[發明專利]包括電容式壓力傳感器的MEMS器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201710942568.9
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN108692836B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: E·杜奇;L·巴爾多;R·卡爾米納蒂
• 申請（專利權）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14;G01P15/125
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;張平

1.一種MEMS器件，包括：

半導體材料的主體；

所述主體中的腔室；

具有第一面和第二面的半導體材料的蓋，所述蓋的第一面耦接到所述主體并且覆蓋所述腔室，所述蓋包括由所述蓋中的第一腔和所述第一面界定的第一隔膜，所述蓋還包括在所述第二面和所述第一腔之間或在所述第一面和所述第一腔之間延伸的第一通道；以及

所述主體中的第一柱，所述第一柱位于所述腔室內部并且面對所述第一隔膜，所述第一柱和所述隔膜形成電容式壓力傳感器的第一電容器元件的極板。

2.根據權利要求1所述的MEMS器件，其中所述第一通道在所述第一面和所述第一腔之間延伸，所述MEMS器件還包括第二隔膜、第二腔、第二通道和第二柱，所述第二隔膜布置在所述第二腔和所述第二面之間，所述第二通道在所述第二面和所述第二腔之間延伸，所述第二柱位于所述腔室內部并且朝向所述第二隔膜延伸并且與所述第二隔膜一起形成第二電容器元件的極板。

3.根據權利要求2所述的MEMS器件，其中所述第一電容器元件是環境傳感器電容器，并且所述第二電容器元件是參考電容器。

4.根據權利要求1所述的MEMS器件，其中所述主體包括位于所述腔室內部的慣性換能器。

5.根據權利要求1所述的MEMS器件，其中所述主體包括圍繞所述腔室的壁，所述壁由所述半導體材料制成并且耦接到所述蓋的所述第一面。

6.根據權利要求5所述的MEMS器件，還包括位于所述蓋的所述第一面上的導電區域，所述導電區域電耦接到所述第一隔膜和所述壁。

7.根據權利要求6所述的MEMS器件，其中所述導電區域與所述第一隔膜直接接觸并且通過金屬接觸區域與所述壁接觸。

8.根據權利要求5所述的MEMS器件，還包括導電區域和在所述腔室內部延伸的半導體材料的第三柱，所述第三柱通過所述導電區域電耦接到所述第一隔膜。

9.根據權利要求8所述的MEMS器件，其中所述蓋具有至少一個穿通溝槽，所述至少一個穿通溝槽圍繞所述第一隔膜、所述第一腔和所述第一通道并將所述第一隔膜、所述第一腔和所述第一通道與所述蓋的剩余部分電絕緣。

10.根據權利要求5所述的MEMS器件，其中所述主體包括基板和結構層，所述結構層形成所述壁和所述第一柱，所述基板支撐所述壁和所述第一柱，所述MEMS器件還包括電連接結構，所述電連接結構具有在所述基板和所述第一柱之間延伸的第一部分和在所述壁的外部延伸的第二部分。

11.根據權利要求10所述的MEMS器件，其中所述結構層包括在所述壁的外部并且從所述腔室向外的接觸柱，所述接觸柱與所述連接結構的所述第二部分電接觸。

12.一種用于制造MEMS器件的方法，包括：

在第一半導體晶片中形成第一裸片，其中形成所述第一裸片包括形成腔室和所述腔室中的第一柱；

在第二半導體晶片中形成第二裸片，其中形成所述第二裸片包括：

形成第一掩埋腔；

在所述第一掩埋腔和所述第二裸片的第一表面之間形成第一隔膜，所述第一隔膜是半導體材料的；以及

形成第一通道，其中所述第一通道在所述第一掩埋腔和所述第二裸片的所述第一表面之間或在所述第一掩埋腔和所述第二裸片的第二表面之間延伸；以及

將所述第一裸片和第二裸片耦接在一起，使得所述第一裸片的所述第一柱面對所述第二裸片的所述第一隔膜，并與所述第一隔膜一起形成第一電容器元件的極板。