本發(fā)明實施例涉及運動微機電系統(tǒng)(MEMS)封裝件。

背景技術(shù)：

諸如加速器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的微機電系統(tǒng)(MEMS)器件已發(fā)現(xiàn)廣泛應(yīng)用于許多現(xiàn)代電子設(shè)備中。例如，MEMS加速器常見用于汽車(例如，安全氣囊系統(tǒng)中)、平板電腦或智能手機中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，提供了一種微機電系統(tǒng)(MEMS)封裝件，包括：器件襯底，包括具有可移動部分或靈活部分的MEMS器件，所述可移動部分或靈活部分相對于所述器件襯底是可移動的或靈活的；以及CMOS襯底，接合至所述器件襯底；其中，所述可移動部分或靈活部分的表面涂覆有由多晶硅制成的共形抗粘滯層。

根據(jù)本發(fā)明的又一些實施例，提供了一種微機電系統(tǒng)(MEMS)封裝件，包括：CMOS襯底，具有上表面和下表面；單晶硅器件襯底，接合至所述CMOS襯底并且包括可移動的MEMS器件或靈活的MEMS器件；以及共形抗粘滯層，作為所述可移動的MEMS器件或靈活的MEMS器件的靠近所述CMOS襯底的上表面的表面的襯墊，其中，由多晶硅制成的所述抗粘滯層具有在從約10nm到約30nm的范圍內(nèi)的均方根(RMS)表面粗糙度。

根據(jù)本發(fā)明的又一些實施例，提供了一種用于制造微機電系統(tǒng)(MEMS)器件的方法，所述方法包括：形成覆蓋襯底，所述覆蓋襯底具有位于所述覆蓋襯底的前側(cè)中的凹槽；將所述覆蓋襯底接合至由單晶硅制成的MEMS器件襯底，使得所述覆蓋襯底和所述MEMS器件襯底共同地 密封所述凹槽，并且從而形成腔體；沉積共形多晶硅層以覆蓋所述MEMS器件襯底的暴露表面；以及圖案化所述MEMS器件襯底和所述共形多晶硅層，以形成可移動的MEMS器件或靈活的MEMS器件。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明的各個方面。應(yīng)該強調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實踐，各種部件沒有被按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增加或減少。

圖1A示出了微機電系統(tǒng)(MEMS)封裝件的一些實施例的截面圖

圖1B示出了圖1A的MEMS封裝件的放大部分的一些實施例的透視圖。

圖1C示出了圖1A的MEMS封裝件的MEMS器件的一些實施例的透視圖。

圖2示出了用于制造MEMS封裝件的方法的一些實施例的流程圖。

圖3至圖10示出了處于各個制造階段的MEMS封裝件的一些實施例的一系列截面圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了許多不同實施例或?qū)嵗?，用于實現(xiàn)本發(fā)明的不同特征。以下將描述組件和布置的特定實例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅是實例并不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸的實施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之間的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接觸的實施例。另外，本發(fā)明可以在多個實例中重復(fù)參考標(biāo)號和/或字符。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關(guān)系。

此外，為了便于描述，本文中可以使用諸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等空間關(guān)系術(shù)語，以描述如圖 所示的一個元件或部件與另一元件或部件的關(guān)系。除圖中所示的方位之外，空間關(guān)系術(shù)語旨在包括使用或操作過程中的器件的不同的方位。器件可以以其它方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空間關(guān)系描述符可同樣地作相應(yīng)地解釋。

而且，為了便于描述，本文可以使用“第一”、“第二”、“第三”等，以區(qū)分附圖或一系列附圖中的不同元件?！暗谝弧?、“第二”、“第三”等并不旨在描述對應(yīng)的元件。因此，如以結(jié)合第一附圖的第一介電層為例描述的“第一元件”沒有必要對應(yīng)于以結(jié)合另一附圖的第一介電層為例描述的“第一元件”。

由于MEMS器件的可移動部分或靈活部分，所以MEMS器件具有CMOS電路所沒有遇到的若干生產(chǎn)挑戰(zhàn)。MEMS器件的一個重大挑戰(zhàn)是表面粘滯。表面粘滯指的是MEMS可移動部分或靈活部分接觸到鄰近的表面并且“粘貼”到鄰近的表面的傾向。這種“粘滯”可以發(fā)生在制造的最后階段，使得可移動部分或靈活部分不完全從鄰近的表面釋放，或者可以發(fā)生在組件突然被“粘貼”到鄰近的表面時的正常操作期間。表面粘滯可以發(fā)生在各種各樣的MEMS器件中，包括執(zhí)行器、閥門、開關(guān)、麥克風(fēng)、壓力傳感器、加速器和/或陀螺儀或任何其他采用可移動部分或靈活部分的MEMS器件。

隨著部件尺寸由于一代又一代的技術(shù)而減小，表面粘滯正成為MEMS器件中的日益重要的考慮因素。若干不同影響(諸如毛細(xì)力、分子范德華力或相鄰表面之間的靜電力)中的任何一個都能產(chǎn)生表面粘滯。這些影響導(dǎo)致粘滯的程度可以基于許多不同因素而變化，諸如表面溫度、表面之間的接觸面積、表面之間的接觸電位差、表面是否是親水或疏水等等。很多方法被用來試圖限制表面粘滯，然而，前面的每一種方法都有各種缺點，諸如：例如由于需要光掩模而使實施成本略高，或者難以與各種制造工藝相集成。

因此，本發(fā)明針對具有改進(jìn)的粘滯特性的MEMS封裝件，和形成這種MEMS封裝件的相關(guān)方法。MEMS封裝件包括具有可移動部分或靈活部分的MEMS器件。MEMS器件的可移動部分或靈活部分的表面涂覆有多晶硅 制成的抗粘滯層，抗粘滯層具有由一系列峰與谷構(gòu)成的相對粗糙的表面結(jié)構(gòu)。這些峰與谷將整體接觸面積限制于多晶硅的峰與相對光滑的鄰近的表面相接觸的點，從而這些峰與谷有助于限制粘滯問題。因此，可以在制造工藝的最后和/或MEMS器件正常操作期間避免粘滯；并且相應(yīng)地提高M(jìn)EMS器件的可靠性。將針對一些示例性MEMS器件來示出本發(fā)明的概念，但是應(yīng)該理解，這個概念適用于采用可移動部分(例如，包括執(zhí)行器、閥門、開關(guān)、麥克風(fēng)、壓力傳感器、加速器和/或陀螺儀)的任何MEMS器件。

圖1A示出了根據(jù)一些實施例的MEMS封裝件100的截面圖。MEMS封裝件100包括接合在一起的CMOS襯底106和器件襯底104。器件襯底104包括具有固定部分110和可移動部分108的MEMS器件。在這個實例中，可移動部分對應(yīng)于質(zhì)量塊108。在一些實施例中，通過一個或多個懸臂梁或彈簧(為示出)將質(zhì)量塊108連接至固定部分110并且質(zhì)量塊108的至少一部分可以在相對于固定部分110的至少一個方向上移動。雖然器件襯底104的大部分可以由塊狀半導(dǎo)體材料502(諸如單晶硅材料)制成，但是器件襯底104的底面128s涂覆有由多晶硅制成的抗粘滯層127。

更多細(xì)節(jié)如圖1B所示，抗粘滯層127由多晶硅制成并且設(shè)置在塊狀半導(dǎo)體(例如，單晶硅)襯底502的底面128s上。多晶硅的小規(guī)模晶格結(jié)構(gòu)引入了粗糙表面118s，該粗糙表面118s具有一系列的峰(例如，131)和谷(例如，133)，這減小了質(zhì)量塊108和CMOS襯底106之間的接觸面積。因此，減小了質(zhì)量塊108和CMOS襯底106之間的粘滯力并且減小了質(zhì)量塊108的下表面和CMOS襯底106的上表面120s之間的粘滯的可能性。在一些實施例中，抗粘滯層127的粗糙表面118s的均方根(RMS)表面粗糙度在從約10nm到約30nm的范圍內(nèi)。通過測量的表面的微觀峰和谷的均方根來計算RMS表面粗糙度，如下面提供公式：

$R_q=\sqrt{\frac{1}{n}{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{y}_i^2};$

其中，R_q是抗粘滯層127的RMS表面粗糙度，y_i是從平均表面132到n個數(shù)據(jù)點中的每一個數(shù)據(jù)點的垂直距離，數(shù)據(jù)點可以在平均表面132上每隔一定的距離分隔開。從粗糙輪廓計算平均表面132。在一些實施例中， 抗粘滯層127和下面的CMOS襯底106的兩個鄰近表面118s和120s之間的距離(d_s，圖1B)小于100μm，從而粘滯可能是可影響MEMS封裝件的產(chǎn)量和性能的考慮因素。在一些實施例中，抗粘滯層127是沿著底面128s設(shè)置的共形襯墊，該共形襯墊的厚度在從約至約的范圍內(nèi)?？梢酝ㄟ^化學(xué)汽相沉積工藝沉積抗粘滯層127，化學(xué)汽相沉積工藝諸如低壓化學(xué)汽相沉積(LPCVD)、等離子體增強的化學(xué)汽相沉積(PECVD)或常壓化學(xué)汽相沉積(APCVD)生長工藝。

在圖1A的實施例中，CMOS襯底106包括：具有有源元件(例如，晶體管)的IC器件襯底112；和互連層114，互連層114具有設(shè)置在層間金屬介電(IMD)材料內(nèi)的金屬層和通孔互連件。CMOS襯底106可以具有平坦的上表面120s和下表面142s。在一些實施例中，平坦的上表面120s是IMD材料的頂面，而在其他實施例中，附加的介電層設(shè)置在互連層114的IMD材料上方。在一些實施例中，第一金屬層130可以設(shè)置在上表面120s的平面的下方。從上看第一金屬層可以具有環(huán)形的表面，并且第二金屬層129可以共晶地接合到第一金屬層130，以將器件襯底104粘附至CMOS襯底106。因為第一金屬層129和第二金屬層130可以具有環(huán)形配置，所以第一金屬層129和第二金屬層130可以在橫向圍成一個腔體111，該腔體的上面以質(zhì)量塊108為界并且下面以CMOS襯底106為界。作為實例，第一金屬層130設(shè)置為對準(zhǔn)于CMOS襯底106中的最上部金屬化平面內(nèi)，并且包括鋁，和第二金屬層129由鍺制成，這些層129、130不透氣地密封腔體111以與周圍環(huán)境隔絕。為了便于制造，抗粘滯層127通常在塊狀襯底502的最下部表面128s上方連續(xù)地延伸。因此，在所示的實施例中，抗粘滯層127在第二金屬層129和塊狀半導(dǎo)體襯底502之間延伸。

在一些實施例中，MEMS封裝件100還包括接合到器件襯底104的上表面126s的覆蓋襯底102。覆蓋襯底102和器件襯底104共同地將腔體116密封在質(zhì)量塊108上方。在一些實施例中，腔體116與腔體111流體連通(fluid communication)并且與圍繞MEMS封裝件100的周圍環(huán)境不透氣地密封。然而，在其他實施例中，腔體111和116通過質(zhì)量塊108、靈活的MEMS膜和/或另一MEMS結(jié)構(gòu)彼此隔離；并且該腔體111和116可以 具有相同或不同的壓力。在一些實施例中，例如，介電層402是設(shè)置在覆蓋襯底的位于熔融接合界面位置處的正面124s上方的二氧化硅層。介電層402可以是沿著正面124s和腔體116設(shè)置的共形襯墊，并且促使覆蓋襯底102熔融接合到器件襯底104。在一些實施例中，CMOS襯底106、器件襯底104或覆蓋襯底102可以包括塊狀半導(dǎo)體襯底，例如，塊狀半導(dǎo)體襯底包括以下材料中的一種或多種：硅、鍺、碳化硅、III族元素和V族元素。在其他實施例中，例如，CMOS襯底106、器件襯底104或覆蓋襯底102中的一個或多個是絕緣體上半導(dǎo)體(SOI)襯底，諸如絕緣體上硅或絕緣體上多晶硅(POI)襯底。

在圖1A的MEMS封裝件100的操作期間，質(zhì)量塊108可以相對于CMOS襯底106移動，質(zhì)量塊108所經(jīng)歷的力與MEMS封裝件100所經(jīng)歷的力同樣大小。例如，在圖1A中，如果MEMS封裝件100突然向上移動，則質(zhì)量塊108將會趨于保持靜止，使得質(zhì)量塊108和CMOS襯底106在加速期間更加緊密地擠壓在一起。由于加速度而引起的該間距的暫時變化相應(yīng)地提供了質(zhì)量塊108和CMOS襯底106之間的電容的暫時變化。可以監(jiān)測CMOS襯底106和質(zhì)量塊108之間的電容，然后，可以基于這個被監(jiān)測的電容來計算MEMS器件所經(jīng)歷的加速度。

圖1C示出了根據(jù)一些實施例的另一個MEMS器件150的透視圖。MEMS器件150可以是在它們之間具有相互交叉的多個第一指狀件110a和多個第二指狀件108a的加速計。多個第一指狀件110a固定至器件襯底104，并且被配置為電容器的固定電極。多個第二指狀件108a通過一個或多個懸臂梁或彈簧(未示出)連接至器件襯底104并且相對于多個第一指狀件110a橫向地可移動(見箭頭152)，以及被配置為電容器的另一可移動電極。由多晶硅制成的抗粘滯層127a設(shè)置在器件襯底104的底面，具有粗糙的暴露表面以防止或限制多個第二指狀件108a與下面襯底106a的上表面粘滯。與圖1A的實施例相比，在圖1A中，將質(zhì)量塊108描述為向上和向下移動以測量器件100所經(jīng)歷的加速度，圖1C中的加速計的質(zhì)量塊108a可以橫向移動(見箭頭152)，使得鄰近的質(zhì)量塊與固定的部分側(cè)壁108s、110s之間距離的響應(yīng)于加速度而改變。因此，針對將粘滯限制在與 抗粘滯表面127垂直的移動方向上的實例來描述圖1A的抗粘滯表面127，與之相反，圖1C示出了實例，其中，抗粘滯表面127a將粘滯限制在通常平行于抗粘滯表面127a的移動方向上。

因此，從上述實施例可以看出，多晶硅抗粘滯層可以有利地減小MEMS結(jié)構(gòu)中的粘滯。對于多晶硅抗粘滯層而存在的精確的表面粗糙度可以根據(jù)所使用的生長工藝而變化，但通常表現(xiàn)出具有峰與谷的粗糙的表面。這些峰與谷通常是不規(guī)則的，在表面的整個長度或區(qū)域上，谷的深度和寬度不同，和/或在表面的整個長度或區(qū)域上，峰的高度和寬度也不同。然而，在其他實施例中，也可能有具有規(guī)則的深度和/或?qū)挾鹊姆搴?或谷。除了有利地限制粘滯以外，將多晶硅結(jié)合到現(xiàn)代半導(dǎo)體制造工藝中相對簡單，并且對于大多數(shù)工藝來說多晶硅容易原位合成并且實惠。此外，多晶硅與其他MEMS材料(例如，塊狀硅)兼容，所以有可能限制形成抗粘滯層之后所使用的圖案化的數(shù)量。因此，多晶硅抗粘滯層的使用在許多方面都是有益的。

參考圖2，流程圖提供了用于制造包括涂覆有抗粘滯層的可移動的或靈活的MEMS器件的MEMS封裝件的方法的一些實施例。例如，抗粘滯層包括具有粗糙表面的多晶硅，諸如先前關(guān)于圖1A和圖1C中所示的MEMS封裝件所示出和描述的。

雖然下文將公開的方法(例如，方法200)示出并描述為一系列操作或事件，但是應(yīng)該理解，這些操作或事件的所示出的順序并非解釋為限制的意思。例如，一些操作可以以不同的順序出現(xiàn)和/或與除了本文所示和/或所描述的那些操作或事件之外的其他的操作或事件同時出現(xiàn)。另外，可以不要求所有示出的操作都用于實施本文所描述的一個或多個方面或?qū)嵤├?。此外，可以在一個或多個單獨的操作和/或階段中進(jìn)行本文所描述的一個或多個操作。

在操作202中，提供覆蓋襯底。在覆蓋襯底的前側(cè)形成凹槽，使得內(nèi)側(cè)壁從覆蓋襯底的凹進(jìn)的表面延伸至覆蓋襯底的最前部表面。

在操作204中，將覆蓋襯底的前側(cè)接合至MEMS器件襯底的第一側(cè)。MEMS器件襯底與覆蓋襯底接觸，因此它們共同密封凹槽，從而限定了 MEMS器件襯底和覆蓋襯底之間的腔體。

在操作206中，對MEMS器件襯底的第二側(cè)執(zhí)行第一蝕刻以在MEMS器件襯底的第二側(cè)上形成凸出的部分。

在操作208中，在MEMS器件襯底的第二側(cè)上形成共形多晶硅層。

在操作210中，在MEMS器件襯底的第二側(cè)形成接合焊盤。在一些實施例中，接合焊盤部分覆蓋多晶硅層。

在操作212中，圖案化MEMS器件襯底以形成MEMS器件。例如，釋放蝕刻可用于從MEMS器件襯底的周圍區(qū)域釋放MEMS器件上的可移動部分。

在操作214中，將MEMS器件襯底的第二側(cè)接合至CMOS襯底。

圖3至圖11示出了根據(jù)一些實施例的共同描繪MEMS封裝件的形成的一系列截面圖。雖然關(guān)于方法200描述了圖3至圖11，但是應(yīng)該理解，圖3至圖11所公開的結(jié)構(gòu)不限于方法200，而可以是獨立于方法200的單獨存在的結(jié)構(gòu)。類似地，雖然關(guān)于圖3至圖11描述了方法200，但是應(yīng)該理解，方法200不限于圖3至圖11所公開的結(jié)構(gòu)，而可以獨立于圖3至圖11所公開結(jié)構(gòu)而單獨存在。

圖3示出了根據(jù)一些實施例的對應(yīng)于操作202的截面圖。如圖3所示，提供具有正面124s和背面122s的覆蓋襯底102。例如，覆蓋襯底102可以由塊狀半導(dǎo)體晶圓302制備，塊狀半導(dǎo)體晶圓302包括單晶硅晶圓或單晶體硅晶圓，或由其他襯底制備，例如，其他襯底由鍺、碳化硅、III族元素和/或V族元素制成。在一些實施例中，可以在覆蓋襯底102的前側(cè)從正面124s形成凹槽?？梢栽谂cMEMS器件的可移動的或靈活的部分對應(yīng)的位置處將凹槽蝕刻至適當(dāng)?shù)纳疃取１M管圖3中未示出，但是可以使用其他圖案化工藝來制備覆蓋襯底。例如，可以在這一步驟形成TSV開口，以在覆蓋襯底102的背側(cè)制備接觸件以電連接MEMS器件。

如圖4所示，然后，將覆蓋襯底102準(zhǔn)備用于接合工藝。在一些實施例中，熔融接合層402可以形成在覆蓋襯底102的正面124s上方。熔融接合層402可以沿著正面124s并且在凹槽的暴露表面上方連續(xù)延伸。在一些可選實施例中，在圖案化凹槽之前形成熔融接合層402，因此，熔融接合 層402僅覆蓋正面124s的保留的部分并且未形成在凹槽的表面上。在一些實施例中，金屬焊盤或金屬環(huán)操作可以形成在覆蓋襯底102的正面124s上并且作為共晶接合焊盤。

圖5示出了根據(jù)一些實施例的對應(yīng)于操作204的截面圖。如圖5所示，MEMS器件襯底104包括具有上表面126s的第一側(cè)和具有底面128s的第二側(cè)。覆蓋襯底102的正側(cè)接合至MEMS器件襯底104的第一側(cè)，使得MEMS器件襯底104和覆蓋襯底102共同地密封凹槽以形成腔體116。在一些實施例中，例如，可以由塊狀半導(dǎo)體晶圓502來制備MEMS器件襯底104，該塊狀半導(dǎo)體晶圓包括以下材料的一種或多種：硅、鍺、碳化硅、III族元素和V族元素。在一些實施例中，使用熔融接合以將MEMS器件襯底104(例如，其可以包括硅)接合至熔融接合層402(例如，其可以包括SiO₂)。在一些實施例中，在熔融接合之后，減薄MEMS器件襯底104和/或覆蓋襯底102，以減小其厚度。

圖6示出了根據(jù)一些實施例的對應(yīng)于操作206的截面圖。如圖6所示，在MEMS器件襯底104的第二側(cè)上執(zhí)行第一蝕刻，以在MEMS器件襯底104的第二側(cè)上形成凸出部分602。值得注意的是，除了其他因素，在考慮到為運動和/或?qū)⑿纬傻腗EMS器件的可移動部分或靈活部分與鄰近的組件之間的合適的粘滯力提供足夠的空間的情形下，形成具有可適用的高度的凸出部分602。

圖7示出了根據(jù)一些實施例的對應(yīng)于操作208的截面圖。如圖7所示，沿著底面128s在MEMS器件襯底的第二側(cè)處形成多晶硅層702。在一些實施例中，通過化學(xué)汽相沉積工藝形成多晶硅層702，諸如低壓化學(xué)汽相沉積(LPCVD)、等離子體增強的化學(xué)汽相沉積(PECVD)或常壓化學(xué)汽相沉積(APCVD)生長工藝。作為非限制性的實例，可以通過將硅烷作為反應(yīng)物，在小于1torr的壓力和約600℃的溫度下，在LPCVD系統(tǒng)中形成多晶硅層702。在一些實施例中，可以將抗粘滯層127形成為具有在從約10nm至30nm的范圍內(nèi)的RMS表面粗糙度(通過測量的表面的微觀峰和谷的均方根來計算RMS表面粗糙度)。在一些實施例中，將抗粘滯層127形成為沿著底面128s設(shè)置的共形襯墊，該抗粘滯層的厚度在從約至約 的范圍內(nèi)。在一些實施例中，可以利用通過將磷化氫、砷化氫或乙硼烷添加至反應(yīng)物的可適用的摻雜來形成多晶硅層702。

圖8示出了根據(jù)一些實施例的對應(yīng)于操作210的截面圖。如圖8所示，將MEMS器件襯底104準(zhǔn)備用于隨后的接合工藝。在一些實施例中，配置為用作接合焊盤的金屬層129形成在多晶硅層702上方。金屬層129可以包括金屬，諸如鋁(AL)、鍺(Ge)、金(Au)、銅(Cu)、錫(Sn)或合金。可以通過以下步驟來形成金屬層129：首先沉積覆蓋多晶硅層702的接合材料(例如，鍺)，然后圖案化接合材料以在MEMS器件的外圍處的接合位置處形成例如矩形的分離的接合焊盤或接合環(huán)。

圖9示出了根據(jù)一些實施例的對應(yīng)于操作212的截面圖。如圖9所示，圖案化MEMS器件襯底104以形成MEMS器件。例如，MEMS器件是或者包括例如微型驅(qū)動器或微型傳感器，諸如微型閥門、微型開關(guān)、麥克風(fēng)、壓力傳感器、加速器、陀螺儀或具有相對于固定部分110移動或彎曲的可移動部分或靈活部分的任何其他器件。

圖10示出了根據(jù)一些實施例的對應(yīng)于操作214的截面圖。如圖10所示，將MEMS器件襯底104接合至CMOS襯底106。CMOS襯底106的上表面120s面向多晶硅層702。在一些實施例中，在接合之前，通過一個或多個制造工藝已經(jīng)制備好CMOS襯底106。例如，CMOS襯底106包括一個或多個有源元件。一系列金屬化平面和通孔互連件設(shè)置在IMD層內(nèi)，IMD層形成在IC器件襯底112的上表面上方。在一些實施例中，通過半導(dǎo)體材料和金屬材料之間的半導(dǎo)體至金屬接合將MEMS器件襯底104接合到CMOS襯底106。在一些實施例中，半導(dǎo)體材料包括以下材料中的至少一種：Ge、Si、SiGe或其他半導(dǎo)體材料。在一些實施例中，金屬材料包括以下材料中的至少一種：Al、Cu、Ti、Ta、Au、Ni、Sn或其他金屬。在一些實施例中，通過兩種金屬材料之間的共晶接合使MEMS器件襯底104接合至CMOS襯底106，每種金屬材料都包括以下材料中的至少一種：Al、Cu、Ti、Ta、Au、Ni、Sn或其他金屬。將被接合的材料在退火工藝中彼此互相擠壓以形成材料的共晶相。例如，在退火溫度在從400℃到500℃的范圍內(nèi)的情況下形成Ge和Al之間的共晶接合。

MEMS器件襯底104接合至CMOS襯底106后，當(dāng)通常為晶圓級接合的接合襯底104、106在接合之后被分割為單獨的芯片時，形成MEMS封裝件。因此，從以上所述可以理解，本發(fā)明涉及MEMS封裝件及相關(guān)方法。MEMS封裝件包括可移動的或靈活的MEMS器件，諸如微型驅(qū)動器或微型傳感器。由多晶硅制成的抗粘滯層具有粗糙的表面，抗粘滯層設(shè)置在MEMS器件的表面。配置抗粘滯層以減小MEMS器件的可移動部分或靈活部分和另一表面之間的粘滯力。

在一些實施例中，本發(fā)明提供一種MEMS封裝件。該MEMS封裝件包括器件襯底，器件襯底包括具有可移動部分或靈活部分的MEMS器件，該可移動部分或靈活部分相對于器件襯底是可移動的或靈活的。MEMS封裝件還包括接合至器件襯底的CMOS襯底?？梢苿硬糠只蜢`活部分的表面涂覆有由多晶硅制成的共形抗粘滯層。

在其他實施例中，本發(fā)明提供一種MEMS封裝件。該MEMS封裝件包括具有上表面和下表面的CMOS襯底。該MEMS封裝件還包括接合至CMOS襯底的單晶硅器件襯底并且包括靠近CMOS襯底表面的涂覆有共形抗粘滯層的可移動的MEMS器件或靈活的MEMS器件。由多晶硅制成的抗粘滯層具有在從約10nm到約30nm的范圍內(nèi)的RMS表面粗糙度。MEMS封裝件還包括接合至器件襯底的上表面的覆蓋襯底，從而密封位于可移動的或靈活的MEMS器件上方的密封腔體。

在又一其他實施例中，本發(fā)明提供一種用于制造MEMS封裝件的方法。該方法包括：在覆蓋襯底的前側(cè)形成具有凹槽的覆蓋襯底。該方法還包括將覆蓋襯底接合至由單晶硅制成的MEMS器件襯底以密封凹槽，并且從而形成腔體。該方法還包括沉積共形多晶硅層以覆蓋MEMS器件襯底的暴露表面。該方法還包括圖案化MEMS器件襯底和共形多晶硅層，以形成可移動的或靈活的MEMS器件。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，提供了一種微機電系統(tǒng)(MEMS)封裝件，包括：器件襯底，包括具有可移動部分或靈活部分的MEMS器件，所述可移動部分或靈活部分相對于所述器件襯底是可移動的或靈活的；以及CMOS襯底，接合至所述器件襯底；其中，所述可移動部分或靈活部分的 表面涂覆有由多晶硅制成的共形抗粘滯層。

在上述MEMS封裝件中，所述可移動部分或靈活部分是由單晶硅制成的。

在上述MEMS封裝件中，所述共形抗粘滯層的厚度在從約至約 的范圍內(nèi)并且均方根(RMS)表面粗糙度在從約10nm到約30nm的范圍內(nèi)。

在上述MEMS封裝件中，通過Al-Ge共晶接合焊盤將所述CMOS襯底接合至所述器件襯底，并且其中，所述共形抗粘滯層設(shè)置在所述器件襯底和所述Al-Ge共晶接合焊盤之間。

在上述MEMS封裝件中，還包括具有下表面的覆蓋襯底，所述下表面鄰接所述器件襯底的上表面，從而使得所述覆蓋襯底和所述器件襯底共同地形成位于所述可移動部分或靈活部分上方的腔體。

在上述MEMS封裝件中，熔融接合將所述覆蓋襯底接合至所述器件襯底。

在上述MEMS封裝件中，所述共形抗粘滯層覆蓋所述器件襯底的底面，所述器件襯底的底面靠近所述CMOS襯底。

在上述MEMS封裝件中，所述器件襯底具有位于所述器件襯底接合至所述CMOS襯底的位置處的凸出部分，并且其中，沿著所述凸出部分的暴露的表面連續(xù)地設(shè)置所述共形抗粘滯層。

在上述MEMS封裝件中，所述MEMS器件包括加速計，所述加速計具有被多個可移動指狀件分離的多個固定指狀件，其中，所述可移動指狀件的底面被所述共形抗粘滯層覆蓋，以限制至下面的所述CMOS襯底的上表面的粘滯。

根據(jù)本發(fā)明的又一些實施例，提供了一種微機電系統(tǒng)(MEMS)封裝件，包括：CMOS襯底，具有上表面和下表面；單晶硅器件襯底，接合至所述CMOS襯底并且包括可移動的MEMS器件或靈活的MEMS器件；以及共形抗粘滯層，作為所述可移動的MEMS器件或靈活的MEMS器件的靠近所述CMOS襯底的上表面的表面的襯墊，其中，由多晶硅制成的所述抗粘滯層具有在從約10nm到約30nm的范圍內(nèi)的均方根(RMS)表面粗糙 度。

在上述MEMS封裝件中，還包括：覆蓋襯底，接合至所述器件襯底的上表面，從而使得所述覆蓋襯底和器件襯底共同地形成位于所述可移動的MEMS器件或靈活的MEMS器件上方的密封腔體。

在上述MEMS封裝件中，所述共形抗粘滯層的厚度在從約到約 的范圍內(nèi)。

在上述MEMS封裝件中，在所述器件襯底的靠近所述CMOS襯底的上表面的底面上涂覆所述共形抗粘滯層。

在上述MEMS封裝件中，通過共晶接合焊盤將所述可移動的MEMS器件或靈活的MEMS器件電連接至設(shè)置于所述CMOS襯底上的IC器件。

在上述MEMS封裝件中，所述共形抗粘滯層的一部分設(shè)置在鍺接合焊盤和所述器件襯底之間。

在上述MEMS封裝件中，所述器件襯底具有位于所述共晶接合焊盤的位置處的凸出部分，并且沿著所述凸出部分的表面連續(xù)地設(shè)置所述共形抗粘滯層。

根據(jù)本發(fā)明的又一些實施例，提供了一種用于制造微機電系統(tǒng)(MEMS)器件的方法，所述方法包括：形成覆蓋襯底，所述覆蓋襯底具有位于所述覆蓋襯底的前側(cè)中的凹槽；將所述覆蓋襯底接合至由單晶硅制成的MEMS器件襯底，使得所述覆蓋襯底和所述MEMS器件襯底共同地密封所述凹槽，并且從而形成腔體；沉積共形多晶硅層以覆蓋所述MEMS器件襯底的暴露表面；以及圖案化所述MEMS器件襯底和所述共形多晶硅層，以形成可移動的MEMS器件或靈活的MEMS器件。

在上述方法中，還包括：在所述MEMS器件襯底處形成并且圖案化鍺接合焊盤；以及在所述鍺接合焊盤處將所述CMOS襯底接合至所述MEMS器件襯底；其中，所述可移動的MEMS器件或靈活的MEMS器件電連接至設(shè)置于所述CMOS襯底上的IC器件。

在上述方法中，還包括：在沉積所述共形多晶硅層之前，對所述MEMS器件襯底執(zhí)行蝕刻以形成凸出部分。

在上述方法中，還包括：在將所述覆蓋襯底接合至所述MEMS器件襯 底之前，沿著所述覆蓋襯底的暴露正面形成共形的熔融接合層。

前面概述了若干實施例的特征，使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的各個方面。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以很容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計或修改用于執(zhí)行與本文所介紹實施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還應(yīng)該意識到，這種等效構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行多種變化、替換以及改變。