TW201719130A - 微型回饋腔感測器及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種微型回饋腔感測器包含：一個半導體基底，具有一感測電路；一接合結構層，位於半導體基底上；以及一感測元晶片，具有一低阻值的半導體本體、一第一端部及一第二端部，半導體本體中形成有多個導電柱，第一端部形成有感測元結構，第二端部係透過接合結構層連接至半導體基底，感測元結構、半導體基底與半導體本體之間形成一回饋腔體結構，感測元結構係透過此等導電柱以電性連接至感測電路。感測元結構與回饋腔體結構共同反應一外界輸入的物理訊號而產生一感測信號輸出至感測電路。一種微型回饋腔感測器的製造方法亦一併提供。

Description

微型回饋腔感測器及其製造方法
本發明是有關於一種微型回饋腔感測器及其製造方法，且特別是有關於一種用於聲波及/或壓力的微型回饋腔感測器及其製造方法。
壓電式(Piezoelectric)、壓阻式(Piezoresistive)與電容式(Capacitive)是目前常見的微型感測器技術。壓電式感測器係利用壓電材料在受外力干擾後會輸出電流或電壓的特性，將輸入物理訊號轉換成電訊號，而壓阻式感測器是利用壓阻材料在受力之後電阻特性發生改變。而一種最常見的感測方式則是電容式，其具有容易製造、高感度及低功耗等優良特性，是目前市場發展的主流。
特別是一種具有回饋腔體設計的感測器，例如微型壓力感測器以及微型麥克風，例如密閉真空回饋腔體的壓力感測器，藉由與外界的壓力差產生結構變形(產生壓電、壓阻或與電容的物理量)。再例如微型麥克風，需要一聲學回饋腔，以反映接收到的聲學訊號。因此對這種具有回饋腔體設計的感測器，一個重要的感測器品質係來自該回饋腔體的體積，例如對壓力感測器，回饋腔體內部於製造時設計維持於一低壓的狀態(亦即接近高真空狀態)，但是由於 製造完成後回饋腔體的器壁的放氣(outgassing)效應仍會存在有一些氣體，該殘留氣體會因熱漲冷縮原理，而對量測造成影響。已知理想氣體方程式為pV=nRT，其中p為理想氣體的壓力，V為理想氣體的體積，n為氣體物質的量，T為理想氣體的熱力學溫度，R為理想氣體常數。因此，如果設計上加大回饋腔體的體積，等於加大了V，則可以得到更低的p，所以溫度效應造成的熱漲冷縮對感測器的影響較低。
另外例如微型麥克風，其都是利用傳統的封裝技術完成。圖14顯示一種傳統的微型麥克風的封裝示意圖。如圖所示，在傳統的微型麥克風的封裝過程中，先將微機電感測晶片520與信號處理晶片530分開安裝在封裝基板510上，然後透過打線的方式將微機電感測晶片520與信號處理晶片530作電連接，接著在將蓋體540罩覆住微機電感測晶片520與信號處理晶片530，以形成一個腔體。這種封裝方式，只能採用晶片級的封裝，無法採用晶圓級封裝。微型麥克風的封裝體結構在設計時，有下列重要項目須謹慎評估與考量。首先是前腔(Front Chamber)距離，是指聲壓進入入音孔後至到達感測器振膜前的空間距離(傳統的距離為基板510厚度再加上微機電感測晶片520，其值至少>300um)，太長的前腔距離會加大音阻，影響品質。因此，前腔距離應越小會較適當，當然，亦可將前腔距離對應至前腔體積。
其次，背腔(Back Chamber)體積相對於前腔體積，是指振膜與封裝體內部所形成的密閉空間體積，亦即為聲音通過微機電振膜晶片後的密封體積。背腔越大時感度會越大，這是因為當背腔體積增大時，振膜受到來自背腔內空氣的反作用力會愈小使感測訊 號不失真。因此，背腔體積應越大會較適當。另外，須特別注意的是，背腔內的空間必須完全受到密封(僅保留經由振膜連通至外界)；若背腔未能妥善密封而與前腔空間相連通時，會使頻響曲線在低頻區段發生感度降低現象。在習知技術中，通常使用封裝蓋體(package lid)來將微機電晶片覆蓋住，以提供龐大的背腔，然而，這種封裝方式不適合晶片的整合，產出的微型麥克風的體積也相當龐大，且無法以晶圓級的製造方式大量生產。
本發明的一個目的是提供一種微型回饋腔感測器及其製造方法，具晶片整合的優點，且能以晶圓級的製造方式進行大量生產，降低成本。
本發明的另一目的是提供一種微型回饋腔感測器及其製造方法，此微型回饋腔感測器可以當作麥克風使用，且能提供龐大的背腔、微小的前腔來提高麥克風的感測效果。
本發明的又另一目的是提供一種微型回饋腔感測器及其製造方法，此微型回饋腔感測器可以當作壓力感測器使用，且能提供龐大的腔體的容積、提高壓力感測器的感測效果。
本發明的又另一目的是提供一種微型回饋腔感測器及其製造方法，此微型回饋腔感測器可以提供壓力感測器及麥克風的功能。
為達上述目的，本發明提供一種微型回饋腔感測器，包含：一個半導體基底，具有一感測電路；一接合結構層，位於半導體基底上；以及一感測元晶片，具有一低阻值的半導體本體、一第一端部及一第二端部，半導體本體中形成有多個導電柱，第一端 部形成有至少一感測元結構，第二端部係透過接合結構層連接至半導體基底，至少一感測元結構、半導體基底與半導體本體之間形成一回饋腔體結構，至少一感測元結構係透過此等導電柱以電性連接至感測電路。至少一感測元結構與回饋腔體結構共同反應一外界輸入的物理訊號而產生一感測信號輸出至感測電路。
在上述微型回饋腔感測器中，感測元晶片可以更包含一第一電性輸出入結構，位於回饋腔體結構的周圍，第一電性輸出入結構具有多個第一連接墊，透過此等導電柱以電性連接至感測電路。
上述微型感測器可以更包含：一電路板，設置於第一電性輸出入結構的上方，並電連接至此等第一連接墊。
於上述微型回饋腔感測器中，第一電性輸出入結構可具有一導體連接層，導體連接層的一上表面與感測元結構之一上表面位於同一平面上。
上述微型回饋腔感測器可以更包含一遮蔽晶片，具有一低阻值的半導體本體、一第一端部以及一第二端部，遮蔽晶片的第二端部連接至感測元晶片之第一端部，以及去除部分遮蔽晶片的半導體本體以露出部分或全部的感測元結構而形成之一開放工作腔，感測元結構感測經由開放工作腔所接收的物理訊號而產生感測信號。
於上述微型回饋腔感測器中，感測元晶片可以更包含一第一電性輸出入結構，位於回饋腔體結構的周圍，第一電性輸出入結構具有多個第一連接墊，透過此等導電柱以電性連接至感測電路，遮蔽晶片更包含一第二電性輸出入結構，位於開放工作腔的周 圍以及第一電性輸出入結構上，第二電性輸出入結構具有多個第二連接墊，分別電連接至此等第一連接墊。
上述微型回饋腔感測器可更包含：一電路板，設置於遮蔽晶片的上方，並電連接至此等第二連接墊。
於上述微型回饋腔感測器中，物理訊號可以是透過電路板與此等第二連接墊之間的空隙進入開放工作腔。
於上述微型回饋腔感測器中，第二電性輸出入結構可更包含：多個垂直導體，貫穿遮蔽晶片而電連接至此等第二連接墊及此等第一連接墊。
於上述微型回饋腔感測器中，感測元結構可包含：一第一電極板，固定地設置於半導體本體上，並具有多個孔洞；以及一第二電極板，可動地設置於第一電極板的上方，第一電極板與第二電極板形成一感測電容，第一電極板與第二電極板之間形成有一間隙。
於上述微型回饋腔感測器中，感測元結構可為一懸浮結構，感測一物理訊號而變形，懸浮結構包含：一第一電極板；一壓電材料層，設置於第一電極板上；以及一第二電極板，設置於壓電材料層上。
於上述微型回饋腔感測器中，半導體基底可包含：一第一矽基板，具有感測電路；一模塑料層，包圍第一矽基板的一個或多個側面；以及一導體連接層，位於第一矽基板及模塑料層上，並將感測電路電連接至感測元晶片。
於上述微型回饋腔感測器中，遮蔽晶片可包含一外露導體層，電連接至一固定電位。
於上述微型回饋腔感測器中，半導體基底可更具有一第二感測電路；感測元晶片可更具有至少一第二感測元結構，半導體本體中形成有多個第二導電柱，至少一第二感測元結構、半導體基底與半導體本體之間形成一第二回饋腔體結構，至少一第二感測元結構係透過此等第二導電柱以電性連接至第二感測電路。至少一第二感測元結構與第二回饋腔體結構共同反應一外界輸入的第二物理訊號而產生一第二感測信號輸出至第二感測電路。
本發明亦提供一種微型回饋腔感測器的製造方法，至少包含以下步驟：提供一個半導體基底，具有一感測電路；於半導體基底上形成一第一接合結構；提供一複合結構層，包含：一感測結構層；以及一個半導體基板，位於感測結構層上；將複合結構層透過第一接合結構與半導體基底進行接合，以形成一接合結構層；移除複合結構層的一部分，以形成：一感測元晶片，具有一低阻值的半導體本體、一第一端部及一第二端部，半導體本體中形成有多個導電柱，第一端部形成有至少一感測元結構，第二端部係透過接合結構層連接至半導體基底，至少一感測元結構的下方與半導體基底之間形成一回饋腔體結構，至少一感測元結構係透過此等導電柱以電性連接至感測電路。至少一感測元結構與回饋腔體結構共同反應一外界輸入的物理訊號而產生一感測信號輸出至感測電路。
於上述製造方法中，移除複合結構層的一部分的步驟所形成的感測元晶片可更包含一第一電性輸出入結構，位於回饋腔體結構的周圍，第一電性輸出入結構具有多個第一連接墊，透過此等導電柱以電性連接至感測電路。
於上述製造方法中，移除複合結構層的一部分的步驟 所形成的感測元晶片可更包含一遮蔽晶片，具有一低阻值的半導體本體、一第一端部以及一第二端部，遮蔽晶片的第二端部連接至感測元晶片之第一端部，以及去除部分遮蔽晶片的半導體本體以露出部分或全部的感測元結構而形成之一開放工作腔，感測元結構感測經由開放工作腔所接收的物理訊號而產生感測信號。
於上述製造方法中，移除複合結構層的一部分的步驟所形成的感測元晶片可更包含一第一電性輸出入結構，位於回饋腔體結構的周圍，第一電性輸出入結構具有多個第一連接墊，透過此等導電柱以電性連接至感測電路，而遮蔽晶片更包含一第二電性輸出入結構，位於開放工作腔的周圍以及第一電性輸出入結構上，第二電性輸出入結構具有多個第二連接墊，分別電連接至此等第一連接墊。
藉由上述實施例，可以讓微型回饋腔感測器當作麥克風使用，也可以當作壓力感測器使用，也可以是讓微型回饋腔感測器同時具有麥克風與壓力感測器的功能，達到感測器整合的效果。此外，本發明利用晶圓級的製造技術，可以大量生產，降低成本。再者，本發明的製造方式可以達到大幅加大工作腔(背腔)的體積，降低麥克風的前腔體積，亦可以大幅縮小微型回饋腔感測器的尺寸。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
CV‧‧‧固定電位
H‧‧‧孔洞
10‧‧‧半導體基底
10'‧‧‧半導體基底
11‧‧‧第一矽基板
12‧‧‧感測電路
13‧‧‧模塑料層
14‧‧‧導體連接層
15‧‧‧側面
16‧‧‧下表面
20‧‧‧感測元晶片
21‧‧‧半導體本體
22‧‧‧第一端部
23‧‧‧感測元結構
23A‧‧‧第二感測元結構
24‧‧‧第二端部
25‧‧‧回饋腔體結構
25A‧‧‧第二回饋腔體結構
26‧‧‧第一電性輸出入結構
27、27'‧‧‧導電柱
27A、27A'‧‧‧第二導電柱
28‧‧‧第一連接墊
29、29'‧‧‧導電路徑
29A、29A'‧‧‧第二導電路徑
30‧‧‧遮蔽晶片
31‧‧‧半導體本體
32‧‧‧第一端部
34‧‧‧第二端部
35‧‧‧開放工作腔
36‧‧‧第二電性輸出入結構
37‧‧‧導體層
38‧‧‧第二連接墊
39‧‧‧溝槽
40‧‧‧接合結構層
41‧‧‧第一接合結構
42‧‧‧第二接合結構
50‧‧‧電路板
50C‧‧‧開口
60‧‧‧連接部
71‧‧‧絕緣層
72‧‧‧絕緣層
73、73A、73B‧‧‧絕緣層
74‧‧‧絕緣層
80‧‧‧整合式導體層
100、100'、100"、100C、100D‧‧‧微型回饋腔感測器
200‧‧‧複合結構層
210‧‧‧半導體基板
211‧‧‧溝槽
220‧‧‧感測結構層
231‧‧‧第一電極板
231A‧‧‧第一電極板
232‧‧‧第二電極板
232A‧‧‧第二電極板
233‧‧‧上表面
234‧‧‧壓電材料層
235、235'‧‧‧間隙
236‧‧‧凹槽
262‧‧‧導體連接層
263‧‧‧上表面
301‧‧‧半導體基板
302‧‧‧絕緣層
303‧‧‧第一電極板層
304‧‧‧凹槽
305‧‧‧絕緣層
306‧‧‧凹槽
307‧‧‧第二電極板層
308‧‧‧凹槽
309‧‧‧絕緣層
310‧‧‧凹槽
311‧‧‧下表面
363‧‧‧垂直導體
400‧‧‧半導體基板
圖1顯示依據本發明第一實施例的微型回饋腔感測器的局部剖視圖。
圖2A至圖4C顯示依據本發明第一實施例的微型回饋腔感測器的製造方法的各步驟的局部剖視圖。
圖5顯示依據本發明第二實施例的微型回饋腔感測器的局部剖視圖。
圖6A至圖6D顯示依據本發明第二實施例的微型回饋腔感測器的製造方法的各步驟的局部剖視圖。
圖7顯示依據本發明第三實施例的微型回饋腔感測器的局部剖視圖。
圖8A與圖8B顯示依據本發明各實施例的微型回饋腔感測器的感測元結構的另一個例子的局部剖視圖及俯視示意圖。
圖9顯示依據本發明各實施例的微型回饋腔感測器的半導體基底的另一個例子的局部剖視圖。
圖10顯示依據本發明第四實施例的微型回饋腔感測器的局部剖視圖。
圖11A至圖12F顯示依據本發明第四實施例的微型回饋腔感測器的製造方法的各步驟的局部剖視圖。
圖13顯示依據本發明第五實施例的微型回饋腔感測器的局部剖視圖。
圖14顯示一種傳統的微型麥克風的封裝示意圖。
本發明的實施例的具有回饋腔體設計的微型回饋腔感測器可以當作聲波感測器(例如麥克風)、超聲波感測器使用，也可以當作壓力感測器使用，也可以是同時具有例如麥克風與壓力感測器 的功能，達到感測器整合的效果。當然也不限定於此，其他可以藉由回饋腔體設計達到提升感測器品質的其他類型感測器，例如熱感應式(thermal-type)，移動式(motion-type)等等感測器也都可以適用於本發明之結構及製程。此外，本發明利用晶圓級的製造技術，可以大量生產，降低成本。再者，本發明係完全捨棄傳統的封裝方式以製作工作腔(背腔)的體積，而完全利用晶圓級製造方式可以同時完成大工作腔(背腔)的體積設計製造，並且也完成了晶圓級的封裝技術，例如降低麥克風的前腔長度，亦大幅縮小微型回饋腔感測器的尺寸。這些特徵，都是習知技術完全沒有的。為此，以下實施例將說明本發明的特點，並將之延伸至所有需要回饋腔體設計的感測器。
圖1顯示依據本發明第一實施例的微型回饋腔感測器100的局部剖視圖。如圖1所示，本實施例之微型回饋腔感測器100至少包含一個半導體基底10、一接合結構層40以及一感測元晶片20。
半導體基底10具有一感測電路12。舉例而言，半導體基底10包含一第一矽基板11以及一導體連接層14。感測電路12形成於第一矽基板11內。導體連接層14位於第一矽基板11及感測電路12上，並將感測電路12電連接至感測元晶片20。導體連接層14包含導體連接線及層間介電層(Inter-Layer Dielectric,ILD)或金屬層間介電層(Inter-Metal Dielectric,IMD)，主要是提供電連接的功能，可以利用目前的半導體製造技術輕易完成，故於此不再贅述。
感測元晶片20具有一低阻值的半導體本體21、一第一端部22(晶片正面)及一第二端部24(晶片背面)。接合結構層40位於 半導體基底10上，並包含第一接合結構41與第二接合結構42。第一接合結構41與第二接合結構42的材料可以是選自於鋁、銅、鍺、金、錫、銦、矽等等所組成的群組。舉例而言，第一接合結構41的材料為鋁，而第二接合結構42的材料為鍺，其中鋁和鍺可以在約420℃形成共晶接合(eutectic bonding)，並且這兩種材料與CMOS製程相容，更適合應用於本實施例具有積體電路整合的設計。另外有種情況，第二接合結構42是不存在的，半導體本體21的矽材料本身就可以是第二接合結構42的材料，而此時第一接合結構41可以是金(Au)。
半導體本體21的材料譬如是矽，其中半導體本體21係被設計製造成幾部分，以包含有多個獨立導電柱27。第一端部22形成有至少一感測元結構23。半導體本體21的第二端部24係透過接合結構層40連接至半導體基底10，至少一感測元結構23、半導體基底10與四周的半導體本體21的側壁之間形成一回饋腔體結構25。至少一感測元結構23係透過此等導電柱27以電性連接至感測電路12，其中導電柱27為整個導電路徑29的一部分。於此實施例中，感測元結構23包含一第一電極板231及一第二電極板232，這樣的安排係為一電容式感測結構。第一電極板231固定地設置於半導體本體21上，並具有多個孔洞H，以讓例如聲波對第二電極板232產生振動時，使位於兩電極板間的空氣得以反映該振動而透過該多個孔洞H進入該回饋腔體結構25中。第二電極板232可動地設置於第一電極板231的上方。第一電極板231與第二電極板232形成一感測電容，第一電極板231與第二電極板232之間形成有一間隙235，第二電極板232的設計因感測器而異，當作為麥克風振膜時，其可 為不完全密閉的彈性結構。當微型回饋腔感測器100當作壓力感測器使用時，第二電極板232為一密閉結構，完全阻絕該回饋腔體結構25的腔體與外界連通，受到流體壓力的變化而變形，從而產生電容變化，回饋腔體結構25為一個密閉的腔體，特別是超低壓的腔體。回饋腔體結構內的腔體的高度在本發明中，完全由矽晶圓的厚度決定可以製作到700微米(um)以上，也因此，本發明完全利用了晶圓製造的彈性製作了大體積(Z軸由厚度決定，X與Y軸由光罩設計決定)。如果用傳統TSV結構來將感測元結構23電性連接至感測電路12，則受限TSV技術，該半導體本體21的厚度約100um~150um，代表腔體體積將只有本發明的1/4~1/10，將降低感測器品質。這裡的大體積回饋腔體設計，主要發明特點來自於，完全不需要TSV設計，而是利用光刻技術，製作出獨立的矽導體柱，兩兩間空氣絕緣，並利用相同流程，完成了此一大體積回饋腔體設計。因此，這也是本發明實施例所提供的特徵及優點。
至少一感測元結構23與回饋腔體結構25共同反應一外界輸入的物理訊號而產生一感測信號輸出至感測電路12。此物理訊號包含但不限於聲波、氣體壓力等。接收到聲波時，第二電極板232振動而產生感測電容的變化，如此可以獲得感測信號。由於可以使用深蝕刻技術來形成回饋腔體結構25，使得回饋腔體結構25的體積可以被製作得相當大，大幅提升感測效果。
值得注意的是，具有上述結構的微型回饋腔感測器100即可達成本發明實施例的功效。當然，以下結構的附加僅是讓本發明實施例的實施更加完整，並非將本發明限制於此。
為了將感測電路12的信號往上傳到上方的電路板上， 感測元晶片20更包含一第一電性輸出入結構26，位於回饋腔體結構25的周圍，第一電性輸出入結構26具有多個第一連接墊28，透過此等部分半導體本體21所形成的導電柱27’，以電性連接至感測電路12，其中導電柱27'為整個導電路徑29'的一部分。因此，微型回饋腔感測器100可以更包含一電路板50，設置於第一電性輸出入結構26的上方，並電連接至此等第一連接墊28，譬如是透過多個連接部60而電連接至第一連接墊28。於一例子中，連接部60可以是錫球，利用球柵陣列封裝(Ball Grid Array，簡稱BGA)的方式進行封裝。當然，其他電連接方式亦可被採用。
此外，由於使用半導體製程來製作，所以第一電極板231與第二電極板232的材料譬如是多晶矽，第一電性輸出入結構26的一導體連接層262也是由多晶矽所製作出。因此，第二電極板232、第一電極板231與導體連接層262可以在同一系列的製程中完成。因此，導體連接層262的一上表面263與感測元結構23之一上表面233位於同一平面上。
為了提供前腔，微型回饋腔感測器100可以更包含一遮蔽晶片30，具有一低阻值的半導體本體31、一第一端部32以及一第二端部34。第二端部34連接至感測元晶片20之第一端部22，以及去除部分遮蔽晶片30的半導體本體31以露出部分或全部的感測元結構23而形成之一開放工作腔35。感測元結構23感測經由開放工作腔35所接收的物理訊號而產生感測信號。
值得注意的是，導體連接層14上有絕緣層71，絕緣層71設置於第一接合結構41之間以及第二接合結構42之間，以提供絕緣的效果。此外，第一電極板231與第二電極板232之間的部分 絕緣層72係被去除(通稱犧牲層蝕刻)，部分絕緣層72被保留用以支撐第一電極板231與第二電極板232，而且第二電極板232與半導體本體31之間也形成有絕緣層73。再者，半導體本體21與第一電極板231之間也形成有絕緣層74，當然為了製造及電性考慮，上述絕緣層可以為單一或複合層材料。
圖2A至圖4C顯示依據本發明第一實施例的微型回饋腔感測器的製造方法的各步驟的局部剖視圖。首先，如圖1所示，提供一個半導體基底10，其具有一感測電路12，並於半導體基底10上形成一第一接合結構41。此外，如圖2A至3C所示，提供一複合結構層200，其包含：一第二接合結構42；一感測結構層220，位於第二接合結構42上；以及一個半導體基板210，位於感測結構層220上。此外，如圖4A所示，將複合結構層200透過第一接合結構41及第二接合結構42進行接合，以形成接合結構層40。當第二接合結構42不存在時，亦可進行接合，如上所述。於此情況下，則是將複合結構層200透過第一接合結構41與半導體基底10進行接合，以形成接合結構層40。
然後，如圖4A至圖4C所示(配合參考圖1)，移除複合結構層200的一部分，以形成：一感測元晶片20，具有一低阻值的半導體本體21、一第一端部22及一第二端部24，半導體本體21中形成有多個導電柱27，第一端部22形成有至少一感測元結構23，第二端部24係透過接合結構層40連接至半導體基底10，至少一感測元結構23的下方與半導體基底10之間形成一回饋腔體結構25，至少一感測元結構23係透過此等導電柱27以電性連接至感測電路12。
移除複合結構層200的一部分的步驟所形成的感測元晶片20可以更包含第一電性輸出入結構26以及遮蔽晶片30，如圖4C與圖1所示。上述的製程都可以使用晶圓級的製程來完成，以達成大量生產的目的。
詳言之，如圖2A所示，提供一個半導體基板301，並於半導體基板301上形成一個圖案化的絕緣層302。然後，如圖2B所示，在半導體基板301以及絕緣層302上形成一個圖案化的第一電極板層303，其具有多個凹槽304。接著，如圖2C所示，於第一電極板層303及凹槽304上形成一個圖案化的絕緣層305，絕緣層305具有多個凹槽306以露出部分的第一電極板層303。然後，如圖2D所示，於絕緣層305與第一電極板層303上形成一個圖案化的第二電極板層307，填滿凹槽306。接著，如圖2E所示，於第二電極板層307上形成多個第一連接墊28。然後，如圖2F所示，移除部分的第二電極板層307，以形成多個凹槽308，並於第二電極板層307與凹槽308中形成一絕緣層309，並在絕緣層309上形成多個凹槽310，以露出第一連接墊28，值得說明的是，上述製程更可以包括利用化學機械研磨(Chemical-Mechanical Polishing,CMP)將不平整的表面，研磨成平坦表面，以利厚度控制，並且，上述絕緣層，甚或電極板層，也可以不是單一材料，更可以包含複合層材料，例如絕緣層可以是氧化矽、氮化矽、氧化鋁、碳化矽(SiC)、類碳鑽膜(Diamond like carbon)等等單一層或組合層，而電極板層在本實施例為多晶矽，當然也可以是與上述絕緣層材料組合而成的複合結構，例如絕緣層/多晶矽/絕緣層。
然後，如圖3A所示，將一個半導體基板400附著至絕 緣層309上，在本實施例中兩者係透過低溫接合方式(low temperature fusion bonding)形成具有氫鍵強度的介面。當然在形成低溫接合之前，更可以包括水清洗及例如低濃度氫氟酸以去除半導體基板400表面的氧化層(HF dip)，為了達到表面活化，更可以包括表面電漿(plasma)處理，例如暴露在氧氣(O2)及氮氣(N2)的電漿環境下，而且為了讓接合的表面有很好的平坦度，更可以利用化學機械研磨法(CMP)將待接合的表面予以拋光及拋平。接著，如圖3B所示，在半導體基板301的下表面311形成圖案化的第二接合結構42。然後，如圖3C所示，以第二接合結構42作為遮罩進行蝕刻，以移除部分的半導體基板301，而形成具有感測結構層220的複合結構層200。另一種製造實施方式是於圖3C的對應步驟中，可以直接去除位於第一電極板231與第二電極板232之間的部分絕緣層72(通稱犧牲層蝕刻，請對應參照圖1)，以完成該電容式感測元結構。
接著，如圖4A所示，將複合結構層200透過第一接合結構41及第二接合結構42進行接合，以形成包含第一接合結構41與第二接合結構42的接合結構層40。然後，如圖4B所示，移除半導體基板210的一部分，以將半導體基板210變薄，目的是縮短前腔距離，在本實施例，該前腔距離<100um，當然不限定於此。然後，移除部分的半導體基板210，以形成半導體本體31，並移除部分的絕緣層305，以形成間隙235。
上述的製程有關於電容式感測技術。當使用壓電或壓阻式感測技術時，例如絕緣層305換成壓電材料層，而第一與第二電極板則形成為該壓電材料層的接觸電極。具有通常知識者可以輕易推敲而得，故於此不再贅述。
圖5顯示依據本發明第二實施例的微型回饋腔感測器100'的局部剖視圖。如圖5所示，本實施例係類似於第一實施例，不同之處在於遮蔽晶片30更包含一第二電性輸出入結構36，位於開放工作腔35的周圍以及第一電性輸出入結構26上，第二電性輸出入結構36具有多個第二連接墊38，分別電連接至此等第一連接墊28，而第二電性輸出入結構36更包含多個垂直導體363，貫穿遮蔽晶片30而電連接至此等第二連接墊38及此等第一連接墊28。此外，遮蔽晶片30包含一外露導體層37，電連接至一固定電位CV，譬如是接地電位或其他電位，使半導體本體31成為非浮動狀態，避免雜訊干擾感測結果。值得注意的是，亦可使用連接部60來將外露導體層37連接至電路板50的固定電位。
此外，電路板50設置於遮蔽晶片30的上方，並電連接至此等第二連接墊38。如此一來，物理訊號是透過電路板50與此等第二連接墊38之間的空隙進入開放工作腔35。
圖6A至圖6D顯示依據本發明第二實施例的微型回饋腔感測器的製造方法的各步驟的局部剖視圖。本實施例的製造方法的前段過程類似於圖2A至圖4B，於此不再贅述類似的部分。
首先，如圖6A所示，在半導體基板210上形成多個溝槽211。然後，如圖6B所示，在溝槽211中形成垂直導體363，在本實施例中，該垂直導體可以是鎢(W)、銅(Cu)等等。接著，如圖6C所示，在半導體基板210及垂直導體363上形成多個第二連接墊38及多個外露導體層37。接著，如圖6D所示，移除部分的半導體基板210以形成感測元晶片20。因此，如圖6D與圖5所示，此感測元晶片20更包含一第一電性輸出入結構26，位於回饋腔體結構25的 周圍，第一電性輸出入結構26具有多個第一連接墊28，透過此等部分半導體本體21所形成的導電柱27'，以電性連接至感測電路12，而遮蔽晶片30更包含一第二電性輸出入結構36，位於開放工作腔35的周圍以及第一電性輸出入結構26上，第二電性輸出入結構36具有多個第二連接墊38，分別電連接至此等第一連接墊28。
圖7顯示依據本發明第三實施例的微型回饋腔感測器100"的局部剖視圖。如圖7所示，本實施例係類似於第二實施例，不同之處在於有兩個微型回饋腔感測器被整合在一起。因此，半導體基底10更具有一第二感測電路12A，感測元晶片20更具有至少一第二感測元結構23A，半導體本體21中形成有多個第二導電柱27A及27A'，至少一第二感測元結構23A、半導體基底10與半導體本體21之間形成一第二回饋腔體結構25A。值得注意的是，第二感測元結構23A的第一電極板也可以是有孔洞H的，而不是密閉的，這樣在第一電極板231A與第二電極板232A中間的絕緣層(譬如是氧化層，當作犧牲層)才能被去除。此外，至少一第二感測元結構23A係透過此等第二導電柱27A以電性連接至第二感測電路12A，其中第二導電柱27A為整個第二導電路徑29A的一部分。再者，第一連接墊28透過此等部分半導體本體21所形成的第二導電柱27A’，以電性連接至感測電路12，其中導電柱27A'為整個第二導電路徑29'的一部分。藉由此結構，至少一第二感測元結構23A與第二回饋腔體結構25A共同反應一外界輸入的第二物理訊號而產生一第二感測信號輸出至第二感測電路12A。
圖8A與圖8B顯示依據本發明各實施例的微型回饋腔感測器的感測元結構的另一個例子的局部剖視圖及俯視示意圖。如 圖8A與圖8B所示，感測元結構23'為一懸浮結構，用於感測一物理訊號而變形，懸浮結構包含一第一電極板231，一壓電材料層234以及一第二電極板232。第一電極板231設置於半導體本體21上。壓電材料層234設置於第一電極板231上。第二電極板232設置於壓電材料層234上，壓電材料層234變形以產生感測信號。第二電極板232上開設有凹槽236，以提供變形的能力。
圖9顯示依據本發明各實施例的微型回饋腔感測器的半導體基底10'的另一個例子的局部剖視圖。如圖9所示，半導體基底10'包含一第一矽基板11、一模塑料層13以及一導體連接層14。第一矽基板11具有感測電路12。模塑料層13包圍第一矽基板11的一個或多個側面15。導體連接層14位於第一矽基板11及模塑料層13上，並將感測電路12電連接至感測元晶片20。此實施例的優點在於半導體基底10'的體積很小，但是可以藉由扇出的方式來加大回饋腔體結構25的腔體容積。
圖10顯示依據本發明第四實施例的微型回饋腔感測器100C的局部剖視圖。如圖10所示，本實施例類似於第一實施例，不同之處在於遮蔽晶片30包含一整合式導體層80，該整合式導體層位於該半導體本體31，更貫穿該半導體本體31及該感測元晶片20之一部分，而電連接至該感測元晶片20之一電性輸出入結構26，以電連接至該感測電路12。亦即，外露導體層37與導體連接層262整體連接在一起構成整合式導體層80，可以是相同或不同的的導體材料所形成。故導體連接層262與外露導體層37可被視為是整合式導體層80的一部分，使得整合式導體層80除了外露於半導體本體31上以外，還更進一步貫穿半導體本體31、絕緣層73B、73A、73、72 而直接連接導體連接層262，而進一步連接至第一電性輸出入結構26的導電柱27'。外露導體層37也構成開放工作腔35的部分邊界，也具有遮蔽雜訊干擾的效果。微型回饋腔感測器100C更包含一電路板50，設置於遮蔽晶片30的上方，並電連接至遮蔽晶片30上的多個連接墊28，其中物理訊號是透過電路板50與此等連接墊28之間的空隙進入開放工作腔35，當然也可以從對應至開放工作腔35的電路板50的開口50C進入。微型回饋腔感測器100C可以更包含一電路板50，設置於遮蔽晶片30的上方，並電連接至遮蔽晶片30上的多個連接墊28，其中物理訊號是透過電路板50與此等連接墊28之間的空隙進入開放工作腔35。
圖11A至圖12F顯示依據本發明第四實施例的微型回饋腔感測器的製造方法的各步驟的局部剖視圖。本實施例的製造方法係類似於第一實施例，所以類似的製程所使用的材料及特性可以應用至所有實施例。
如圖11A所示，提供低阻值(譬如<0.01歐姆-公分)的半導體基板301，稱為第一啞晶圓(dummy wafer)，並於半導體基板301上形成一個圖案化的絕緣層302(第一絕緣層)，譬如是熱氧化物(thermal oxide)，當然也可結合另一蝕刻抑止層，例如氮化物等等，其中配合一道遮罩當作蝕刻抑止層，使用第一道光罩執行光刻以移除第一絕緣層。
如圖11B所示，在半導體基板301以及絕緣層302上形成一個圖案化的第一電極板層303，其具有多個凹槽304。譬如使用第一道LPCVD(低壓化學氣相沈積)形成N型低阻值(譬如<0.01歐姆-公分)的多晶矽，最好是製成過程雜質摻雜提高其導電性，以作為薄 膜材料。同時也可以進一步在攝氏1000度以上進行退火(annealing)以將應力穩定化，其中使用第二道遮罩進行光刻以移除一部分的第一多晶矽(303)。
如圖11C所示，於第一電極板層303及凹槽304上形成一個圖案化的絕緣層305，絕緣層305具有多個凹槽306以露出部分的第一電極板層303。絕緣層305為第二絕緣層，材料可以是氧化物，當作犧牲層，厚度小於2微米，可能需要化學機械拋光(CMP)以將氧化層的表面平坦化。接著，使用第三道遮罩進行光刻以移除部分氧化層面，其中可加上一道遮罩來供波紋或凹處(dimple)使用，以提供抗靜電沾黏的目的(anti-stiction purpose)。圖11A至圖11C可以與圖2A至2C相同。
如圖11D所示，於絕緣層305與第一電極板層303上形成一個圖案化的第二電極板層307，填滿凹槽306。亦即，利用第二道LPCVD形成N型低阻值(譬如<0.01歐姆-公分)的多晶矽，當作背板(back-plate)，製造參數可以類似第一電極板層，包括在攝氏1000度以上進行退火(annealing)以將應力穩定化，其中使用第四道遮罩進行光刻以移除一部分的第二多晶矽(307)。
如圖11E所示，於第二電極板層307及露出的絕緣層305上形成絕緣層73，稱為第三絕緣層，其材料是氧化物，當作另一犧牲層，可能需要CMP以將氧化層的表面平坦化。接著，在絕緣層73上形成絕緣層73A，稱為第四絕緣層，材料可以是氮化物，也可以是氧化鋁、碳化矽，類碳鑽膜等等，當作蝕刻抑止層。然後，在絕緣層73A上形成絕緣層73B，稱為第五絕緣層，其材料可以是氧化物，用來作熔接(fusion bonding)用，可能需要CMP以將氧化層的表 面平坦化。並且，上述絕緣層，甚或電極板層，也可以不是單一材料，更可以包含複合層材料，例如絕緣層可以是氧化矽、氮化矽、氧化鋁、碳化矽(SiC)、類碳鑽膜(Diamond like carbon)等等單一層或組合層，而電極板層在本實施例為多晶矽，當然也可以是與上述絕緣層材料組合而成的複合結構，例如絕緣層/多晶矽/絕緣層。
如圖11F所示，將半導體本體31(又稱為第二啞晶圓，規格可與第一啞晶圓相同)熔接至絕緣層73B，在本實施例中兩者係透過低溫接合方式(low temperature fusion bonding)形成具有氫鍵強度的介面。當然在形成低溫接合之前，更可以包括水清洗及例如低濃度氫氟酸以去除半導體基板400表面的氧化層(HF dip)，為了達到表面活化，更可以包括表面電漿(plasma)處理，例如暴露在氧氣(O2)及氮氣(N2)的電漿環境下，而且為了讓接合的表面有很好的平坦度，更可以利用化學機械研磨法(CMP)將待接合的表面予以拋光及拋平。並且可以利用高溫退火至700度C以上以增強接合強度，為了薄型化起見，可以在熔接後將第二啞晶圓磨薄，譬如磨掉假想線所繪製的部分。
如圖11G所示，形成溝槽39，其貫穿半導體本體31、以及絕緣層73B、73A及73，以露出與第二電極板層37屬於同一層的多晶矽。可以使用第五道遮罩(譬如使用氧化物來當作硬式遮罩)來進行光刻，使用的是矽的深蝕刻技術，自對準地蝕刻氧化物/氮化物/氧化物。
如圖11G所示，於溝槽39中及半導體本體31上形成外露導體層37，可稱為第三多晶矽，但本發明當然不限於此，其他導體材料包刮金屬材料也可以。可以是用多晶矽沈積技術，與第一 第二多晶矽沈積的條件可相同或不同。
如圖12A所示，於半導體基板301的背面形成第二接合結構42。譬如，可先將半導體基板301磨薄至大約400微米，然後在。然後，第一接合結構41與第二接合結構42的材料可以是選自於鋁、銅、鍺、金、錫、銦、矽等等所組成的群組。舉例而言，第一接合結構41的材料為鋁，而第二接合結構42的材料為鍺，其中鋁和鍺可以在約420℃形成共晶接合(eutectic bonding)，並且這兩種材料與CMOS製程相容，更適合應用於本實施例具有積體電路整合的設計。另外有種情況，第二接合結構42是不存在的，半導體本體21的矽材料本身就可以是第二接合結構42的材料，而此時第一接合結構41可以是金(Au)。在此半導體基板301的背面沈積譬如鍺(Ge)的金屬層，接著利用第六道遮罩來對Ge層施以光刻而圖案化。
如圖12B所示，使用第七道遮罩(也可使用氧化物沈積層當作硬式遮罩)來進行矽的深蝕刻達到譬如400微米，以形成多個溝槽。
如圖12C所示，移除部分的絕緣層302與305(犧牲層)，以露出第一電極板231及形成間隙235及235'。操作時，可以使用緩衝氧化物蝕刻劑(BOE)或蒸汽氫氟酸(Vapor HF)。
如圖12D所示，將圖12C的結構接合至半導體基底10，半導體基底10上已經形成有第一接合結構41及感測電路12，其與第二接合結構42共晶接合在一起，以形成回饋腔體結構25。半導體基底10譬如是屬於麥克風晶圓的一部分。然後，於外露導體層37上形成多個第一連接墊28。可先在外露導體層37上形成一金屬層，然後使用第八道遮罩來進行光刻，亦可加上一道遮罩以供焊接遮罩 使用。
如圖12E所示，形成開放工作腔35，其貫通外露導體層37、半導體本體31以及絕緣層73B、73A和73，並與圖12C的間隙235'結合成一體。製作時，可以使用第九道遮罩來進行光刻(可使用氧化物當作硬式遮罩)，執行矽的深蝕刻，自對準地蝕刻氧化物/氮化物。
如圖12F所示，可以將晶圓級的產品進行切割及進行焊接，利用錫球當作連接部60，以將第一連接墊28焊接至電路板50，如圖10所示。
圖13顯示依據本發明第五實施例的微型回饋腔感測器100D的局部剖視圖。如圖13所示，本實施例類似於第四實施例，不同之處在於第一連接墊28係設置於半導體基底10的下表面16，透過半導體基底10中形成的連接墊18及導體插塞17電連接至感測電路12。因此，電路板50設置於半導體基底10的下方，並電連接至半導體基底10的下表面16上的多個第一連接墊28。此亦為一種可行的方案。值得注意的是，第四與第五實施例的製造方法，更相容於半導體製程，且更適合大量生產。
藉由上述實施例，可以讓微型回饋腔感測器當作聲波感測器(例如麥克風)、超聲波感測器使用，也可以當作壓力感測器使用，也可以是同時具有例如麥克風與壓力感測器的功能，達到感測器整合的效果。當然也不限定於此，其他可以藉由回饋腔體設計達到提升感測器品質的其他類型感測器，例如熱感應式(thermal-type)，移動式(motion-type)等等感測器也都可以適用於本發明之結構及製程。此外，本發明利用晶圓級的製造技術，可以大量生產，降低成 本。再者，本發明的製造方式可以達到大幅加大工作腔(背腔)的體積，降低麥克風的前腔體積，亦可以大幅縮小微型回饋腔感測器的尺寸。
在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅用以方便說明本發明之技術內容，而非將本發明狹義地限制於上述實施例，在不超出本發明之精神及以下申請專利範圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本發明之範圍。
H‧‧‧孔洞
X‧‧‧軸
Z‧‧‧軸
10‧‧‧半導體基底
11‧‧‧第一矽基板
12‧‧‧感測電路
14‧‧‧導體連接層
20‧‧‧感測元晶片
21‧‧‧半導體本體
22‧‧‧第一端部
23‧‧‧感測元結構
24‧‧‧第二端部
25‧‧‧回饋腔體結構
26‧‧‧第一電性輸出入結構
27、27'‧‧‧導電柱
28‧‧‧第一連接墊
29、29'‧‧‧導電路徑
30‧‧‧遮蔽晶片
31‧‧‧半導體本體
32‧‧‧第一端部
34‧‧‧第二端部
35‧‧‧開放工作腔
40‧‧‧接合結構層
41‧‧‧第一接合結構
42‧‧‧第二接合結構
50‧‧‧電路板
60‧‧‧連接部
71‧‧‧絕緣層
72‧‧‧絕緣層
73‧‧‧絕緣層
74‧‧‧絕緣層
100‧‧‧微型回饋腔感測器
231‧‧‧第一電極板
232‧‧‧第二電極板
233‧‧‧上表面
235‧‧‧間隙
262‧‧‧導體連接層
263‧‧‧上表面

Claims (20)

  1. 一種微型回饋腔感測器，至少包含：一個半導體基底，具有一感測電路；一接合結構層，位於該半導體基底上；以及一感測元晶片，具有一低阻值的半導體本體、一第一端部及一第二端部，該半導體本體中形成有多個導電柱，該第一端部形成有至少一感測元結構，該第二端部係透過該接合結構層連接至該半導體基底，該至少一感測元結構、該半導體基底與該半導體本體之間形成一回饋腔體結構，該至少一感測元結構係透過該等導電柱以電性連接至該感測電路，其中：該至少一感測元結構與該回饋腔體結構共同反應一外界輸入的物理訊號而產生一感測信號輸出至該感測電路。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之微型回饋腔感測器，其中該感測元晶片更包含一第一電性輸出入結構，位於該回饋腔體結構的周圍，該第一電性輸出入結構具有多個第一連接墊，透過該等導電柱以電性連接至該感測電路。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之微型回饋腔感測器，其中該第一電性輸出入結構具有一導體連接層，該導體連接層的一上表面與該感測元結構之一上表面位於同一平面上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之微型回饋腔感測器，更包含一遮蔽晶片，具有一低阻值的半導體本體、一第一端部以 及一第二端部，該遮蔽晶片的該第二端部連接至該感測元晶片之該第一端部，以及去除部分該遮蔽晶片的該半導體本體以露出部分或全部的該感測元結構而形成之一開放工作腔，該感測元結構感測經由該開放工作腔所接收的該物理訊號而產生該感測信號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之微型回饋腔感測器，其中該感測元晶片更包含一第一電性輸出入結構，位於該回饋腔體結構的周圍，該第一電性輸出入結構具有多個第一連接墊，透過該等導電柱以電性連接至該感測電路，該遮蔽晶片更包含一第二電性輸出入結構，位於該開放工作腔的周圍以及該第一電性輸出入結構上，該第二電性輸出入結構具有多個第二連接墊，分別電連接至該等第一連接墊。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之微型回饋腔感測器，更包含：一電路板，設置於該遮蔽晶片的上方，並電連接至該等第二連接墊，其中該物理訊號是透過該電路板與該等第二連接墊之間的空隙進入該開放工作腔。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之微型回饋腔感測器，其中該第二電性輸出入結構更包含：多個垂直導體，貫穿該遮蔽晶片而電連接至該等第二連接墊及該等第一連接墊。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之微型回饋腔感測器，其中該感測元結構包含： 一第一電極板，固定地設置於該半導體本體上，並具有多個孔洞；以及一第二電極板，可動地設置於該第一電極板的上方，該第一電極板與該第二電極板形成一感測電容，該第一電極板與該第二電極板之間形成有一間隙。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之微型回饋腔感測器，其中該感測元結構為一懸浮結構，感測該物理訊號而變形，該懸浮結構包含：一第一電極板；一壓電材料層，設置於該第一電極板上；以及一第二電極板，設置於該壓電材料層上。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之微型回饋腔感測器，其中該半導體基底包含：一第一矽基板，具有該感測電路；一模塑料層，包圍該第一矽基板的一個或多個側面；以及一導體連接層，位於該第一矽基板及該模塑料層上，並將該感測電路電連接至該感測元晶片。
  11. 如申請專利範圍第4項所述之微型回饋腔感測器，其中該遮蔽晶片包含一外露導體層，電連接至一固定電位。
  12. 如申請專利範圍第4項所述之微型回饋腔感測器，其中該遮蔽晶片包含一外露導體層，該整合式導體層位於該遮蔽晶片之該半導體本體上，且更貫穿該遮蔽晶片之該半導 體本體及該感測元晶片之一部分，而電連接至該感測元晶片之一電性輸出入結構，以電連接至該感測電路。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之微型回饋腔感測器，更包含：一電路板，設置於該遮蔽晶片的上方，並電連接至該遮蔽晶片上的多個連接墊，其中該物理訊號是透過該電路板與該等連接墊之間的空隙進入該開放工作腔。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之微型回饋腔感測器，更包含：一電路板，設置於該半導體基底的下方，並電連接至該半導體基底的一下表面上的多個連接墊。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之微型回饋腔感測器，其中：該半導體基底更具有一第二感測電路；該感測元晶片更具有至少一第二感測元結構，該半導體本體中形成有多個第二導電柱，該至少一第二感測元結構、該半導體基底與該半導體本體之間形成一第二回饋腔體結構，該至少一第二感測元結構係透過該等第二導電柱以電性連接至該第二感測電路，其中：該至少一第二感測元結構與該第二回饋腔體結構共同反應一外界輸入的第二物理訊號而產生一第二感測信號輸出至該第二感測電路。
  16. 一種微型回饋腔感測器的製造方法，至少包含以下步驟： 提供一個半導體基底，具有一感測電路；於該半導體基底上形成一第一接合結構；提供一複合結構層，包含：一感測結構層；以及一個半導體基板，位於該感測結構層上；將該複合結構層透過該第一接合結構與該半導體基底進行接合，以形成一接合結構層；移除該複合結構層的一部分，以形成：一感測元晶片，具有一低阻值的半導體本體、一第一端部及一第二端部，該半導體本體中形成有多個導電柱，該第一端部形成有至少一感測元結構，該第二端部係透過該接合結構層連接至該半導體基底，該至少一感測元結構的下方與該半導體基底之間形成一回饋腔體結構，該至少一感測元結構係透過該等導電柱以電性連接至該感測電路，其中：該至少一感測元結構與該回饋腔體結構共同反應一外界輸入的物理訊號而產生一感測信號輸出至該感測電路。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的微型回饋腔感測器的製造方法，其中移除該複合結構層的一部分的步驟所形成的感測元晶片更包含一第一電性輸出入結構，位於該回饋腔體結構的周圍，該第一電性輸出入結構具有多個第一連接墊，透過該等導電柱以電性連接至該感測電路。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的微型回饋腔感測器的製造方法，其中移除該複合結構層的一部分的步驟所形成的 感測元晶片更包含一遮蔽晶片，具有一低阻值的半導體本體、一第一端部以及一第二端部，該遮蔽晶片的該第二端部連接至該感測元晶片之該第一端部，以及去除部分該遮蔽晶片的該半導體本體以露出部分或全部的該感測元結構而形成之一開放工作腔，該感測元結構感測經由該開放工作腔所接收的該物理訊號而產生該感測信號。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的微型回饋腔感測器的製造方法，其中移除該複合結構層的一部分的步驟所形成的感測元晶片更包含一第一電性輸出入結構，位於該回饋腔體結構的周圍，該第一電性輸出入結構具有多個第一連接墊，透過該等導電柱以電性連接至該感測電路，而該遮蔽晶片更包含一第二電性輸出入結構，位於該開放工作腔的周圍以及該第一電性輸出入結構上，該第二電性輸出入結構具有多個第二連接墊，分別電連接至該等第一連接墊。
  20. 如申請專利範圍第18項所述的微型回饋腔感測器的製造方法，其中該遮蔽晶片包含一整合式導體層，該整合式導體層位於該遮蔽晶片之該半導體本體上，且更貫穿該遮蔽晶片之該半導體本體及該感測元晶片之一部分，而電連接至該感測元晶片之一電性輸出入結構，以電連接至該感測電路。
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