TW201123567A - MEMS process and device - Google Patents

Description

201123567 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種微機電製程及元件，尤指一種關於傳感器，特 別是電容式麥克風之微機電製程及元件。 【先前技術】 隨著科技的進步，消費性電子產品不斷地朝向小型化發展，同時 其效能與功能亦不斷地在提升，而此一趨勢可由各類型的消費性電 子產如行動電話、筆s己型電腦、MP3播放器與個人數位助理(pDA) 等產品所使用之科技的發展上觀察出。以行動電話產業為例，現行 對於行動電話的要求不斷地朝向輕薄短小、強大功能與低成本的方 向演進。因此，整合各類型電子電路之功能，並將上述功能與傳感 • 器70件如麥克風與揚聲器相結合，實為現行產業的發展方向。 為滿足上述需求，目前已發展出以微機電技術為基礎的傳感器元 件，例如用於偵測及/或產生壓力/聲波的電容式傳感器，或用於偵測 加速度之傳感器。現階段的產業發展不斷地朝向藉由整合微機電元 件與用以運算與處理微機電元件所傳遞之資訊的電子電路，以消除 傳感器與電子電路間的介面’並進而達到微型化與低成本之目標， 而其所面臨的挑戰之一為在製作微機電元件的過程中如何提升與標 201123567 準互補式金氧半導體(CMOS)元件製程的相容性。為達到上述目標， 必須作到可使用與傳統電子元件相同材料與相同製程來製作微機電 元件程度的整合，而此亦為本發明提出之目的。 製作麥克風元件的微機電製程一般包含有形成一層或多層的薄 膜(membrane)，以及於基底或薄膜上沉積用於讀取/驅動 (read-out/drive)之電極的步驟。在微機電壓力感測器與麥克風的運作 機制下，讀取動作通常储由量測電極_電容值所達成。而在傳 感器的運作機制下，元件的驅細係藉由於電極之間提供電位差所 達成。 第1醜示了-製作於-基底2上的電容式麥克風，其中第一電 極4在結構上係連結至薄膜6，而第二電極8在結構上係連結至一 堅硬的背板14。在上述製作電容式麥克風的製針，製作薄膜6的 步驟包含先糊於薄膜6與第二電極8之間形成-犧牲層，再利用 背面I虫刻(back-etc__基底2的背面形 (baCk-V〇hlme)12，接著在後續製程中再移除薄膜6與第二電極8之 間的犧牲層，使得_ 6形絲浮狀況並可自由移動。 上述製__在於無法精準控継_或乾侧進行背 刻。換句話說，细背面_製作背腔，特別是利賴_ =製作出具有—致性的背腔，其原因在於在實際製作過程中，私 第一電極續_6部分㈣腔的側壁會向崎 ^ 201123567 繪示呈現理想的平行狀態。背腔的側壁之内縮會改變第一電極4與 薄膜6的尺寸，而導致麥克風元件的操作特性，例如頻率響應斑雷 敏度的改變。 、靈 此外值得說明的是為了使傳感器與其它電子裝置整合，必須將傳 感裔與其它可能製作於同_基底上細立的频電路進行連接，然 而此一連接可能造成干擾(interference)、噪音(n〇ise)、寄生電容與窬 生電感的問題。 〜哥 -般而言_的厚度㈣’約域十微米(mi(_，而其尺寸則 可能介於數十至數千鮮之間，因此元件較為賴而可能於單體化 過程時受損。單體⑽储其上形成有減微魏 蝴，餅烟單-晶紅僅科單-元件(或-組元件)的步驟Γ -般而言，單體化的步驟係_高轉速鑽石切割刀具切割晶圓所達 成，另外晶圓亦可利用雷射加以切割，或是於晶圓上沿著晶軸 (crystallographic axis)方向形成切割道並將晶圓沿晶轴方向分裂。然 而上述任何種割切方法在應用於微機電元件的製程時均會產生 問題。 在利帛蝴刀具姆以圓的過程巾，—般會使㈣滑冷卻液(通 予疋水），^戰晶_溫度過高並確賴石_刀具處於正常的操 作溫度綱内。然而’水與切騎產生的晶，错會形絲液，並 流入微機電結構之開口的部分’而由於單體化後的元件的尺寸極 201123567 小’-旦衆液流入微機電結構即不易將其清除而會導致元件失效。 另外，潤滑冷卻液會以高速噴灑在·表面上，因此可能使得精細 的感測結構在向機械應力下造成潛在的損傷。 利用雷射_晶®的方式較__刀具的方式為乾淨，但其成 本較高，且在切割過程中所產生的熱能可能因域測元件上不同區 域具有不同熱膨漲係數的影響而形成熱梯度(此福g論叫，進而 導致元件魏並失效。此外，_雷射糊晶_會產生渔渾，而 可能阻塞微機電元件的開口部分，使得元件無法正常運作。 最後，_形成⑽i道並使晶圓沿晶軸方向分_方式會使晶圓 在分裂的過程中產生極大的機械應力，並產生大量的晶圓碎片而導 致如上所述之元件損傷問題。 【發明内容】 根據本發明之目的之一，本發明提供一種於一基底上製作一微機 電傳感器之方法。上述方法包含有於—薄歡—第—側沉積一第— 犧牲層；於該薄膜之—第二側沉積—第二犧牲層；以及去除該第— 犧牲層與該第二犧牲層以形成一微機電傳感ϋ，並使得該薄膜係為 可動。 本發明使用第-犧牲層與第二犧牲層的作法具有數項理由。首 201123567 層可於製財切並賴細 犧牲層使物㈣峨細_冑^ 第― 電另—目的，本發賴供—種於-基底上製作—微機 沉積-如^上述方法包含有沉積—第—f極與—第二電極； 杯，_、销膜於結構上係與該第—電極連接；以及沉積一背 勺人於結構上係與該第二電極相連；其中沉積該薄膜之步驟 之門-籍犧牲層上沉積該薄獏；於該第—電極與該第二電極 开^、二犧牲層；以及去除該第—犧牲層與該第二犧牲層以 =韻電麥克風’其中該微魏麥克風具有—第—凹穴位於該 、之下彳卩及—第二凹穴位於該第-電極與該第二電極之間， 藉此該薄膜與該第—電極相對於該第二電極係為可動。 根據本發明之另-目的，本發明提供—種微機電電容式麥克風。 上逃微機電電容式麥克風包含有—第—電極與—第二電極；一薄膜 於結構上與料1極減；以及—雜麟構上與該第二電極相 連；其中該第-電極與該第二電極分別具有—與該薄膜之直徑相異 之直徑。 、 根據本發明之另一目的，本發明提供一種微機電電容式麥克風。 上述微機電電容式麥克風包含有一第一電極與一第二電極；一薄犋 於結構上與該第一電極相連；以及一背板於結構上與該第二電極相 連’其中έ亥第二電極包含有一個或多個開口。 201123567 根據本發明之另一目的，本發明提供一種製作微機電麥克風之方 法。上述方法包含有沉積一第一電極與一第二電極；沉積一薄膜， S玄薄膜於結構上與該第一電極連接；以及沉積一背板，該背板於結 構上與_二電極連接；其巾沉積該第二電極之步驟包含有使該第 一電極形成一預定圖案，且該預定圖案包含有一個或多個開口。 根據本發明之另-目的，本發明提供—酬試形麟—晶圓上之 複數個微機電麥克風之方法，其中各該微機電麥克風包含有一薄 膜，以及至少-犧牲層，上述方法包含有將該晶圓_於—載具上； 單體化該晶11以形成兩㈣更多侧的微機電麥克風；去除該至少 犧牲層，以及於各雜機電麥克風仍貼騎域具上時，對各該 微機電麥克風進行測試。 根據本發明之另-目的，本發明提供—錄機電麥克風。上述微 機電麥克風包含有m-電極與—第二電極；—薄膜於处 構上與該第-電極連接—背板於結構上與該第二電極連接；、; 一凹穴位於該薄膜下方，該第-凹穴係利用—第一犧牲層加以形 成；以及-第二凹穴位於該第-電極_第二電極之間，且該第二 凹穴係利用一第二犧牲層加以形成。 Λ 一 【實施方式】 201123567 第2圖與第3圖分別繪示了本發明一電容式麥克風元件之剖面示 意圖與外觀示意圖。電容式麥克風元件包含有-具雜之_ / 其可隨聲波所產生之動差而移動、—第—電極13，在結構上與薄 膜II連接且二者共同構成電容式麥克風元件之第一電容平板 (CaPacitiveplate) ’以及—第二_23，在結構上與—通常為堅硬結 構之結構層或倾Η連接，且上述二者制魏電容絲克風元件 之第二電容平板。 電容式麥克風係形成於-基底卜例如―梦晶圓之上。薄膜U 下方有她33 ’而背腔33係利用背面韻刻基底j所形成，此 倾的細節將於下文中再作進—步之描述。_ u的正下方具有一 :二凹穴(’，而第一凹穴9係利用一第一犧牲層所製作出。 件利:極Γ與第二電極23之間具有一第二凹穴17,而第二凹六17 =用H牲層所㈣出。微機電麥歧元件料含有複數個 以下稱為通氣孔(bleedh()le)15，連通第—凹穴9與第二凹六 5 ^T^^^~ichole)31，14 穴9、。二二子自由進出’以使得聲波可進人第二凹穴i7。第一凹 上的立Η與她33的設置使得薄膜U可因應經由背板14 上的日孔31進人之聲波而移動。 腔作法具有可以使侧背 圖綱輸，⑽嶽下文第4 U中加以描述。利用第—犧牲層形成第-凹六9 201123567 的作法表示_背__不會蚊_膜 膜11的直栌係拉出筮 直k有關’因為薄 的直心It由第—凹穴9的直徑與第二凹 f出，其中第—凹穴9_又綱—犧牲層的同 =第二凹穴17的直徑則係由第二犧牲層的直經所定== 文-進步說明利用第—犧牲層定義第一凹穴 較利用渔峨乾崎式背_定義第 == 加精準。 的方法來侍更 ,發侧通氣孔15連通第—凹穴9與第：凹加之作 諸多優點。例如，在製作说, 八有 第-犧㈣5有助於移除第-犧牲層與 第j牲層。更精確地說，例如當__除_ U上方之犧 牲層時’通纽15可容料分未於麵侧触 在此刻蝴，敝，―觸_u上㈣：凹穴2 第-犧牲層被_後，通氣孔15的存在可使得殘留在第一凹穴9 外圍部分的第1牲層，亦㈣應於通氣孔15的第—犧牲層在紐 刻步驟中被蝕除。 另外，一旦犧牲層被歸後，通氣孔15可容許有_空氣由第 二凹六Π流向第—凹9與背腔33,而空氣在此迁迴路徑的流動將 有助於電容式麥克風在某些特定_下的操作特性。例如，通氣孔 15可被設計為力波_率低於施ζ(人耳可聽見之最低頻率） 的情況下可提供較低之阻力，而麵力波的的鮮較高的情況下提 供較大之阻力。此—設計可雜具較高解之壓力減會作用在薄 201123567 •膜11上’而不會經由通氣孔15流失，同時亦可降低或消除不需要 之低頻訊號’例如風的影響。值得說明的是元件的頻率響應等於 -RC，其中R為流經通氣孔15之空氣流量，而c為背腔的體積。 因此’疋件的操作特性可藉由在製程中改變通氣孔b及/或背腔^ 的位置與尺寸加以調整。另外值得說明的是，元件的頻率響應亦可 藉由選擇具有不同特性的電子電路與麥克風電性連接加以調整。 上述作法的細節將於後續配合第4圖至第19圖之描述作進一步 •說明。 為了處理麥克風輸出的電子訊號，元件可具有利用標準CMOS 製程整合製作於基底1上的電路區(未顯示），此電路區可包含有銘 内連線層，並藉由鋁内連線層之連接端點(interc〇nnectp〇int)將麥克 風與電路區電性連接。 • 上述電路區可利用標準CMOS製程例如離子佈植、曝光顯影、 金屬/儿積與钮刻製作於石夕基底上，且電路區可包含任何可與微機電 麥克風電性連接並處理其訊號之電路。例如，其中一電路區可為一 前置放大電路(pre_amplifier)，用來放大由麥克風輸出之訊號，而另 一電路區可為一電荷幫浦電路(charge-pump) ’用以於兩電極之間產 生一偏壓，例如10V ^藉由如此配置，偏壓會先造成兩電極之間的 距離(亦即麥克風之電容平板的間距)的變化，再使微機電麥克風電 谷值產生變化’在此狀況下假設電荷幫潘電路產生一固定的電壓， 11 201123567 兩電極之間的電壓亦會產生相對應的變化。前置放大電路，較佳具 有高阻抗，則係用以偵測此一電壓改變。 上述電路區亦可選擇性地包含一類比數位訊號轉換電路 (analogue-to-digital converter，ADC)，以將麥克風或前置放大電路輪 出之訊號轉換為數位訊號，以及一數位訊號處理電路以處理或部分 處理此數位訊號。此外，電路區亦可包含一數位類比訊號轉換電路 (digital-to-analogue converter，DAC)及/或一可適用於無線通訊之收 發電路(transmitter/receiver)。然而值得說明的是，該領域具通常知識 · 者應知悉其它可與微機電麥克風之訊號及/或相關訊號作電性連接 運作之電路均可與本發明進一步結合。 另外值得注意的是麥克風元件亦或可為一混合型元件(hybrid device) ’（例如電子電路係完全設置於另一積體電路上；或是部分電 子電路係設置於與麥克風元件同一積體電路上，而部分電子電路則 係設置於另一積體電路上），或是一單片型元件(111〇11〇1池沁(^“(^)， φ (例如電子電路完全與麥克風元件整合製作於同一積體電路上）。 一般而言，麥克風元件的直徑約為i毫米(mm)，而其它尺寸則 將在下文配合製作過程作進一步的說明。 以下先簡略說明麥克風的運作原理。當聲波造成的壓力波進入麥 克風内時，薄膜11會因此產生微幅的形變而偏離其平衡位置。在此 12 201123567 狀況下第—電極(下電極)i 3與第二電 未示)所偵測出。 #匕將被電子電路(圖 及其對元件的 以下請參考第4圖至第19圖，並一併參考第⑽ 描述’以暸解上述實施例之元件的製作過程。

明製作第2 _ 3圖之示之本發 值得說明的是在第4圖至第19 _說财各個不同的厚度僅為 範例另外’文中所提及之應力值以及其目標值係指製作完成之微 機電7G件之組合後的材制的應力值，而非指在沉積咖別材料 的廄六佶。 • 如第4圖所示，微機電元件係製作於-基底101上。在本實施例 中’為與CMOS元件及其製程整合，基底1〇H系為一石夕晶圓但基 底101亦可為其它材質並使用其它電子元件製作技術。首先進行一 熱氧化製程以於基底101上形成熱氧化層1〇3、1〇5。在本實施例中， 矽晶圓101之厚度例如係介於300至1000微米，例如625微米，而 各熱氧化層103、105之厚度最高可達約15微米，例如0.6微米。 值付§尤明的疋熱乳化層1〇3、1〇5具有壓應力(compressive)，另外本 發明亦可不使用熱氧化方法，而利用其它方法例如電漿增強化學氣 13 201123567 相沉積(PECVD)製程形成氧化層取代熱氧化層。 如第5圖所示，於熱氧化層1〇3上沉積一介電層，如一氮化石夕介 電層107 ’其愤切介電層1G7可糊如嫌㈣化學氣相沉積 製程在30(TC下形成。氮化石夕介電層1〇7的用途係作為後續微機電 元件製程的侧停止層(_是對於第18騎述之綱背腔的步驟 而言）。氮化石夕介電層107的厚度以介於2 3至2 7微米為較要，例 如2.5微米，而其張應力則以介於25至75紙為較佳，例如邓 Mpa。值得注意的是亦可使用其它介電層材或製程。例如，介 電層之材質亦可使用非純氧化石夕材質，例如可利用低溫沉積之_ 矽玻璃(BPSG) 〇值付說明的是該領域具通常知識者當瞭解材料層之 應力不僅與其厚度相關，亦與其沉積條件相關。 接著如第6圖所示，利用沉積錢刻方式於氮化石夕介電層浙 上沉積-第-犧牲層109。為了與CM〇s元件的製程相容，第一犧 牲層109可由錢销藉由乾式方法絲之材料所構成。使用乾式 去除方法的優點在於當第一犧牲層1〇9被去除後，後續不需再進行 額外製程步驟紐紗驟。粒醯糊如_____ P_〇或PI2545)，由於可輕易藉由旋轉塗佈形成於基底上，並藉 ^氧氣電襞去除’因此為作為犧牲層的較佳材質。聚亞醯胺的塗佈 係利用旋轉塗佈方式於晶圓上形成均勻覆蓋塗層(_〇_! 噴_ ’再於2〇(TC之常壓空氣下進行烘烤3〇分鐘，接著再於奶 C的常壓及通有氮氣的環境下供烤3G分鐘。值得說明的是上述參數 14 201123567 僅為範例，其它任何適合沉積聚亞醯胺犧牲層之條件均可應用於 此。在形成聚亞醯胺層之前，亦可先形成塗底層(primer)，例如肋 VM65卜接著再糊光阻_並進行—非等向性氧氧電私刻以圖 案化聚亞酿胺層，以形成如第6a圖之第一犧牲層1〇9。第—犧牲層 1〇9之厚度例如可介於μ至u微米之間，例如】微米。值得說； 的是該領域具通常知識者當知悉第一犧牲層1〇9亦可利用其它沉積 方法形成，例如使用感光性聚亞醯胺配合蝕刻加以製作。 鲁 帛一犧牲層109定義出薄膜下方之凹穴(亦即第2圖所示之第一 凹穴9)的尺寸及形狀’當第一犧牲層贈於後續製程中被去除後即 會形成上述凹穴。上述蝕刻聚亞醯胺層的步驟除了定義出第一犧牲 層109之外’亦可一併形成識別及/或對位記號(例如第如圖之則、 11 〇a、1 l〇b)，而識別記號及對位記號有助於後續微機電製程的進行。 本發明使用第-犧牲層109係基於數項理由。首先，第一犧牲層 • 109可於製程中支樓並保護薄膜。此外，第一犧牲層1〇9可定義薄曰 膜的直徑，如此使得薄膜的尺寸可預先由第一犧牲層1〇9的尺寸來 決疋，而不必於後續在晶圓下方形成背腔的步驟中來決定。 如第7圖所示，隨後於氤化矽介電層1〇7與第一犧牲層1〇9上沉 積一隔膜(diaphragm)層，例如一氮化矽隔膜層m，其中部分之氮 化矽隔膜層111係用以形成麥克風之薄膜(亦即第2圖所示之薄膜 11)。氤化石夕隔膜層111可於300°C下利用電聚增強化學氣相沉積製 15 201123567 程’並通入流量為 40 sccm(standard cubic centimeters/minute)之石夕烧 (silane，Si%)、40 seem 之氨氣(Ammonia)及 1400 seem 之氮氣加以形 成。電漿增強化學氣相沉積製程之射頻功率可為20W，並可以每6 秒交替變換之高頻(13.56 MHz)與低頻(400 kHz)以變頻方式進行。氮 化矽隔膜層111之厚度例如可介於〇·38至0.42微米，例如0.4微米， 具其張應力可介於40至50 MPa，例如45 MPa。 本發明之方法可於第一犧牲層1〇9之上表面的外圍區域(亦即靠 近第一犧牲層109之周邊區)形成一個或多個以小凹穴(smaiicavity) 的形式存在的皺褶(dimple)(第6a圖與第7a圖未示），藉此當沉積氮 化矽隔膜層111時會在薄膜U的外圍區域產生一個或多個皺褶(以 突起物的形成存在）。這些薄膜n外圍區域的皺褶減少了薄膜u與 其下方之基底的接觸面積，因此可避免薄膜u黏著在第2圖所示之 第一凹穴9所形成之”狗腿形(d〇g_leg)，’區域上，亦即由背腔形成並 遠離開口的區域。上述皺褶設計使得薄膜與基底之間附著力小於薄 膜的回復力（亦即薄膜張力），因而使得薄膜可自行脫離上述區域。 *值％說明的是薄膜的材料亦可由氮化石夕以外的材料構成。例如， 薄膜之材料可為多晶石夕。此外，薄膜亦可為一由金屬/氮化物/金屬組 成或-由氣化物/金屬/氮化物組成之三明治結構㈣心处伽伽㈣ :P刀舉例而5 ’上述複合堆疊結構可由！呂/氣化石夕/!呂(其厚度 刀別為’例如50奈米/400奈米/5〇奈米)所組成。此外，金屬層亦可 位於由氮化她/氮化石夕構成之複合堆疊結構(其厚度分別為，例如 16 201123567 .奈米/2GG奈米)之中間位置。另外，贿I化石夕之間亦 可使用鈦點著層。形成三明治結構的優點在於避免薄膜發生不必要 •的形變。換言之，若電極設於二氣化層之間，或以相反的方式排列， 將有助於平衡應力而使得薄膜動作時產生較少的不必要形變。 接著#參考第Μ。彻_或麟於氮化雜膜層Hi上形 成導電材料，例如紹以作為一第一電極113。第一電極m之厚 φ X車又佳為’丨於0.04至0·06微米，例如〇.〇5微米，且其張應力較佳 為”於175至225 MPa，例如200 MPa。值得說明的是上述厚度值 ”應力值係在使用！g作為第__電極113的前提下所訂出之範圍，若 第:電極113係由其它材料所構成，則厚度值與應力值可能介於不 同I巳圍。相較於其它方式，例如熱蒸鍍__㈣㈣此㈣方式， 利用崎沉積第-電極113方式具有較低的基底溫度，而此一特點 確保了本發明之方法與CM0S元件製程的相容性。另外，在使用紹 ^外之材料此積的狀況下，本方法亦具有可精確控制沉積之薄膜的 ⑩組成的優點。由於濺鑛之材料係全面性地形成於表面，因此沉積之 薄膜必須應用阻擋層(resist)與氣氣/三氣化硼(Cl2/Bcy之混合氣體 進行乾㈣’以定義出第m，以及可與電路區(例如形成於 下方之cmos元件或晶片外之電路)電性連接之連接端點114b。 如第8a圖所示’第-電極113並未全面覆蓋薄膜U1，故薄膜 ⑴之外圍區域承受較少的運冑而因此產生相對固定的電容值。基 於此點第-電極113的直徑與薄膜⑴的直徑並不相同。例如第〆 17 201123567 電極113的直徑可介於_ lu的直徑之5〇〇/〇 7〇%之間。然而，該 領域具通常知識者當暸解在上述綱外之直_可選用，例如第— 113 W直經可小於_⑴的直徑的9〇%、小於薄膜⑴的直 徑的80%，或其它數值。 儘管在本較佳實施射第—電極113的材料姑但該領域具通 常知識者當暸解第—電極113亦可為其它導騎料，包含例如紹砂 (鳥）、紹石夕銅(A1SiCu)、鈦⑼、欽化鶴㈣、銅㈣、_)、錦 鉻(船)、鉻(Cr)、鉑(pt)、鈕(Ta)或鈀⑽等適用於作為電極之等材 第％圖係為第1極113之外觀示意圖，其顯示了第-電極113 利用一執道⑽邮⑷與―連接墊牝與製作於相同基 =其=積體電路上之其它電路進行内連接，其中_面的位置 ^糸’第8a圖之剖關並未顯示出轨道•值得朗的是本發 日亦可使用其它電極材料或電極堆疊結構以減少應力。例如 用包含鈦黏著層與鋁導體之電極堆疊結構。 第9 =示了薄膜區域之氮切隔膜層⑴上形成有複數個開口 ^=eedh_15。通氣孔115可為_刻氮切隔膜層⑴ :=洞，而通氣孔115之直_例如約2微米。通氣孔ιΐ5 孔^ 113形成之後才加以製作，至值得朗的是通氣 亦可於形成氮化石夕隔膜層ln之後但在形成第一電極US之 201123567 二b ::::通乳孔115之形成位置的細節將於後續第21a圖、 第2關與第21c圖之說明中作進—步描述。 如第10a圖所示，於氮化矽隔 並使得第二_ 117_—^ 第二_⑴， 麻涵m々心 电極113與通氣孔115 ’其中第二 係制料—犧牲層⑴9相同之聚亞醯 月女第一犧牲層117定義出_上方之凹_ 凹穴Π)的尺寸與形狀，而凹穴在第m 圃^丁之弟 , 第—犧牲層丨17被去除後產生，其 Z 1 步說明。第二犧牲層117之厚度係例如介於2.1 至2.3 ·，例如2.2微米。雖然在圖式中第二犧牲層…的 略與第一犧牲層109的尺對相同，作實 、 仁貫際上第一犧牲層109與第二 ” ί尺寸並不—’例如二者具有獨的厚度及/或不 同的直徑。第跡圖顯示了本發明之姑在形成了第二犧牲層π 之後的外觀示意圖。 第U圖顯示了以小凹穴形式存在的緻_亦可形成於第二犧 牲層1Π的表面。上述_ 119之深度可為例如2_奈米。儘管並 非不可獲缺…旦發生壓力敎或薄難Mmembranepu的情 形使得薄膜表面接觸到微機電元件的其它表面，_ 119可減少接 觸面積。由於皺褶m的設計減少了附著力，使得附著力小於回復 力（亦即薄膜張力）而藉此可容許薄膜自行脫離。接著如第^圖所 示，沉積-下氮切背板層121以形成—用於支樓第二電極之背 板。下氮化树歸⑵可如前述賴增強化學氣相沉積製程 201123567 在300〇C下形成。下氮化矽背板層121之厚度係介於例如0.28至0 32 微米，例如0.3微米’且其張應力係介於50至200 MPa，例如1〇〇 MPa。第12b圖為本發明之元件在形成了下i化石夕背板層121後之 外觀示意圖。 如第13a圖所示，隨後利用沉積一導電層，例如一鋁層，以於下 氣化石夕背板層121上形成一第二電極123。第二電極123之厚度為 例如介於0.09至0.11微米，例如〇.1微米。第13b圖顯示了第二電 極123及其用以與其它電路元件連接之轨道124a與連接墊12牝， 其中由於剖面位置的選擇，軌道124a未顯示於第13a圖中。如第 13a圖所示’第二電極123之直徑與第一電極113之直徑約略相同， 因此第二電極123之直徑亦與薄膜lu有所不同。其它關於此部分 的細節，包含第二電極123的形狀與尺寸，將於後續第2〇圖之描述 中再加以詳細說明。 如同第1極113 ’第二電極123的材料可包含任何導電材料， 例如銘石夕(AlSi)、㈣銅(A1SiCu)、欽⑼、欽化嫣(Tiw)、銅㈣、 鎳⑽、錦鉻(NiCr)、鉻(Cr)、始㈣、組(Ta)或纪㈣等適用 電極之等材料。 崎 —隨後如第14圖所示，沉積—上氮化料板層125以完成背板之 其匕t/7的製作。同樣地，上氮切背板層125可彻電聚增強 學氣相沉鋪程在·。C下純沉積^上氮化料板層125之曰厚度 20 201123567 係介於例如2.3 2.3微米，例如2 2微米，且其張應力係介於i25 至 175 MPa，例如 150 MPa。 下氮化石夕背板層121與上氮化石夕背板層125定義出第2圖之結構 上堅硬之方板14 ’以支樓第二電極123。背板的硬度設定為較薄膜 為硬’例如其硬度大於薄膜的十倍，而將背板的硬度設定為較薄膜 為硬的用意在於不僅考慮應力本身的影響，而是同時考慮厚度與應 力。 如第15圖所示，於上氣化石夕背板層125中敍刻出塾連接洞(㈣ c〇_ti〇nh〇le)127以供第一電極113與第二·123之連接塾的對 外連接。同時於此步驟中亦可一併飯刻出其它孔洞，例如用以提供 基底101或微機電元件之其它區域對外連接之孔洞。 接著如第16a圖所示，形成一墊增厚罩(padthickening # maSk)129’例如進行鈦/紹沉積以形成一厚度介於〇 %幻〇5微米(例 如1微米)之塾增厚罩129，其中鈦係作為黏著用途。上述沉積包含 有先沉積-厚度例如為50奈米之鈦層，再沉積一紹層。第脱圖係 為第16a圖之外觀示意圖。塾增厚罩129的作用在於增強相對應之 連接墊的強度。 ~ 如第17a圖所示’隨後於上氮化矽背板層125中形成複數個音孔 131，且音孔131之深度深及第二犧牲層117。在使用如第13&二與 21 201123567 第13=圖所不的第二電極123的情況下，在第二電極⑵的區域中 形成音孔131的步驟必須触刻上氛化石夕背板層125與第二電極 - 】23。然而’若電極係藉由預先存在的孔洞(pre-existinghole)所形成， _ 則電極123的步驟將可避免，而關於第二電極123的詳細 說明將於後續參考第20圖時-併討論。 ,在製作過程中’音孔131的存在使得第二犧牲層ιΐ7可自晶圓上 方被錄(且部分第一犧牲層1〇9亦可經由通氣孔ιΐ5被崎，而 在微機電麥克風元件的使用過程中，亦即在犧牲層被去除後，音孔# 131則容許音波通過而到達薄膜。 音孔131的直徑例如為約5微米，而各音孔⑶之間的距離例如 為約15微米。第17圖之外觀示意圖顯示了音孔i3i的配置。值得 說明的是音孔131的數目並不受_，而可為更少或更多。 如第18a圖所示，接著由基底之下方進行飯刻以形成一背腔 ❿侧方式可利用魏刻方_基底至作為第一細亭止層之· 氮化石夕介電層1〇7。祕刻製程包含有利用阻擋層於晶圓之背面定 義出-圖案’並將此圖案轉移至位於晶圓背面並不受祕刻化學劑 侵敍之氮化石夕介電層1〇7。上述阻擋圖案一般為方形並與晶圓之晶 格面對應。祕刻係利用一包含有孤之氫氧化四甲基雕丽） 與78%之水組成之水溶液進行，以於對應薄獏處形成—較小之方形， 開口。該領域具通常知識者當_虫刻亦可_氣氧化_聯 ， 22 201123567 液進仃接著再進行一韻刻製程银刻氮化石夕介電層107，而敍刻停 止於作為聚亞_敍刻停止層之第一犧牲層1〇9。 如第刷圖所示’一旦背腔133如上述被侧，第一犧牲層1〇9 之内部區域即可由晶圓之背面被絲，亦即由基底至第一犧牲層 109之方向被餘刻。第一犧牲層1〇9之内部區域係對應於轉移至氮 化石夕介電層K)7之圖案。背腔133曝露出第一犧牲層1〇9之平面的 面積係小於第-犧牲層1〇9在此平面的面積。該領域具通常知識者 ，當暸解_出此-尺寸的背腔133會於背腔133内自然產生一内 縮之内壁，亦即當敍刻愈接近敍刻停止層時，方形之開口的尺寸將 愈小而使開口具有-金字塔形狀。然而如前所述，由於薄膜之直徑 ^際上係由第-犧牲層1〇9之外徑(以及第二犧牲層ιΐ7之物所 定義，其與賴刻所產生的背腔133之内壁内縮程度並不相關。背 腔133靠近第-犧牲層109之位置，亦即第18圖中所示之位置⑶， 對於定義薄膜之直徑並無任何作用，而薄膜之直徑反而是由後續去 ♦除第-犧牲層1〇9之剩餘區域，亦即外圍區域時所定義出。此部分 將於下文中配合第19圖作進一步說明。 除了使用雜刻製程外，亦可利用乾_方式形成背腔133，其 Τ利用乾触刻製红需於基底上形成相對較厚(如厚度為S微米)之阻 擋層，並可在Surface Technology Systems (STS)儀器設備商生產之電 感輕合電聚(ICP)機台中使用六氟化硫/八氟環丁院㈣明)之混合 氣體而以反應性離子侧方式達成。利用乾蝴可使f腔之直徑為 23 201123567 例如，900奈米。儘管程度不若溼蝕刻方式顯著，但利用乾触刻形 成之老腔亦具有朝向基底方向遞減的直徑，亦即從乳化石夕介電層 浙往第-犧牲層109的方向遞減的直徑。然而如前所述，由於薄 歡直徑實際上係由第-犧牲層之外徑(以及第二犧牲層m之 外D所疋義’老腔⑶之内壁的内縮程度與澄姓刻並不相關。背腔 133接近第-犧牲層1〇9之位置，亦即第18圖中所示之位置出， 對於定義_之餘並無任何侧，㈣膜之餘是由後續去除第 -犧牲層109之剩餘區域，亦即賴區域時所定義出。 為了在上舰刻的過程中保護晶圓，特別是對於麗刻而言，可 於進行背面侧之前先於上氮化石夕背板層125上形成一保護層(圖 未不）。保護驗了可肋在麵__封賴正面之 外亦可以避免音孔131被單體化製程(將於下X中作進一步說明） 中可能產生的碎片所阻塞。 一旦背腔如上述第18a圖所示被触刻後，以及第-犧牲層109 如第18b圖所示被侧後，第—犧牲層_之剩餘部維即外圍區 域)以及所有之第二犧牲層117可·正面_， 加以去除。 因<工刀 楚然而’在上述方式去除第一犧牲層之剩餘部分以及所有 之=層117之前’必須先將晶圓放置至一載具㈣，例如 刀割膠帶，⑽行單體化。載具秘於切_帶，亦可為其它例 24 201123567 如玻璃載具配合黏著膠帶。 田基底例如晶圓上形成了大量的微機電麥克風元件後，必須對 曰曰圓進饤切㈣程使得㈣出之單―晶粒僅包含有—麻件(或一 可毛揮特疋功此之疋件），此一步驟稱為單體化。值得注意的是在 本文中7G件可能包含有單—或複數鑛機電傳❹(亦可能包含電 路區域)。本實施例之方法的優點在於第二犧牲層117與第-犧牲層 =9之剩餘部分在單體化過財提供給易碎的薄膜結構結構上的支 #而保。蒦層則可避免音孔131被單體化過程中可能產生的碎片 所阻塞。 本毛明進仃早體化之方法可為下列方式之任一者：利用 、將曰曰圓_齡向分裂。基底—般係_於—稿溫切割膠帶之 =Γ可為任何在去除第二犧牲層m與第-犧牲層⑽之 中不會受損之膠帶。在單體化製程中，第二犧牲層 膜而料目丨$ω9之外_分)會增加雜的強度並保護薄 膜，而遵層則可避免音孔131 塞。在單體化$健π過財可生的碎片所阻 早體化“後，早—晶粒僅具有一元件，而若欲製作 列(devicearray)時則其上會具有多個元件。 被單體化的晶圓仍會貼附於切割膠帶上，此時可由 一乾_糊如-__)叫除_、第二犧牲層= 25 201123567 乂及第犧牲層1〇9之剩餘部分。例如，利用氧氣電聚經由音孔⑶ 触刻第二犧牲層⑶，以及經由通氣孔115去除第一犧牲層應之 剩餘。P刀纟進行氧氣電㈣虫刻時係將氧氣電聚通入一反應室，並 將基底置放於反應至内。氧氣電漿會與有機材質之犧牲層反應並形 成揮發性之氧化物，進而自反應室中排出。 4又而。上述反應係在反應溫度為15叱的狀態下進行大約3 小時(使用40%氧氣、射頻功率為35〇 w，磁場強度為_毫特斯拉 ())“、':而該7員域具通吊知識者該當暸解任何可用來去除聚亞醯胺籲 犧牲層之條件均可加以應用。 由上述可知，通氣孔115有助於在製程中去除第一犧牲層ιΐ9。 此外’通氣孔115亦可容許有限的氣體通過而到達由第二犧牲層ιΐ7 形成之凹穴以及由第—犧牲層⑽射腔133形成之凹穴，而這有 助於改善微機電麥克風元件在低頻時的表現。 根據本發明之作法，可於個別元件仍貼附於切割膠帶上、進行單 體化製程以及移_牲層之後進行侧職，且_試為大量批次 測試，而非將個別元件貼附於測試載具上以各別測試方式進行。 接著將製作完成的微機電麥克風元件自切割膠帶上移除，並將其 固定至一封裝體(圖未示）。上述步驟可利用一自動選放(am〇mate/、 pick-and-piace)系統將麥克風晶片自切割膠帶上拾起並將其放置在 26 201123567 封裝體上，以利於和其它可與麥克風連接之裝置作電性連接。 除了上述去除第一與第二犧牲層的製程與其步驟順序之外，本發 明亦可利用其它製程與其它步驟順序進行。 例如，可在蝕刻出背腔133之後(如第18a圖所示)但在去除第一 犧牲層109之任何部分之前將晶圓貼附於切割膠帶上，在此狀況下 晶圓係在第-犧牲層賺與第二犧牲層m均完整的情形下進行單 體化製程。第-犧牲層刚與第二犧牲層m可由晶圓之上方進行 姓刻加以去除’亦即依賴刻音孔13卜第二犧牲層117、通氣孔 II5 ’與犧牲層膽。或是’亦可於切娜帶上m :層二中央部分可由晶圓之下方被崎(可第18b圖所示），而犧 除㈣與第一犧牲層109之外圍部分則仍由晶圓上方被触 可由晶圓α料難恤_在載具後仍 進而戰嶋㈣入背腔， 二^^=6時自晶圓下方陶-犧牲層咖與 餘刻。在此作法中、即由基底朝向第—犧牲層1G9的方向线 ’第一犧牲層117係經由通氣孔115被钱除。 請參考第20圖。根據本發明之另一作法，第二電極123可沉 27 201123567 ^預定圖案，此預定圖案可包含-個或多個開口或孔洞，以對應 背板上的-個或多個開口或孔洞的位置，亦即第2圖所示 波通過並傳送至第二凹穴17的音孔131。換句話說，製作具有= 圖案的第二電極123的作法，可使得第na圖所示用來形成音孔131 =刻製程僅需要蝕刻掉氮化矽層，而不需要一併蝕刻掉氮化矽層 與，4極，因此簡化了製程步驟。此外，第二電極之孔洞直徑可 又定為較日孔131的直徑大，藉此第：電極可被氮切層包覆使得 兀件在使用時不受座氣影響。值得注意的是與薄膜連接之電極亦可 利用類似的方式加以包覆，以提供使用時的保護。 鲁 第21a、21b與21c圖詳細地顯示了通氣孔115的排列方式特 別是通氣孔m的位置與第一犧牲層及背腔⑶之交界處或其 外圍區域的關係。第21a圖顯示了具有64個通氣孔之微機電元件、， 第训圖顯示了具有12〇個通氣孔之微機電元件，而帛…圖顯示 了具有136個通氣孔之微機電元件。如帛21a圖所示，通氣孔212 係沿著靠近第-犧牲層之周邊區21〇的第一與第二同心圓排列。各❿ 通氣孔2121 虫刻掉-區域2n。通氣孔212的排列方式使得各區域 211與另一區域211部分重疊，進而使得犧牲層的外圍區域被蝕除。 線條213代表在與第一犧牲層交界的平面上背腔的區域，換言之線 條213代表了背面钮刻的誤差界限(margin of error)。第21a所示之 背腔(具有約略為方形之剖面)係利用溼蝕刻製程形成。值得說明的 是利用乾蝕刻製作之背腔會產生一大體上為圓形的區域。 28 201123567 第21b圖顯示了 12〇個以三個同心圓方式排列之通氣孔212，而 _ 第21(;圖顯示了 136個以三個同心圓方式排列之通氣孔212。 值知說明的疋通軋孔212的精確數目與位置可用以調整元件的 操作特性，例如元件的低頻響應。由於過多的孔洞數會影響低頻衰 減，而過少的孔洞數則有礙蝕刻的進行，因此對於通氣孔212的數 目必須有所取捨。此外’元件的魏亦可藉由選贿元件匹配之電 子電路來調整，反之亦然。 根據本發明之另一作法，儘管在本發明之圖示中顯示了第一電極 113係沉積於薄膜之上，亦即氮化矽隔膜層m之上，但第一電極 113可與薄膜整合為一整體結構，或形成於薄膜之下。上述作法可 避免薄膜產生形變。 值得說明的是在本發明之實施例中藉由控制薄膜的應力以及搭 φ 配薄膜、第一電極與矽之組合熱膨漲係數（combined thermal expansion coefficient) ’有效的減少了溫度的相關性並提升了微機電 麥克風的靈敏度’此點在本案之相對應PCT申請案（PCT-06-019) 中有詳細描述。由於薄膜與基底之間的熱膨漲係數差異會對薄膜產 生與溫度相關之應力’而元件的靈敏性與薄膜的應力具有反比關 係’因此元件的靈敏度可藉由選擇相對低應力之薄膜達到最大化。 然而，在習知元件中溫度的微小變化可能對靈敏度產生極大的影 響，或導致薄膜之應力完全釋放而致使元件失效，因此本發明之第 29 201123567 一實施例嘗試解決此一問題。 首先’謹慎地選擇氮切隔膜層ill之沉積製程參數，以控制產 生的應力，接著沉積織定義其圖案以形成第1極113。藉由選 擇製程參數使沉積的氣化销膜層m的張應力維持在4〇至5〇 MPa之間。-般而言石夕基底的熱膨涨係數較氮化石夕為高，因此當溫 度上升時’氮化賴膜層U1的張力在沒有電極沉積於其上的情況 下會增加。反之’域其它電極材料之請_數财為高。在本 發明的實施例中使職合結構的薄膜，而薄膜與電極的組合轨驗 係數較接近_熱膨_數1參考表—。表―列出了本實施例之 較佳材料的雜(資料出處：阳如㈣，”AsiiieQneGnd_ microphone: materials and technology- iSBN 90-9005899-0, page 54) 〇 表一

薄臈m與第一電極113個別的厚度，可利用下列紹厚度⑹與 氮化#厚度(w)的厚度比值公式求出： % - vsn ))(as„ - ari) tsn ^«/ l^-vai)){〇csi-aal) 201123567

其中t為結構元件之厚度、E為楊氏係數、α為熱膨漲係數、V 為波森比(PGi_’S，，而下標a〜、4別表独、氮化賴石夕。 由上式得出第-電極113的厚度約近似於氮化鶴膜層⑴的厚度 的七分之-’而若欲更精確的估算，靡須考量電極的面積與各材 料的波森比並糊數值顯方式計算。另外由於材料參數與製程條 件亦具有蝴性’因此侧參數係由實驗結果所得出。此外，為了 避免不同層材料之間的應力差導致薄膜變曲，可使用金屬/氮化物/ 金屬或氮化物/金屬/氮化物構成的三明治結構。而為了確保獲致最佳 化的元件靈敏度，在本實施例中背板一般具有較薄膜U1十倍以上 的硬度。為了避免背板的厚度過厚，背板亦可具有較薄膜為高的應 力。 儘管在上述實施例中並未說明，本發明之方法亦可藉由於薄膜之 外圍£域勉刻出控制應力釋放結構(contr〇iie(j stress release structure) ’使得麥克風元件的靈敏度與溫度變化具有較低的相關 φ 性’如本案之相關申請案(PCT-07-019)中所揭示。控制應力釋放結 構可有效降低上述區域之楊氏係數。 除此之外，亦可將薄膜貼附在一結構上較堅硬之背板，其中背板 與基底兩者之應力並無關聯。關於此一作法的細節在本案之相關申 請案(PCT-07-019)中有進一步說明。 該領域具通常知識者當暸解本案上述較佳實施例並不限於製作 31 201123567 微機電麥克風，而可有所變更。例如可省略或改變在基底下方姓刻 出孔洞的步驟以製作出一超音波傳感器(ultrasonic transducer)，其中 此作法意味可將背板的厚度變薄以使得在兩電極之間施加電壓時其 為可動。若將孔洞再封合(re-sealed)則可使元件形成一浸入式傳感器 (immersion transducer)。同樣地，若不形成背腔並將薄膜再封合則電 容值將會變成對絕對壓力有所感應，而非對差壓有所感應。另外， 上述本貫施例之方法亦可應用於製作一壓力感測器或一元件陣列， 其中此元件陣列可包含麥克風、超音波傳感器，以壓力感測器之任 一者或全部。上述元件陣列搭配適當的電路與訊號處理將可作為指 向性之麥克風之用。 本發明亦可應用於製作其它微機電元件，例如在其薄膜上具有一 質置塊的加速度計(accelerometer)。 儘官上述實施例主要係針對薄膜係因應壓力差、特別是由聲波產 生的壓力差而產生動作，薄膜亦可設計為因應絕對壓力而產生動作。 值得說明的是雖然上述實施例之犧牲層材料為聚亞酿胺，但犧牲 層材料亦可包含但不限定為其它有機材料如聚丙稀酸 (polyacrylate)、聚酿胺(p〇lyamide)、聚碳酸脂與聚對 苯二甲酸乙二醇酯(P〇lyethylene terephthalate，pET)。另外第一犧牲 層與第二犧牲層可分別由不同之材料組成。 32 201123567 此外值得說明的是本發明中各材料層的沉積步驟可依不同之順 序進行。例如，可將第-電極沉積於薄膜之下，而非如實施例所述 沉積於薄膜之上。另外’可利用_方式在氮化石夕層上形成一缺口， 再於缺口中沉積犧牲層以形成第-犧牲層(不同於於氮化石夕層上沉 積第-犧牲狀作法）。此外’本發明之製程巾亦可省略形成0一層或 數層材料層。 其它的材料層亦可視需要加以形成。例如，可形成—環境阻障層 (environmemalbarriei·)以避免溼氣或其它雜質進入元件内。 日 另外’其它各式屋式或乾式触刻方式亦可應用作為本發明前述各 製程之替代方法。 值得特別加以說明的是上述實施例僅顯示但不限制本發明，且該 領域具通常知識者依本㈣申請專利範騎做之解變化與修飾广 皆應屬本發明之涵蓋細。在本文巾，，包含，，—触未排除其它本發 月^專她圍中未出現之元件或步驟、，，—個，，並未排除，，多個”， 且單-树或其它單元可能達聰鮮元之功能 範圍所提及之内容不應視為其限制。 ^專利 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範 所做之均㈣化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 33 201123567 【圖式簡單說明】 第1圖為一習知微機電麥克風之剖面示意圖。 第2圖為本發明一微機電麥克風之剖面示意圖。 第3圖為第2圖所示之微機電麥克風的外觀示意圖。 第4圖至第19圖為以剖面示意圖或外觀示意圖方式繪示之本發明製 作第2圖與第3圖之微機電麥克風元件之方法示意圖。 第20圖顯示了本發明另一實施例之電極。 第21a圖、第21b圖與第21c圖顯示了通氣孔的位置。 【主要元件符號說明】 1 基底 2 基底 3 氧化層 4 第一電極 5 氧化層 6 薄膜 8 第二電極 9 第一凹穴 11 薄膜 12 背腔 13 第一電極 14 背板 15 通氣孔 17 第二凹穴 23 第二電極 31 音孔 33 背腔 101 基底 103 熱氧化層 105 熱氧化層 107 氮化矽介電層 109 第一犧牲層 34 201123567 110 識別對位記號 110a 識別對位記號 110b 識別對位記號 110c 識別對位記號 111 氮化矽隔膜層（薄膜） 113 第一電極 114a 軌道 114b 連接墊 115 通氣孔 117 第二犧牲層 119 皺褶 121 下氮化矽背板層 123 第二電極 124a 執道 124b 連接塾 125 上氮化矽背板層 127 墊連接洞 129 墊增厚罩 131 音孔 133 背腔 135 位置 210 周邊區 211 區域 212 通氣孔 213 線條 35

Claims (1)

1. 201123567 七、申請專利範圍： 1. 一種微機電電容式麥克風，包含有： 一第一電極與一第二電極； 一薄獏於結構上與該第一電極相連；以及 一背板於結構上與該第二電極相連，且該第二電極位於該背板 中； 其中該第一電極與該第二電極分別具有一與該薄膜之直徑相異 之直徑。 2. 如請求項1所述之微機電電容式麥克風，其中該第一電極之直徑 與該第二電極之直徑小於該薄膜之直徑。 3. 如請求項2所述之微機電電容式麥克風，其中該第一電極之直捏 與該第二電極之直徑小於該薄膜之直徑的90%。 4. 如請求項2所述之微機電電容式麥克風，其中該第一電極之直經 與該第二電極之直徑小於該薄膜之直徑的80%。 5. 如請求項2所述之微機電電容式麥克風，其中該第一電極之直經 與該第二電極之直徑介於該薄膜之直徑的50%-70%。 6·如請求項2所述之微機電電容式麥克風，其中該第一電極之直徑 36 201123567 與該第二電極之直徑相同。 7. —種微機電電容式麥克風，包含有： 一第一電極與一第二電極； 一薄膜於結構上與該第一電極相連；以及 一背板於結構上與該第二電極相連； 其中該第二電極包含有一個或多個開口。 • 8.如請求項7所述之微機電電容式麥克風，其中該第二電極之該一 個或多個開口係對應於該背板上之一個或多個開口。 9. 如請求項8所述之微機電電容式麥克風，其中該第二電極之該一 個或多個開口大於該背板中對應之該一個或多個開口。 10. —種製作微機電麥克風之方法，包含有： ^ 沉積一第一電極與一第二電極； 沉積一薄膜，該薄膜於結構上與該第一電極連接；以及 沉積一背板，該背板於結構上與該第二電極連接； 其中沉積該第二電極之步驟包含有使該第二電極形成一預定圖 案，且該預定圖案包含有一個或多個開口。 11. 如請求項10所述之方法，其中該一個或多個開口對應於該背板 上之一個或多個開口。 37 201123567 12. 如請求項11所述之方法，另包含有於該第二形成之該一個 或多個開口時’使該-個或多個開σ大於該背板之該開口: 13. -種測試碱於-晶®上之複數個微機電麥克風之方法，各該 微機電麥克風包含有-第-電極、—第二電極、—於結構上係盥 該第-電極連接之-薄膜、-於結構上與該第二電極連接之背” 板，以及至少-位於該第-電極與該第二電極之間的犧牲層，該 方法包含有： 將該晶圓貼附於一載具上； 單體化該晶圓以形成兩個或更多個別的微機電麥克風； 去除該至少-犧牲層’使該薄膜與該第一電極相對於該第二電 極係為可動該薄膜；以及 於各該微機電麥克鋪__鶴上時，對各雜機電麥克 風進行測試。 Η.如π求項13所述之方法，其中該載具包含有—切割膠帶。 15. —種微機電麥克風，包含有： 一基底； 一第一電極與一第二電極； 一薄膜於結構上與該第一電極連接； 一背板於結構上與該第二電極連接； 38 201123567 一第一凹穴位於該薄膜下方，該第一凹穴係利用一第一犧牲層 加以形成；以及 一第二凹穴位於該第一電極與該第二電極之間，且該第二凹穴 係利用一第二犧牲層加以形成，而該薄膜與該第一電極相對 於該第二電極係為可動。 16. 如請求項15所述之微機電麥克風，另包含有一第三凹穴，與該 第一凹穴連通以構成一背腔。 17. 如請求項16所述之微機電麥克風，其中該第三凹穴與該第一凹 穴決定出之一平面，且該第三凹穴於該平面的面積小於該第一凹 穴之面積，使得該第三凹穴在該平面之面積實質上落於該第一凹 穴之範圍内。 18. 如請求項17所述之微機電麥克風，其中該薄膜另包含有複數個 開口，且該等開口連通該第一凹穴與該第二凹穴。 19. 如請求項18所述之微機電麥克風，其中該等開口係位於該第一 凹穴之一外圍區域，該第三凹穴在該第三凹穴與該第一凹穴決 定出之該平面定義出之一區域，且該外圍區域係位於該第三凹 穴於該平面所定義出之該區域之外。 20. 如請求項19所述之微機電麥克風，其中該等開口係形成為一個 39 201123567 或多個同心圓，位於該第一凹穴之該外圍區域。 21. 如請求項15所述之微機電麥克風，其中該第一電極與該第二電 極分別具有一與該薄膜之直徑相異之直徑。 22. 如請求項21所述之微機電麥克風，其中該第一電極之直徑與該 第二電極之直徑小於該薄膜之直徑。 23. 如請求項22所述之微機電麥克風，其中該第一電極之直徑與該 第二電極之直徑小於該薄膜之直徑的90%。 24. 如請求項22所述之微機電麥克風，其中該第一電極之直徑與該 第二電極之直徑小於該薄膜之直徑的80%。 25. 如δ青求項22所述之微機電麥克風’其中該第·—電極之直徑與該 第二電極之直徑介於該薄膜之直徑的50%-70%。 26. 如請求項22所述之微機電麥克風，其中該第一電極之直徑與該 第二電極之直徑相同。 27. 如請求項15所述之微機電麥克風，其中該背板另包含有複數個 開口。 28. 如請求項27所述之微機電麥克風’其中該背板之至少部分該等 201123567 29. 30. • 31. 32. 33. 34. 開口貫穿該第二電極。 如請求項15所述之微機電麥克風’另包含有一個或多個皺褶， 位於該背板之一内表面。 如請求項15所述之微機電麥克風，另包含有一個或多個皺褶， 位於該薄膜之一表面。 如請求項30所述之微機電麥克風，其中該一個或多個皺褶係位 於該薄膜面對該第一凹穴之一表面，以及位於該薄膜之該外圍 區域，其中該外圍區域係位於該第三凹穴在該第三凹穴與該第 一凹穴所決定之該平面上所定義出之一區域以外。 如請求項15所述之微機電麥克風，另包含有電子電路，與該微 機電麥克風位於同一基底。 如請求項15所述之微機電麥克風，另包含有—個或多個電子介 面連接墊，以與外界電子電路電性連接。 如請求項15所述之微機電麥克風，其中該薄犋另包含有複數個 開口，且該等開口連通該第一凹穴與該第二凹穴。 35. —種電子裝置，包含有請求項15至34之其中任一項所述之微 201123567 機電麥克風。 36. —種行動電話，包含有請求項15至34之其中任一項所述之微 機電麥克風。 37. —種音響裝置(audio device)，包含有請求項15至34之其中任一 項所述之微機電麥克風。 八、囷式：