[发明专利]双晶片结合的气密性密封分子光谱单元

说明书

一种方法包括在衬底上形成(202、204、206)氧化物层和金属层。例如，这些层可以包括夹在氧化硅层之间的金属层。然后将非导电结构比如玻璃结合(208)到氧化物层中的一个。然后可以将天线图案化(210)在非导电结构上，并且可以在衬底中形成(212)腔。另一金属层沉积(214)在腔的表面上，并且将圈图案化(216)在金属层中以暴露氧化物层中的一个。在第二衬底上形成(220)另一金属层，并将这两个衬底结合在一起，从而密封该腔。

技术领域

背景技术

各种应用可以包括形成在半导体结构中的密封室。在一个特定的应用中，芯片级原子钟可以包括在密封室中处于低压下的选定蒸气。形成这样的结构可能是一种挑战。

发明内容

在一个实施例中，一种方法包括在衬底上形成氧化物层和金属层。例如，这些层可以包括夹在氧化硅层之间的金属层。然后将非导电结构诸如玻璃结合到氧化物层中的一个。然后可以将天线图案化在非导电结构上，并且可以在衬底中形成腔。另一金属层沉积在腔的表面上，并且将圈图案化在金属层中以暴露氧化物层中的一个。在第二衬底上形成另一金属层，并将两个衬底结合在一起，从而密封该腔。该方法还可以包括在最上表面上沉积或结合另外的介电层和金属层以及它们后续的图案化，以改善天线的射频(RF)性能、传输线结构和电磁带隙结构。

在另一实施例中，一种器件包括具有腔的第一衬底。该器件还包括在第一衬底的表面上的第一氧化物层、在与第一衬底相对的第一氧化物层的表面上的第一金属层、以及在与第一氧化物层相对的第一金属层的表面上的第二氧化物层。该器件还包括结合到与第一金属层相对的第二氧化物层的表面的非导电结构，被图案化在与第二氧化物层相对的非导电结构的表面上的第一天线，以及结合到第一衬底从而密封该腔的第二衬底。该实施例中的腔从第一衬底和第二衬底之间的界面延伸到第二氧化物层。

在又一实施例中，一种器件包括其中形成有腔的第一半导体衬底。该器件还包括在第一半导体衬底的表面上的第一氧化物层、在与第一半导体衬底相对的第一氧化物层的表面上的第一金属层、以及在与第一氧化物层相对的第一金属层的表面上的第二氧化物层。该器件还包括结合到与第一金属层相对的第二氧化物层的表面的玻璃板，被图案化在与第二氧化物层相对的玻璃板的表面上的第一和第二天线，结合到第一半导体衬底从而密封该腔的第二半导体衬底以及收发器，该收发器电耦合到第一和第二天线，并且经配置以通过第一天线将发射信号注入腔中。该腔包括偶极分子并具有例如小于0.15毫巴的内压。收发器还经配置以基于发射信号和来自第二天线的接收信号生成误差信号，并且基于误差信号动态地调整发射信号的频率。

附图说明

图1A-1I示出在一个实施例中形成气密性密封腔的一系列处理操作。

图2示出根据各种实施例的形成气密性密封腔的方法流程图。

图3示出各种实施例的气密性密封腔的剖视图。

图4示出根据各种实施例的时钟发生器的框图。

具体实施方式

在本说明书中，术语“耦合(couple，couples)”是指间接或直接的有线或无线连接。因此，如果第一设备耦合到第二设备，则该连接可以通过直接连接或者通过经由其它设备和连接的间接连接。此外，在本说明书中，叙述“基于(based on)”是指“至少部分地基于(based at least in part on)”。因此如果X基于Y，则X可能是Y和任何数量其它因素的函数。