[发明专利]具有除气屏蔽件的MEMS设备

权利要求书

1.一种罩式微机械设备，包括：

基板，其包括从所述基板悬置的MEMS结构，以及与所述MEMS结构耦合的至少第一电导体；

半导体罩，其与所述基板平行地悬置并且与所述基板隔开封罩间隙，所述罩包括至少第二电导体；

第一隔离壁，其布置在所述基板与所述罩之间且跨越所述封罩间隙，所述第一隔离壁和所述基板限定了MEMS室，所述MEMS室封闭所述MEMS结构，使得所述MEMS结构能够在所述MEMS室内移动；

屏蔽层，其布置在所述罩的面的区域与所述MEMS室之间，所述罩的所述面的所述区域是所述罩的所述面的与所述MEMS室正相对的部分，其中所述屏蔽层将所述MEMS室相对于所述半导体罩密封，以提供所述半导体罩与所述MEMS室之间的完全除气屏障，并且所述屏蔽层被偏置到固定电位；

第二隔离壁，其布置在所述基板与所述罩之间且跨越所述封罩间隙，所述第二隔离壁、所述基板和所述罩限定互连室，所述互连室被气密地密封且气密地隔离于所述MEMS室；以及

互连结构，其布置在所述互连室内并且跨越所述封罩间隙，所述互连结构将所述第一电导体与所述第二电导体电耦合，

使得所述MEMS室气密地隔离于所述互连室，并且所述MEMS结构与所述第二电导体电耦合。

2.如权利要求1所述的罩式微机械设备，其中所述罩包括包含多个有源半导体器件的集成电路。

3.如权利要求1所述的罩式微机械设备，其中所述MEMS结构包括加速度计梁、陀螺仪结构和开关臂中的一个。

4.如权利要求1所述的罩式微机械设备，其中所述第二隔离壁包括焊环或玻璃熔块中的一个。

5.如权利要求1所述的罩式微机械设备，其中所述第一隔离壁和所述第二隔离壁中的每一个均包括金属密封圈。

6.如权利要求1所述的罩式微机械设备，其中所述MEMS室邻近所述互连室。

7.如权利要求1所述的罩式微机械设备，其中所述MEMS室由所述互连室包围。

8.如权利要求1所述的罩式微机械设备，其中所述MEMS室和所述互连室两者封闭等同的初始内部环境。

9.如权利要求1所述的罩式微机械设备，其中所述罩是配置为处理来自所述MEMS结构的输出信号的集成电路。

10.如权利要求1所述的罩式微机械设备，其中所述屏蔽层包括氮化钛和钛与氮化钛组合层叠中的一个并且一体地耦合到所述第一隔离壁。

11.一种制作罩式微机械设备的方法，包括：

提供基板，所述基板包括从所述基板悬置的MEMS结构，以及与所述MEMS结构耦合的至少第一电导体；

提供半导体罩，所述罩包括至少第二电导体以及在所述罩的面上的屏蔽层，其中所述屏蔽层被偏置到固定电位；

提供第一隔离壁，所述第一隔离壁构造为在所述基板与所述罩之间延伸；

提供第二隔离壁，所述第二隔离壁构造为在所述基板与所述罩之间延伸；

提供互连结构，所述互连结构构造为在所述基板与所述罩之间延伸；

将所述罩与所述基板耦合而使得所述第一隔离壁、所述第二隔离壁和所述互连结构跨越所述罩与所述基板之间的封罩间隙，并且使得：

所述罩和所述第一隔离壁限定MEMS室，所述MEMS室封闭所述MEMS结构，使得所述MEMS结构能够在所述MEMS室内移动，所述屏蔽层布置成将所述MEMS室相对于所述半导体罩密封并提供所述半导体罩与所述MEMS室之间的完全屏障，以及

所述罩和所述第二隔离壁限定互连室，所述互连室被气密地密封且气密地隔离于所述MEMS室，所述互连结构布置在所述互连室内并且将所述第一电导体与所述第二电导体电耦合，

使得所述MEMS室气密地隔离于所述互连室，并且所述MEMS结构与所述第二电导体电耦合。

12.如权利要求11所述的制作罩式微机械设备的方法，其中所述罩包括包含多个有源半导体器件的集成电路。

13.如权利要求11所述的制作罩式微机械设备的方法，其中所述第二隔离壁包括焊环或玻璃熔块中的一个。

14.如权利要求11所述的制作罩式微机械设备的方法，其中所述第一隔离壁和所述第二隔离壁中的每一个均包括金属密封圈。