[發(fā)明專利]MEMS器件及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210082544.8
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN103130174A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德浩;謝元智
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81C1/00
• 代理公司: 北京德恒律師事務(wù)所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，具體而言，本發(fā)明涉及MEMS器件及其形成方法。

背景技術(shù)

微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)器件可用于諸如麥克風(fēng)、加速度計(jì)、噴墨打印機(jī)等各種應(yīng)用。常用類型的MEMS器件采用可移動元件(有時(shí)被稱為檢測質(zhì)量塊(proof?mass))作為電容器極板，以及采用固定元件作為另一個電容器極板。可移動元件的移動引起電容器電容的變化。電容的變化可以轉(zhuǎn)換成電信號的變化，因此MEMS器件可以用作麥克風(fēng)、加速度計(jì)等等。可移動元件的移動也可以用來擠壓噴墨打印機(jī)里的墨汁。

對于大多數(shù)應(yīng)用，將MEMS器件與專用集成電路(ASIC)電連接以形成完整的系統(tǒng)。通過引線接合可以形成連接件，該引線接合需要額外的芯片面積。通過襯底也可以形成連接件，其中導(dǎo)電襯底的部分可以被介電材料隔離以形成連接件。用于隔離襯底部分的介電材料的形成涉及復(fù)雜的工藝步驟。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種方法，包括：在襯底的正面上形成微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)器件；在形成所述MEMS器件的步驟之后，從所述襯底的背面蝕刻穿透開口，從而將所述襯底分隔成第一部分與第二部分；用介電材料填充所述穿透開口，其中所述介電材料使所述第一部分與所述第二部分隔離；以及在所述襯底的背面上形成電連接件，其中，所述電連接件通過所述第一部分電連接至所述MEMS器件。

在上述方法中，其中，形成所述MEMS器件的步驟包括在高溫下實(shí)施的高溫工藝，并且其中，所述介電材料包含在所述高溫下易損的低溫材料。

在上述方法中，其中，用同質(zhì)介電材料填充整個所述穿透開口。

在上述方法中，其中，所述介電材料包括感光材料。

在上述方法中，其中，所述穿透開口形成環(huán)繞所述襯底的所述第一部分的環(huán)，其中，在用所述介電材料填充所述穿透開口的步驟之后，所述介電材料的一部分覆蓋所述襯底的所述第一部分的背面，并且其中，所述方法還包括去除所述介電材料的所述部分，從而暴露出所述襯底的所述第一部分的所述背面。

在上述方法中，其中，所述MEMS器件包括電容器，其中，所述電容器包括兩個電容器極板，并且其中，將所述電連接件電連接至所述兩個電容器極板之一。

在上述方法中，還包括在所述MEMS器件上方接合蓋頂，其中，在接合所述蓋頂?shù)牟襟E之后，實(shí)施填充所述穿透開口的步驟和形成所述電連接件的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種方法，包括：在襯底的正面上形成微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)器件；在所述襯底的所述正面上接合蓋頂以覆蓋所述MEMS器件；在接合所述蓋頂之后從所述襯底的背面形成穿透開口；用介電材料填充所述穿透開口，其中，所述介電材料使所述襯底的第一部分與所述襯底的第二部分電隔離；以及在所述襯底的所述背面上形成電連接件，其中，通過所述襯底的所述第一部分將所述電連接件電連接至所述MEMS器件。

在上述方法中，其中，在形成所述MEMS器件的步驟之后，實(shí)施形成所述穿透開口的步驟。

在上述方法中，其中，所述介電材料在高于約150℃的溫度下易損。

在上述方法中，其中，用所述介電材料填充整個所述穿透開口，并且其中，所述介電材料是同質(zhì)的。

在上述方法中，其中，所述介電材料包括感光材料。

在上述方法中，其中，所述穿透開口形成環(huán)繞所述襯底的所述第一部分的環(huán)，其中，在用所述介電材料填充所述穿透開口的步驟之后，所述介電材料的一部分覆蓋所述襯底的背面，并且其中，所述方法還包括去除所述介電材料的所述部分的第一局部，從而暴露出所述襯底的所述第一部分的所述背面，并且其中，不去除所述介電材料的所述部分的第二局部，所述第二局部仍然覆蓋所述襯底的所述背面。

在上述方法中，其中，所述MEMS器件包括電容器，所述電容器包括兩個電容器極板，并且其中，所述電連接件電連接至所述兩個電容器極板之一。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供了一種器件，包括：襯底；微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)器件，位于所述襯底的正面上；穿透所述襯底的介電材料，其中，所述介電材料形成環(huán)，其中所述環(huán)全部由同質(zhì)材料形成，并且其中，所述環(huán)將所述襯底分隔成：第一部分，被所述環(huán)環(huán)繞；以及第二部分，位于所述環(huán)的外部，其中所述第一部分與所述第二部分電隔離；以及電連接件，位于所述襯底的背面上，其中，所述電連接件通過所述襯底的所述第一部分電連接至所述MEMS器件。

在上述器件中，其中，所述襯底包括摻雜有p-型雜質(zhì)或n-型雜質(zhì)的硅襯底。