TWI735990B - 感測器及用於形成感測器的方法 - Google Patents

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Abstract

在一些實施例中，提供一種感測器。所述感測器包括： 微機電系統(MEMS)基底，設置在積體晶片(IC)之上，其中積體晶片界定第一空腔的下部部分及第二空腔的下部部分，且其中第一空腔具有與第二空腔的操作壓力不同的第一操作壓力。頂蓋基底設置在微機電系統基底之上，其中頂蓋基底的第一對側壁局部地界定第一空腔的上部部分，且頂蓋基底的第二對側壁局部地界定第二空腔的上部部分。感測器區域及虛設區域二者設置在第一空腔中，感測器區域包括微機電系統基底的能夠移動的部分，虛設區域包括微機電系統基底的固定部分。壓力增強結構設置在虛設區域中。

Description

感測器及用於形成感測器的方法
本發明實施例是有關於一種具有用於壓力增強的虛設區域的微機電系統裝置。
微機電系統(Microelectromechanical system，MEMS)裝置是對機械元件與電性元件進行整合以感測物理量和/或依據周圍環境進行作用的微觀裝置。近年來，MEMS裝置已變得越來越普遍。舉例來說，MEMS加速度計及運動感測器通常存在於氣囊展開系統(airbag deployment system)、平板電腦及智慧型電話中。
本發明實施例的一種感測器包括：微機電系統(MEMS)基底，設置在積體晶片(IC)之上。所述積體晶片界定第一空腔的下部部分及第二空腔的下部部分，其中所述第一空腔具有與所述第二空腔的操作壓力不同的第一操作壓力。頂蓋基底設置在所述微機電系統基底之上，其中所述頂蓋基底的第一對側壁局部地 界定所述第一空腔的上部部分，且所述頂蓋基底的第二對側壁局部地界定所述第二空腔的上部部分。感測器區域及虛設區域設置在所述第一空腔中。所述感測器區域包括所述微機電系統基底的能夠移動的部分，且所述虛設區域包括所述微機電系統基底的固定部分。壓力增強結構設置在所述虛設區域中。
本發明實施例的一種感測器包括：積體晶片(IC)，界定第一密封空腔的下部部分及第二密封空腔的下部部分。微機電系統(MEMS)基底設置在所述積體晶片之上。所述微機電系統基底具有第一能夠移動的部分及第一固定部分以及第二能夠移動的部分及第二固定部分，所述第一能夠移動的部分及所述第一固定部分二者設置在所述第一密封空腔中，所述第二能夠移動的部分及所述第二固定部分二者設置在所述第二密封空腔中。頂蓋基底設置在所述微機電系統基底之上，其中所述頂蓋基底局部地界定所述第一密封空腔的上部部分及所述第二密封空腔的上部部分。結合結構設置在所述微機電系統基底與所述頂蓋基底之間，其中所述結合結構的一部分將所述第一密封空腔與所述第二密封空腔分隔開。第一壓力增強結構設置在所述第一固定部分中，其中所述第一壓力增強結構被配置成將所述第一密封空腔的壓力從密封壓力改變成不同於所述密封壓力的第一操作壓力，所述密封壓力對應於使所述第一密封空腔及所述第二密封空腔被密封的壓力。
本發明實施例的一種用於形成感測器的方法包括以下步驟。形成具有設置在晶片基底上的內連結構的積體晶片，其中所 述內連結構包括鈍化層。在所述鈍化層中形成第一開口及第二開口，其中所述第一開口與所述第二開口間隔開。在微機電系統(MEMS)基底中形成第三開口。將所述微機電系統基底結合到所述鈍化層，以使得所述第三開口直接上覆在所述第二開口上且向所述第二開口敞開，從而形成由所述第三開口及所述第二開口界定的壓力增強結構以及由所述第一開口界定的空腔的下部部分。在將所述微機電系統基底結合到所述鈍化層之後，在所述微機電系統基底中形成直接上覆在所述空腔的所述下部部分上的能夠移動的元件，且形成穿過所述微機電系統基底的上表面延伸到所述壓力增強結構的通道。在頂蓋基底中形成第四開口。將所述頂蓋基底結合到所述微機電系統基底以密封所述空腔及所述壓力增強結構二者，其中所述第四開口的側壁局部地界定所述空腔的上部部分，且其中所述空腔的所述上部部分與所述壓力增強結構及所述空腔的所述下部部分二者流體連通。
100、500:感測器
102、102a、102b:微機電系統(MEMS)裝置
104:感測器區域
104a、104b、104c、104d:感測器區域
106:虛設區域
106a、106b:虛設區域
108:積體晶片(IC)
110:MEMS基底
112:頂蓋基底
114:晶片基底
118:半導體裝置
120:內連結構
122:內連介電結構
124:鈍化層
126:導線
128:導通孔
130:結合結構
132:上部結合環
134:下部結合環
136:空腔
136a:第一空腔
136b:第二空腔
138:一對側壁
138a:第一對側壁
138b:第二對側壁
140:可移動部分
140a:第一可移動部分
140b:第二可移動部分
142、142a、142b:可移動元件
144:繫繩
146:下部部分
146a:第一下部部分
146b:第二下部部分
148、148a、148b:基底穿孔(TSV)
150、150a、150b:TSV焊墊
152:嵌式腔室
154:通道
156:壓力增強結構
202:吸氣結構
302:除氣結構
402:第三部分
702:通氣孔
704:插塞
706:第四部分
902:第一開口
904:第二開口
906:第三開口
1002:第四開口
1004:蝕刻
1702:第五開口
1704:第六開口
1900:流程圖
1902、1904、1906、1908、1910、1912、1914、1916、1918、1920、1922:動作
A-A:線
結合附圖閱讀以下詳細說明，會最好地理解本公開的各個方面。應注意，根據本行業中的標準慣例，各種特徵並非按比例繪製。事實上，為使論述清晰起見，可任意增大或減小各種特徵的尺寸。
圖1A到圖1B示出具有用於壓力增強的虛設區域的感測器的 一些實施例的各種視圖。
圖2示出圖1A的感測器的一些其他實施例的剖視圖。
圖3示出圖1A的感測器的一些其他實施例的剖視圖。
圖4示出圖1A的感測器的一些其他實施例的剖視圖。
圖5A到圖5B示出包括多個MEMS裝置的感測器的一些實施例的各種視圖，所述多個MEMS裝置各自具有用於壓力增強的虛設區域。
圖6示出圖5A的感測器的一些其他實施例的剖視圖。
圖7示出圖5A的感測器的一些其他實施例的剖視圖。
圖8到圖18示出用於形成圖5A到圖5B的感測器的方法的一些實施例的一系列剖視圖。
圖19示出用於形成包括多個MEMS裝置的感測器的方法的一些實施例的流程圖，所述多個MEMS裝置各自具有用於壓力增強的虛設區域。
本公開提供用於實施本公開的不同特徵的許多不同實施例或實例。以下闡述元件及排列的具體實例以簡化本公開。當然，這些僅為實例且不旨在進行限制。舉例來說，以下說明中將第一特徵形成在第二特徵“之上”或第二特徵“上”可包括其中第一特徵與第二特徵被形成為直接接觸的實施例，且也可包括其中第一特徵與第二特徵之間可形成有附加特徵從而使得所述第一特徵 與所述第二特徵可不直接接觸的實施例。另外，本公開可能在各種實例中重複使用參考編號和/或字母。這種重複使用是出於簡潔及清晰的目的，而不是自身指示所論述的各種實施例和/或配置之間的關係。
此外，為易於說明，本文中可能使用例如“在...之下(beneath)”、“在...下方(below)”、“下部的(lower)”、“在...上方(above)”、“上部的(upper)”等空間相對性用語來闡述圖中所示的一個元件或特徵與另一(其他)元件或特徵的關係。所述空間相對性用語旨在除圖中所繪示的取向外還囊括裝置在使用或操作中的不同取向。設備可具有其他取向(旋轉90度或處於其他取向)，且本文中所使用的空間相對性描述語可同樣相應地進行解釋。
在一些實施例中，積體晶片(integrated chip，IC)包括第一微機電系統(MEMS)裝置及第二MEMS裝置，且第一MEMS裝置及第二MEMS裝置取決於不同的壓力。舉例來說，取決於第一壓力的第一MEMS裝置可為3軸加速度計，且取決於與第一壓力不同的第二壓力的第二MEMS裝置可為3軸陀螺儀。通常，用於形成IC的方法包括：在第一壓力下密封第一MEMS裝置的空腔及第二MEMS裝置的空腔；敞開第二MEMS裝置的空腔；以及在第二壓力下重新密封第二MEMS裝置的空腔。然而，敞開及重新密封空腔會增大所述方法的難度，且因此增加製造IC的成本。
在一些實施例中，第一MEMS裝置具有虛設區域。虛設 區域可例如為不具有電佈線(electrical routing)的第一MEMS裝置的固定區域。此外，在一些實施例中，由於在IC中第一MEMS裝置與第二MEMS裝置的集成而出現虛設區域。舉例來說，第一MEMS裝置與第二MEMS裝置的完全不同的最小尺寸可能導致第一MEMS裝置比其它情況下的第一MEMS裝置大，且因此可能導致形成虛設區域。
本申請的各種實施例涉及一種感測器，所述感測器具有帶有用於壓力增強的虛設區域的一個或多個MEMS裝置。舉例來說，所述感測器可包括：第一MEMS裝置，取決於第一MEMS裝置的具有第一操作壓力的空腔；以及第二MEMS裝置，取決於第二MEMS裝置的具有與第一操作壓力不同的第二操作壓力的空腔。在第一MEMS裝置的虛設區域中設置有壓力增強結構。壓力增強結構被配置成將第一MEMS裝置的空腔的壓力從使第一MEMS裝置的空腔及第二MEMS裝置的空腔被密封的壓力改變成第一操作壓力。由於壓力增強結構會改變第一MEMS裝置的空腔的壓力，因此第一MEMS裝置與第二MEMS裝置可以不同的操作壓力(例如，分別以第一操作壓力及第二操作壓力)形成，且不必敞開和/或重新密封第一MEMS裝置或第二MEMS裝置。因此，可減少製造感測器的成本。
圖1A到圖1B示出具有用於壓力增強的虛設區域的感測器100的一些實施例的各種視圖。圖1A示出沿線A-A截取的圖1B的感測器的一些實施例的剖視圖。圖1B示出被移除頂蓋基底 112的圖1A的感測器的俯視圖。
如圖1A到圖1B中所示，感測器100包括微機電系統(MEMS)裝置102。MEMS裝置102可例如為加速度計、陀螺儀、或一些其他MEMS裝置。在一些實施例中，MEMS裝置102包括感測器區域104及虛設區域106。
在一些實施例中，MEMS裝置102由積體晶片(IC)108、MEMS基底110及頂蓋基底112界定。IC 108包括晶片基底114、內連結構120及多個半導體裝置118。在一些實施例中，晶片基底114包括任何類型的半導體本體(例如，單晶矽/互補金屬氧化物半導體(Complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)塊、矽鍺(silicon-germanium，SiGe)、絕緣體上矽(silicon on insulator，SOI)等)。半導體裝置118可為或包含例如金屬氧化物半導體(metal-oxide-semiconductor，MOS)場效應電晶體(field-effect transistor，FET)、一些其它MOS裝置、或一些其它半導體裝置。
內連結構120包括內連介電結構122及鈍化層124。在一些實施例中，內連介電結構122包括一個或多個介電層(例如，一個或多個層間介電層)。此外，內連結構120包括多條導線126(例如，金屬線、金屬焊墊等)以及多個導通孔128(例如，金屬通孔、金屬接觸件等)。鈍化層124上覆在內連介電結構122、導線126及導通孔128上。導線126與導通孔128交替堆疊在內連介電結構122及鈍化層124中。
在一些實施例中，鈍化層124可包含例如氧化物(例如， 二氧化矽(SiO2))、氮化物(例如，氮化矽(例如，SiN))、氮氧化物(例如，氮氧化矽(SiOXNY))、一些其他介電材料、或前述材料的組合。在又一些實施例中，導線126及導通孔128包含例如銅、鋁銅、鎢、鋁、一些其他導電材料、或前述材料的組合。在又一些實施例中，內連介電結構122包含例如以下材料中的一種或多種材料：低介電常數(low-k)介電層(例如，介電常數小於約3.9的電介質)、超低k介電層、氧化物(例如，SiO2)、一些其他介電材料、或前述材料的組合。
MEMS基底110上覆在IC 108上且結合到IC 108。在一些實施例中，MEMS基底110包括任何類型的半導體本體(例如，單晶矽/CMOS塊、矽鍺(SiGe)、絕緣體上矽(SOI)等)。此外，頂蓋基底112上覆在MEMS基底110上且結合到MEMS基底110。在一些實施例中，頂蓋基底112包括任何類型的半導體本體(例如，單晶矽/CMOS塊、矽鍺(SiGe)、絕緣體上矽(SOI)等)。
在一些實施例中，頂蓋基底112通過結合結構130(例如，共晶結合(eutectic bond)結構)結合到MEMS基底110。結合結構130可包括設置在下部結合環134上的上部結合環132。在一些實施例中，下部結合環134可包含例如銅、鋁、金、錫、一些其他結合材料、或前述材料的組合。在又一些實施例中，上部結合環132可包含例如銅、鋁、金、錫、一些其他結合材料、或前述材料的組合。上部結合環132可具有圍繞感測器區域104及虛設區域106二者連續延伸的環形頂部佈局。在再一些實施例中，下 部結合環134可具有圍繞感測器區域104及虛設區域106二者連續延伸的環形頂部佈局。
在一些實施例中，頂蓋基底112、結合結構130、MEMS基底110及IC 108界定空腔136。在又一些實施例中，空腔136被密封。在又一些實施例中，空腔136具有與在MEMS裝置102已被密封且達到平衡壓力之後MEMS裝置102的壓力對應的操作壓力。在再一些實施例中，操作壓力可介於約0.9毫托(mTorr)與約1標準大氣壓(atm)之間。在又一些實施例中，頂蓋基底112的一對側壁138局部地界定空腔136的上部部分。
MEMS基底110包括可移動部分140。MEMS基底110的可移動部分140被配置成由於施加在感測器100上的外力而相對於感測器100移動。在一些實施例中，MEMS基底110的可移動部分140包括可移動元件142(例如，檢測品質塊(proof mass))及一條或多條繫繩(tether)144，繫繩144將可移動元件142懸掛在空腔136中，以使得可移動元件142可沿軸(例如，x軸、y軸和/或z軸)自由地移動。在又一些實施例中，所述一條或多條繫繩144是MEMS基底110的部分。空腔136的下部部分146設置在可移動部分140正下方且由IC 108局部地界定。在再一些實施例中，空腔136的下部部分146由鈍化層124及一條或多條導線126局部地界定。
在一些實施例中，穿過MEMS基底110延伸到內連結構120的是基底穿孔(through-substrate via，TSV)148。在又一些實 施例中，TSV 148將TSV焊墊150電耦合到內連結構120。在又一些實施例中，TSV焊墊150被配置成檢測可移動元件142的移動，以使得TSV 148可將與可移動元件142的位置對應的訊號傳送到內連結構120。在又一些實施例中，TSV 148可包含例如銅、鎢、鋁、經摻雜的多晶矽、一些其他導電材料、或前述材料的組合。在再一些實施例中，TSV焊墊150可包含例如銅、鋁銅、鋁、金、一些其他導電材料、或前述材料的組合。
在一些實施例中，在MEMS基底110與IC 108之間設置有嵌式腔室(embedded chamber)152。嵌式腔室152通過MEMS基底110及IC 108而與空腔136的下部部分146分隔開。在一些實施例中，嵌式腔室152是多個嵌式腔室中的一個嵌式腔室。
嵌式腔室152通過延伸穿過MEMS基底110的通道154與空腔136的其他部分(例如，下部部分146及上部部分)流體連通。在一些實施例中，通道154是嵌式腔室152與空腔136的其他部分流體連通的唯一路徑。在又一些實施例中，通道154可僅延伸到空腔136的上部部分中，以使得嵌式腔室152通過設置在可移動元件142的側上的開口與空腔136的下部部分146流體連通。在再一些實施例中，通道154具有圓柱形輪廓和/或為正方形形狀、三角形形狀、矩形形狀、圓形形狀或一些其他幾何形狀的頂部佈局。
在一些實施例中，嵌式腔室152的上部部分由MEMS基底110界定。嵌式腔室152的上部部分可例如具有半圓形輪廓、 矩形輪廓、正方形輪廓、三角形輪廓、或一些其他幾何形狀。在又一些實施例中，嵌式腔室152的下部部分由IC 108界定。在又一些實施例中，嵌式腔室的下部部分由鈍化層124和/或一條或多條導線126界定。嵌式腔室152的下部部分可具有矩形輪廓、正方形輪廓、或一些其他幾何形狀。
在一些實施例中，嵌式腔室152的上部部分可具有介於約1微米(μm)與約2,000μm之間的寬度。更具體來說，嵌式腔室152的上部部分的寬度可介於約5μm與約500μm之間。嵌式腔室152的上部部分的寬度可小於嵌式腔室152的下部部分的寬度。在又一些實施例中，嵌式腔室152的下部部分的寬度可介於約1μm與約2,000μm之間。
在又一些實施例中，嵌式腔室152的上部部分的高度可介於MEMS基底110的高度(例如，上表面與下表面之間)的約百分之十與MEMS基底110的高度的約百分之八十之間。在又一些實施例中，嵌式腔室152的上部部分的高度可大於嵌式腔室152的下部部分的高度。
在一些實施例中，嵌式腔室152是壓力增強結構156。壓力增強結構156被配置成改善對空腔136的操作壓力的控制。舉例來說，在其中壓力增強結構156是嵌式腔室152的實施例中，嵌式腔室152被配置成減少在空腔136已被密封之後操作壓力增加的量。在此種實施例中，嵌式腔室152可通過增大空腔136的體積來減少操作壓力增加的量，以使得當在空腔136已被密封之 後氣體從感測器100除氣時，除氣氣體在存在嵌式腔室152的情況下使空腔136內部的壓力增加的量將不會像除氣氣體在不存在嵌式腔室152的情況下使空腔136內部的壓力增加的量一樣多。
壓力增強結構156設置在虛設區域106中。虛設區域106鄰近感測器區域104設置。感測器區域104包括MEMS基底110的第一部分、IC 108的第一部分及頂蓋基底112的第一部分。MEMS基底110的第一部分包括可移動元件142。在一些實施例中，MEMS基底110的第一部分包括MEMS基底110的所有可移動元件(例如，每個可移動元件142、每條繫繩144等)。在又一些實施例中，MEMS基底110的第一部分包括設置在MEMS基底110上/中的所有圖案化特徵(例如，層、開口、結構等)，壓力增強結構156除外。IC 108的第一部分是IC 108的設置在MEMS基底110的第一部分正下方的區域，且頂蓋基底112的第一部分是頂蓋基底112的設置在MEMS基底110的第一部分正上方的區域。
在一些實施例中，感測器區域104設置在頂蓋基底112的所述一對側壁138之間。在又一些實施例中，感測器區域104的周界僅包括四個側(例如，感測器區域可具有單個正方形周界/矩形周界)。應理解，在其他實施例中，感測器區域104的周界可包括任何數目的側且具有任何形狀。
虛設區域106包括MEMS基底110的第二部分、IC 108的第二部分及頂蓋基底112的第二部分。在一些實施例中，虛設區域106包括MEMS基底110的固定部分(例如，當將外力應用 到感測器100時，MEMS基底110的不相對於感測器100移動的一部分)。在一些實施例中，MEMS基底110的第二部分是如下的區域：MEMS基底110的其中設置在MEMS基底110的第二部分中/上的唯一的圖案化特徵(例如，層、空腔、凹陷部等)是壓力增強結構156。IC 108的第二部分是IC 108的設置在MEMS基底110的第一部分正下方的區域，且頂蓋基底112的第一部分是頂蓋基底112的設置在MEMS基底110的第一部分正上方的區域。
在一些實施例中，虛設區域106設置在頂蓋基底112的所述一對側壁138之間。在又一些實施例中，虛設區域106可具有介於約100μm與約2,000μm之間的寬度。在再一些實施例中，頂蓋基底112的下表面的設置在虛設區域106中的一部分可與設置在MEMS基底110的第二部分正下方的最上部導線126間隔開約1μm與約100μm之間。
在一些實施例中，虛設區域106的周界僅包括四個側(例如，虛設區域可具有單個正方形區域/矩形區域)。應理解，在其他實施例中，虛設區域106的周界可包括任何數目的側且具有任何形狀。在又一些實施例中，由於MEMS裝置102與感測器100的其他特徵(例如，邏輯、記憶體、其他MEMS裝置等)的集成而出現虛設區域106。
由於壓力增強結構156設置在虛設區域106中，而未增大感測器100的大小(例如，覆蓋區(footprint))，因此壓力增強結構156可改善對正處於MEMS裝置102的操作壓力下的空腔136 的控制。因此，可改善感測器100的靈敏度。
圖2示出圖1A的感測器100的一些其他實施例的剖視圖。
如圖2中所示，壓力增強結構156是吸氣結構202。吸氣結構202被配置成在空腔136被密封之後降低空腔136內部的壓力，以使得空腔136的壓力可從與使空腔136被密封的壓力對應的密封壓力降低。在此種實施例中，吸氣結構可在空腔被密封之後通過吸收空腔136中的氣體來降低空腔136內部的壓力。
在一些實施例中，吸氣結構202可包含例如鈦、鋯、鈦鋯、鎂、一些其他吸氣材料、或前述材料的組合。在又一些實施例中，吸氣結構202的高度可介於約10奈米(nm)與約1,000nm之間。在再一些實施例中，吸氣結構202的寬度可介於約1μm與約2,000μm之間。
圖3示出圖1A的感測器100的一些其他實施例的剖視圖。
如圖3中所示，壓力增強結構156是除氣結構302。除氣結構302被配置成在空腔136被密封之後增加空腔136內部的壓力，以使得空腔136內部的壓力可從密封壓力增加。在此種實施例中，除氣結構302可在空腔被密封之後通過從除氣結構302進入到空腔136中的除氣氣體來增加空腔136內部的壓力。
在一些實施例中，除氣結構302包含例如氧化物(例如，SiO2)、氮化物(例如，SiN)、氮氧化物(例如，SiOXNY)、一些 其他除氣材料、或前述材料的組合。在又一些實施例中，除氣結構302包含與鈍化層124不同的材料。在又一些實施例中，除氣結構302的寬度可介於約1μm與約2,000μm之間。在又一些實施例中，除氣結構302的高度小於鈍化層124的高度。在又一些實施例中，除氣結構302的高度小於空腔136的下部部分146的高度。
在一些實施例中，MEMS裝置102包括多個可移動元件142。在此種實施例中，可移動元件142中的每一者可沿獨立的軸(例如，x軸、y軸或z軸)移動。在其他實施例中，可移動元件142中的多於一個可移動元件142可在同一軸上移動。
圖4示出圖1A的感測器100的一些其他實施例的剖視圖。
如圖4中所示，壓力增強結構156是頂蓋基底112的第三部分402。頂蓋基底112的第三部分402被配置成增加在空腔136已被密封之後空腔136內部的壓力增加的量。在一些實施例中，頂蓋基底112的第三部分402可通過減小空腔136的體積來增加在密封空腔136之後空腔136內部的壓力增加的量，以使得當氣體從感測器100除氣時，與不存在頂蓋基底112的第三部分402的情況相比，存在頂蓋基底112的第三部分402的情況下的除氣氣體使空腔136中的壓力增加得多。
在一些實施例中，頂蓋基底112的第三部分402由頂蓋基底112的從所述一對側壁138的側壁中的一個側壁在橫向上延 伸穿過虛設區域106的區域局部地界定。在此種實施例中，頂蓋基底112的第三部分402還由頂蓋基底112的從頂蓋基底112的第二部分的下表面垂直地延伸一段距離的區域界定，其中所述距離是從頂蓋基底112的第二部分的下表面到設置在所述一對側壁138之間的頂蓋基底112的下表面的最短距離。在一些實施例中，頂蓋基底112的第三部分402的寬度可介於約1μm與約2,000μm之間。
圖5A到圖5B示出包括多個MEMS裝置102a到102b的感測器500的一些實施例的各種視圖，所述多個MEMS裝置102a到102b各自具有用於壓力增強的虛設區域。圖5A示出沿線A-A截取的圖5B的感測器500的一些實施例的剖視圖。圖5B示出被移除頂蓋基底112的圖5A的感測器500的經簡化的俯視圖。由於多個感測器區域104a到104d及多個虛設區域106a到106b被示出為方塊圖，因此圖5B是“經簡化的”俯視圖。此外，圖5A中的一些共同特徵用“a”或“b”標記，以示出這些共同特徵分別對應於第一MEMS裝置102a或第二MEMS裝置102b。舉例來說，第一空腔136a標記有“a”且對應於第一MEMS裝置102a，且第二空腔136b標記有“b”且對應於第二MEMS裝置102b。
如圖5A到圖5B中所示，感測器500包括第一MEMS裝置102a及第二MEMS裝置102b。在一些實施例中，第一MEMS裝置102a與第二MEMS裝置102b可為不同類型的MEMS裝置。舉例來說，第一MEMS裝置可為加速度計，且第二MEMS裝置 102b可為陀螺儀。
在一些實施例中，第一MEMS裝置102a可包括多個感測器區域104a/104c/104d。舉例來說，第一MEMS裝置102a可包括第一感測器區域104a、第三感測器區域104c及第四感測器區域104d。在又一些實施例中，第一MEMS裝置102a包括鄰近所述多個感測器區域104a/104c/104d設置的第一虛設區域106a。
在一些實施例中，第二MEMS裝置102b包括第二感測器區域104b及第二虛設區域106b。第一MEMS裝置102a及第二MEMS裝置102b可設置在結合結構130的第一部分的相對的側上。在又一些實施例中，第一虛設區域106a設置在所述多個感測器區域104a/104c/104d與結合結構130的第一部分之間。在又一些實施例中，第二感測器區域104b設置在第二虛設區域106b與結合結構130的第一部分之間。在再一些實施例中，第一MEMS裝置102a與第二MEMS裝置102b可具有不同的大小約束(例如，最小特徵大小)，以使得第一MEMS裝置102a和/或第二MEMS裝置102b比假如在感測器包括所述兩個MEMS裝置中的僅一個MEMS裝置的情況下的第一MEMS裝置102a和/或第二MEMS裝置102b大。這些不同的大小約束可導致形成第一虛設區域106a和/或第二虛設區域106b。
在一些實施例中，第一MEMS裝置102a被配置成在第一操作壓力下操作，且第二MEMS裝置102b被配置成在與第一操作壓力不同的第二操作壓力下操作。在一些實施例中，第一操作壓 力大於第二操作壓力。在又一些實施例中，第二操作壓力與第一操作壓力之間的比率可大於或等於1：100。在再一些實施例中，第一操作壓力及第二操作壓力可介於約0.9mTorr與約1atm之間。
在一些實施例中，多於一個壓力增強結構156設置在第一虛設區域106a中。舉例來說，頂蓋基底112的第三部分402及除氣結構302二者可設置在第一虛設區域106a中。在此種實施例中，除氣結構302可在第一空腔136a被密封之後通過從除氣結構302進入到第一空腔136a中的除氣氣體來增加第一空腔136a內部的壓力。此外，頂蓋基底112的第三部分402可通過減小第一空腔136a的體積來增加除氣氣體使第一空腔136a內部的壓力增加的量。應理解，在其他實施例中，頂蓋基底112的第三部分402或除氣結構302可設置在第一虛設區域中。
在一些實施例中，多於一個壓力增強結構156設置在第二虛設區域106b中。舉例來說，嵌式腔室152及吸氣結構202二者可設置在第二虛設區域106b中。在此種實施例中，吸氣結構202可在第二空腔136b被密封之後通過吸收第二空腔136b中的除氣氣體來降低第二空腔136b內部的壓力。此外，嵌式腔室可通過增大第二空腔136b的體積來減少除氣氣體使第二空腔136b內部的壓力增加的量。應理解，在其他實施例中，嵌式腔室152或吸氣結構202可設置在第一虛設區域中。
由於頂蓋基底112的第三部分402及除氣結構302設置在第一虛設區域106a中，且由於嵌式腔室152及吸氣結構202設 置在第二虛設區域106b中，因此第一空腔136a與第二空腔136b可在相同的密封壓力下被密封，同時仍然使第一空腔136a在第一操作壓力下操作且使第二空腔136b在第二操作壓力下操作。因此，通過降低製造感測器500的難度，可減少製造感測器500的成本。
圖6示出圖5A的感測器500的一些其他實施例的剖視圖。
如圖6中所示，除氣結構302可設置在所述多條導線126中的一條導線上。此外，第一虛設區域106a不包括MEMS基底110的一部分。應理解，在一些實施例中，第一虛設區域106a可包括MEMS基底110的可移動部分。在又一些實施例中，可移除MEMS基底110的位於除氣結構302正上方的一部分及鈍化層124的位於除氣結構302正上方的一部分，以使得除氣結構302的上表面及除氣結構302的側壁界定第一空腔136a的側壁。在再一些實施例中，由於除氣結構302的上表面及除氣結構302的側壁界定第一空腔136a的側壁，因此除氣結構302可更高效地增加第一空腔136a內部的壓力。
在一些實施例中，僅自由空間可設置在除氣結構302的上表面與頂蓋基底112的第三部分402的底表面的正中間。在其他實施例中，MEMS基底110的一部分可設置在除氣結構302的上表面與頂蓋基底112的第三部分402的底表面的正中間。在此種實施例中，MEMS基底110的設置在除氣結構302的上表面與 頂蓋基底112的第三部分402的底表面的正中間的部分可為MEMS基底110的可移動部分。
圖7示出圖5A的感測器500的一些其他實施例的剖視圖。
如圖7中所示，在MEMS基底110中設置有一個或多個通氣孔702。在MEMS基底110上及所述一個或多個通氣孔702之上分別設置有一個或多個插塞704。所述一個或多個插塞704被配置成密封對應的空腔136。舉例來說，所述一個或多個插塞704中的一些插塞704可分別設置在所述一個或多個通氣孔702中的一些通氣孔702之上，且被配置成密封第一空腔136a，而所述一個或多個插塞704中的一些其他插塞704可分別設置在所述一個或多個通氣孔702中的一些其他通氣孔702之上，且被配置成密封第二空腔136b。在此種實施例中，感測器500可僅包括兩個半導體基底(例如，MEMS基底110及晶片基底114)。在一些實施例中，所述一個或多個插塞704可包含例如鋁、鈦、氧化物(例如，SiO2)、氮化物(例如，SiN)、氮氧化物(例如，SiOXNY)、非晶矽、鍺等。
在一些實施例中，壓力增強結構156中的一個壓力增強結構156是MEMS基底110的第四部分706。MEMS基底110的第四部分706被配置成在第一空腔136a已被密封之後增加第一空腔136a內部的壓力增加的量。在一些實施例中，第一空腔136a可通過在感測器500處於具有密封壓力的真空腔室中的同時在 MEMS基底110上形成所述一個或多個插塞704中的一些插塞704(例如，通過化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)、物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)等)來密封。在又一些實施例中，MEMS基底110的第四部分706可通過減小第一空腔136a的體積來增加第一空腔136a內部的壓力增加的量，以使得當氣體從感測器500除氣時，與不存在MEMS基底110的第四部分706的情況相比，存在MEMS基底110的第四部分706的情況下的除氣氣體使第一空腔136a中的壓力增加得多。
在一些實施例中，MEMS基底110的第四部分706由MEMS基底110的從第一空腔136a的側壁在橫向上延伸且穿過第一虛設區域106a的區域局部地界定。在此種實施例中，MEMS基底110的第四部分706還由MEMS基底110的從第一可移動元件142a的下表面垂直地延伸一段距離的區域界定，其中所述距離是從第一可移動元件142a的下表面到MEMS基底110的下表面的最短距離。在又一些實施例中，MEMS基底110的第四部分706的寬度可介於約1μm與約2,000μm之間。在再一些實施例中，吸氣結構202設置在MEMS基底110與晶片基底114之間。
圖8到圖18示出用於形成圖5A到圖5B的感測器500的方法的一些實施例的一系列剖視圖。
如圖8中所示，在積體晶片(IC)108中形成除氣結構302(也被稱為壓力增強結構156)。除氣結構302形成在第一虛設區域106a中。在一些實施例中，除氣結構302形成在IC 108的鈍 化層124中。在又一些實施例中，除氣結構302形成有與鈍化層124的上表面共面的上表面。
在一些實施例中，用於形成除氣結構302的製程包括在鈍化層124上形成遮蔽層(未示出)(例如，負型光阻/正型光阻)。此後，將鈍化層124暴露到蝕刻劑(例如，濕式蝕刻劑/乾式蝕刻劑)。蝕刻劑移除鈍化層124的未被遮蔽的部分，從而在鈍化層124中形成開口。隨後，在一些實施例中，將遮蔽層剝除。
此外，在鈍化層124中形成開口之後，在鈍化層124上及開口中沉積除氣層(未示出)。此後，可向除氣層和/或遮蔽層中執行平坦化製程(例如，化學機械拋光(chemical-mechanical polishing，CMP))以移除除氣層的上部部分，從而形成除氣結構302。在又一些實施例中，向鈍化層124中執行平坦化製程，以使鈍化層124的上表面及除氣結構302的上表面平坦化。
在一些實施例中，可通過例如以下製程來沉積除氣層：化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、原子層沉積(atomic layer deposition，ALD)、濺鍍、熱氧化、磊晶、一些其他沉積製程或生長製程、或前述製程的組合。在又一些實施例中，除氣層包含例如氧化物(例如，SiO2)、氮化物(例如，SiN)、氮氧化物(例如，SiOXNY)、一些其他除氣材料、或前述材料的組合。在再一些實施例中，除氣層可包含與鈍化層124不同的材料。
如圖9中所示，在鈍化層124中形成第一開口902、第二開口904及第三開口906。第一開口902形成在第二虛設區域106b 中。在一些實施例中，用於形成第一開口902、第二開口904及第三開口906的製程包括在鈍化層124及除氣結構302上形成遮蔽層(未示出)(例如，負型光阻/正型光阻)。此後，將鈍化層124暴露到蝕刻劑(例如，濕式蝕刻劑/乾式蝕刻劑)。蝕刻劑移除鈍化層124的未被遮蔽的部分，從而形成第一開口902、第二開口904及第三開口906。隨後，在一些實施例中，將遮蔽層剝除。
在一些實施例中，第三開口906可在橫向上延伸到第一虛設區域106a中，以使得所述多條導線126中的一條導線126暴露在第一虛設區域106a中。在此種實施例中，可在已形成第一開口902、第二開口904及第三開口906之後在所述多條導線126中的一條導線126上形成除氣結構302。在又一些此種實施例中，除氣結構302可形成有設置在鈍化層124的上表面下方的上表面(參見例如圖6)。
如圖10中所示，在MEMS基底110中形成第四開口1002。在一些實施例中，第四開口1002可具有半圓形輪廓或一些其他幾何形狀。在又一些實施例中，第四開口1002可為形成在MEMS基底110中的多個開口中的一個開口。第四開口1002可具有介於約1μm與約2,000μm之間的寬度。更具體來說，第四開口1002可具有介於約5μm與約500μm之間的寬度。在又一些實施例中，第四開口1002可具有介於MEMS基底110的高度(例如，上表面與下表面之間)的約百分之十與MEMS基底110的高度的約百分之八十之間的高度。
在一些實施例中，用於形成第四開口1002的製程包括在MEMS基底110上形成遮蔽層(未示出)(例如，負型光阻/正型光阻)。此後，通過將MEMS基底110暴露到蝕刻劑(例如，濕式蝕刻劑/乾式蝕刻劑)來對MEMS基底110執行蝕刻1004(例如，濕式蝕刻/乾式蝕刻)。蝕刻劑移除MEMS基底110的未被遮蔽的部分，從而在MEMS基底110中形成第四開口1002。隨後，在一些實施例中，將遮蔽層剝除。
如圖11中所示，將MEMS基底110結合到IC 108。在一些實施例中，將MEMS基底110結合到IC 108會形成第一空腔136a的第一下部部分146a(參見下文)、第二空腔136b的第二下部部分146b(參見下文)及嵌式腔室152(也被稱為壓力增強結構156)。嵌式腔室152形成在第二虛設區域106b中。
在一些實施例中，用於將MEMS基底110結合到IC 108的製程包括將MEMS基底110翻轉(例如，旋轉180度)。使MEMS基底110與IC 108對準，以使得第四開口1002(參見例如圖10)對準第一開口902(參見例如圖9)的正上方。此後，將MEMS基底110結合到IC 108，從而形成第一空腔136a的第一下部部分146a、第二空腔136b的第二下部部分146b及嵌式腔室152。在一些實施例中，可通過例如直接結合、混合結合、共晶結合、或一些其他結合製程來將MEMS基底110結合到IC 108。在再一些實施例中，在將MEMS基底110結合到IC 108之後，通過移除(例如，通過研磨或CMP)MEMS基底110的上部部分(如圖11中的 虛線所示)而使MEMS基底110薄化。
如圖12中所示，形成穿過MEMS基底110延伸到IC 108的多個基底穿孔(TSV)148a到148b。舉例來說，在第一感測器區域104a中形成第一TSV 148a，且在第二感測器區域104b中形成第二TSV 148b。
在一些實施例中，用於形成所述多個TSV 148a到148b的製程包括在MEMS基底110上形成遮蔽層(未示出)(例如，負型光阻/正型光阻)。此後，將MEMS基底110暴露到蝕刻劑(例如，濕式蝕刻劑/乾式蝕刻劑)。蝕刻劑移除MEMS基底110的未被遮蔽的部分及鈍化層124的下伏部分，從而形成穿過MEMS基底110延伸到IC 108的多個開口(未示出)。
此外，在形成所述多個開口之後，在MEMS基底110上沉積導電層(未示出)並填充所述多個開口。在一些實施例中，導電層包含例如銅、鋁銅、鋁、一些其他導電材料、或前述材料的組合。在又一些實施例中，可通過例如以下製程來沉積導電層：CVD、PVD、ALD、濺鍍、電化學鍍覆、無電鍍覆、一些其他沉積製程、或前述製程的組合。此後，嚮導電層中執行平坦化製程(例如，CMP)以移除導電層的上部部分，從而形成所述多個TSV 148a到148b。
在一些實施例中，用於形成所述多個TSV 148a到148b的製程可包括多種蝕刻製程。舉例來說，可在將MEMS基底110結合到IC 108之前執行第一蝕刻製程，以形成延伸穿過鈍化層124 的第一開口。此後，在將MEMS基底110與IC 108結合在一起之後，可執行第二蝕刻製程以形成延伸穿過MEMS基底110的第二開口。將第一蝕刻製程與第二蝕刻製程對準，以使得第一開口及第二開口形成延伸穿過MEMS基底110及鈍化層124的多個TSV開口。隨後，可在MEMS基底110上沉積導電層(未示出)並填充所述多個TSV開口。應理解，在一些實施例中，在將MEMS基底110結合到IC 108之前，可用導電材料填充第一開口。
如圖13中所示，在MEMS基底110上形成下部結合環134及多個TSV焊墊150a到150b。此外，所述多個TSV焊墊150a到150b分別形成在所述多個TSV 148a到148b上。舉例來說，可在第一TSV 148a上形成第一TSV焊墊150a，且可在第二TSV 148b上形成第二TSV焊墊150b。在一些實施例中，下部結合環134位於第一虛設區域106a與第二感測器區域104b之間，且圍繞第二感測器區域104b及第二虛設區域106b，下部結合環134形成有圍繞第一感測器區域104a及第一虛設區域106a連續延伸的環形頂部佈局。在一些實施例中，下部結合環134與所述多個TSV焊墊150a到150b包含相同的材料。在其他實施例中，下部結合環134與所述多個TSV焊墊150a到150b包含不同的材料。
在一些實施例中，用於形成下部結合環134及所述多個TSV焊墊150a到150b的製程包括在MEMS基底110及所述多個TSV 148a到148b上形成遮蔽層(未示出)(例如，負型光阻/正型光阻)。遮蔽層包括暴露出MEMS基底110的部分及所述多個TSV 148a到148b的部分的多個開口。
此外，然後在遮蔽層上及所述多個開口中沉積導電層(未示出)。在一些實施例中，導電層包含例如鋁、銅、金、錫、一些其他導電材料、或前述材料的組合。在又一些實施例中，可通過例如以下製程來沉積導電層：CVD、PVD、ALD、濺鍍、電化學鍍覆、無電鍍覆、一些其他沉積製程、或前述製程的組合。此後，嚮導電層中執行平坦化製程(例如，CMP)以移除導電層的上部部分，從而形成下部結合環134及所述多個TSV焊墊150a到150b。隨後，在一些實施例中，將遮蔽層剝除。
如圖14中所示，在MEMS基底110上形成吸氣結構202(也被稱為壓力增強結構156)。吸氣結構202形成在第二虛設區域106b中。在一些實施例中，用於形成吸氣結構202的製程包括在MEMS基底110、下部結合環134及所述多個TSV焊墊150a到150b上沉積吸氣層(未示出)。在一些實施例中，吸氣層可包含例如鈦、鋯、鈦鋯、鎂、一些其他吸氣材料、或前述材料的組合。在又一些實施例中，可通過例如以下製程來沉積吸氣層：CVD、PVD、ALD、濺鍍、電化學鍍覆、無電鍍覆、一些其他沉積製程、或前述製程的組合。
此後，在吸氣層上形成遮蔽層(未示出)(例如，負型光阻/正性光阻)。然後將吸氣層暴露到蝕刻劑(例如濕式蝕刻劑/乾式蝕刻劑)。蝕刻劑移除吸氣層的未被遮蔽的部分，從而形成吸氣結構202。隨後，在一些實施例中，將遮蔽層剝除。
如圖15中所示，在MEMS基底110中形成多個可移動元件142a到142b。舉例來說，在第一感測器區域104a中形成第一可移動元件142a，且在第二感測器區域104b中形成第二可移動元件142b。此外，在MEMS基底110中及第二感測器區域104b中形成通道154。將通道154形成為穿過MEMS基底110延伸到嵌式腔室152。在一些實施例中，形成第一可移動元件142a會形成MEMS基底110的第一可移動部分140a，且形成第二可移動元件142b會形成MEMS基底的第二可移動部分140b。
在一些實施例中，用於形成所述多個可移動元件142a到142b及通道154的製程包括在MEMS基底110、下部結合環134、所述多個TSV焊墊150a到150b及吸氣結構202上形成遮蔽層(未示出)(例如，負型光阻/正型光阻)。此後，將MEMS基底110暴露到蝕刻劑(例如，濕式蝕刻劑/乾式蝕刻劑)。蝕刻劑移除MEMS基底110的未被遮蔽的部分，從而形成所述多個可移動元件142a到142b及通道154。隨後，在一些實施例中，將遮蔽層剝除。在又一些實施例中，用於形成所述多個可移動元件142a到142b及通道154的製程還可移除MEMS基底110的位於第一虛設區域106a中的一部分(參見例如圖6)。
如圖16中所示，在頂蓋基底112上形成上部結合環132。在一些實施例中，上部結合環132形成有與下部結合環134的佈局對應的佈局。
在一些實施例中，用於形成上部結合環132的製程包括 在頂蓋基底112上形成遮蔽層(未示出)(例如，負型光阻/正型光阻)。掩蔽層包括暴露出頂蓋基底112的部分的多個開口。此外，然後在遮蔽層上沉積結合層並填充所述多個開口。在一些實施例中，結合層包含例如鋁、銅、金、錫、一些其他結合材料、或前述材料的組合。在又一些實施例中，可通過例如以下製程來沉積結合層：CVD、PVD、ALD、濺鍍、電化學鍍覆、無電鍍覆、一些其他沉積製程、或前述製程的組合。此後，向結合層中執行平坦化製程(例如，CMP)以移除結合層的上部部分，從而形成上部結合環132。隨後，在一些實施例中，將遮蔽層剝除。
如圖17中所示，在頂蓋基底112中形成第五開口1702及第六開口1704。在一些實施例中，頂蓋基底112的第一對側壁138a界定第五開口1702的側壁且頂蓋基底112的第二對側壁138b界定第六開口1704的側壁。在又一些實施例中，第五開口1702像第六開口1704一樣形成在上部結合環132的一部分的相對的側上。第六開口1704可形成為比第五開口1702大的開口。在又一些實施例中，第五開口1702可形成為具有與第六開口1704不同的高度。在再一些實施例中，形成第五開口1702及第六開口1704會選擇性地將頂蓋基底112的第三部分402(也被稱為壓力增強結構156)留在適當位置。
在一些實施例中，用於形成第五開口1702及第六開口1704的製程包括在頂蓋基底112及上部結合環132上沉積第一遮蔽層(未示出)(例如，負型光阻/正型光阻)。然後將頂蓋基底112 暴露到第一蝕刻劑(例如，濕式蝕刻劑/乾式蝕刻劑)。第一蝕刻劑移除頂蓋基底112的第一未被遮蔽的部分，從而形成第五開口1702。在又一些實施例中，然後將第二遮蔽層(未示出)(例如，負型光阻/正型光阻)沉積在第一遮蔽層上及第五開口1702中。然後將頂蓋基底112暴露到第二蝕刻劑(例如，濕式蝕刻劑/乾式蝕刻劑)。第二蝕刻劑移除頂蓋基底112的第二未被遮蔽的部分，從而形成第六開口1704。
如圖18中所示，將頂蓋基底112結合到MEMS基底110，從而形成第一空腔136a及第二空腔136b。在一些實施例中，將第一空腔136a及第二空腔136b形成為密封空腔。在又一些實施例中，在相同的密封壓力下密封第一空腔136a與第二空腔136b。
在一些實施例中，用於將頂蓋基底112結合到MEMS基底110的製程包括將上部結合環132結合到下部結合環134。可在密封壓力下通過例如共晶結合來將上部結合環132結合到下部結合環134。應理解，可通過其他結合製程(例如，直接結合、混合結合等)將頂蓋基底112結合到MEMS基底110。在又一些實施例中，在將頂蓋基底112結合到MEMS基底110之後，完成第一MEMS裝置102a及第二MEMS裝置102b的形成。
在一些實施例中，將第一MEMS裝置102a配置成在第一操作壓力下操作，且將第二MEMS裝置102b配置成在與第一操作壓力不同的第二操作壓力下操作。在又一些實施例中，第一操作壓力和/或第二操作壓力可不同於密封壓力。由於可在第一虛設區 域106a和/或第二虛設區域106b中形成各種壓力增強結構，因此可選擇性地對第一空腔136a和/或第二空腔136b內部的壓力進行調整(tune)，而不必在不同的壓力下敞開及重新密封第一空腔136a和/或第二空腔136b。因此，可減少製造感測器500的成本。
舉例來說，第一空腔136a與第二空腔136b可在相同的密封壓力(例如，小於約5mTorr)下密封。在將第一空腔136a密封之後，除氣結構302可通過除氣氣體將第一空腔136a內部的壓力從密封壓力增加到第一操作壓力。此外，頂蓋基底112的第三部分402可通過減小第一空腔136a的體積來增加第一空腔136a內部的壓力。在不破壞第二空腔136b的密封的情況下，吸氣結構202可通過吸收第二空腔136b中的除氣氣體來將第二空腔136b內部的壓力從密封壓力降低到第二操作壓力。另外，嵌式腔室152可通過增大第二空腔136b的體積來降低第二空腔136b內部的壓力。
如圖19中所示，用於形成包括多個MEMS裝置的感測器的方法的一些實施例的流程圖1900，所述多個MEMS裝置各自具有用於壓力增強的虛設區域。儘管本文中將圖19的流程圖1900示出並闡述為一系列動作或事件，然而應理解，此類動作或事件的示出次序不應被解釋為具有限制性意義。舉例來說，一些動作可以不同的次序發生和/或與除本文中所示出和/或闡述的動作或事件以外的其他動作或事件同步地發生。此外，可能並非需要所有所示出的動作來實施本文中所作說明的一個或多個方面或實施 例，且本文中所繪示動作中的一者或多者可以一個或多個單獨的動作和/或階段施行。
在1902處，在積體晶片(IC)中形成第一壓力增強結構，其中第一壓力增強結構形成在第一虛設區域中。圖8示出對應於動作1902的一些實施例的剖視圖。
在1904處，在IC中形成第一開口、第二開口及第三開口。圖9示出對應於動作1904的一些實施例的剖視圖。
在1906處，在微機電系統(MEMS)基底中形成第四開口。圖10示出對應於動作1906的一些實施例的剖視圖。
在1908處，將MEMS基底結合到IC，以使得在第二虛設區域中形成第二壓力增強結構。圖11示出對應於動作1908的一些實施例的剖視圖。
在1910處，形成穿過MEMS基底延伸到IC的多個基底穿孔(TSV)。圖12示出對應於動作1910的一些實施例的剖視圖。
在1912處，在MEMS基底上形成下部結合環及多個TSV焊墊。圖13示出對應於動作1912的一些實施例的剖視圖。
在1914處，在MEMS基底上及第二虛設區域中形成第三壓力增強結構。圖14示出對應於動作1914的一些實施例的剖視圖。
在1916處，在MEMS基底中形成多個可移動元件，且形成穿過MEMS基底延伸到第三壓力增強結構的通道。圖15示出對應於動作1916的一些實施例的剖視圖。
在1918處，在頂蓋基底上形成上部結合環。圖16示出對應於動作1918的一些實施例的剖視圖。
在1920處，在頂蓋基底中形成第五開口及第六開口，其中形成第五開口會在頂蓋基底中形成第四壓力增強結構。圖17示出對應於動作1920的一些實施例的剖視圖。
在1922處，將頂蓋基底結合到MEMS基底，以使得第四壓力增強結構設置在第一虛設區域中，且其中將頂蓋基底結合到MEMS基底會形成被配置成具有第一操作壓力的第一空腔及被配置成具有與第一操作壓力不同的第二操作壓力的第二空腔。圖18示出對應於動作1922的一些實施例的剖視圖。
在一些實施例中，本申請提供一種感測器。所述感測器包括：微機電系統(MEMS)基底，設置在積體晶片(IC)之上。所述積體晶片界定第一空腔的下部部分及第二空腔的下部部分，其中所述第一空腔具有與所述第二空腔的操作壓力不同的第一操作壓力。頂蓋基底設置在所述微機電系統基底之上，其中所述頂蓋基底的第一對側壁局部地界定所述第一空腔的上部部分，且所述頂蓋基底的第二對側壁局部地界定所述第二空腔的上部部分。感測器區域及虛設區域設置在所述第一空腔中。所述感測器區域包括所述微機電系統基底的能夠移動的部分，且所述虛設區域包括所述微機電系統基底的固定部分。壓力增強結構設置在所述虛設區域中。
在一些實施例中，所述壓力增強結構是吸氣結構，所述 吸氣結構被配置成將所述第一空腔的壓力從密封壓力降低到所述第一操作壓力，所述密封壓力對應於使所述第一空腔及所述第二空腔二者均被密封的壓力。
在一些實施例中，所述吸氣結構設置在所述微機電系統基底的所述固定部分的上表面上。
在一些實施例中，所述壓力增強結構是除氣結構，所述除氣結構被配置成將所述第一空腔的壓力從密封壓力增加到所述第一操作壓力，所述密封壓力對應於使所述第一空腔及所述第二空腔二者均被密封的壓力。
在一些實施例中，所述積體電路包括：內連結構，設置在晶片基底上，且其中所述除氣結構設置在所述內連結構中且接觸所述微機電系統基底的所述固定部分的下表面。
在一些實施例中，所述除氣結構的側壁局部地界定所述第一空腔的所述下部部分的側壁。
在一些實施例中，所述壓力增強結構是嵌式腔室，且其中所述第一空腔的所述下部部分與所述嵌式腔室通過所述積體電路及所述微機電系統基底分隔開且通過所述第一空腔的所述上部部分進行內連。
在一些實施例中，所述嵌式腔室的上部部分由所述微機電系統基底界定，且所述嵌式腔室的下部部分由所述積體電路的鈍化層界定。
在一些實施例中，所述嵌式腔室的所述下部部分的寬度 大於所述嵌式腔室的所述上部部分的寬度。
在一些實施例中，所述嵌式腔室的所述上部部分具有半圓形輪廓。
在一些實施例中，所述感測器區域包括設置在所述第一對側壁之間的所述微機電系統基底的所有能夠移動的部分。
在其他實施例中，本申請提供一種感測器。所述感測器包括：積體晶片(IC)，界定第一密封空腔的下部部分及第二密封空腔的下部部分。微機電系統(MEMS)基底設置在所述積體晶片之上。所述微機電系統基底具有第一能夠移動的部分及第一固定部分以及第二能夠移動的部分及第二固定部分，所述第一能夠移動的部分及所述第一固定部分二者設置在所述第一密封空腔中，所述第二能夠移動的部分及所述第二固定部分二者設置在所述第二密封空腔中。頂蓋基底設置在所述微機電系統基底之上，其中所述頂蓋基底局部地界定所述第一密封空腔的上部部分及所述第二密封空腔的上部部分。結合結構設置在所述微機電系統基底與所述頂蓋基底之間，其中所述結合結構的一部分將所述第一密封空腔與所述第二密封空腔分隔開。第一壓力增強結構設置在所述第一固定部分中，其中所述第一壓力增強結構被配置成將所述第一密封空腔的壓力從密封壓力改變成不同於所述密封壓力的第一操作壓力，所述密封壓力對應於使所述第一密封空腔及所述第二密封空腔被密封的壓力。
在一些實施例中，所述第二密封空腔具有與所述第一操 作壓力不同的第二操作壓力。
在一些實施例中，所述第一操作壓力大於所述第二操作壓力。
在一些實施例中，所述感測器還包括：第二壓力增強結構，設置在所述第二固定部分中，其中所述第二壓力增強結構被配置成將所述第二密封空腔的壓力從所述密封壓力改變成所述第二操作壓力。
在一些實施例中，所述第一壓力增強結構是除氣結構；且所述第二壓力增強結構是吸氣結構。
在一些實施例中，所述第二能夠移動的部分設置在所述第二固定部分與所述第一固定部分之間。
在一些實施例中，所述第一固定部分設置在所述第二能夠移動的部分與所述第一能夠移動的部分之間。
在再一些其他實施例中，本申請提供一種用於形成感測器的方法。所述方法包括形成具有設置在晶片基底上的內連結構的積體晶片，其中所述內連結構包括鈍化層。在所述鈍化層中形成第一開口及第二開口，其中所述第一開口與所述第二開口間隔開。在微機電系統(MEMS)基底中形成第三開口。將所述微機電系統基底結合到所述鈍化層，以使得所述第三開口直接上覆在所述第二開口上且向所述第二開口敞開，從而形成由所述第三開口及所述第二開口界定的壓力增強結構以及由所述第一開口界定的空腔的下部部分。在將所述微機電系統基底結合到所述鈍化層之 後，在所述微機電系統基底中形成直接上覆在所述空腔的所述下部部分上的能夠移動的元件，且形成穿過所述微機電系統基底的上表面延伸到所述壓力增強結構的通道。在頂蓋基底中形成第四開口。將所述頂蓋基底結合到所述微機電系統基底以密封所述空腔及所述壓力增強結構二者，其中所述第四開口的側壁局部地界定所述空腔的上部部分，且其中所述空腔的所述上部部分與所述壓力增強結構及所述空腔的所述下部部分二者流體連通。
在一些實施例中，所述壓力增強結構通過所述通道與所述空腔的所述上部部分流體連通；且所述空腔的所述下部部分通過設置在所述能夠移動的元件的相對的側上的開口來與所述空腔的所述上部部分流體連通。
以上概述了若干實施例的特徵，以使所屬領域中的技術人員可更好地理解本公開的各個方面。所屬領域中的技術人員應理解，他們可容易地使用本公開作為設計或修改其他製程及結構的基礎來施行與本文中所介紹的實施例相同的目的和/或實現與本文中所介紹的實施例相同的優點。所屬領域中的技術人員還應認識到，這些等效構造並不背離本公開的精神及範圍，而且他們可在不背離本公開的精神及範圍的條件下在本文中作出各種改變、代替及變更。
100:感測器
102:微機電系統(MEMS)裝置
104:感測器區域
106:虛設區域
108:積體晶片(IC)
110:MEMS基底
112:頂蓋基底
114:晶片基底
118:半導體裝置
120:內連結構
122:內連介電結構
124:鈍化層
126:導線
128:導通孔
130:結合結構
132:上部結合環
134:下部結合環
136:空腔
138:一對側壁
140:可移動部分
142:可移動元件
146:下部部分
148:基底穿孔(TSV)
150:TSV焊墊
152:嵌式腔室
154:通道
156:壓力增強結構
A-A:線

Claims (9)

  1. 一種感測器，包括：微機電系統基底，設置在積體晶片之上，其中所述積體晶片界定第一空腔的下部部分及第二空腔的下部部分，且其中所述第一空腔具有與所述第二空腔的操作壓力不同的第一操作壓力；頂蓋基底，設置在所述微機電系統基底之上，其中所述頂蓋基底的第一對側壁局部地界定所述第一空腔的上部部分，且所述頂蓋基底的第二對側壁局部地界定所述第二空腔的上部部分；感測器區域及虛設區域，設置在所述第一空腔中，其中所述感測器區域包括所述微機電系統基底的能夠移動的部分，且其中所述虛設區域包括所述微機電系統基底的固定部分；以及壓力增強結構，設置在所述虛設區域中，其中所述壓力增強結構是嵌式腔室，且其中所述第一空腔的所述下部部分與所述嵌式腔室通過所述積體電路及所述微機電系統基底分隔開且通過所述第一空腔的所述上部部分進行內連。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的感測器，其中所述壓力增強結構是吸氣結構，所述吸氣結構被配置成將所述第一空腔的壓力從密封壓力降低到所述第一操作壓力，所述密封壓力對應於使所述第一空腔及所述第二空腔二者均被密封的壓力。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的感測器，其中所述吸氣結構設置在所述微機電系統基底的所述固定部分的上表面上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的感測器，其中所述壓力增強結構是除氣結構，所述除氣結構被配置成將所述第一空腔的 壓力從密封壓力增加到所述第一操作壓力，所述密封壓力對應於使所述第一空腔及所述第二空腔二者均被密封的壓力。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的感測器，其中所述積體電路包括：內連結構，設置在晶片基底上，且其中所述除氣結構設置在所述內連結構中且接觸所述微機電系統基底的所述固定部分的下表面。
  6. 一種感測器，包括：內連結構，包括鈍化層以及包埋於所述鈍化層中的多個導電圖案，所述內連結構設置在第一半導體基底之上，所述鈍化層的頂表面高於且暴露出所述導電圖案的頂表面；微機電系統基底，所述微機電系統基底的底表面與所述鈍化層的所述頂表面直接接觸，所述微機電系統基底、所述鈍化層與所述導電圖案至少局部地界定第一密封空腔及第二密封空腔，其中所述微機電系統基底具有第一能夠移動的部分及第一固定部分以及第二能夠移動的部分及第二固定部分，所述第一能夠移動的部分及所述第一固定部分二者設置在所述第一密封空腔的側壁之間，所述第二能夠移動的部分及所述第二固定部分二者設置在所述第二密封空腔的側壁之間；以及第一壓力增強結構，設置在所述第一固定部分中，其中所述第一壓力增強結構被配置成將所述第一密封空腔的壓力從密封壓力改變成不同於所述密封壓力的第一操作壓力，所述密封壓力對應於使所述第一密封空腔及所述第二密封空腔被密封的壓力。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的感測器，其中所述第二密封空腔具有與所述第一操作壓力不同的第二操作壓力。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的感測器，其中所述第一操作壓力入於所述第二操作壓力。
  9. 一種用於形成感測器的方法，所述方法包括：形成具有設置在晶片基底上的內連結構的積體晶片，其中所述內連結構包括鈍化層；在所述鈍化層中形成第一開口及第二開口，其中所述第一開口與所述第二開口間隔開；在微機電系統基底中形成第三開口；將所述微機電系統基底結合到所述鈍化層，以使得所述第三開口直接上覆在所述第二開口上且向所述第二開口敞開，從而形成由所述第三開口及所述第二開口界定的壓力增強結構以及由所述第一開口界定的空腔的下部部分；在將所述微機電系統基底結合到所述鈍化層之後，在所述微機電系統基底中形成直接上覆在所述空腔的所述下部部分上的能夠移動的元件，且形成穿過所述微機電系統基底的上表面延伸到所述壓力增強結構的通道；在頂蓋基底中形成第四開口；以及將所述頂蓋基底結合到所述微機電系統基底以密封所述空腔及所述壓力增強結構二者，其中所述第四開口的側壁局部地界定所述空腔的上部部分，且其中所述空腔的所述上部部分與所述壓力增強結構及所述空腔的所述下部部分二者流體連通。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114143688B (zh) * 2021-11-08 2024-01-26 歌尔微电子股份有限公司 微机电系统磁传感器的制造方法、磁传感器和电子设备
DE102021212947A1 (de) 2021-11-18 2023-05-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Mikromechanische Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008077581A1 (de) * 2006-12-23 2008-07-03 Atmel Germany Gmbh Integrierte anordnung und verfahren zur herstellung
WO2013003784A2 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Invensense, Inc. Process for a sealed mems device with a portion exposed to the environment
CN105307974A (zh) * 2013-06-12 2016-02-03 特罗尼克斯微系统有限公司 具有吸气剂层的mems器件
TW201613820A (en) * 2014-10-07 2016-04-16 Invensense Inc CMOS-MEMS integrated device including multiple cavities at different controlled pressures and methods of manufacture
TW201713592A (zh) * 2015-09-18 2017-04-16 羅伯特博斯奇股份有限公司 微機械構件
TWI611569B (zh) * 2015-09-29 2018-01-11 精材科技股份有限公司 電子裝置及其製造方法
TW201813916A (zh) * 2016-10-12 2018-04-16 羅伯特博斯奇股份有限公司 微機械構件
CN207845152U (zh) * 2016-10-31 2018-09-11 意法半导体股份有限公司 换能器模块和电子装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2859288B2 (ja) * 1989-03-20 1999-02-17 株式会社日立製作所 半導体集積回路装置及びその製造方法
US7115436B2 (en) * 2004-02-12 2006-10-03 Robert Bosch Gmbh Integrated getter area for wafer level encapsulated microelectromechanical systems
US20140225206A1 (en) * 2013-02-11 2014-08-14 Yizhen Lin Pressure level adjustment in a cavity of a semiconductor die
US9102512B2 (en) * 2013-10-04 2015-08-11 Analog Devices, Inc. Sealed MEMS devices with multiple chamber pressures
US9567206B2 (en) * 2013-11-19 2017-02-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Structures and formation methods of micro-electro mechanical system device
TWI530449B (zh) * 2014-01-27 2016-04-21 立錡科技股份有限公司 複合微機電系統晶片及其製作方法
US9637375B2 (en) * 2014-04-15 2017-05-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited MEMS device having a getter structure and method of forming the same
US9567204B2 (en) * 2014-08-29 2017-02-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Microelectrochemical systems (MEMS) device having a seal layer arranged over or lining a hole in fluid communication with a cavity of the MEMS device
TWI676590B (zh) * 2015-03-17 2019-11-11 美商伊凡聖斯股份有限公司 具有雙腔壓力結構之半導體裝置及其製造方法
US9857229B1 (en) * 2015-06-24 2018-01-02 MP High Tech Solutions Pty Ltd Fabrication method for micromechanical sensors
US10131536B2 (en) * 2015-10-19 2018-11-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Heater design for MEMS chamber pressure control
US9884758B2 (en) * 2016-01-15 2018-02-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Selective nitride outgassing process for MEMS cavity pressure control
US9764948B2 (en) * 2016-01-21 2017-09-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. MEMS cap with multi pressure
US9695039B1 (en) * 2016-03-24 2017-07-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Multi-pressure MEMS package
US11491510B2 (en) * 2019-08-27 2022-11-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device having microelectromechanical systems devices with improved cavity pressure uniformity

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008077581A1 (de) * 2006-12-23 2008-07-03 Atmel Germany Gmbh Integrierte anordnung und verfahren zur herstellung
WO2013003784A2 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Invensense, Inc. Process for a sealed mems device with a portion exposed to the environment
CN105307974A (zh) * 2013-06-12 2016-02-03 特罗尼克斯微系统有限公司 具有吸气剂层的mems器件
TW201613820A (en) * 2014-10-07 2016-04-16 Invensense Inc CMOS-MEMS integrated device including multiple cavities at different controlled pressures and methods of manufacture
TW201713592A (zh) * 2015-09-18 2017-04-16 羅伯特博斯奇股份有限公司 微機械構件
TWI611569B (zh) * 2015-09-29 2018-01-11 精材科技股份有限公司 電子裝置及其製造方法
TW201813916A (zh) * 2016-10-12 2018-04-16 羅伯特博斯奇股份有限公司 微機械構件
CN207845152U (zh) * 2016-10-31 2018-09-11 意法半导体股份有限公司 换能器模块和电子装置

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