[发明专利]具有功能连结导线的微机电系统芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种微机电系统芯片，也有关于此种系统芯片中的导线结构，即具有功能连结导线的微机电系统芯片。

背景技术

微机电系统有各种应用，例如微声压传感器、陀螺仪、加速度计等。大部份的微机电系统中包含微机电元件与其它微电子电路，必须互相整合，构成整合芯片。现有技术的一例可参阅图1A的平面图，如图所示，整合芯片中包含微机电元件区100和微电子电路元件(例如为CMOS元件)区200，且微机电元件区100由防护环120围绕，以防止制作微机电元件的过程中因蚀刻损及微电子电路元件区200。

请参考图1B，图1B是沿图1A的A-A方向的剖面图。在制作微电子电路元件和微机电元件的过程中，将沉积多层的介电层20(图中未区分各层间的界线)，而在此种现有技术中，必须通过蚀刻该介电层20，以在微机电元件区100形成可活动的微机电元件(未示出)，因此在微机电元件区100中将留下空间10。如前述，蚀刻介电层20时不宜损及微电子电路元件区200，因此设有防护环120，由多晶硅层12、接触层13、第一金属层14、信道层15a-15c、及其它金属层16a-16c所构成。信道层和金属层的数目可视微电子电路电路内联机需求和微机电元件设计来决定。

为了在功能上连结微机电元件与微电子电路元件，必须在其间提供电气连结。上述现有技术中是使用一层或多层金属层来达成此连结，例如图1B中的第一金属层14。然而，既然使用到一层或多层金属层，所述的金属层便必须穿越防护环120，而在其穿越防护环120的位置处将不能与防护环120的其它部分(图标中的接触层13、信道层15a、及第一金属层14的其它部分)构成紧密封闭的结构，否则即造成短路。因此，此种现有技术中，在蚀刻制作微机电元件时将不能完全避免损及微电子电路元件区200。

因此，需要一种导线结构，可在功能上连结微机电元件与微电子电路元件，而仍能保持防护环120结构的完整性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种微机电系统芯片，其具有特殊设计的功能连结导线，以连结微机电元件与微电子电路元件，而解决前述问题。

为达上述目的，就本发明的其中一个观点而言，提供了一种具有功能连结导线的微机电系统芯片，包含：基板；位于基板上的微机电元件区；位于基板上的微电子电路元件区；将微机电元件区与微电子电路元件区分隔开的防护环，该防护环包含位于基板上的结构层，和位于结构层上的接触层；其中该接触层作为耦合微机电元件区与微电子电路元件区的功能连结导线。

就本发明的另一个观点而言，提供了一种具有功能连结导线的微机电系统芯片，包含：基板；位于基板上的微机电元件区；位于基板上的微电子电路元件区；将微机电元件区与微电子电路元件区分隔开的防护环；以及位于该防护环下方、基板表面上的导电层，作为耦合微机电元件区与微电子电路元件区的功能连结导线。

就本发明的再一个观点而言，提供了一种具有功能连结导线的微机电系统芯片，包含：基板；位于基板上的微机电元件区；位于基板上的微电子电路元件区；将微机电元件区与微电子电路元件区分隔开的防护环；以及位于该防护环下方、基板内的井区，作为耦合微机电元件区与微电子电路元件区的功能连结导线。

以上微机电系统芯片中，可兼而设置导电层与井区。

以上微机电系统芯片中的防护环中，宜包含位于基板上的具有介电功能的结构层，该结构层的较佳材料为未掺杂的多晶硅层。

以上微机电系统芯片中，该井区可延伸至微机电元件区下方。

下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1A-1B为现有技术；

图2-7分别示出本发明的六个实施例。

图中符号说明

10                 空间

11                 基板

12                 多晶硅层

12a、12b           结构层

13、13a、13b、13c  接触层

14                 第一层金属层

15a-15c            信道层

16a-16c            金属层

17                 导电层

18                 井区

18a                掺杂区