[发明专利]微电子机械传感器和用于制造微电子机械传感器的方法

说明书

本文公开了微电子机械传感器和用于制造微电子机械传感器的方法。一种微电子机械传感器，包括：第一衬底(202)，包括相对于第一衬底(202)可移动的元件(210)；以及第二衬底(204)，包括第一接触垫(206；506)和第二接触垫(208；508)。第一衬底(202)被接合到第二衬底(204)，使得元件(210)的移动改变第一接触垫(206；506)与第二接触垫(208；508)之间的耦合。

技术领域

示例涉及微电子机械传感器和用于制造微电子机械传感器的方法。

背景技术

微电子机械传感器通常包括使用半导体工艺构造的微电子机械元件。在压力传感器或麦克风的情况下，微电子机械元件可以是例如膜(压力传感器细丝)。加速度传感器可以例如包括可移动的惯性质量块作为微电子机械元件。通常，微电子机械元件用作相对于对置电极可移动的电极，使得两个电极之间的耦合强度可以被测量以确定两个电极之间的相对移动。耦合可以是例如电容性或电感性的。微电子机械传感器要感测的物理量通常来源于在两个电极之间测量的耦合。为了测量耦合，需要接触微电子机械元件的电极和通常固定且不可移动的对置电极。这可能导致在设计和技术方面的相当大的结构复杂性。因此，可能期望降低制造微电子机械传感器的复杂性。

发明内容

一种微电子机械传感器的实施例包括：第一衬底，包括相对于第一衬底可移动的元件；以及第二衬底，包括第一接触垫和第二接触垫。第一衬底被接合到第二衬底，使得元件的移动改变第一接触垫与第二接触垫之间的耦合。如果第一衬底和第二衬底以导致元件的运动改变两个接触垫之间的耦合的相对取向来被接合在一起，则在第二衬底上具有两个固定接触垫的同时创建相对于第一衬底可移动的元件可以允许避免直接接触可移动的微电子机械元件。这样做可以导致微电子机械传感器的设计和制造复杂性显著降低。特别地，可以避免在两个衬底之间的昂贵且敏感的接合工艺和接触方案，诸如例如使用穿通选择通孔(TSV)或混合接合。特别地，如果通过不同的工艺产生第一衬底和第二衬底，则节省可能是显著的，因为提供可移动元件的第一衬底可以独立于包括接触垫和可能的另外的读出电路的第二衬底来被设计和制造。在制造微电子机械传感器时，可以不需要在两个衬底之间建立元件的电接触。

一种用于制造微电子机械传感器的方法的实施例可以降低成本和复杂性。方法的实施例包括在第一衬底内产生元件，该元件相对于第一衬底的本体可移动。该方法还包括在第二衬底的表面上提供第一接触垫和第二接触垫。根据实施例，第一衬底被接合到第二衬底，使得元件面对与腔体相对的第一接触垫和第二接触垫，该腔体在第一衬底与第二衬底之间。

附图说明

以下将通过仅示例并且参考附图来描述装置和/或方法的一些示例，在附图中：

图1是传统实现的示例；

图2是微电子机械传感器的实施例；

图3是微电子机械传感器的实施例，其中可移动元件与接触垫之间的距离是可变的；

图4是微电子机械传感器的实施例，其中可移动元件与接触垫之间的重叠是可变的；

图5是适合于差分读出电路的微电子机械传感器的实施例；

图6是适合于全桥读出电路的微电子机械传感器的另一实施例；

图7是针对图6实施例的全桥读出电路的实施例；

图8是用于制造微电子机械传感器的方法的一个实施例的框图；

图9是允许控制第一衬底的电位的微电子机械传感器的两个实施例；以及

图10是允许从第一衬底的背面接触第二衬底内的评估电路的微电子机械传感器的两个实施例。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述各种示例。在附图中，为了清楚起见，可以夸大线、层和/或区域的厚度。