[發明專利]微電子機械傳感器和用于制造微電子機械傳感器的方法

有效

• 申請號: 201910374953.7
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110451451B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: D·邁因霍爾德;S·比塞爾特;E·蘭德格拉夫
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技德累斯頓公司
• 主分類號: B81B3/00
• 分類號: B81B3/00;B81B7/00;B81B7/02;B81C1/00;B81C3/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱;崔卿虎

本文公開了微電子機械傳感器和用于制造微電子機械傳感器的方法。一種微電子機械傳感器，包括：第一襯底(202)，包括相對于第一襯底(202)可移動的元件(210)；以及第二襯底(204)，包括第一接觸墊(206；506)和第二接觸墊(208；508)。第一襯底(202)被接合到第二襯底(204)，使得元件(210)的移動改變第一接觸墊(206；506)與第二接觸墊(208；508)之間的耦合。

技術領域

示例涉及微電子機械傳感器和用于制造微電子機械傳感器的方法。

背景技術

微電子機械傳感器通常包括使用半導體工藝構造的微電子機械元件。在壓力傳感器或麥克風的情況下，微電子機械元件可以是例如膜(壓力傳感器細絲)。加速度傳感器可以例如包括可移動的慣性質量塊作為微電子機械元件。通常，微電子機械元件用作相對于對置電極可移動的電極，使得兩個電極之間的耦合強度可以被測量以確定兩個電極之間的相對移動。耦合可以是例如電容性或電感性的。微電子機械傳感器要感測的物理量通常來源于在兩個電極之間測量的耦合。為了測量耦合，需要接觸微電子機械元件的電極和通常固定且不可移動的對置電極。這可能導致在設計和技術方面的相當大的結構復雜性。因此，可能期望降低制造微電子機械傳感器的復雜性。

發明內容

一種微電子機械傳感器的實施例包括：第一襯底，包括相對于第一襯底可移動的元件；以及第二襯底，包括第一接觸墊和第二接觸墊。第一襯底被接合到第二襯底，使得元件的移動改變第一接觸墊與第二接觸墊之間的耦合。如果第一襯底和第二襯底以導致元件的運動改變兩個接觸墊之間的耦合的相對取向來被接合在一起，則在第二襯底上具有兩個固定接觸墊的同時創建相對于第一襯底可移動的元件可以允許避免直接接觸可移動的微電子機械元件。這樣做可以導致微電子機械傳感器的設計和制造復雜性顯著降低。特別地，可以避免在兩個襯底之間的昂貴且敏感的接合工藝和接觸方案，諸如例如使用穿通選擇通孔(TSV)或混合接合。特別地，如果通過不同的工藝產生第一襯底和第二襯底，則節省可能是顯著的，因為提供可移動元件的第一襯底可以獨立于包括接觸墊和可能的另外的讀出電路的第二襯底來被設計和制造。在制造微電子機械傳感器時，可以不需要在兩個襯底之間建立元件的電接觸。

一種用于制造微電子機械傳感器的方法的實施例可以降低成本和復雜性。方法的實施例包括在第一襯底內產生元件，該元件相對于第一襯底的本體可移動。該方法還包括在第二襯底的表面上提供第一接觸墊和第二接觸墊。根據實施例，第一襯底被接合到第二襯底，使得元件面對與腔體相對的第一接觸墊和第二接觸墊，該腔體在第一襯底與第二襯底之間。

附圖說明

以下將通過僅示例并且參考附圖來描述裝置和/或方法的一些示例，在附圖中：

圖1是傳統實現的示例；

圖2是微電子機械傳感器的實施例；

圖3是微電子機械傳感器的實施例，其中可移動元件與接觸墊之間的距離是可變的；

圖4是微電子機械傳感器的實施例，其中可移動元件與接觸墊之間的重疊是可變的；

圖5是適合于差分讀出電路的微電子機械傳感器的實施例；

圖6是適合于全橋讀出電路的微電子機械傳感器的另一實施例；

圖7是針對圖6實施例的全橋讀出電路的實施例；

圖8是用于制造微電子機械傳感器的方法的一個實施例的框圖；

圖9是允許控制第一襯底的電位的微電子機械傳感器的兩個實施例；以及

圖10是允許從第一襯底的背面接觸第二襯底內的評估電路的微電子機械傳感器的兩個實施例。

具體實施方式

現在將參考附圖更全面地描述各種示例。在附圖中，為了清楚起見，可以夸大線、層和/或區域的厚度。