本公開實(shí)施例涉及微機(jī)電系統(tǒng)傳感器和半導(dǎo)體，且特別是涉及一種電容式壓力傳感器及其制造方法、電子裝置。

背景技術(shù)：

1、微機(jī)電系統(tǒng)（micro-electro-mechanical?system;?mems）電容式壓力傳感器廣泛應(yīng)用于麥克風(fēng)（即，傳聲器）、電子煙等電子裝置中，其可將由聲波或吸煙動(dòng)作等作用于振膜的壓力轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，從而通過輸出的電信號(hào)來感測(cè)所述壓力。

2、一般來說，mems電容式壓力傳感器可采用半導(dǎo)體加工工藝來制造，然而現(xiàn)有工藝復(fù)雜、成本較高、加工周期長(zhǎng)，如何優(yōu)化mems電容式壓力傳感器的制造工藝、節(jié)省成本是本領(lǐng)域的重要研究課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開的至少一個(gè)實(shí)施例提供一種電容式壓力傳感器的制造方法，包括：提供襯底，所述襯底具有在第一方向上相對(duì)的第一側(cè)和第二側(cè)；在所述襯底的所述第一側(cè)上依次形成第一介質(zhì)層、第一電極層、第二介質(zhì)層和第二電極層；對(duì)所述第二電極層進(jìn)行電極圖案化工藝，以在所述第二電極層中形成暴露出所述第二介質(zhì)層的第一電極過孔和第二電極過孔；移除所述第二介質(zhì)層的被所述第二電極過孔暴露出的部分，以在所述第二介質(zhì)層中形成介質(zhì)凹槽；在所述第二電極層的遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)形成鈍化層，所述鈍化層具有填入所述介質(zhì)凹槽的鈍化凸出部，且具有第一鈍化開口，所述第一鈍化開口與所述第一電極過孔空間連通，并共同構(gòu)成釋放孔；從所述第二側(cè)對(duì)所述襯底進(jìn)行刻蝕工藝，以在所述襯底中形成第一空腔，并暴露出所述第一介質(zhì)層的第一介質(zhì)部分；以及進(jìn)行介質(zhì)刻蝕工藝，以移除所述第一介質(zhì)部分，并使所述第一空腔延伸至暴露出所述第一電極層的部分表面，以及移除所述第二介質(zhì)層的第二介質(zhì)部分并形成第二空腔，所述第二空腔和所述釋放孔空間連通，且與所述第一空腔在所述第一方向上交疊，其中所述第一電極層的部分位于所述第一空腔和所述第二空腔之間，并用作振膜，且所述鈍化凸出部位于所述第二空腔中。

2、根據(jù)本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供的電容式壓力傳感器的制造方法中，所述鈍化層還包括填入所述第二電極過孔的第一鈍化填充部，所述第一鈍化填充部位于所述鈍化凸出部的遠(yuǎn)離所述第一電極層的一側(cè)，且在平行于所述襯底的主表面的第二方向上被所述第二電極層環(huán)繞。

3、根據(jù)本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供的電容式壓力傳感器的制造方法中，所述第一電極過孔和所述第二電極過孔在所述第一電極層的主表面上的正投影位于所述第二空腔在所述第一電極層的所述主表面上的正投影內(nèi)。

4、根據(jù)本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供的電容式壓力傳感器的制造方法中，所述第二空腔由所述第一電極層和第二電極層的面對(duì)彼此的表面以及所述第二介質(zhì)層的內(nèi)側(cè)壁界定。

5、根據(jù)本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供的電容式壓力傳感器的制造方法中，形成所述鈍化層包括：形成鈍化材料層，所述鈍化材料層覆蓋所述第二電極層的遠(yuǎn)離所述襯底一側(cè)的表面，且填入所述第一電極過孔、所述第二電極過孔和所述介質(zhì)凹槽中；以及移除所述鈍化材料層的位于和覆蓋所述第一電極過孔的部分，以形成所述第一鈍化開口，并暴露出所述第一電極過孔。

6、根據(jù)本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供的電容式壓力傳感器的制造方法中，形成所述鈍化層還包括形成第二鈍化開口和第三鈍化開口，所述第二鈍化開口延伸穿過所述鈍化層且暴露出所述第二電極層的部分表面，所述第三鈍化開口延伸穿過所述鈍化層、所述第二電極層和所述第二介質(zhì)層且暴露出所述第一電極層的部分表面。

7、根據(jù)本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供的電容式壓力傳感器的制造方法中，所述電極圖案化工藝還包括在所述第二電極層中形成暴露出所述第二介質(zhì)層的第三電極過孔，且在形成所述鈍化層之前，還包括：移除所述第二介質(zhì)層的被所述第三電極過孔暴露出的部分，以在所述第二介質(zhì)層中形成接觸孔；所述鈍化層的部分形成于所述第三電極過孔和所述接觸孔中，且所述第三鈍化開口形成在所述鈍化層的所述部分中。

8、根據(jù)本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供的電容式壓力傳感器的制造方法中，還包括：在所述第三鈍化開口中形成第一導(dǎo)電焊盤，所述第一導(dǎo)電焊盤與所述第一電極層電連接；以及在所述第二鈍化開口中形成第二導(dǎo)電焊盤，所述第二導(dǎo)電焊盤與所述第二電極層電連接。

9、根據(jù)本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供的電容式壓力傳感器的制造方法中，所述電極圖案化工藝還在所述第二電極層中形成第四電極過孔，且所述鈍化層還形成有第二鈍化填充部，所述第二鈍化填充部填入所述第四電極過孔，且與所述第二介質(zhì)層接觸。

10、根據(jù)本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供的電容式壓力傳感器的制造方法中，所述介質(zhì)刻蝕工藝包括濕法刻蝕工藝，且所述濕法刻蝕工藝使用的刻蝕劑從所述釋放孔進(jìn)入所述第二介質(zhì)部分所在的區(qū)域。

11、根據(jù)本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供的電容式壓力傳感器的制造方法中，還包括：對(duì)所述第一電極層進(jìn)行圖案化工藝，以在所述第一電極層中形成過孔，且所述過孔與所述第一空腔和所述第二空腔空間連通。

12、本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供一種電容式壓力傳感器，包括：襯底，具有在第一方向上相對(duì)的第一側(cè)和第二側(cè)；第一介質(zhì)層、第一電極層、第二介質(zhì)層和第二電極層，在所述第一方向上依次設(shè)置于所述襯底上；第一空腔，自所述襯底的所述第二側(cè)延伸穿過所述襯底和所述第一介質(zhì)層，并暴露出所述第一電極層的部分表面；第二空腔，位于所述第一電極層的遠(yuǎn)離所述第一空腔的一側(cè)，且由所述第一電極層和所述第二電極層的面對(duì)彼此的表面以及所述第二介質(zhì)層的內(nèi)側(cè)壁界定，其中所述第一電極層的部分位于所述第一空腔和所述第二空腔之間，并用作振膜；以及鈍化層，設(shè)置于所述第二電極層的遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)，且延伸穿過所述第二電極層并延伸至所述第二空腔中。

13、根據(jù)本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供的電容式壓力傳感器中，所述第二電極層包括第一電極過孔和第二電極過孔，所述第一電極過孔和所述第二電極過孔在所述第一電極層的主表面上的正投影位于所述第二空腔在所述第一電極層的所述主表面上的正投影內(nèi)；所述鈍化層包括第一鈍化開口，所述第一鈍化開口和所述第一電極過孔共同構(gòu)成釋放孔，并與所述第二空腔空間連通；所述第二電極過孔被所述鈍化層的部分填充。

14、根據(jù)本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供的電容式壓力傳感器中，所述鈍化層包括：第一鈍化填充部，位于所述第二電極過孔中；以及鈍化凸出部，位于所述第一鈍化填充部的靠近所述第一電極層的一側(cè)，且位于所述第二空腔中，并在所述第一方向上朝向所述振膜凸出于所述第二電極層的靠近所述振膜一側(cè)的表面。

15、本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供一種電子裝置，包括上述任一項(xiàng)所述的電容式壓力傳感器，其中所述電子裝置包括傳聲器或電子煙。

16、根據(jù)本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供的電容式壓力傳感器及其制造方法可簡(jiǎn)化工藝、節(jié)省成本，且可有利于提高電容元件的初始電容和/或可減小器件尺寸，從而提高單片產(chǎn)出的器件數(shù)量。

技術(shù)特征：

1.一種電容式壓力傳感器的制造方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式壓力傳感器的制造方法，其特征在于，所述鈍化層還包括填入所述第二電極過孔的第一鈍化填充部，所述第一鈍化填充部位于所述鈍化凸出部的遠(yuǎn)離所述第一電極層的一側(cè)，且在平行于所述襯底的主表面的第二方向上被所述第二電極層環(huán)繞。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式壓力傳感器的制造方法，其特征在于，所述第一電極過孔和所述第二電極過孔在所述第一電極層的主表面上的正投影位于所述第二空腔在所述第一電極層的所述主表面上的正投影內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式壓力傳感器的制造方法，其特征在于，所述第二空腔由所述第一電極層和第二電極層的面對(duì)彼此的表面以及所述第二介質(zhì)層的內(nèi)側(cè)壁界定。

5.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式壓力傳感器的制造方法，其特征在于，形成所述鈍化層包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電容式壓力傳感器的制造方法，其特征在于，形成所述鈍化層還包括形成第二鈍化開口和第三鈍化開口，所述第二鈍化開口延伸穿過所述鈍化層且暴露出所述第二電極層的部分表面，所述第三鈍化開口延伸穿過所述鈍化層、所述第二電極層和所述第二介質(zhì)層且暴露出所述第一電極層的部分表面。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電容式壓力傳感器的制造方法，其特征在于，所述電極圖案化工藝還包括在所述第二電極層中形成暴露出所述第二介質(zhì)層的第三電極過孔，且在形成所述鈍化層之前，還包括：移除所述第二介質(zhì)層的被所述第三電極過孔暴露出的部分，以在所述第二介質(zhì)層中形成接觸孔；

8.?根據(jù)權(quán)利要求6所述的電容式壓力傳感器的制造方法，其特征在于，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電容式壓力傳感器的制造方法，其特征在于，所述電極圖案化工藝還在所述第二電極層中形成第四電極過孔，且所述鈍化層還形成有第二鈍化填充部，所述第二鈍化填充部填入所述第四電極過孔，且與所述第二介質(zhì)層接觸。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電容式壓力傳感器的制造方法，其特征在于，所述介質(zhì)刻蝕工藝包括濕法刻蝕工藝，且所述濕法刻蝕工藝使用的刻蝕劑從所述釋放孔進(jìn)入所述第二介質(zhì)部分所在的區(qū)域。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式壓力傳感器的制造方法，其特征在于，還包括：

12.一種電容式壓力傳感器，其特征在于，包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述第二電極層包括第一電極過孔和第二電極過孔，所述第一電極過孔和所述第二電極過孔在所述第一電極層的主表面上的正投影位于所述第二空腔在所述第一電極層的所述主表面上的正投影內(nèi)；

14.?根據(jù)權(quán)利要求13所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述鈍化層包括：

15.一種電子裝置，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的電容式壓力傳感器，其中所述電子裝置包括傳聲器或電子煙。

技術(shù)總結(jié)
本公開實(shí)施例提供一種電容式壓力傳感器及其制造方法、電子裝置，所述制造方法包括：在襯底的第一側(cè)上形成第一介質(zhì)層、第一電極層、第二介質(zhì)層和第二電極層；在第二電極層中形成第一電極過孔和第二電極過孔；移除第二介質(zhì)層的被第二電極過孔暴露出的部分，以形成介質(zhì)凹槽；在第二電極層的遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)形成鈍化層，鈍化層具有填入介質(zhì)凹槽的鈍化凸出部，且具有第一鈍化開口，第一鈍化開口與第一電極過孔空間連通，并構(gòu)成釋放孔；從襯底的第二側(cè)進(jìn)行刻蝕工藝，以在襯底中形成第一空腔；以及進(jìn)行介質(zhì)刻蝕工藝，以形成第二空腔，第二空腔和釋放孔空間連通，第一電極層的部分位于第一空腔和第二空腔之間，并用作振膜，且鈍化凸出部位于第二空腔中。

技術(shù)研發(fā)人員：楊濤,郭佳惠,高晉文,王晉,萬星星,郝瑋倩,莊玉召
受保護(hù)的技術(shù)使用者：潤(rùn)芯感知科技（南昌）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30