[发明专利]垂直集成的MEMS

权利要求书

1.一种形成微机电系统MEMS的方法，包括：

形成第一晶片(110，410)，包括从所述第一晶片(110，410)的至少顶表面和 底表面移除材料以限定至少一个挠性构件(145，150，440)和至少一个检测质量 (430)，所述至少一个检测质量包括与检测z方向上的移动相关的检测质量和与 检测x-y平面中的移动相关的检测质量；

形成包含电子电路的第二晶片(120，420)；和

将所述第一晶片(120，420)结合到所述第二晶片(120，420)，使得在所述第 一晶片(110，410)和所述第二晶片(120，420)之间限定间隙；

其中与检测z方向上的移动相关的检测质量的厚度和与检测x-y平面中的移 动相关的检测质量的厚度无关。

2.如权利要求1所述的方法，其中形成所述第一晶片(110，410)包括：

在所述第一晶片(110，410)的第一侧上图案化电路部件；

从所述第一晶片(110，410)的所述第一侧移除材料以限定所述至少一个挠性 构件(145，150，440)的第一侧；和

从所述第一晶片(110，410)的第二侧移除材料以进一步限定所述至少一个挠 性构件(145，150，440)。

3.如权利要求2所述的方法，其中从所述第一晶片(110，410)的所述第一 侧和所述第一晶片(110，410)的所述第二侧移除材料包括对所述第一晶片(110， 410)进行蚀刻、开槽或微机械加工。

4.如权利要求1所述的方法，其中形成所述第一晶片(110，410)包括在所 述第一晶片(110，410)上形成至少一个耦合块(140)，其中所述耦合块(140)配置 为将所述挠性构件(145，150，440)的至少一段耦合到所述第一晶片(110，410) 的固定部分(125)。

5.如权利要求1所述的方法，进一步包括用保护性的未加工的表面或晶片 封装所述MEMS。

6.如权利要求1所述的方法，其中将所述第一晶片(110，410)结合到所述 第二晶片(120，420)包括在所述第一晶片(110，410)与所述第二晶片(120，420) 之间施加粘合剂(450)。

7.如权利要求1所述的方法，其中将所述第一晶片(110，410)结合到所述 第二晶片(120，420)包括，通过在所述第一晶片(110，410)中形成的窗口，光学 对准所述第一晶片(110，410)和所述第二晶片(120，420)。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述从所述第一晶片(110，410)移除材 料以限定至少一个挠性构件(145，150，440)包括移除已知量的材料以限定所述 挠性构件(145，150，440)的高度和宽度，从而产生所述挠性构件(145，150， 440)的期望弹性常数。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述第一晶片(110，410)被配置为允许 所述检测质量(430)与所述第二晶片(120，420)平行地平移。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述第一晶片(110，410)被配置为允许 所述检测质量(430)相对于所述第二晶片(120，420)垂直地平移。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述第一晶片(110，410)包括绝缘体上 硅(SOI)衬底。

12.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

用所述第一晶片(110，410)限定腔(160，510)，其中通过从所述第一晶片(110， 410)的原始厚度减去所述检测质量(430)的高度来限定所述腔(160，510)；和

限定所述腔(160，510)，使得所述腔(160，510)的x-y面积大于所述检 测质量(430)的x-y面积。