[发明专利]用于MEMS器件的CMOS封盖

说明书

在MEMS区中嵌入了微机电系统(MEMS)组件的互补金属氧化物半导体(CMOS)器件。MEMS组件，例如是红外(IR)热传感器。所述器件封装有CMOS兼容IR透明封盖，以将MEMS传感器气密密封在MEMS区中。CMOS封盖包括带释放开口的底盖和密封释放开口的密封盖。

相关申请的交叉引用

本申请是部分继续申请，其要求共同待决的2019年7月21日提交的美国专利申请号16/517,653的优先权，第16/517,653号是继续申请，其要求2017年7月12日提交的美国专利申请号15/647,284的优先权，第15/647，284号标题为可扩展的基于热电的红外探测器，现为美国专利10,403,674。本申请交叉引用2018年12月18日提交的美国专利申请号16/224,782，第16/224，782号是2017年7月19日提交的美国专利申请号15/653，558的分案申请，第15/653，558号标题为具有高CMOS集成度的基于热电的红外探测器，现为美国专利10,199,424，其公开内容出于所有目的通过引用整体并入本文。

技术领域

本申请涉及用于MEMS器件的CMOS封盖及其形成方法。

背景技术

由于众多应用的需求增加，对非制冷红外(IR)探测器的需求持续增长。这些应用仅举几例，包括空调系统，手机，自动驾驶汽车，物联网(IoT)，消防和交通安全。此外，预计在不久的将来会有更多的应用。

常规的非制冷红外探测器已经利用微测辐射热计实现了。但是，微测辐射热计需要用于校准的机械部件。例如，微测辐射热计需要机械快门来进行偏移校正。微测辐射热计所需的机械组件会增加制造复杂性。这种复杂性增加了成本。另外，对于微测辐射热计的机械部件的需求使得难以生产小型或紧凑的装置。

本公开针对成本效益高且紧凑的IR探测器。

发明内容

本公开的实施例总体上涉及器件及其形成方法。

在一个实施例中，一种器件包括：衬底，所述衬底制备有具有CMOS器件的互补金属氧化物半导体(CMOS)区和具有微机电系统(MEMS)区的传感器区，所述微机电系统区具有MEMS组件。所述器件还包括CMOS兼容封盖，所述CMOS兼容封盖设置在CMOS区和MEMS区上方的衬底上。所述CMOS兼容封盖包括CMOS层，并且CMOS兼容封盖在MEMS区上方升高，以在封盖与MEMS区之间提供盖腔。

在另一实施例中，一种用于形成器件的方法包括：提供衬底，所述衬底制备有具有CMOS器件的互补金属氧化物半导体(CMOS)区，和具有微机电系统(MEMS)区的传感器区，所述微机电系统(MEMS)区具有MEMS组件。所述方法还包括在CMOS区和MEMS区上方的衬底上形成CMOS兼容封盖。所述CMOS兼容封盖包括CMOS层，所述CMOS兼容封盖在MEMS区上方升高，以在封盖与MEMS区之间提供盖腔。

通过参考以下描述和附图，本文公开的实施例的这些和其他优点和特征将变得显而易见。此外，应当理解，本文所述的各种实施例的特征不是互相排斥的，并可以各种组合和排列存在。

附图说明

附图示出了本公开的优选实施例，其结合在说明书中并形成说明书的一部分，其中相似的附图标记指代相似的部分，并且其与说明书一起用于解释本公开的各种实施例的原理。

图1示出了半导体晶片的俯视图；

图2a-b示出了器件的实施例的简化截面图；

图3a-b示出了位于传感器区不同数量的CMOS原位封盖的内支承壁的替代实施例的简化截面图；

图4a-b示出了用于密封传感器区的CMOS原位封盖的封盖的替代实施例的简化截面图；

图5a-d示出了传感器区的CMOS原位封盖的替代实施例的简化截面图；