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一種MEMS器件及其制備方法、電子裝置與流程

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一種MEMS器件及其制備方法、電子裝置與制造工藝

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域,具體地,本發(fā)明涉及一種mems器件及其制備方法、電子裝置。



背景技術(shù):

對(duì)于高容量的半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置需求的日益增加,這些半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置的集成密度受到人們的關(guān)注,為了增加半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置的集成密度,現(xiàn)有技術(shù)中采用了許多不同的方法,例如通過(guò)減小晶片尺寸和/或改變內(nèi)結(jié)構(gòu)單元而在單一晶片上形成多個(gè)存儲(chǔ)單元,對(duì)于通過(guò)改變單元結(jié)構(gòu)增加集成密度的方法來(lái)說(shuō),已經(jīng)進(jìn)行嘗試溝通過(guò)改變有源區(qū)的平面布置或改變單元布局來(lái)減小單元面積。

在電子消費(fèi)領(lǐng)域,多功能設(shè)備越來(lái)越受到消費(fèi)者的喜愛(ài),相比于功能簡(jiǎn)單的設(shè)備,多功能設(shè)備制作過(guò)程將更加復(fù)雜,比如需要在電路版上集成多個(gè)不同功能的芯片,因而出現(xiàn)了3d集成電路(integratedcircuit,ic)技術(shù)。

其中,微電子機(jī)械系統(tǒng)(mems)在體積、功耗、重量以及價(jià)格方面具有十分明顯的優(yōu)勢(shì),至今已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種不同的傳感器,例如壓力傳感器、加速度傳感器、慣性傳感器以及其他的傳感器。

在mems領(lǐng)域中,現(xiàn)有技術(shù)mems的制備過(guò)程以及封裝過(guò)程通常包括:提供mems晶圓,在所述mems晶圓上形成有各種傳感器器件,在所述mems晶圓上還形成有圖案化的接合材料層,例如al環(huán)等,然后將頂部晶圓和底部晶圓對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行接合,在接合過(guò)程中所述al會(huì)溢出,從而導(dǎo)致mems器件功能失效,同時(shí)會(huì)導(dǎo)致mems器件的可靠性降低。

為了解決該問(wèn)題,現(xiàn)有的方法是在al環(huán)周?chē)L(zhǎng)一層sio2阻擋層,防止擠出的鋁和mems活動(dòng)結(jié)構(gòu)接觸,這種方法可以改善al的溢出,但不能改善接合環(huán)(bondingring)的均勻性。

因此需要對(duì)目前所述mems器件的制備方法作進(jìn)一步的改進(jìn),以便消除上述問(wèn)題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念,這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征,更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

本發(fā)明提供了一種mems器件的制備方法,所述方法包括:

提供底部晶圓,在所述底部晶圓上形成有接合環(huán);

在所述接合環(huán)的兩側(cè)形成阻擋側(cè)墻,所述阻擋側(cè)墻與所述接合環(huán)之間具有間隔,并且所述阻擋側(cè)墻的高度小于所述接合環(huán)的高度;

提供覆蓋晶圓,并與所述底部晶圓接合為一體;

其中,所述覆蓋晶圓上形成有與所述接合環(huán)相對(duì)應(yīng)的接合材料層,將所述接合材料層與所述接合環(huán)相接合并停止于所述阻擋側(cè)墻,以使所述接合材料層的邊緣與所述阻擋側(cè)墻至少部分的接觸重疊。

可選地,形成所述阻擋側(cè)墻的步驟包括:

在所述底部晶圓和所述接合環(huán)上形成阻擋側(cè)墻材料層,以覆蓋所述底部晶圓和所述接合環(huán);

在所述接合環(huán)兩側(cè)的所述阻擋側(cè)墻材料層上形成圖案化的掩膜層;

以所述掩膜層為掩膜蝕刻所述阻擋側(cè)墻材料層,以形成阻擋側(cè)墻。

可選地,在所述底部晶圓上形成有cmos器件,在所述cmos器件上方形成有底部電極以及動(dòng)電極,在所述動(dòng)電極和所述底部電極之間形成有空腔。

可選地,在形成所述阻擋側(cè)墻之后,還進(jìn)一步包括對(duì)所述動(dòng)電極進(jìn)行圖案化的步驟,以在所述動(dòng)電極上形成若干開(kāi)口。

可選地,提供所述覆蓋晶圓,以使所述接合材料層與所述接合環(huán)接觸并將所述接合環(huán)下壓至所述阻擋側(cè)墻,以熱鍵合為一體。

可選地,所述覆蓋晶圓上的所述接合材料層的寬度比所述接合環(huán)的寬度大60μm或以上。

可選地,所述接合材料層與所述阻擋側(cè)墻的接觸重疊寬度小于10μm。

可選地,所述接合環(huán)與所述阻擋側(cè)墻之間所述間隔的寬度為5~10μm。

可選地,所述接合環(huán)的寬度為20~25μm。

本發(fā)明還提供了一種mems器件,其特征在于,所述mems器件包括:

底部晶圓,在所述底部晶圓上形成有mems器件;

接合環(huán),位于所述底部晶圓上;

阻擋側(cè)墻,位于所述底部晶圓上所述接合環(huán)的兩側(cè)并且與所述接合環(huán)之 間具有間隔,并且所述阻擋側(cè)墻的高度小于所述接合環(huán)的高度;

覆蓋晶圓,與所述底部晶圓接合為一體;

其中,所述覆蓋晶圓上形成有與所述接合環(huán)相對(duì)應(yīng)的接合材料層并與所述接合環(huán)接合為一體,并且所述接合材料層的邊緣與所述接合環(huán)兩側(cè)的所述阻擋側(cè)墻至少部分的接觸重疊。

可選地,所述覆蓋晶圓上的所述接合材料層的寬度比所述接合環(huán)的寬度大60μm或以上。

可選地,所述接合材料層與所述阻擋側(cè)墻的接觸重疊寬度小于10μm。

可選地,所述接合環(huán)與所述阻擋側(cè)墻之間所述間隔的寬度為5~10μm。

可選地,所述接合環(huán)的寬度為20~25μm。

可選地,在所述底部晶圓上形成有cmos器件,在所述cmos器件上方形成有底部電極以及動(dòng)電極,在所述動(dòng)電極和所述底部電極之間形成有空腔。

本發(fā)明還提供了一種電子裝置,所述電子裝置包括上述的mems器件。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,提供了一種mems器件的制備方法,在所述方法中在所述接合環(huán)的兩側(cè)形成有阻擋側(cè)墻,在底部晶圓與覆蓋晶圓接合的過(guò)程中所述阻擋側(cè)墻不僅能夠阻擋接合材料(例如合金)擠出,并能擋住覆蓋晶圓中接合材料層的下壓距離。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述,用來(lái)解釋本發(fā)明的裝置及原理。在附圖中,

圖1為本發(fā)明中所述mems器件的制備工藝流程圖;

圖2a-2f為本發(fā)明中所述mems器件的制備過(guò)程示意圖;

圖3為本發(fā)明中移動(dòng)電話手機(jī)的示例的外部視圖。

具體實(shí)施方式

在下文的描述中,給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是,本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中,為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆,對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。

應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施,而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。相反地,提供這些實(shí)施例將使公開(kāi)徹底和完全,并且將本 發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中,為了清楚,層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。

應(yīng)當(dāng)明白,當(dāng)元件或?qū)颖环Q(chēng)為“在...上”、“與...相鄰”、“連接到”或“耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí),其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)?,或者可以存在居間的元件或?qū)?。相反,?dāng)元件被稱(chēng)為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí),則不存在居間的元件或?qū)?。?yīng)當(dāng)明白,盡管可使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分,這些元件、部件、區(qū)、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分。因此,在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下,下面討論的第一元件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。

空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白,除了圖中所示的取向以外,空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn),然后,描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧稀薄R虼?,示例性術(shù)語(yǔ)“在...下面”和“在...下”可包括上和下兩個(gè)取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語(yǔ)相應(yīng)地被解釋。

在此使用的術(shù)語(yǔ)的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使用時(shí),單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“所述/該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語(yǔ)“組成”和/或“包括”,當(dāng)在該說(shuō)明書(shū)中使用時(shí),確定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí),術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任何及所有組合。

為了徹底理解本發(fā)明,將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟以及詳細(xì)的結(jié)構(gòu),以便闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下,然而除了這些詳細(xì)描述外,本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,提供了一種mems器件的制備方法,所述方法包括:

提供底部晶圓,在所述底部晶圓上形成有接合環(huán);

在所述接合環(huán)的兩側(cè)形成阻擋側(cè)墻,所述阻擋側(cè)墻與所述接合環(huán)之間具有間隔,所述阻擋側(cè)墻的高度小于所述接合環(huán)的高度;

提供覆蓋晶圓,與所述底部晶圓接合為一體;

其中,所述覆蓋晶圓上形成有與所述接合環(huán)相對(duì)應(yīng)的接合材料層,將所述接合材料層與所述接合環(huán)相接合并停止于所述阻擋側(cè)墻,以使所述接合材料層的邊緣與所述阻擋側(cè)墻至少部分的接觸重疊。

在本發(fā)明中所述底部晶圓上形成有cmos器件,在所述cmos器件上方形成有底部電極以及動(dòng)電極,在所述動(dòng)電極和所述底部電極之間形成有空腔。

其中,在所述覆蓋晶圓與所述底部晶圓相接合的過(guò)程中,將所述接合材料層與所述接合環(huán)接觸對(duì)準(zhǔn)并將所述接合環(huán)下壓至所述阻擋側(cè)墻,以熱鍵合為一體,在該步驟中所述阻擋側(cè)墻不僅可以防止接合材料擠出,而且還作為覆蓋晶圓下壓的停止層,以控制覆蓋晶圓中接合材料層的下壓距離。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,所述覆蓋晶圓上的所述接合材料層的寬度比所述接合環(huán)的寬度大60μm(6-2,如圖2f所示)或以上,其中,所述接合材料層的每一側(cè)的寬度比下方對(duì)應(yīng)的所述接合環(huán)一側(cè)的寬度大30μm(大的部分如圖2f中1所示,即1=(6-2)/2)或以上;所述接合材料層與所述阻擋側(cè)墻的接觸重疊寬度5小于10μm;所述接合環(huán)與所述阻擋側(cè)墻之間所述間隔的寬度3為5~10μm;所述阻擋側(cè)墻的寬度4為20~25μm。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,提供了一種mems器件的制備方法,在所述方法中在所述接合環(huán)的兩側(cè)形成有阻擋側(cè)墻,在底部晶圓與覆蓋晶圓接合的過(guò)程中所述阻擋側(cè)墻不僅能夠阻擋接合材料(例如合金)擠出,并能擋住覆蓋晶圓中接合材料層的下壓距離。

實(shí)施例一

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,提供了一種mems器件的制備方法,下面結(jié)合附圖對(duì)所述方法作進(jìn)一步的說(shuō)明。

其中,圖2a-2f為本發(fā)明中所述mems器件的制備過(guò)程示意圖;圖3為本發(fā)明中移動(dòng)電話手機(jī)的示例的外部視圖。

圖1為本發(fā)明中所述mems器件的制備工藝流程圖,具體包括以下步驟:

步驟s1:提供底部晶圓,在所述底部晶圓上形成有接合環(huán);

步驟s2:在所述接合環(huán)的兩側(cè)形成阻擋側(cè)墻,所述阻擋側(cè)墻與所述接合環(huán)之間具有間隔,并且所述阻擋側(cè)墻的高度小于所述接合環(huán)的高度;

步驟s3:提供覆蓋晶圓,并與所述底部晶圓接合為一體;其中,所述覆蓋晶圓上形成有與所述接合環(huán)相對(duì)應(yīng)的接合材料層,將所述接合材料層與所述接合環(huán)相接合并停止于所述阻擋側(cè)墻,以使所述接合材料層的邊緣與所述阻擋側(cè)墻至少部分的接觸重疊。

下面以附圖1中的工藝流程圖為基礎(chǔ),對(duì)所述方法展開(kāi)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

執(zhí)行步驟一,提供底部晶圓201,在所述底部晶圓上形成有接合環(huán)205。

具體地,如圖2a所示,其中所述底部晶圓201可以選用硅、多晶硅或者sige等半導(dǎo)體材料,并不局限于某一種。

可選地,在所述底部晶圓上還可以形成有cmos器件,所述cmos器件的種類(lèi)并不局限于某一種。

此外,在所述cmos器件上方還形成有各種mems圖案,例如所述mems器件可以為圖形傳感器,壓力傳感器、加速度傳感器等,并不局限于某一種。

具體地,在所述cmos器件上方形成有mems器件的介電層202、底部電極203以及動(dòng)電極204,更進(jìn)一步在所述mems器件的兩側(cè)還形成有互連結(jié)構(gòu),以于所述底部電極203電連接。

可選地,所述互聯(lián)結(jié)構(gòu)包括通孔等互連器件,并不局限于某一種。

其中,在所述底部晶圓201上還形成有圖案化的接合環(huán)205,其中,所述接合環(huán)205選用金屬材料、合金或摻雜的半導(dǎo)體材料層,例如在該實(shí)施例中所述接合材料選用al,但并不局限于該示例。

可選地,其中所述接合環(huán)205為環(huán)形結(jié)構(gòu),例如所述晶圓呈圓形,所述接合環(huán)205為圍繞所述晶圓邊緣設(shè)置的環(huán)形粘結(jié)材料層,以在與覆蓋晶圓接合之后形成空腔,用于形成電容傳感。

其中,所述接合環(huán)205的形成方法包括在所述底部晶圓上沉積粘結(jié)材料,例如al,然后在所述粘結(jié)材料層上形成掩膜層,例如光刻膠層,然后曝光顯影,并以所述光刻膠層為掩膜層蝕刻所述粘結(jié)材料層,以形成所述接合環(huán)205。

執(zhí)行步驟二,在所述接合環(huán)的兩側(cè)形成阻擋側(cè)墻2061,所述阻擋側(cè)墻2061與所述接合環(huán)205之間具有間隔,所述阻擋側(cè)墻的高度小于所述接合環(huán)的高度。

具體地,形成所述阻擋側(cè)墻的步驟包括:

在所述動(dòng)電極204和所述接合環(huán)205上形成阻擋側(cè)墻材料層206,以覆 蓋所述動(dòng)電極204和所述接合環(huán)205,如圖2b所示;

其中,所述阻擋側(cè)墻材料層206選用氧化物層,例如可以選用二氧化硅等。

接著在所述接合環(huán)兩側(cè)的所述阻擋側(cè)墻材料層上形成圖案化的掩膜層207,例如光刻膠層;

然后以所述掩膜層207為掩膜蝕刻所述阻擋側(cè)墻材料層206,以形成阻擋側(cè)墻2061。

在該步驟中選用干法蝕刻所述阻擋側(cè)墻材料層206,例如可以選擇n2中的作為蝕刻氣氛,還可以同時(shí)加入其它少量氣體例如cf4、co2、o2,所述蝕刻壓力可以為50-200mtorr,可選為100-150mtorr,功率為200-600w,在本發(fā)明中所述蝕刻時(shí)間為5-80s,可選為10-60s,同時(shí)在本發(fā)明中選用較大的氣體流量,在本發(fā)明所述n2的流量為30-300sccm,可選為50-100sccm。

最后去除所述掩膜層,如圖2c所示。

在該步驟中,所述阻擋側(cè)墻2061與所述接合環(huán)205之間具有間隔,所述間隔的寬度3為5~10μm。

進(jìn)一步,在形成所述阻擋側(cè)墻2061之后,還進(jìn)一步包括對(duì)所述動(dòng)電極進(jìn)行圖案化的步驟,以在所述動(dòng)電極上形成若干開(kāi)口。

例如,在所述動(dòng)電極上形成掩膜層,例如光刻膠層,然后對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行曝光顯影,形成開(kāi)口,然后以所述掩膜層為掩膜蝕刻所述動(dòng)電極,以在所述動(dòng)電極上形成開(kāi)口,如圖2d所示。

在該步驟中選用干法蝕刻,例如可以選用擇cf4、co2、o2、n2中的一種或者多種。

執(zhí)行步驟三,提供覆蓋晶圓208,與所述底部晶圓接合為一體;其中,所述覆蓋晶圓上形成有與所述接合環(huán)相對(duì)應(yīng)的接合材料層,將所述接合材料層與所述接合環(huán)相接合并停止于所述阻擋側(cè)墻,以使所述接合材料層的邊緣與所述阻擋側(cè)墻至少部分的接觸重疊。

如圖2e所示,在該步驟中提供覆蓋晶圓208并將所述覆蓋晶圓208與所述底部晶圓相接合。

所述覆蓋晶圓208選用硅,所述頂部晶圓上也形成有粘結(jié)材料層,例如ge,然后將所述頂部晶圓和所述底部晶圓對(duì)準(zhǔn),例如將所述底部晶圓上的所述接合環(huán)和頂部晶圓的粘結(jié)材料層對(duì)準(zhǔn),然后將其鍵合為一體,其中在鍵合過(guò)程中熔融的接合材料會(huì)回流到所述阻擋側(cè)墻與所述接合環(huán)之間的間隔中。

在接合過(guò)程中,將所述接合材料層與所述接合環(huán)接觸對(duì)準(zhǔn)并將所述接合環(huán)下壓至所述阻擋側(cè)墻,以熱鍵合為一體,在該步驟中所述阻擋側(cè)墻不僅可以防止接合材料擠出,而且還作為覆蓋晶圓下壓的停止層,以控制覆蓋晶圓中接合材料層的下壓距離。

具體地,在該步驟中,選用低熔點(diǎn)接合(eutecticbond)將所述覆蓋晶圓208與所述底部晶圓接合為一體。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,所述覆蓋晶圓上的所述接合材料層的寬度比所述接合環(huán)的寬度(6-2,如圖2f所示)大60μm或以上,其中,所述接合材料層的每一側(cè)的寬度比下方對(duì)應(yīng)的所述接合環(huán)一側(cè)的寬度大30μm(大的部分如圖2f中1所示,即1=(6-2)/2)或以上;所述接合材料層與所述阻擋側(cè)墻的接觸重疊寬度5小于10μm;所述接合環(huán)與所述阻擋側(cè)墻之間所述間隔的寬度3為5~10μm;所述阻擋側(cè)墻的寬度4為20~25μm。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,提供了一種mems器件的制備方法,在所述方法中在所述接合環(huán)的兩側(cè)形成有阻擋側(cè)墻,在底部晶圓與覆蓋晶圓接合的過(guò)程中所述阻擋側(cè)墻不僅能夠阻擋接合材料(例如合金)擠出,并擋住覆蓋晶圓中接合材料層的下壓距離。

至此,完成了本發(fā)明實(shí)施例的mems器件制備的相關(guān)步驟的介紹。在上述步驟之后,還可以包括其他相關(guān)步驟,此處不再贅述。并且,除了上述步驟之外,本實(shí)施例的制備方法還可以在上述各個(gè)步驟之中或不同的步驟之間包括其他步驟,這些步驟均可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中的各種工藝來(lái)實(shí)現(xiàn),此處不再贅述。

實(shí)施例二

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,提供了一種mems器件,下面結(jié)合附圖對(duì)所述器件作進(jìn)一步的說(shuō)明。

所述mems器件包括:

底部晶圓201,所述底部晶圓上形成有mems器件;

接合環(huán)205,位于所述底部晶圓上;

阻擋側(cè)墻2061,位于所述底部晶圓上所述接合環(huán)的兩側(cè)并且與所述接合環(huán)之間具有間隔,所述阻擋側(cè)墻的高度小于所述接合環(huán)的高度;

覆蓋晶圓208,與所述底部晶圓接合為一體;

其中,所述覆蓋晶圓上形成有與所述接合環(huán)相對(duì)應(yīng)的接合材料層,所述接合材料層與所述接合環(huán)相接合,并且所述接合材料層的邊緣與所述接合環(huán) 的兩側(cè)所述阻擋側(cè)墻至少部分的接觸重疊。

其中所述底部晶圓201可以選用硅、多晶硅或者sige等半導(dǎo)體材料,并不局限于某一種。

可選地,在所述底部晶圓上還可以形成有cmos器件,所述cmos器件的種類(lèi)并不局限于某一種。

此外,在所述cmos器件上方還形成有各種mems圖案,例如所述mems器件可以為圖形傳感器,壓力傳感器、加速度傳感器等,并不局限于某一種。

具體地,在所述cmos器件上方形成有mems器件的介電層202、底部電極203以及動(dòng)電極204,更進(jìn)一步在所述mems器件的兩側(cè)還形成有互連結(jié)構(gòu),以于所述底部電極203電連接。

可選地,所述互聯(lián)結(jié)構(gòu)包括通孔等互連器件,并不局限于某一種。

其中,在所述底部晶圓201上還形成有圖案化的接合環(huán)205,其中,所述接合環(huán)205選用金屬材料、合金或摻雜的半導(dǎo)體材料層,例如在該實(shí)施例中所述接合材料選用al,但并不局限于該示例。

可選地,其中所述接合環(huán)205為環(huán)形結(jié)構(gòu),例如所述晶圓呈圓形,所述接合環(huán)205為圍繞所述晶圓邊緣設(shè)置的環(huán)形粘結(jié)材料層,以在與覆蓋晶圓接合之后形成空腔,用于形成電容傳感。

其中,所述阻擋側(cè)墻2061與所述接合環(huán)205之間具有間隔,所述間隔的寬度3為5~10μm。

其中,所述覆蓋晶圓208選用硅,所述頂部晶圓上也形成有粘結(jié)材料層,例如ge,然后將所述頂部晶圓和所述底部晶圓對(duì)準(zhǔn),例如將所述底部晶圓上的所述接合環(huán)和頂部晶圓的粘結(jié)材料層對(duì)準(zhǔn),然后將其鍵合為一體,其中在鍵合過(guò)程中熔融的接合材料會(huì)回流到所述阻擋側(cè)墻與所述接合環(huán)之間的間隔中。

在接合過(guò)程中,將所述接合材料層與所述接合環(huán)接觸對(duì)準(zhǔn)并將所述接合環(huán)下壓至所述阻擋側(cè)墻,以熱鍵合為一體,在該步驟中所述阻擋側(cè)墻不僅可以防止接合材料擠出,而且還作為覆蓋晶圓下壓的停止層,以控制覆蓋晶圓中接合材料層的下壓距離。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,所述覆蓋晶圓上的所述接合材料層的寬度比所述接合環(huán)的寬度(6-2,如圖2f所示)大60μm或以上,其中所述接合材料層的每一側(cè)的寬度比下方對(duì)應(yīng)的所述接合環(huán)一側(cè)的寬度大30μm(大的部分如圖2f中1所示,即1=(6-2)/2)或以上;所述接合材料層與所述阻擋側(cè)墻的接觸 重疊寬度5小于10μm;所述接合環(huán)與所述阻擋側(cè)墻之間所述間隔的寬度3為5~10μm;所述阻擋側(cè)墻的寬度4為20~25μm。

本發(fā)明的mems器件中所述接合環(huán)的兩側(cè)形成有阻擋側(cè)墻,在底部晶圓與覆蓋晶圓接合的過(guò)程中所述阻擋側(cè)墻不僅能夠阻擋接合材料(例如合金)擠出,并擋住覆蓋晶圓中接合材料層的下壓距離,進(jìn)一步提高了所述mems器件的靈敏度和性能。

實(shí)施例三

本發(fā)明還提供了一種電子裝置,包括實(shí)施例二所述的mems器件,所述mems器件根據(jù)實(shí)施例一所述方法制備得到。

本實(shí)施例的電子裝置,可以是手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、上網(wǎng)本、游戲機(jī)、電視機(jī)、vcd、dvd、導(dǎo)航儀、數(shù)碼相框、照相機(jī)、攝像機(jī)、錄音筆、mp3、mp4、psp等任何電子產(chǎn)品或設(shè)備,也可為任何包括電路的中間產(chǎn)品。本發(fā)明實(shí)施例的電子裝置,由于使用了上述的電路,因而具有更好的性能。

其中,圖3示出移動(dòng)電話手機(jī)的示例。移動(dòng)電話手機(jī)200被設(shè)置有包括在外殼201中的顯示部分202、操作按鈕203、外部連接端口204、揚(yáng)聲器205、話筒206等。

其中所述移動(dòng)電話手機(jī)包括實(shí)施例一所述的mems器件,所述mems器件包括:底部晶圓201,所述底部晶圓上形成有mems器件;接合環(huán)205,位于所述底部晶圓上;阻擋側(cè)墻2061,位于所述底部晶圓上所述接合環(huán)的兩側(cè)并且與所述接合環(huán)之間具有間隔,所述阻擋側(cè)墻的高度小于所述接合環(huán)的高度;覆蓋晶圓208,與所述底部晶圓接合為一體;其中,所述覆蓋晶圓上形成有與所述接合環(huán)相對(duì)應(yīng)的接合材料層,所述接合材料層與所述接合環(huán)相接合,并且所述接合材料層的邊緣與所述接合環(huán)的兩側(cè)所述阻擋側(cè)墻至少部分的接觸重疊。在底部晶圓與覆蓋晶圓接合的過(guò)程中所述阻擋側(cè)墻不僅能夠阻擋接合材料(例如合金)擠出,并擋住覆蓋晶圓中接合材料層的下壓距離,進(jìn)一步提高了所述mems器件的靈敏度和性能。

本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明,但應(yīng)當(dāng)理解的是,上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的,而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是,本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例,根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改,這些變型和修改均落在本 發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以?xún)?nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書(shū)及其等效范圍所界定。

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