[发明专利]微机电系统及其制造方法

说明书

本发明一些方面提供一种微机电系统，其包含具有第一凹穴的半导体衬底。半导体衬底形成与第一凹穴相邻的底座。装置上覆于底座且通过第一凹穴内的金属接合到半导体衬底。多个第二凹穴形成于装置下方的底座的表面中，其中第二凹穴小于第一凹穴。在一些教示中，第二凹穴是空隙。在一些教示中，第一凹穴中的金属包括共熔混合物。此结构涉及一种微机电系统的制造方法，其中将提供掩模以刻蚀第一凹穴的层分段为使得能够容易地从底座上方的区域去除掩模提供层。

技术领域

本发明一些教示涉及一种微机电系统及其制造方法。

背景技术

对于半导体制造(尤其是微机电系统(micro-electromechanical systems，MEMS)的制造)的许多情况，期望将单独制造的装置接合到半导体衬底上。MEMS的应用范围很广泛。举例来说，MEMS出现在如下装置中：手持式装置(例如加速计、陀螺仪、数字罗盘)、压力传感器(例如碰撞传感器)、微流控元件(例如阀门、泵)、光学开关(例如镜)以及光探测和测距(light detection and ranging，LiDAR)。

发明内容

本发明教示的一些方面涉及一种微机电系统，所述系统包含具有第一凹穴的半导体衬底。半导体衬底形成与第一凹穴相邻的底座。装置上覆于底座且通过第一凹穴内的金属接合到半导体衬底。多个第二凹穴形成于装置下方的底座的表面中，其中第二凹穴小于第一凹穴。

本发明教示的一些方面涉及一种微机电系统。所述系统包含：半导体衬底和装置，所述装置通过接合区域中的金属接合结构接合到半导体衬底。装置接触于与接合区域相邻的支撑区域中的半导体衬底上方。半导体衬底在支撑区域中具有底座结构。第一装置抵靠带刻痕的底座结构的上表面。

本发明教示的一些方面涉及一种微机电系统的制造方法，所述方法包含：在半导体衬底上方形成介电基质。第一装置结构容纳于介电基质内。将介电基质图案化为具有开口和与所述开口相邻的介电基质的区域中的多个缝隙。开口比缝隙宽。将介电基质用作掩模来刻蚀半导体衬底以在开口和与开口相邻的底座下方形成凹穴，其中底座刻有由蚀穿缝隙而产生的沟槽。随后通过刻蚀从底座去除介电基质。将第二装置置放于凹穴和底座上方的半导体衬底上，且使用凹穴中的金属将所述第二装置接合到半导体衬底以制造其中第二装置抵靠底座的结构。

附图说明

根据结合附图阅读的以下详细描述最佳地理解本公开的各个方面。根据行业中的标准惯例，各个特征未按比例绘制。此外，为了便于说明或进行强调，个别附图内的各个特征的尺寸可相对于彼此任意地增大或减小。

图1示出根据本公开的一些方面的微机电系统(MEMS)的横截面视图。

图2到图10根据本公开的一些方面示出在MEMS的制造工艺期间各阶段的横截面视图。

图11根据本公开的一些方面示出制造MEMS装置的方法的流程图。

具体实施方式

本公开提供用于实施本公开的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述了组件和布置的具体实例来简化本公开。当然，这些仅仅是实例而并非旨在作为限制。举例来说，在以下描述中，在第二特征上方或在第二特征上形成第一特征可包含第一特征与第二特征直接接触地形成的实施例，并且还可包含在第一特征与第二特征之间可形成有额外特征，使得第一特征与第二特征可以不直接接触的实施例。