[發明專利]具有機械去耦的微集成封裝MEMS傳感器及其制造方法

在審

• 申請號: 201910111877.0
• 申請日: 2015-09-24
• 公開（公告）號: CN110040677A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: A·皮科
• 申請（專利權）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81C1/00;G01L9/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

1.一種微集成傳感器，包括：

堆疊，具有第一表面和第二表面，所述堆疊包括：

傳感器層，在所述第一表面處，所述傳感器層包括第一表面和與所述第一表面相對的第二表面，所述傳感器層包括圍繞中心部分的外周部分，所述中心部分包括容納敏感元件的平臺；

蓋帽層，在所述第二表面處，所述蓋帽層包括外周部分和中心部分，所述蓋帽層的所述中心部分包括多個穿通孔；

絕緣層，位于所述蓋帽層的外周部分和所述傳感器層的外周部分之間；

氣隙，位于所述蓋帽層和所述傳感器層的中心部分之間；以及

多個穿通溝槽，在所述傳感器層的所述中心部分中，所述多個穿通溝槽從所述第一表面延伸穿過所述傳感器層到所述第二表面，所述多個穿通溝槽一起完全圍繞容納所述傳感器層的所述敏感元件的所述平臺，所述多個穿通溝槽中的每個穿通溝槽具有在所述多個穿通溝槽中的相鄰一個穿通溝槽的相對側上延伸的部分，其中所述多個穿通孔、所述氣隙和所述多個穿通溝槽形成去往所述敏感元件的流體路徑。

2.根據權利要求1所述的傳感器，包括在所述傳感器層中的彈性連接區域，在所述平臺和所述傳感器層的外周部分之間，所述多個穿通溝槽由所述彈性連接區域限定。

3.根據權利要求1所述的傳感器，其中，所述傳感器層具有掩埋的空腔、以及布置在所述掩埋的空腔和所述第一表面之間的隔膜，所述隔膜容納所述敏感元件。

4.根據權利要求3所述的傳感器，包括保護區域，固定至所述蓋帽層的所述外周部分并且面向所述隔膜。

5.根據權利要求4所述的傳感器，其中，所述保護區域是ASIC或輔助蓋帽。

6.根據權利要求1所述的傳感器，包括樹脂的封裝區域，圍繞所述絕緣層、所述蓋帽層和所述傳感器層的所述外周部分。

7.根據權利要求1所述的傳感器，其中，所述傳感器是壓阻式壓力傳感器。

8.根據權利要求1所述的傳感器，其中，所述堆疊是SOI襯底。

9.一種用于制造微集成傳感器的方法，包括：

形成堆疊，所述堆疊包括：

傳感器層，具有圍繞中心部分的外周部分；

蓋帽層，具有外周部分和中心部分；以及

絕緣層，在所述蓋帽層和所述傳感器層的外周部分之間；

在所述蓋帽層的所述中心部分中形成多個穿通孔；

在所述傳感器層的所述中心部分中形成多個穿通溝槽，所述多個穿通溝槽延伸穿過所述傳感器層的整個厚度，所述多個穿通溝槽界定所述傳感器層中的平臺，使得所述多個穿通溝槽一起完全圍繞所述平臺、并且在所述傳感器層中形成敏感元件，所述多個穿通溝槽中的至少一個穿通溝槽具有在所述多個穿通溝槽中的相鄰一個穿通溝槽的相對側上延伸的部分；以及

在所述蓋帽層和所述傳感器層的中心部分之間形成氣隙，其中所述平臺通過所述氣隙和所述多個穿通溝槽而與所述蓋帽層中的所述多個孔洞流體連通。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述堆疊是SOI襯底。

11.根據權利要求9所述的方法，包括在所述傳感器層中形成掩埋的空腔以及面向所述掩埋的空腔的隔膜，其中所述隔膜是所述敏感元件。

12.根據權利要求11所述的方法，進一步包括：將保護區域固定至所述蓋帽層的外周部分，所述保護區域面向所述隔膜。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述保護區域是ASIC或輔助蓋帽。

14.根據權利要求9所述的方法，其中，形成所述多個穿通溝槽包括：在所述平臺和所述傳感器層的所述外周部分之間形成延伸進入所述傳感器層中的彈性連接區域。