[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

本公開提供了一種包括電容式壓力傳感器的MEMS器件及其制造方法。該MEMS器件中由半導體材料制成的主體包含腔室以及所述腔室內的第一柱。半導體材料的蓋附接到所述主體并形成第一隔膜、第一腔和第一通道。所述腔室在所述蓋的側面封閉。所述第一隔膜、所述第一腔、所述第一通道和所述第一柱形成電容式壓力傳感器結構。所述第一隔膜布置在所述第一腔和第二面之間，所述第一通道在所述第一腔和第一面之間或所述第一腔和所述第二面之間延伸，所述第一柱向所述第一隔膜延伸并與所述第一隔膜一起構成第一電容器元件的極板。

技術領域

本公開涉及一種包括電容式壓力傳感器的MEMS器件及其制造方法。

背景技術

眾所周知，微電子機械(MEMS)器件越來越多地被用作換能器。這些器件包括基于半導體材料的性質的結構，以檢測物理量并產生代表檢測到的物理量并與之相關的電氣量(電流或電壓)，或者響應于電氣量的應用而產生運動。

已知的換能器包括例如壓力傳感器、陀螺儀、加速度計等。多個相同類型的換能器在電子設備中的集成指定了專用集成電路板的使用，因此對空間的使用具有顯著影響。

目前，難以在優化空間布局、表面積使用和成本的同時將不同類型的傳感器集成在單個封裝中。

例如，智能電話、多功能手表和其他可穿戴設備(如壓力傳感器和諸如加速度計和陀螺儀之類的慣性傳感器)中越來越需要集成不同類型的傳感器。然而，將這樣的傳感器包括在小型設備中是有問題的，因為對于這樣的設備來說這些傳感器所占的總表面積太大了。因此，希望創建占據有限表面積且容易集成的簡單MEMS器件。

此外，通常，即使在給定封裝中集成單個換能器的情況下，使用可容易地適應于多換能器解決方案的技術來制造所述換能器可能是有用的，例如以降低設計成本。

發明內容

實施例涉及包括電容式壓力傳感器的MEMS器件、包括MEMS器件的電子設備和用于制造MEMS器件的方法。

附圖說明

下面將參考純粹作為非限制性實例提供的優選實施例以及附圖進一步描述本公開，其中：

圖1是本MEMS器件的實施例沿著圖2中的線I-I截取的橫截面圖，

圖2是圖1中的設備的可能實現的俯視圖，具有一些透明部分，

圖3-7示出了當加工半導體材料的第一晶片(wafer)時MEMS器件的連續制造階段，

圖8-11示出了當加工半導體材料的第二晶片時，圖3-7中的MEMS器件的連續制造階段，

圖12是在接合了第一和第二晶片之后的圖3-11中的MEMS器件的橫截面，

圖13是本MEMS器件的不同實施例沿著圖14中的線XIII-XIII截取的橫截面圖，

圖14是圖13中的設備的可能實現的俯視圖，具有一些透明部分，

圖15-19示出了當加工半導體材料的第二晶片時，圖13中的MEMS器件的連續制造階段，其類似于圖8-11中的那些，以及

圖20是包括本MEMS器件的電子設備的示意圖。

具體實施方式

圖1示出了包含壓差傳感器11和換能器12的MEMS器件10，例如示意性地示出了諸如加速度計或陀螺儀的慣性傳感器。在這種情況下，壓差傳感器11包括包含第一電容器元件C1的環境傳感器結構13和包含第二電容器元件C2的參考結構14。

如圖1中詳細所示的，MEMS器件10由接合在一起的主體15和蓋16形成。

主體15是單片的并且由半導體材料的第一晶片形成，蓋16是單片的并且由半導體材料的第二晶片形成。