[發明專利]具有屏蔽MEMS裝置的集成電路及用于制造屏蔽MEMS裝置的方法

有效

• 申請號: 201710295681.2
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107416757B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: H·坎帕內拉-皮內達;R·庫馬爾;Z·斯比阿;N·蘭加納坦;R·P·耶勒漢卡
• 申請（專利權）人: 新加坡商格羅方德半導體私人有限公司
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81B7/02
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

提供具有屏蔽微機電系統(MEMS)裝置的集成電路及用于制造屏蔽MEMS裝置的方法。在一實施例中，具有屏蔽MEMS裝置的集成電路包括：基板；在該基板上方包括導電材料的接地平面；以及在該接地平面上方的介電層。該集成電路更包括在該接地平面上方的MEMS裝置。再者，該集成電路包括穿過該介電層且與該接地平面接觸的導電柱。該集成電路包括在該MEMS裝置上方且與該導電柱接觸的金屬薄膜，其中該金屬薄膜、該導電柱及該接地平面形成包圍該MEMS裝置的電磁屏蔽結構。此外，該集成電路包括在該基板上方且毗鄰該電磁屏蔽結構的聲學屏蔽結構。

技術領域

本發明技術領域大體有關于微機電系統(Micro-Electro-Mechanical-System；MEMS)裝置，且更特別的是，有關于具有屏蔽MEMS裝置的集成電路及用于制造屏蔽MEMS裝置的方法。

背景技術

商業及技術趨勢迫使對于較小射頻(RF)裝置的要求越來越嚴苛，例如射頻微機電系統(MEMS)裝置，以及增加芯片密度。此類要求造成手機設計的訊號完整性問題。在手機的簡約空間中的訊號完整性由于RF裝置的緊鄰會促進強烈電磁(EM)及熱耦合而被破壞。為了減輕電磁及熱耦合，現有解決方案是經由混合式整合來區隔手機中的裝置。理論上，單石射頻濾波器雙工器的屏蔽結構可用來減少電磁問題。聲學耦合也會使單石射頻前端模塊的訊號完整性降級。

通常利用至少涉及第二帽蓋晶圓(second cap wafer)的復雜晶圓接合制程來減輕射頻前端模塊的電磁耦合、熱耦合及聲學耦合。這些制程昂貴且時間密集。此外，此類制程導致裝置有比所欲尺寸大的形式因子(form factor)和增加的腳印(footprint)。

因此，最好提供一種用于制造屏蔽MEMS裝置的方法。此外，最好提供一種具有屏蔽MEMS裝置的集成電路。再者，最好提供有具有電磁屏蔽結構及/或聲學屏蔽結構的MEMS裝置的集成電路。也最好提供用于制造具有屏蔽結構的集成電路的方法，該屏蔽結構考慮到屏蔽結構的帽蓋、屏蔽MEMS裝置、屏蔽結構的接地平面、以及絕緣體上覆半導體(RFSOI)電路上的任何潛藏射頻的單石整合(monolithic integration)。此外，配合附圖閱讀以下的【具體實施方式】及【權利要求書】的詳細說明和以上【技術領域】及【背景技術】可明白其他合意的特征及特性。

發明內容

提供具有屏蔽微機電系統(MEMS)裝置的集成電路及用于制造屏蔽MEMS裝置的方法。在一示范具體實施例中，一種具有屏蔽MEMS裝置的集成電路包括：基板；在該基板上方包括導電材料的接地平面；以及在該接地平面上方的介電層。該集成電路更包括在該接地平面上方的MEMS裝置。再者，該集成電路包括穿過該介電層且與該接地平面接觸的導電柱。該集成電路包括在該MEMS裝置上方且與該導電柱接觸的金屬薄膜，其中該金屬薄膜、該導電柱及該接地平面形成包圍該MEMS裝置的電磁屏蔽結構。此外，該集成電路包括在該基板上方且毗鄰該電磁屏蔽結構的聲學屏蔽結構。

另一具體實施例包括一種具有屏蔽MEMS裝置的集成電路。該集成電路包括：基板；在該基板上方包括導電材料的接地平面；以及在該接地平面上方的介電層。該集成電路包括在該接地平面上方且具有腳印的MEMS裝置。該集成電路更包括上覆該介電層、在該腳印外面且經圖案化以形成聲學屏蔽結構的介電材料。

在另一示范具體實施例中，一種用于制造屏蔽MEMS裝置的方法包括：提供基板；以及形成在該基板上方包括導電材料的接地平面。該方法包括：沉積在該接地平面上方的介電層；以及形成在該接地平面上方的MEMS裝置。此外，該方法包括形成穿過該介電層且與該接地平面接觸的導電柱。再者，該方法包括沉積在該MEMS裝置上方且與該導電柱接觸的金屬薄膜，其中該金屬薄膜、導電柱及接地平面形成包圍該MEMS裝置的電磁屏蔽結構。