[发明专利]用于MEMS器件的电旁路结构

说明书

本申请要求于2011年3月1日提交的临时美国专利申请第61/447,907号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，涉及用于MEMS器件的电旁路结构。

背景技术

微机电(MEMS)器件是结合到诸如使用互补金属氧化物半导体(CMOS)制造技术制造的集成电路器件(称为CMOS器件)的集成电路器件中的机电系统。CMOS-MEMS集成(也称为单片电路集成)可以提高器件性能，使得封装越来越小，并且减小了制造成本。在CMOS-MEMS集成中，将MEMS器件集成到CMOS工艺中可以通过以下处理进行：(1)首先处理MEMS器件，之后处理集成电路器件；(2)混合MEMS和集成电路器件的处理；或者(3)首先处理集成电路器件，之后处理MEMS器件。当最后处理MEMS器件时，通常通过蚀刻设置在集成电路器件上方的MEMS器件来形成MEMS器件。蚀刻工艺期间的电荷累计会损坏集成电路器件，这是因为MEMS器件层通常在蚀刻之前已经互连至集成电路器件。因此，尽管用于CMOS-MEMS集成的现有方法一般足够用于它们预期的目的，但它们还不能在所有方面完全满足要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种装置，包括：第一衬底；

第二衬底，包括MEMS器件；绝缘体层，设置在第一衬底和第二衬底之间；以及电旁路结构，设置在接触第一衬底的部分的绝缘体层中，其中，电旁路结构与第二衬底中的MEMS器件和第一衬底中的任何器件电隔离。

其中，电旁路结构是延伸穿过绝缘体层并接触第一衬底的部分的导电部件。

其中，导电部件延伸穿过第二衬底。

其中，导电部件和第一衬底之间的界面形成欧姆接触。

其中，电旁路结构通过欧姆接触接地。

其中：第一衬底包括互补金属氧化物半导体CMOS器件；导电部件是设置在绝缘体层中的互连结构的部分，其中，互连结构将CMOS器件电耦合至MEMS器件；以及导电部件与CMOS器件电隔离。

其中，互连结构的部分接触第一衬底的掺杂区域。

其中，导电部件包括设置在互连结构的部分的顶部导电层上的导电层。

其中，顶部导电层是接合焊盘。

其中，电旁路结构被设置在第一衬底和第二衬底的可移动MEMS区域中。

其中，电旁路结构被设置在第一衬底和第二衬底的不可移动MEMS区域中。

此外，还提供了一种装置，包括：第一衬底，包括互补金属氧化物半导体CMOS器件；第二衬底，包括微机电系统MEMS器件；以及互连结构，使CMOS器件与MEMS器件电耦合，其中，互连结构包括接触第一衬底并且与CMOS器件和MEMS器件电隔离的部分。

其中，部分接触第一衬底的掺杂区域。

其中，CMOS器件具有击穿电压，并且掺杂区域具有不同于击穿电压的穿通电压。

该装置还包括导电层，设置在与第一衬底耦合的互连结构的部分的顶部导电层上。

其中，顶部导电层是接合焊盘。

此外，还提供了一种方法，包括：提供第一衬底和第二衬底；在设置在第一衬底和第二衬底之间的绝缘体层中形成电旁路结构，其中，电旁路结构接触第一衬底；以及在第二衬底中形成MEMS器件，其中，形成MEMS器件包括执行等离子体环境工艺，并且经由电旁路结构对由等离子体环境工艺产生的任何电荷进行放电。

其中，在绝缘体层中形成电旁路结构包括从第二衬底到第一衬底形成导电部件。

其中，从第二衬底到第一衬底形成导电部件包括使导电部件与第一衬底的接地部分连接。

其中：第一衬底包括具有第一电压特性的互补金属氧化物半导体CMOS器件和具有不同于第一电压特性的第二电压特性的掺杂区域；以及在绝缘体层中形成电旁路结构包括形成互连结构，互连结构具有接触CMOS器件的第一部分和接触掺杂区域的第二部分。

其中，形成互连结构包括：在第一衬底、第二衬底、或者在第一衬底和第二衬底中形成互连结构。

该方法还包括：在执行等离子体环境工艺之后，使互连结构的第一部分与互连结构的第二部分断开。

附图说明

当读取附图时，可以从以下详细描述中更好地理解本公开的各个方面。应该强调的是，根据工业的标准实际，各种部件不是按比例绘制。实际上，为了讨论的清楚，可以任意增加或减小各种部件的尺寸。