[发明专利]带有覆盖式衬底的MEMS器件

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，本发明涉及一种带有覆盖式衬底的MEMS器件。

背景技术

微机电系统（MEMS）器件是一种具有非常小比例部件的技术。MEMS器件可以具有在微米尺寸范围内并且有时在纳米尺寸范围内的部件。典型的MEMS器件可以包括处理电路以及机械部件，诸如，各种类型的传感器。这些传感器可以作为射频（RF）开关、陀螺仪、加速器或运动传感器的部分，将这些传感器的响应提供给所包括的处理电路且利用该处理电路进行处理。

经常将MEMS器件的机械部件设置在腔中，在该腔中允许这些部件进行移动。经常存在通过一个或多个通孔连接的两个腔。一种形成这种腔的方法是使用牺牲材料。具体而言是在特定层中形成一个凹部。然后通过牺牲材料填充该凹部。然后，可以在该牺牲材料之上沉积后续的层。然后穿过这些后续的层形成通孔从而暴露出牺牲材料。然后通过多个化学工艺排放该牺牲材料。同时，一种形成腔的有效的方法是在制造MEMS器件时将牺牲层的数量减小到最小。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种集成电路器件，包括：介电层，设置在第一衬底上，所述介电层中形成有牺牲凹部；膜层，形成在所述介电层上且悬置在所述牺牲凹部上方；以及覆盖式衬底，与所述膜层相接合，以形成第二凹部，所述第二凹部通过形成在所述膜层中的通孔与所述牺牲凹部相连接。

在所述器件中，所述第一衬底包括硅通孔，所述硅通孔与金属接合焊盘相连接，所述金属接合焊盘形成在所述第一衬底的与所述介电层相对的一侧。

在所述器件中，进一步包括：与所述金属接合焊盘共晶接合的CMOS衬底。

在所述器件中，进一步包括：位于所述牺牲凹部的底部的底部电极层和位于所述牺牲凹部的顶部的顶部电极层。

在所述器件中，所述顶部电极层的导电元件在所述牺牲凹部上方延伸。

在所述器件中，所述第一衬底是电阻至少为1000ohm-cm的高电阻衬底。

在所述器件中，所述覆盖层与形成在所述膜层上的薄介电层熔融接合。

在所述器件中，进一步包括：位于所述牺牲凹部的内壁上的薄介电层。

在所述器件中，所述牺牲凹部和所述第二凹部内具有微机电系统（MEMS）器件。

在所述器件中，所述MEMS器件包括射频（RF）开关器件。

根据本发明的另一方面，提供了一种形成集成电路器件的方法，所述方法包括：在第一衬底上形成介电层；在形成在所述介电层中的牺牲凹部中形成牺牲材料；在所述介电层和所述牺牲材料上方形成膜层；通过至少一个穿过所述膜层形成的通孔来释放所述牺牲材料；以及将覆盖式衬底与所述膜层相接合，以形成第二凹部，所述第二凹部通过形成在所述膜层中的通孔与所述牺牲凹部相连接。

在所述方法中，进一步包括：在形成所述介电层之前，在所述第一衬底中形成硅通孔；研磨所述第一衬底的相对于所述介电层的侧面，以暴露出所述硅通孔；以及在所述第一衬底上形成金属焊盘，所述金属焊盘与所述硅通孔相连接。

在所述方法中，进一步包括：在所述金属焊盘和互补金属氧化物半导体（CMOS）衬底之间形成共晶接合。

在所述方法中，进一步包括：在所述牺牲凹部的底部形成底部电极层，并且在所述牺牲凹部的顶部形成顶部电极层。

在所述方法中，所述顶部电极层的导电元件在所述牺牲凹部上方延伸。

在所述方法中，所述第一衬底是电阻至少为1000ohm-cm的高电阻衬底。

在所述方法中，进一步包括：在沉积所述牺牲材料之前，将薄介电层沉积到所述牺牲凹部中，并且将薄介电层沉积到所述牺牲材料上。

在所述方法中，进一步包括：将微机电系统（MEMS）器件设置到所述牺牲凹部和所述第二凹部内。

在所述方法中，所述MEMS器件包括射频（RF）开关器件。

根据本发明的又一方面，提供了一种集成电路器件，包括：介电层，设置在第一衬底上，所述介电层中形成有牺牲凹部，其中，所述第一衬底包括硅通孔；顶部电极层，位于所述牺牲凹部的顶部；底部电极层，位于所述牺牲凹部的底部；膜层，形成在所述介电层上；覆盖式衬底，与所述膜层相接合，以形成第二凹部，所述第二凹部通过形成在所述膜层中的通孔与所述牺牲凹部相连接；以及CMOS衬底，通过共晶接合与所述第一衬底的相对于所述介电层的侧面相连接，并且通过所述硅通孔与所述第一衬底电连接。

附图说明