[发明专利]MEMS器件及其制造方法在审

专利信息
申请号: 202010446652.3 申请日: 2020-05-25
公开(公告)号: CN111762752A 公开(公告)日: 2020-10-13
发明(设计)人: 邹波;黄德发 申请(专利权)人: 深迪半导体(上海)有限公司
主分类号: B81B7/02 分类号: B81B7/02;B81C1/00;B81C3/00;G01L1/18;G01P15/12;G01P15/08
代理公司: 上海剑秋知识产权代理有限公司 31382 代理人: 杨飞
地址: 201203 上海*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: mems 器件 及其 制造 方法
【说明书】:

发明提供了一种MEMS器件及其制造方法,所述MEMS器件是压阻式压力传感器和惯性传感器的集成器件,其中包括惯性器件层和盖体,所述结构层惯性器件层设置有惯性传感器结构;所述盖体与所述惯性器件层相连接;所述盖体设置有压阻式压力传感器结构。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域,尤其涉及一种MEMS器件及其制造方法,更进一步地,该MEMS器件是压阻式压力传感器和惯性传感器的集成器件。

背景技术

MEMS(Micro Electro Mechanical System,微机电系统)器件由于其体积小、成本低、集成性好等特点,已被越来越广泛地应用在如消费电子、医疗、汽车等产品中。

伴随着智能手机、穿戴式电子以及消费电子的不断发展,需求低功耗、集成封装更小尺寸、集成度更高、低成本的电子元件。在现有的压力传感器和惯性传感器集成器件中,压力传感器和惯性传感器采用表面微加工工艺融合体硅微加工工艺水平集成,其中以Bosch为代表,从而增加了芯片的面积;或者采用以Invensense为代表的CMOS—MEMS集成工艺进行电容式压力传感器和惯性传感器集成,但会使压力传感器的精度降低;或者压力传感器和惯性传感器采用分立制造,之后在封装厂再将两者封装在一起,这样会增加集成器件的成本。

发明内容

鉴于现有技术中的问题,本发明提供了一种MEMS器件,其包括惯性器件层和盖体,所述结构层惯性器件层设置有惯性传感器结构;所述盖体与所述惯性器件层相连接;所述盖体设置有压阻式压力传感器结构。

进一步地,所述盖体包括依次层叠设置的第一衬底层、结构层和连接层;所述结构层设置有压力感应薄膜;所述连接层与所述惯性器件层相连接;所述第一衬底层设置有将所述压力感应薄膜与外界连通的开口。

进一步地,所述压力感应薄膜上设置有压敏电阻区。

进一步地,所述盖体还包括导电层,所述导电层分别与所述连接层和所述压力感应薄膜相连接,并且所述导电层与所述压敏电阻区的引出端电性连接。

进一步地,所述连接层上设置有金属布线层,所述连接层还设置有连通至所述导电层的引线孔,所述金属布线层覆盖所述引线孔,从而与所述导电层电性连接。

进一步地,所述金属布线层还限定了键合位置,所述惯性器件层设置有与所述键合位置相配合的键合金属,所述惯性器件层与所述盖体通过共晶键合相连接。

进一步地,所述MEMS器件还包括第二衬底层,所述第二衬底层与所述惯性器件层相连接,所述第二衬底层、所述惯性器件层和所述盖体依次层叠设置。

进一步地,所述第二衬底层、所述压力感应薄膜、所述导电层和所述连接层限定了所述惯性传感器结构所处的空腔。

进一步地,所述开口设置于正对所述压力感应薄膜的位置,或设置于偏离所述压力传感薄膜的位置。

本发明还提供了一种MEMS器件的制造方法,其包括:

提供衬底片;

在所述衬底片上形成多孔硅层;

沉积结构层,并使所述多孔硅层形成空腔;

在所述结构层形成压敏电阻区和压力感应薄膜;

沉积导电层,图案化所述导电层,形成引出层,以作为所述压力感应薄膜的支撑层和电性引出结构;

沉积连接层,在所述连接层形成连通至所述引出层的引线孔;

沉积金属并图案化,形成器件的金属布线及键合金属;

刻蚀所述连接层,使所述压力感应薄膜露出,以及形成凹槽;

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