CN218545957U - 电容式压力传感器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种微机电器件。该微机电器件包括：基板；在基板上的第一保护层，不渗透蚀刻化学溶液；在第一保护层上的能够通过蚀刻化学溶液被去除的材料的牺牲层；在牺牲层上的不渗透蚀刻化学溶液的第二保护层；可渗透蚀刻化学溶液的多孔材料的第一膜层；在第一膜层与第一保护层之间的腔体；以及在第一膜层上的第二膜层，被配置为密封第一膜层的孔隙。

Description

电容式压力传感器

技术领域

本公开涉及一种用于制造微机电(MEMS)器件的方法和一种微机电器件。

背景技术

基于两个基板的胶合/粘合或基于牺牲层的去除，使用不同技术来形成膜。

例如，US 6,521,965提供了制造底部电极；在底部电极上形成牺牲区域；外延生长膜层；在膜层中形成蚀刻孔；通过蚀刻孔去除牺牲区；并且通过填充氧化物关闭孔。US 6,527,961也描述了用于制造压力传感器的类似过程。US 6,012,336使用金属或氮化硅来填充蚀刻孔。

在所示工艺中，蚀刻孔的填充是关键步骤。事实上，使用保形材料是不可能的，否则保形材料会渗入刚刚形成的腔体中并且导致腔体被至少部分填充，从而导致错误的电容耦合。另一方面，还考虑到对于需要厚膜的应用来说是窄且深的孔的几何特征，非保形材料的使用会不允许其完全关闭。事实上，通常，在填充材料完全填充底部中的蚀刻孔之前，相同孔在靠近顶部开口关闭。

即使使用两种不同的材料(第一非保形材料使顶部开口变窄并且防止第二保形材料渗透到腔体内)，也不能解决问题。

实用新型内容

本公开的各种实施例涉及克服现有技术的缺陷的过程和器件。

根据本公开，提供了一种用于制造MEMS器件的方法和由此获取的MEMS器件。特别地，本公开涉及电容式压力传感器的制造以及由此获取的电容式压力传感器。电容式压力传感器设置有能够相对于结构的其余部分移动的悬置区域或膜。特别地，该膜表示可变电极，该可变电极面对形成固定电极的固定部分并且通过部分或完全掩埋的腔体与固定部分隔开。

附图说明

为了更好地理解本公开，现在仅通过非限制性示例的方式参考附图描述其实施例，在附图中：

图1-图14以横向截面视图示出了根据本公开的实施例的微机电器件、特别是电容式压力传感器的制造步骤；

图15A以横向截面视图示出了根据本公开的另一实施例的差分电容式压力传感器；

图15B示出了图15A的压力传感器容纳或可容纳在其中的封装；

图16示出了根据本公开的另一实施例的电容式压力传感器；以及

图17示出了根据本公开的另一实施例的电容式压力传感器。

具体实施方式

图1-图14示出了根据本公开的实施例的微机电(MEMS)器件或系统30的后续制造步骤。特别地，MEMS器件30集成了用于将一个或多个环境压力信号转换成相应电信号的微机电结构。特别地，转换是基于电容的变化来执行的。因此，在下文中，MEMS器件30也被称为压力传感器或电容式压力传感器。

图1-图14在彼此正交的轴X、Y、Z的三轴参考系统中以横向截面图示出了晶片。

图1示出了晶片1，晶片1具有沿着轴Z彼此相对的正面1a和背面1b，晶片1包括半导体材料的基板2，半导体材料通常为硅。在正面1a处，基板2覆盖有绝缘层3，例如厚度在0.2到2μm之间(通常为0.5μm)的氧化硅(SiO₂)。绝缘层3例如是通过热氧化形成的。

在图2中，在绝缘层3上形成有导电材料的结构层4，导电材料例如为N型掺杂多晶硅(例如，掺杂密度在1·10¹⁹到2·10²⁰离子/cm³之间)。在一个实施例中，结构层4是通过使用LPCVD技术沉积多晶硅来形成的。

参考电容式压力传感器，结构层4形成压力传感器的底部电极(即，电容器的底板)。

随后，图3，结构层4被图案化(例如，光刻)以在压力传感器的底部电极的设计步骤期间限定期望和/或预期形状。

然后该方法继续进行，图4，在结构层4上方(以及在绝缘层3的暴露部分上方)，形成蚀刻停止层5。根据本公开的实施例，蚀刻停止层5是氧化铝(Al₂O₃)，也称为铝氧化物(alumina)。蚀刻停止层5的厚度例如为几十纳米，例如在20到60nm之间，特别是40nm。

蚀刻停止层5是通过原子层沉积(ALD)技术形成的。通过ALD技术沉积Al₂O₃通常是使用三甲基铝(TMA，Al(CH₃)₃)和水(H₂O)蒸气作为反应物来执行的。作为H₂O蒸汽的替代品，可以使用臭氧(O₃)。例如，使用TMA作为铝源和H₂O作为氧化剂，可以发生沉积。StevenM.George，Chem.的文档(Rev.2010,110,p.111-131)、或Puurunen,R.L.,J.的文档(Appl.Phys.2005,97,p.121-301)描述了用于形成蚀刻停止层5的可能方法。

专利文档WO 2013/061313还描述了一种用于形成可用于本公开的上下文的Al₂O₃蚀刻停止层的方法。特别地，如WO 2013/061313中所述，蚀刻停止层5是用提供两个Al₂O₃中间层的ALD沉积的工艺形成的，这两个中间层都进行结晶。下列序列：i)第一中间层Al₂O₃的沉积，ii)第一中间层的结晶，iii)第二中间层Al₂O₃的沉积，以及iv)第二中间层的结晶，允许形成Al₂O₃蚀刻停止层5，蚀刻停止层5具有耐含氢氟酸(HF)的蚀刻溶液的特性，尤其是蚀刻停止层5对这种HF基溶液的不渗透特性。

此外，除了耐HF蚀刻和HF不可渗透，该蚀刻停止层5显示出对下面的氧化硅层3和对多晶硅层4的最佳静摩擦特性，显示出最佳介电特性(该特性不会随着任何后续热处理而改变)，显示出晶片1的翘曲半径的很小(可忽略不计)的变化，并且显示出与高温(高于1000℃)下的热处理的高度兼容性。

然后，图5，形成例如氧化硅的牺牲层8。该牺牲层8在结构层4处和在结构层4上方的厚度在0.4到2μm之间(或在任何情况下根据电容值来选择)。为了补偿绝缘层3与结构层4之间的“台阶”的存在，并且为了形成具有平坦顶面的牺牲层8，在形成牺牲层8之后，执行平坦化步骤(例如，经由CMP)。

替代地，牺牲层8可以分两个子步骤来形成，这两个子步骤在彼此之后，包括：

形成第一牺牲子层8a，第一牺牲子层8a在这里是用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术(TEOS或基于硅烷的氧化物)沉积的氧化硅，直到完全覆盖蚀刻停止层5的在结构层4上方延伸的区域中的蚀刻停止层5；沿着Z轴横向于结构层4测量的第一牺牲子层8a的厚度tox1大于结构层4和蚀刻停止层5的厚度之和(例如，在700nm到1.5μm之间)；

平坦化第一牺牲子层8a，例如使用CMP技术，以获取相同平坦的顶面，但不暴露下面的蚀刻停止层5的部分；

在第一牺牲子层8a上方形成第二牺牲子层8b，第二牺牲子层8b在这里是用PECVD技术(TEOS或基于硅烷的氧化物)沉积的氧化硅；从第一牺牲子层8a的顶面沿着Z轴测量的第二牺牲子层8b的厚度tox-c在300nm到2μm之间。

第一牺牲子层8a和第二牺牲子层8b一起形成牺牲层8。该牺牲层8的厚度是根据期望电容值选择的(例如，在500nm到2.3μm之间)。

然后，图6，对牺牲层8执行蚀刻以形成沟槽10，沟槽10围绕或在内部界定牺牲层8的区域8'。沟槽10沿着轴线Z在牺牲层8的整个厚度范围内延伸。以这种方式，区域8'通过沟槽10与牺牲层8的其余部分隔开。由沟槽10限定的区域8'的形状对应于具有电容器的两个导电板的腔体的期望形状，这两个导电板形成压力传感器的敏感元件并且通过该腔体彼此面对，如从以下描述中可以更清楚地看出的。

然后，图7，该方法继续进行，在牺牲层8(包括区域8')上方和在沟槽10中形成另外的蚀刻停止层15。根据本公开的一个实施例，蚀刻停止层15是氧化铝(Al₂O₃)，其厚度为几十纳米，例如，在20到60nm之间，特别是40nm。

蚀刻停止层15是根据前面针对蚀刻停止层5而讨论的相同的方法来形成的。

然后，图8，通过去除区域8'上方的选择性部分来图案化蚀刻停止层15，以形成穿过蚀刻停止层15的腔体15a，直到到达区域8'的表面。区域8'的表面的至少一部分因此通过腔体15a暴露。在该工艺步骤中暴露的区域8'的区域(即，腔体15a)限定形成压力传感器的有源元件的电容器的顶板的形状和空间范围，如从以下描述中可以更清楚地看出的。

然后，图9，执行在蚀刻停止层15上方和在腔体15a中沉积结构层16的步骤，以覆盖区域8'的表面。在一个实施例中，结构层16是导电材料，例如掺杂的多晶硅(例如，掺杂在1·10¹⁸到2·10²⁰离子/cm³之间)。替代地，结构层16可以是未掺杂的多晶硅。

结构层16例如是用LPCVD技术沉积的。结构层16的厚度例如在0.2μm到1μm之间。

随后，图10，定义结构层16，例如以光刻方式，以在腔体15a处选择性地去除结构层16。特别地，在一个实施例中，结构层16在腔体15a处没有被完全去除，以便留下区域16'，该区域16'用作稍后将沉积的后续层(层20，图11所示)的锚。显然，在其他实施例中，如果该锚不必在结构上支撑图11的层20，则不形成区域16'并且结构层16在腔体15a处被完全去除。

然后，图11，如上所述，在结构层16、锚区域16'(如果有的话)和暴露在锚区域16'之间的区域8'上方形成可渗透层20。

在本公开的一个实施例中，可渗透层20是可渗透用于随后去除区域8'的化学溶液的多晶硅。例如，在所描述的实施例中，其中区域8'是氧化硅，氢氟酸(HF)或含HF的溶液可以用于选择性地去除区域8'。在这种情况下，可渗透层20设置有孔隙或开口，以允许氢氟酸流过可渗透层20，到达并且去除区域8'，并且形成掩埋式腔体或腔室22。

可渗透层20尤其是多晶硅，其具有直径在1到50nm的范围内的孔(或孔隙)。可渗透层20的厚度在50到150nm的范围内，例如100nm。可渗透层20例如是通过LPCVD技术沉积的。根据示例性的非限制性实施例，沉积条件是在牵引压缩过渡区域中，在具有大约550毫托的压力的沉积环境中，使用硅烷源气体具有大约600℃的工艺窗口。可渗透层20的孔隙的尺寸通常被选择以使得用于去除区域8'的化学蚀刻溶液(液体或气体)可以穿透孔隙，直到到达可渗透层20。

通常，可渗透层20可以是多孔多晶硅、或具有孔(开口)的多晶硅，该孔(开口)是在其沉积之后通过机械或物理化学作用来选择性地去除材料而主动形成的。

参考图12，区域8'的蚀刻步骤(由箭头21标识)是使用HF或缓冲的HF混合物或者使用蒸汽形式的HF通过蒸汽蚀刻技术来执行的。区域8'的材料被完全去除，并且掩埋式腔体22被形成。如上所述，用于蚀刻的化学试剂透过可渗透层20的开口或孔隙。

然后，图13，在可渗透层20上形成密封层24(例如，通过执行非晶硅的外延生长)，以形成通过腔体22可操作地耦合到第一电极(即，图3中形成的层4)的第二电极。密封层24的厚度例如在0.2μm到2μm之间。密封层24的非晶硅可以使用SiH₄/H₂或SiH₄/He作为前体在200到400℃之间的沉积温度下通过PECVD技术来沉积。根据应用，密封层24可以使用磷化氢(PH₃)或硼烷(B₂H₆)原位掺杂。在本公开的上下文中，密封层是导电的(由于掺杂而导致的)。

一个或多个另外的层25可以沉积或形成在密封层24上，例如具有钝化或增强功能的相应材料的一个或多个层，该材料选自：多晶硅、Al₂O₃、HfO₂、SiN(PE)。

可渗透层20(以及因此掩埋式腔体22)的密封可以在受控压力环境(反应室)中进行，以便在掩埋式腔体22中设置期望压力值。例如，该压力值可以在0.09mbar到205mbar之间变化。

然而，替代地，注意到，使用PECVD技术通过沉积非晶硅来形成密封层24允许在掩埋式腔体22中生成期望压力。事实上，层24的沉积温度(约350℃)与反应室中的工作压力(约1.5托)之间的乘积允许在层24一旦冷却后在腔体22内具有低压。

然后，参考图14，形成导电焊盘28、29以允许从如此制造的压力传感器的感测电极的外部偏置。导电焊盘28电耦合到密封层24，而另一导电焊盘29电耦合到结构层4，在掩埋式腔体22的侧面。焊盘28、29是通过沉积导电材料(例如金属，诸如铝)并且对其进行图案化以实现焊盘的期望扩展来形成的。

在一个实施例中，为了使导电焊盘29与结构层4接触，执行选择性地去除层25、24、20、16、15并且可能去除层8(如果在期望形成焊盘29的区域中存在的话)的步骤。

为了保护通过由此形成的开口而暴露的层，在形成这种开口之后(因此一层或多层25也沉积在该开口内)和在形成焊盘29之前，可以形成先前描述的一个或多个层25。

替代地，导电焊盘29可以通过在结构层4与导电焊盘29之间延伸的导电路径而与结构层4电接触。

因此形成MEMS器件30，特别是电容型压力传感器，甚至更特别是绝对压力传感器，该传感器被配置为感测传感器外部相对于掩埋式腔体22内存在的压力值(固定值，如上所述，在制造步骤期间被设置)的压力变化。

压力传感器30设置有支撑体(基板2加上层3)，在支撑体上延伸有用于电容感测的电容器的第一电极(层4)。第一电极面向掩埋式腔体22(具体地，具有插入层5)。第二电极(层20加上层24)在掩埋式腔体22上方延伸，与第一电极4相对。因此第一电极和第二电极通过掩埋式腔体22彼此面对。第二电极是被配置为沿着Z轴偏转的膜。压力传感器30外部的环境中的压力变化导致第二电极的偏转以及由此形成的电容器的电容的随之变化，其由导电焊盘28、29感测并且通过电路系统进行处理。

根据不同的另外的实施例(图15A)，MEMS器件是差分电容式压力传感器30'，差分电容式压力传感器30'被配置为提供标识同一传感器所受的两个环境压力之间的差异的信号。压力传感器30'是根据先前针对压力传感器30(图1-图14)而描述的相同的步骤制造的，不同之处在于，腔体22必须连接到外部，以便能够操作传感器30'作为差分传感器。为此，腔体22流体连接到压力传感器30'的外部，例如通过适当设置的通道，该通道允许空气(或其他气态流体)流向腔体22。膜(第二电极)的所得到的变形指示第一环境压力P1(腔体22外部)与第二环境压力P2(腔体22内部)之间的差异，并且由差分压力传感器30'转换的信号是差分压力信号。

参考图15B，差分压力传感器30'设置有封装32(压力传感器30'与压力传感器30的共同元件用相同的附图标记标识)。封装32包括内部壳体33，内部壳体33中容纳或布置有差分压力传感器30'。封装32具有第一贯通开口32a，第一贯通开口32a被配置为使差分压力传感器30'的膜(第二电极)与封装32外部的环境流体连通，并且形成到膜(而不是到腔体22)的用于压力P1的进入通道。封装32还具有第二贯通开口32b，第二贯通开口32b被配置为使腔体22与封装32外部的环境流体连通，并且形成到腔体22(而不是到膜)的用于压力P2的进入通道。第一贯通开口32a和第二贯通开口32b因此被形成并且连接到压力传感器30'，使得在封装32内部，压力P1和P2保持分离，以便允许在差分模式下压力传感器的正确操作。换言之，压力传感器30'安装在封装32中，使得到腔体22的进入通道通过合适的流体密封(水密)装置或系统连接到第二贯通开口32b，以防止第二贯通开口32b与封装32的内腔的其他区域的流体连接。

因此，差分压力传感器30'适合安装在系统/组件中，其中第一贯通开口32a与处于环境压力P1的第一环境连通，并且第二贯通开口32b与具有环境压力P2的第二环境连通。第一贯通开口32a因此形成用于压力P1的通路，该压力P1作用在膜的第一侧上(例如，腔体22的外侧)，以使其变形。第二贯通开口32b形成用于压力P2的相应通路，该压力P2作用在膜的与第一侧相对的第二侧上(例如，腔体22内侧)，以生成使膜变形的力，该力与由压力P1生成的力相对。所得到的膜变形表示压力P1与压力P2之间的差异，并且由差分压力传感器30'转换后的信号是差分压力信号。

专利文档US7,763,487和US8,008,738描述了可以在本公开的上下文中使用以封装差分型压力传感器30'的封装。

图16示出了根据本公开的MEMS器件的另一实施例，其适用于压力传感器30和压力传感器30'两者。图16所示的MEMS器件包括先前在相应实施例中描述的所有元件和技术特征。

图16的MEMS器件还包括在第一电极下方(即，在层4下方)的延伸到基板2中的另外的掩埋式腔体或腔室42。例如，该掩埋式腔体42从腔体22的底部延伸到距离d₁(沿着轴线Z测量的)，该距离d₁在20μm到60μm之间。以这种方式，晶片1的在掩埋式腔体42上方的部分形成另外的膜，该膜可以偏转以释放制造过程中产生的任何残余应力、或者在使用MEMS器件30、30'期间可能出现的任何残余应力，从而防止任何结构问题，诸如破损、裂缝、变形。

例如，掩埋式腔体42可以根据US7,763,487和US8,008,738中描述的掩埋式腔体的形成工艺来形成。

根据本公开的另一实施例，如图17所示，MEMS器件30和MEMS器件30'都包括掩埋式腔体22和/或掩埋式腔体42(如果有的话)内部的相应抗粘连层50。为了描述和说明的简单起见，图17没有示出掩埋式腔体42，然而，如上所述，已经描述的内容也适用于存在该掩埋式腔体42的情况。

抗粘连层50可以完全或部分地覆盖腔体22(和/或腔体42)的内壁。

抗粘连层50的材料被选择以限制或防止由于向上和向下界定腔体22(和/或腔体42)的壁的潜在相互粘连而导致的腔体22(和/或腔体42)的部分遮挡。这种不希望的影响将导致第二电极无法正确移动并且导致MEMS器件30/30'的故障。

为此，抗粘连层50可以通过合适的开口被引入腔体22中，该开口使腔体22与发生抗粘连层50的沉积的环境连通。在绝对压力传感器30的情况下，该开口可以稍后关闭，或者在差分压力传感器30'的情况下，该开口可以是用于使腔体22与外部环境流体连通的开口，因此保持流体可接近。

抗粘连层50的沉积可以通过气相工艺进行。

可用于抗粘连层50的材料包括但不限于氯硅烷、三氯硅烷、二氯硅烷、硅氧烷或其组合等，例如：

DDMS——“二甲基二氯硅烷”；

FOTS——“全氟辛基三氯硅烷”；

PF10TAS——“全氟癸基三(二甲氨基)硅烷”；

PFDA——“全氟癸酸”；或者

其组合。

可用的材料及其沉积工艺可以在例如以下文献中找到：Ashurst,W.&Carraro,C.&Maboudian,Roya.(2004)的“Vapor phase anti-stiction coatings for MEMS”(Deviceand Materials Reliability,IEEE Transactions on.3.173-178.10.1109/TDMR.2003.821540)。

根据各种实施例，上述制造方法和器件具有很多优点。

由于膜的单片结构，基本上没有空区，膜是坚固的，因此特别适用于提供不同类型的MEMS结构，从而降低了破坏其功能的破损、变形或损坏的风险。

该过程易于执行，因为它没有任何特定的关键或执行困难，从而确保了高产量并且降低了最终成本。还应当注意，该制造方法使用半导体材料的单个晶片，因此由于晶片之间没有胶合或键合步骤，因此在经济上具有优势并且降低了关键性。

此外，该制造方法特别灵活，因为它允许以简单的方式提供在面积和厚度方面具有期望形状和尺寸的掩埋式腔体和/或膜。特别地，对于作为压力传感器的应用，可以获取高厚度的膜，以提高同一传感器的精度。

使用多孔硅可以确保获取具有规则形状的膜，并且防止不希望的形成物，这些形成物会损害或在任何情况下降低成品MEMS器件的电气/机械特性。

两个结晶氧化铝层的同时存在防止了电容器的顶部电极与底部电极之间的短路，并且允许在制造步骤期间定义不依赖于蚀刻时间的膜直径。

此外，由于使用两个结晶氧化铝层，膜的尺寸可以精确定义，而无需使用时间蚀刻。事实上，结晶的氧化铝起到硬掩模的作用，以用于后续HF蚀刻，以旨在去除膜下方的氧化层。

使用可渗透HF的多晶硅层使得能够形成多孔网格，该多孔网格允许HF渗透并且蚀刻氧化物。可渗透的多晶硅还用作顶层的支撑件。

(通过PECVD沉积的)非晶硅层24的使用(得益于其快速关闭多孔多晶硅层)还允许定义掩埋式腔体22中的期望压力。事实上，沉积温度(约350℃)与反应室中的工作压力(约1.5托)之间的乘积允许在非晶硅层24一旦冷却后在腔体22内具有高真空。此外，通过使用非晶硅并且执行PECVD沉积，腔体22的体积不会因不需要或废弃的生成物(unwanted orwaste products)而减少。

最后，很明显，可以对本文中描述和说明的方法和装置进行修改和变化，而没有由此脱离本公开的范围。

本公开的教导可以用于提供相对于所描述的那些的不同类型的MEMS器件，诸如加速度计、陀螺仪、谐振器、阀门、喷射打印头等，在这种情况下，在膜下方和/或上方的结构根据预期应用进行调节。在任何情况下，通道的尺寸、形状和数目都根据应用进行优化，并且MEMS器件完成了具有用于其可操作性的结构和元件。

如果需要在同一晶片1中集成电子部件，这可以使用基板2或形成在密封层24上方的另外的外延层来执行。

一种用于制造微机电器件(30；30')的方法可以概括为包括以下步骤：在基板(2)上形成不渗透蚀刻化学溶液的第一保护层(5)；在第一保护层(5)上形成能够通过上述蚀刻化学溶液被去除的材料的牺牲层(8、8')；在牺牲层(8、8')上形成不渗透上述蚀刻化学溶液的第二保护层(15)；选择性地去除第二保护层(15)的一部分以暴露牺牲层(8、8')的相应牺牲部分(8')；在上述牺牲部分(8')上形成多孔材料的第一膜层(20)，第一膜层(20)可渗透上述蚀刻化学溶液；使用上述蚀刻化学溶液通过第一膜层(20)去除牺牲部分(8')来形成腔体(22)；以及通过在第一膜层(20)上形成第二膜层(24)来密封第一膜层(20)的孔隙。

上述蚀刻化学溶液可以包括氢氟酸HF，并且上述第一保护层(5)和第二保护层(15)可以包括结晶氧化铝。

第一膜层(20)可以是多孔硅或具有多个通孔或孔隙的硅。

形成第二膜层(24)可以包括通过PECVD技术沉积掺杂的非晶硅。

该方法还可以包括以下步骤：在基板(2)上形成导电层(4)，其中形成第一保护层(5)的步骤可以包括在导电层(4)上方形成第一保护层(5)，上述导电层(4)和上述第二膜层(24)通过腔体(22)彼此电容耦合。

导电层(4)可以是掺杂的多晶硅。

该方法可以还包括在基板(2)中形成掩埋式腔室(42)的步骤，该掩埋式腔室(42)在腔体(22)下方并且至少部分与腔体(22)对准。

该方法还可以包括通过贯通开口将腔体(22)与上述微机电器件(30；30')外部的环境流体连接的步骤。

该方法还可以包括通过抗粘连层在内部覆盖腔体(22)的步骤，使包括氯硅烷、三氯硅烷、二氯硅烷、硅氧烷在内的化学物质流过上述贯通开口。

该方法可以还包括以下步骤：将上述微机电器件(30；30')布置在封装(32)内，该封装(32)具有内部壳体并且设置有第一进入通道(32a；32b)和朝向上述内部壳体的第二进入通道(32b；32a)；以及通过流体密封装置或系统将第一进入通道和第二进入通道(32a；32b)中的上述一者耦合到贯通开口，该流体密封装置或系统被配置为防止封装(32)的上述内部壳体与上述腔体(22)之间的流体连接。

上述微机电器件(30；30')可以是电容式压力传感器。

一种微机电器件(30；30')可以概括为包括：基板(2)；在基板(2)上延伸的不渗透蚀刻化学溶液的第一保护层(5)；在第一保护层(5)上延伸的、可以通过上述蚀刻化学溶液被去除的材料的牺牲层(8、8')；在牺牲层(8、8')上延伸的不渗透上述蚀刻化学溶液的第二保护层(15)；可渗透上述蚀刻化学溶液的多孔材料的第一膜层(20)；在第一膜层(20)与第一保护层(5)之间延伸的腔体(22)；以及在第一膜层(20)上的被配置为密封第一膜层(20)的孔隙的第二膜层(24)。

上述蚀刻化学溶液可以包括氢氟酸HF，并且上述第一保护层和第二保护层(5、15)可以包括结晶氧化铝。

第一膜层(20)可以是多孔硅或具有多个通孔或孔隙的硅。

第二膜层(24)可以是掺杂的非晶硅。

该器件还可以包括在基板(2)上的导电层(4)，其中第一保护层(5)在导电层(4)上方延伸，并且其中上述导电层(4)和上述第二膜层(24)可以通过腔体(22)彼此电容耦合。

导电层(4)可以是掺杂的多晶硅。

该器件还可以包括在基板(2)中在腔体(22)下方并且至少部分与腔体(22)对准的掩埋式腔室(42)。

该器件还可以包括流体连接在腔体(22)与上述微机电器件(30；30')外部的环境之间的贯通开口。

该器件还可以包括在内部覆盖腔体(22)的抗粘连层，该抗粘连层包括选自氯硅烷、三氯硅烷、二氯硅烷、硅氧烷的材料。

该器件还可以包括封装(32)，封装(32)具有内部壳体并且设置有第一进入通道(32a；32b)和朝向上述内部壳体的第二进入通道(32b；32a)，其中第一进入通道和第二进入通道(32a；32b)中的一者可以通过流体密封装置或系统耦合到贯通开口，该流体密封装置或系统被配置为防止封装(32)的上述内部壳体与上述腔体(22)之间的流体连接。

上述微机电器件(30；30')可以是电容式压力传感器。

可以组合上述各种实施例以提供另外的实施例。可以根据以上详细描述对实施例进行这些和其他改变。一般而言，在以下权利要求中，所使用的术语不应当被解释为将权利要求限制为在说明书和权利要求中公开的特定实施例，而应当被解释为包括所有可能的实施例、以及这样的权利要求有权享有的等价物的全部范围。因此，权利要求不受本公开的限制。

Claims (11)

1.一种微机电器件，其特征在于，包括：

基板；

在所述基板上的第一保护层，不渗透蚀刻化学溶液；

在所述第一保护层上的能够通过所述蚀刻化学溶液被去除的材料的牺牲层；

在所述牺牲层上的不渗透所述蚀刻化学溶液的第二保护层；

可渗透所述蚀刻化学溶液的多孔材料的第一膜层；

在所述第一膜层与所述第一保护层之间的腔体；以及

在所述第一膜层上的第二膜层，被配置为密封所述第一膜层的孔隙。

2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述蚀刻化学溶液包括氢氟酸(HF)，并且所述第一保护层和所述第二保护层包括结晶氧化铝。

3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一膜层包括多孔硅或具有多个通孔的硅。

4.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第二膜层包括掺杂的非晶硅。

5.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，还包括：

在所述基板上的导电层，

其中所述第一保护层位于所述导电层上，以及

所述导电层和所述第二膜层彼此电容耦合。

6.根据权利要求5所述的器件，其特征在于，所述导电层包括掺杂的多晶硅。

7.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，还包括：

在所述基板中在所述腔体下方并且至少部分与所述腔体对准的掩埋式腔室。

8.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，还包括：

贯通开口，流体连接在所述腔体与所述微机电器件外部的环境之间。

9.根据权利要求8所述的器件，其特征在于，还包括：

在内部覆盖所述腔体的抗粘连层，所述抗粘连层包括选自一组材料中的材料，所述一组材料包括氯硅烷、三氯硅烷、二氯硅烷和硅氧烷。

10.根据权利要求8所述的器件，其特征在于，还包括：

封装，包括内部壳体、第一进入通道和第二进入通道，

其中所述第一进入通道或所述第二进入通道中的一者流体耦合到所述贯通开口，而在所述封装的所述内部壳体与所述腔体之间没有流体连接。

11.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述微机电器件是电容式压力传感器。

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