，使用光刻設(shè)備(例如晶圓步進(jìn)機(jī)(wafer stepper)或晶圓掃描機(jī))曝光光敏犧牲材料的圖形，使光敏犧牲材料顯影從而留下電容器腔體犧牲層1016。在另一實(shí)現(xiàn)中，可以在集成電路1000的現(xiàn)有頂面上形成犧牲材料層，可以在犧牲材料層上方形成光刻膠圖形，從而為電容器腔體犧牲層1016定義區(qū)域，并且去除不需要的犧牲材料，從而留下電容器腔體犧牲層1016。形成電容器腔體犧牲層1016的其它工藝在該實(shí)施例的保護(hù)范圍內(nèi)。在圖IE中，在電容器腔體犧牲層1016上形成連續(xù)的可滲透膜1018?？蓾B透膜1018提供電容式麥克風(fēng)的第二電容器板。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，可滲透膜1018可以由在集成電路1000中用于互連級的金屬形成。在可滲透膜1018中形成膜孔1020。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，可滲透膜1018的底面和固定板1010的頂面之間的垂直分離小于200納米。在該實(shí)施例的替換實(shí)現(xiàn)中，可滲透膜1018的底面和固定板1010的頂面之間的垂直分離小于100納米。在圖IF中，執(zhí)行犧牲層去除工藝1022，從而從電容器腔體犧牲層1016去除犧牲材料。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，犧牲層去除工藝1022提供反應(yīng)分子、原子或基團(tuán)，它們穿過膜孔1020擴(kuò)散并從電容器腔體犧牲層1016去除犧牲材料，如在圖IF中示出。在該實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)中，犧牲層去除工藝1022在遠(yuǎn)程等離子體中生成反應(yīng)氧組分并且可能生成反應(yīng)氟組分，并為反應(yīng)氧組分?jǐn)U散到無電場區(qū)域中的集成電路1000提供方式。在該實(shí)施例的另一實(shí)現(xiàn)中，犧牲層去除工藝1022向集成電路1000提供臭氧。在該實(shí)施例的替換實(shí)現(xiàn)中，犧牲層去除工藝1022向集成電路提供提高的溫度，例如在300°C到500°C之間，并可能提供反應(yīng)氣氛，例如氧，使?fàn)奚牧显陔娙萜髑惑w犧牲層1016中分解。在圖IG中，執(zhí)行腔體形成工藝1024,從而將反應(yīng)組分(reactive species)穿過膜孔1020提供到進(jìn)入孔1006中的襯底1002。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，腔體形成工藝1024使用等離子體的SF6氣體來向襯底1002提供含有氟的反應(yīng)組分。由腔體形成工藝1024提供的反應(yīng)組分從襯底1002的暴露表面去除半導(dǎo)體材料。腔體形成工藝1024對場氧化物1004的刻蝕速率明顯小于對襯底1002的刻蝕速率，例如小于百分之5。圖IH示出腔體形成工藝1024的較后階段期間的集成電路1000。來自腔體形成工 藝1024的反應(yīng)組分?jǐn)U散穿過進(jìn)入孔1006，并從相鄰于進(jìn)入孔1006的場氧化物1004下的襯底1002去除半導(dǎo)體材料。圖II示出基本完成電容式麥克風(fēng)的形成之后的集成電路1000。已經(jīng)在電容式麥克風(fēng)的固定板1010下的襯底1002中形成了背側(cè)腔體1026，使得背側(cè)腔體1026的底部在襯底1002內(nèi)?？梢栽谀?018和背側(cè)腔體1026的暴露表面上可選地形成保護(hù)涂層(未示出)，用于在電容式麥克風(fēng)的操作壽命期間保護(hù)。背側(cè)腔體通過進(jìn)入孔1006連接到固定板1010和膜1018之間的空間。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，背側(cè)腔體1026可以橫向延伸超過膜1018。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，背側(cè)腔體1026的容積是固定板1010和膜1018之間的空間的容積100倍以上。在其他實(shí)施例中，背側(cè)腔體1026的容積是固定板1010和膜1018之間的空間的容積1000倍以上。圖2A-2H根據(jù)第二示例實(shí)施例示出包括集成的電容式麥克風(fēng)的集成電路的制造步驟。圖2A示出在襯底2002之中和之上形成的集成電路2002。在該實(shí)施例中，在襯底2002的頂面形成STI場氧化物2004的連續(xù)的介電支撐層，其中進(jìn)入孔在場氧化物2004中，如參考圖IA描述的。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，防止金屬硅化物在進(jìn)入孔2006中的襯底2002的頂面上形成，如參考圖IA描述的。在襯底2002和場氧化物2004上方形成互連區(qū)域2008，其包括介電層2010和金屬互連部件2012。在該實(shí)施例的一些實(shí)現(xiàn)中，沒有金屬互連部件2012位于為電容式麥克風(fēng)定義的區(qū)域中。在該實(shí)施例中，沒有金屬互連部件2012直接位于進(jìn)入孔2006上方。在圖2B中，在互連區(qū)域2008上方形成固定板2014。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，固定板2014由與互連區(qū)域2008中的金屬互連部件2012相似的材料形成。在該實(shí)施例中，固定板2014的各部分不直接位于進(jìn)入孔2006上方?？梢耘c固定板2014同時形成可選膜端子2016，如在圖2B中示出，或可以在其它制造步驟中形成可選膜端子2016。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，固定板2014和可選膜端子2016 (如果存在的話)包括鋁。在該實(shí)施例的替換實(shí)現(xiàn)中，固定板2014和可選膜端子2016 (如果存在話)包括銅?？梢栽诠潭ò?014上可選地形成保護(hù)層(未示出)(其可能是電絕緣層)，從而在電容式麥克風(fēng)的操作壽命期間隔離固定板2014。在圖2B和該實(shí)施例的下面圖中，為清晰，不示出互連區(qū)域2008中的介電層之間的邊界線。在圖2C中，在集成電路2000的現(xiàn)有頂面上形成進(jìn)入通孔光刻膠圖形2018，從而為互連區(qū)域2008中的進(jìn)入通孔2020定義區(qū)域。進(jìn)入通孔刻蝕工藝2022從互連區(qū)域2008去除介電材料，從而形成進(jìn)入通孔2020。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，可以使用反應(yīng)離子刻蝕(RIE)工藝執(zhí)行進(jìn)入通孔刻蝕工藝2022，該工藝朝著集成電路2000的頂面引導(dǎo)反應(yīng)離子。在一個實(shí)例中，RIE工藝可以包括含氟等離子體。進(jìn)入通孔2020穿過場氧化物2004延伸到進(jìn)入孔2006中的襯底2002中的半導(dǎo)體材料。在進(jìn)入通孔2020的形成完成之后去除進(jìn)入通孔光刻膠圖形2018，例如通過以下步驟去除使集成電路2000暴露于含氧等離子體，之后是濕法清除，以從集成電路2000的頂面去除任何有機(jī)殘留物。

在圖2D中，在固定板2014上方形成電容器腔體犧牲層2024，如參考圖ID描述的。形成電容器腔體犧牲層2024的其它工藝在該實(shí)施例的保護(hù)范圍內(nèi)。電容器腔體犧牲 層2024包括犧牲材料，例如光刻膠或聚酰亞胺。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，可以在為電容式麥克風(fēng)定義的區(qū)域之外形成額外的犧牲材料2026。電容器腔體犧牲層2024的犧牲材料延伸到進(jìn)入通孔2020中，并可以填充進(jìn)入通孔2020，如在圖2D中示出。在圖2E中，在電容器腔體犧牲層2024上形成連續(xù)的可滲透膜2028，如參考圖IE描述的。在可滲透膜2028中形成膜孔2030，如參考圖IE描述的。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，可滲透膜2028的底面和固定板2014的頂面之間的垂直分離小于200納米。在該實(shí)施例的替換實(shí)現(xiàn)中，可滲透膜2028的底面和固定板2014的頂面之間的垂直分離小于100納米。在圖2F中，執(zhí)行犧牲層去除工藝2032，從而從電容器腔體犧牲層2024去除犧牲材料，如參考圖IF描述的。在該實(shí)施例中，從進(jìn)入通孔2020去除犧牲材料。在圖2G中，執(zhí)行腔體形成工藝2034，從而將反應(yīng)組分穿過膜孔2030提供到襯底2002，如參考圖IG描述的。來自腔體形成工藝2034的反應(yīng)組分穿過進(jìn)入通孔2020擴(kuò)散，并從襯底2002去除半導(dǎo)體材料，如參考圖IG和IH描述的。圖2H示出基本完成電容式麥克風(fēng)的形成之后的集成電路2000。已經(jīng)在集成電路2000的場氧化物2004下的襯底2002中形成背側(cè)腔體2036，使得背側(cè)腔體2036的底部在襯底2002內(nèi)?？梢栽谀?028和背側(cè)腔體2036的暴露表面上可選的形成保護(hù)涂層(未示出)，用于電容式麥克風(fēng)的操作壽命期間的保護(hù)。背側(cè)腔體通過進(jìn)入孔2006和進(jìn)入通孔2020連接到固定板2014和膜2028之間的空間。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，背側(cè)腔體2036可以橫向延伸超過膜2028。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，背側(cè)腔體2036的容積與進(jìn)入通孔2020的容積之和是固定板2014和膜2028之間的空間的容積100倍以上。在其他實(shí)施例中，背側(cè)腔體2036的容積與進(jìn)入通孔2020的容積之和是固定板2014和膜2028之間的空間的容積1000倍以上。圖3A-3H示出包括根據(jù)第三示例實(shí)施例形成的電容式麥克風(fēng)的集成電路的制造步驟。如在圖3A中示出，在襯底3002之中和之上形成集成電路3000，如參考圖IA描述。在該實(shí)施例中，在為電容式麥克風(fēng)定義的區(qū)域中的襯底3002的頂面上形成介電支撐層3004。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，介電支撐層3004可以在集成電路3000的整個頂面上延伸。在介電支撐層3004上方形成固定板3006。固定板3006提供電容式麥克風(fēng)的一塊電容器板?？梢耘c固定板3010同時形成可選膜端子3008，如在圖3A中示出，或可以在其它制造步驟中形成可選膜端子3008。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，固定板3006和可選膜端子3008(如果形成的話)可以是完全硅化的多晶硅。在該實(shí)施例的其它實(shí)現(xiàn)中，固定板3006和可選膜端子3008 (如果形成的話)可以是金屬，例如鎢或鋁。在一個實(shí)現(xiàn)中，固定板3006的寬度可以小于100微米?？梢栽诠潭ò?006上可選地形成保護(hù)層(未示出)(其可能是電絕緣層)，從而在電容式麥克風(fēng)的操作壽命期間隔離固定板3006。在圖3B中，在集成電路3000的現(xiàn)有頂面上形成進(jìn)入孔光刻膠圖形3010，從而為相鄰于固定板3006且穿過介電支撐層3004的進(jìn)入孔3012定義區(qū)域。進(jìn)入孔刻蝕工藝3014從介電支撐層3004去除介電材料，從而將襯底3002暴露在進(jìn)入孔3012中。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，進(jìn)入孔刻蝕工藝3014可以包括具有含氟等離子體的RIE工藝。在另一實(shí)現(xiàn)中，可以使用濕法刻蝕(例如稀釋的、可能緩沖的氫氟酸溶液)執(zhí)行進(jìn)入孔刻蝕工藝3014。在進(jìn)入孔3012形成之后，去除進(jìn)入孔光刻膠圖形3010，例如通過以下步驟進(jìn)行使集成電路3000暴露于含氧等離子體，之后進(jìn)行濕法清除，以從集成電路3000的頂面去除任何有機(jī)殘留物。
在圖3C中，可以在襯底2002上方形成可選互連級和介電級3016，如參考圖IC描述的。在固定板3006上方形成電容器腔體犧牲層3018，如參考圖ID描述的。形成電容器腔體犧牲層3018的其它工藝在該實(shí)施例的范圍內(nèi)。電容器腔體犧牲層3018包括犧牲材料，例如光刻膠或聚酰亞胺。犧牲材料延伸到進(jìn)入孔3012中。在圖3D中，在電容器腔體犧牲層3018上形成連續(xù)的可滲透膜3020，如參考圖IE描述的?？蓾B透膜3020提供電容式麥克風(fēng)的第二電容器板。在可滲透膜3020中形成膜孔3022。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，可滲透膜3020的底面和固定板3006的頂面之間的垂直分離小于200納米。在該實(shí)施例的替換實(shí)現(xiàn)中，可滲透膜3020的底面和固定板3006的頂面之間的垂直分離小于100納米。在圖3E中，執(zhí)行犧牲層去除工藝3024，從而從電容器腔體犧牲層3018去除犧牲材料，如參考圖IF描述的。繼續(xù)犧牲層去除工藝3024，直到從電容器腔體犧牲層3018去除基本全部犧牲材料，如在圖3F中示出的。在圖3G中，執(zhí)行腔體形成工藝3026，從而將反應(yīng)組分穿過膜孔3022提供到襯底3002，如參考圖IG描述的。來自腔體形成工藝3026的反應(yīng)組分穿過進(jìn)入孔3012擴(kuò)散，并從襯底3002去除半導(dǎo)體材料，如參考圖IG和IH描述的。圖3H示出在基本完成電容式麥克風(fēng)的形成之后的集成電路3000。已經(jīng)在介電支撐層3004下的襯底3002中形成背側(cè)腔體3028，使得背側(cè)腔體3028的底部在襯底3002內(nèi)?？梢栽谀?020和背側(cè)腔體3028的暴露表面上可選地形成保護(hù)涂層(未示出)，用于電容式麥克風(fēng)的操作壽命期間的保護(hù)。背側(cè)腔體通過進(jìn)入孔3012連接到固定板3006和膜3020之間的空間。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，背側(cè)腔體3028可以橫向延伸超過膜3020。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，背側(cè)腔體3028的容積是固定板3006和膜3020之間的空間的容積100倍以上。在其他實(shí)施例中，背側(cè)腔體3028的容積是固定板3006和膜3020之間的空間的容積1000倍以上。圖4A-4G示出包括根據(jù)第三示例實(shí)施例形成的電容式麥克風(fēng)的集成電路的制造步驟。
參考圖4A，在襯底4002之中和之上形成集成電路4000，如參考圖IA描述的。在該實(shí)施例中，在為電容式麥克風(fēng)定義的區(qū)域中的襯底4002的頂面上形成介電支撐層4004。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，介電支撐層4004可以在集成電路4000的整個頂面上延伸。在介電支撐層4004上方形成互連區(qū)域4006，其包括介電層4008和金屬互連部件4010。在該實(shí)施例的一些實(shí)現(xiàn)中，沒有金屬互連部件4010位于為電容式麥克風(fēng)定義的區(qū)域中。在圖4A和該實(shí)施例的下面圖中，為清晰，不示出互連區(qū)域4006中的介電層之間的邊界線。在為電容式麥克風(fēng)定義的區(qū)域中的互連區(qū)域4006上方形成固定板4012。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，固定板4012由與互連區(qū)域4006中的金屬互連部件4010相似的材料形成?？梢耘c固定板4012同時形成可選膜端子4014，如在圖4A中示出的，或可以在其它制造步驟中形成可選膜端子4014。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，固定板4012和可選膜端子4014 (如果存在的話)包括鋁。在替換實(shí)現(xiàn)中，固定板4012和可選膜端子4014 (如果存在的話)包括銅?？梢栽诠潭ò?012上可選地形成保護(hù)層(未示出)(其可能是電絕緣層)，從而在電容式麥克風(fēng)的操作壽命期間隔離固定板4012。 在圖4B中，在集成電路4000的現(xiàn)有頂面上形成進(jìn)入孔光刻膠圖形4016，從而為互連區(qū)域4006中的進(jìn)入通孔4018和穿過介電支撐層4004的進(jìn)入孔4022定義區(qū)域。進(jìn)入通孔刻蝕工藝4020從互連區(qū)域4006和介電支撐層4004去除介電材料，從而形成穿過互連區(qū)域4006的進(jìn)入通孔4018和穿過介電支撐層4004的進(jìn)入孔4022。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，可以使用具有含氟等離子體的RIE工藝執(zhí)行進(jìn)入通孔刻蝕工藝4020。進(jìn)入通孔4018延伸穿過介電支撐層4004到襯底4002中的半導(dǎo)體材料。在進(jìn)入通孔4018的形成完成之后，去除進(jìn)入通孔光刻膠圖形4016，如參考圖2C描述的。在圖4C中，在固定板4012上方形成電容器腔體犧牲層4024，如參考圖2D描述的。電容器腔體犧牲層4024包括犧牲材料，例如光刻膠或聚酰亞胺。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，可以在為電容式麥克風(fēng)定義的區(qū)域之外形成額外的犧牲材料4026。電容器腔體犧牲層2024的犧牲材料延伸到進(jìn)入通孔4018中，并可以填充進(jìn)入通孔4018，如在圖4C中示出的。在圖4D中，在電容器腔體犧牲層4024上形成連續(xù)的可滲透膜4028，如參考圖IE描述的。在可滲透膜4028中形成膜孔4030，如參考圖IE描述的。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，可滲透膜4028的底面和固定板4012的頂面之間的垂直分離小于200納米。在該實(shí)施例的替換實(shí)現(xiàn)中，可滲透膜4028的底面和固定板4012的頂面之間的垂直分離小于100納米。在圖4E中，執(zhí)行犧牲層去除工藝4032，從而從電容器腔體犧牲層去除犧牲材料，如參考圖IF描述的。在該實(shí)施例中，從進(jìn)入通孔4018去除犧牲材料。在圖4F中，執(zhí)行腔體形成工藝4034，從而將反應(yīng)組分穿過膜孔4030提供襯底4002，如參考圖IG描述的。來自腔體形成工藝4034的反應(yīng)組分穿過進(jìn)入通孔4018擴(kuò)散，并從襯底4002去除半導(dǎo)體材料，如參考圖IG和IH描述的。圖4G示出在基本完成電容式麥克風(fēng)的形成之后的集成電路4000。已經(jīng)在介電支撐層4004下的襯底4002中形成背側(cè)腔體4036，使得背側(cè)腔體4036的底部在襯底4002內(nèi)?？梢栽诟裟?028和背側(cè)腔體4036的暴露表面上可選地形成保護(hù)涂層(未示出)，用于電容式麥克風(fēng)的操作壽命期間的保護(hù)。背側(cè)腔體4036通過進(jìn)入通孔4018連接到固定板4012和膜4028之間的空間。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，背側(cè)腔體4036可以橫向延伸超過膜4028。在該實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)中，背側(cè)腔體4036的容積與進(jìn)入通孔4018的容積之和是固定板4012和膜4028之間空間的容積100倍以上。在其他實(shí)施例中，背側(cè)腔體4036的容積與進(jìn)入通孔4018的容積之和是固定板4012和膜4028之間空間的容積1000倍以上。圖5圖解說明了包含具有背側(cè)腔體的電容式麥克風(fēng)的集成電路，該背側(cè)腔體具有多于一個腔體室。集成電路5000構(gòu)建在襯底5002之中和之上，如參考圖IA描述的。在一個實(shí)施例中，可以在襯底5002的頂 面形成場氧化物5004，其具有進(jìn)入孔5006，如參考圖IA描述的。在替換實(shí)施例中，可以在襯底5002的頂面上形成介電支撐層，如參考圖3A描述的，并且在介電支撐層中形成進(jìn)入孔5006，如參考圖3B描述的。在一些實(shí)施例中，根據(jù)具體實(shí)施例，可以在襯底5002和場氧化物5004或介電支撐層上形成互連區(qū)域5008，如參考圖2A和4A描述的。在這樣的實(shí)施例中，穿過互連區(qū)域5008形成進(jìn)入通孔5010，如參考圖2C和4B描述的。根據(jù)具體實(shí)施例，在襯底上方形成電容式麥克風(fēng)的固定板5012，如參考圖1B、2B、3A或4A描述的。根據(jù)具體實(shí)施例，在固定板5012上形成電容式麥克風(fēng)的可滲透膜5014，其與固定板5012隔開一個空間，如參考圖1D-1F、2D-2F、3C-3E或4C-4E描述的。根據(jù)具體實(shí)施例，在固定板下的襯底5002中形成具有多個腔體室5018的背側(cè)腔體5016，如參考圖1G-1I、2G和2H、3G和3H或4F和4G描述的。在一些實(shí)施例中，膜5014可以被支撐在腔體室5018之間的襯底區(qū)域上方，如在圖5中示出。在含有多個腔體室的實(shí)施例的一些實(shí)現(xiàn)中，背側(cè)腔體5016可以橫向延伸超過膜5014。在一些實(shí)施例中，背側(cè)腔體5016的容積與進(jìn)入通孔5010 (如果存在的話)的容積之和是固定板5012和膜5014之間的空間的容積100倍以上。在其他實(shí)施例中，背側(cè)腔體5016的容積與進(jìn)入通孔5010 (如果存在的話)的容積之和是固定板5012和膜5014之間空間的容積1000倍以上。雖然在此描述了具有所有特征或步驟或僅某些特征或步驟的示例實(shí)施例，但是具有所描述的特征或步驟中的一個或多個的不同組合的實(shí)施例意在被涵蓋。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)許多其他的實(shí)施例和變化也是可能的。
權(quán)利要求
1.一種含有電容式麥克風(fēng)的集成電路，所述集成電路包含 襯底，所述襯底具有延伸到所述襯底的表面的半導(dǎo)體區(qū)域； 介電支撐層，所述介電支撐層在所述襯底的表面上形成，所述介電支撐層具有穿過所述介電支撐層的進(jìn)入孔； 所述電容式麥克風(fēng)的固定板，所述固定板位于所述介電支撐層上； 所述電容式麥克風(fēng)的可滲透膜，所述可滲透膜位于所述固定板上，使得空間將所述可滲透膜與所述固定板隔開；以及 背側(cè)腔體，所述背側(cè)腔體在所述襯底中形成，所述背側(cè)腔體穿過所述進(jìn)入孔連接到所述可滲透膜和所述固定板之間的所述空間，使得所述腔體的底部位于所述襯底中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路，其中所述介電支撐層包括由淺槽隔離工藝形成的場氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路，其中所述固定板接觸所述介電支撐層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路，其中所述固定板通過互連區(qū)域與所述介電支撐層隔開。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路，其中所述背側(cè)腔體的容積是所述可滲透膜和所述固定板之間的所述空間的容積的100倍以上。
5.一種形成含有電容式麥克風(fēng)的集成電路的工藝，包含下面步驟 提供襯底，所述襯底包括延伸到所述襯底的表面的半導(dǎo)體區(qū)域； 在所述襯底的表面形成介電支撐層； 形成穿過所述介電支撐層的進(jìn)入孔； 在所述介電支撐層上形成所述電容式麥克風(fēng)的固定板； 在所述固定板上形成電容器腔體犧牲層，所述電容器腔體犧牲層含有犧牲材料； 在所述電容器腔體犧牲層上形成可滲透膜； 從所述電容器腔體犧牲層去除所述犧牲材料，使得空間將所述可滲透膜與所述固定板隔開；以及 執(zhí)行腔體形成工藝，以便通過將刻蝕劑穿過所述可滲透膜并穿過所述進(jìn)入孔提供到所述襯底，以此在所述襯底中形成背側(cè)腔體，使得所述背側(cè)腔體通過所述進(jìn)入孔連接到所述可滲透膜和所述固定板之間的所述空間，并且使得所述腔體的底部位于所述襯底中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工藝，其中所述介電支撐層包括由淺槽隔離工藝形成的場氧化物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工藝，進(jìn)一步包括如下步驟在所述進(jìn)入孔上的所述襯底的表面上形成一個或更多硅化物塊層。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工藝，進(jìn)一步包含在所述介電支撐層上形成互連區(qū)域，使得所述互連區(qū)域在執(zhí)行形成所述固定板的步驟之前形成，以便所述固定板位于所述互連區(qū)域上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工藝，其中執(zhí)行腔體形成工藝的步驟進(jìn)一步包括形成含SF6氣體的等離子體，使得將含氟的反應(yīng)組分提供到所述襯底。
全文摘要
一種集成電路(1000)，其包含具有背側(cè)腔體(1026)的電容式麥克風(fēng)，背側(cè)腔體位于集成電路的襯底(1002)內(nèi)。可以在襯底表面上穿過介電支撐層(1004)形成進(jìn)入孔(1006)，從而為刻蝕劑提供進(jìn)入襯底，以形成背側(cè)腔體(1026)?？梢栽陔娙菔禁溈孙L(fēng)的固定板(1010)和可滲透膜(1018)形成之后，通過將刻蝕劑穿過可滲透膜并穿過進(jìn)入孔提供到襯底來刻蝕背側(cè)腔體(1026)。
文檔編號H04R19/04GK102714774SQ201080060253
公開日2012年10月3日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
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