本发明专利技术的实施例涉及具有图案化的抗粘滞层的MEMS装置和形成的相关方法。MEMS装置具有限定第一接合表面的处理衬底和具有MEMS器件并且限定第二接合表面的MEMS衬底。在第一接合表面面向第二接合表面的情况下，通过接合界面将处理衬底接合至MEMS衬底。抗粘滞层布置在第一接合表面和第二接合表面之间，而没有位于接合界面上方。
Microelectromechanical System (MEMS) Device and Its Manufacturing Method
An embodiment of the present invention relates to a patterned anti-stick layer of a MEMS device and a related method of formation. The MEMS device has a processing substrate that defines the first bonding surface and a MEMS substrate that has a MEMS device and defines the second bonding surface. When the first bonding surface is facing the second bonding surface, the treated substrate is bonded to the MEMS substrate through the bonding interface. The anti-viscous layer is arranged between the first joint surface and the second joint surface, but not above the joint interface.
【技术实现步骤摘要】
微电子机械系统(MEMS)装置及其制造方法
本专利技术的实施例总体涉及电通信领域，更具体地，涉及微电子机械系统(MEMS)器件及其制造方法。
技术介绍
诸如加速计、压力传感器和陀螺仪的微电子机械系统(MEMS)器件已经发现被广泛用于许多现代的电子器件。例如，MEMS加速计常见于汽车(例如，在安全气囊系统中)、平板电脑和智能手机中。对于许多应用，MEMS器件电连接至专用集成电路(ASIC)以形成完整的MEMS系统。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种微电子机械系统MEMS装置，包括：处理衬底，限定第一接合表面；MEMS衬底，具有MEMS器件并且限定第二接合表面，在所述第一接合表面面向所述第二接合表面的情况下，通过接合界面将所述处理衬底接合至所述MEMS衬底；以及抗粘滞层，布置在所述第一接合表面和所述第二接合表面之间而没有位于所述接合界面上方。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于制造微电子机械系统(MEMS)装置的方法，所述方法包括：在处理衬底和MEMS衬底中的一个或多个相应的表面上形成抗粘滞层；图案化所述抗粘滞层，从而限定图案化的抗粘滞层，所述图案化的抗粘滞层未覆盖与所述处理衬底和所述MEMS衬底的接合相关的一个或多个预定位置；以及在所述一个或多个预定位置处将所述处理衬底接合至所述MEMS衬底。根据本专利技术的又一个方面，提供了一种用于制造微电子机械系统(MEMS)装置的方法，所述方法包括：在处理衬底和MEMS衬底中的一个或多个相应的表面上形成有机材料，从而限定位于所述处理衬底和所述MEMS衬底中的所述一个或多个相应的表面上的抗粘滞层；图案化所述抗粘滞层，从而限定图案化的抗粘滞层，所述图案化的抗粘滞层去除了与所述处理衬底和所述MEMS衬底的接合相关的一个或多个预定位置处的抗粘滞层，并且在所述图案化之后，所述抗粘滞层保留在与MEMS器件相关的一个或多个部件上方；以及在所述一个或多个预定位置处将所述处理衬底接合至所述MEMS衬底。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。图1A示出了MEMS装置处理衬底的一些实施例的截面图。图1B示出了具有在其上方形成的MSMS层的MEMS装置处理衬底的一些实施例的截面图。图1C示出了具有在其上方形成的图案化的MEMS衬底的MEMS装置处理衬底的一些实施例的截面图。图1D示出了MEMS装置的一些实施例的平面图。图1E示出了基于施加在其上的力的MEMS装置的一些实施例的截面图。图2A示出了具有形成在整个处理衬底上方的抗粘滞层的MSMS装置的一些实施例的截面图。图2B示出了基于施加在其上的力的图2A的MEMS装置的一些实施例的截面图。图3A至图3C示出了图案化MEMS装置中的抗粘滞层的各个实施例的截面图。图4至图6示出了图3A至图3C的MEMS装置的放大部分的一些实施例的截面图。图7示出了具有粗糙的图案化的抗粘滞层的MEMS装置的一些其它实施例的截面图。图8至图9示出了具有导电金属层的MEMS装置的放大部分的一些实施例的截面图。图10至图11示出了具有图案化的抗粘滞层的MEMS装置的一些其它实施例的截面图。图12至图13示出了用于制造具有图案化的抗粘滞层的MEMS装置的一些实施例的截面图。图14示出了用于制造具有图案化的抗粘滞层的MEMS装置的方法一些实施例的流程图。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现本专利技术的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可在各个实施例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)原件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地做出相应的解释。一些微电子机械系统(MEMS)器件(诸如加速度计和陀螺仪)包括可移动质量块和布置在腔体内的相邻固定的电极板。响应于诸如加速度、压力或重力的外部刺激，可移动质量块相对于固定电极板是可移动的或灵活的。通过可移动质量块和固定电极板的电容耦合来检测可移动质量块和固定电极板之间的距离变化，并且将距离变化传输至测量电路以用于进一步处理。根据一些方法，在MEMS器件的大批量制造期间，形成处理衬底(称为处理晶圆)，因此处理衬底可以布置在互补金属氧化物半导体(CMOS)晶圆上方并且与其接合，互补金属氧化物半导体(CMOS)晶圆具有针对与其相关联的MEMS器件的支撑逻辑电路。根据一个实例，MEMS衬底进一步接合至处理衬底，并且可以在MEMS衬底的表面上方形成共晶接合结构。根据一个示例性方面，诸如通过各个图案化方法在MEMS衬底内进一步形成MEMS器件。此外，可以使用用于共晶接合的共晶接合结构将覆盖晶圆接合至MEMS衬底。在覆盖衬底接合至MEMS衬底的情况下，将衬底分割成管芯，每个管芯均包括至少一个MEMS器件，并且完成封装。根据一个实例，图1A示出了示例性处理衬底100，其中，处理衬底包括具有形成在其上和被图案化的布线金属层104的基底衬底102。例如，布线金属层104可以包括诸如铝、铜或其它金属的金属。在布线金属层104上方进一步形成和图案化氧化物层106，并且在布线金属层上方进一步形成凸块部件108。例如，凸块部件108可以由氧化物、金属或其它材料组成。如图1B所示，一旦形成处理衬底100，则诸如通过熔融接合将MEMS衬底110接合至处理衬底。如图1C所示，例如，进一步图案化MEMS衬底110以限定MEMS器件114的可移动质量块112，并且在MEMS衬底上方形成或者图案化接合材料层116，因此接合材料层可以由诸如锗、铝、金或其它导电金属组成。还应注意，尽管接合材料层116可以是用于共晶接合的金属，但是接合材料层可以可选地包括被配置为用作接合材料的非导电材料。还应注意，虽然接合材料层116可以是用于共晶接合的金属，但是接合材料层可以可选地包括配置为用作接合材料的非导电材料。例如，接合材料层116可以包括提供粘合接合的聚合物和提供熔融接合的氧化物的一种或多种。为了清楚的目的，图1D示出了MEMS器件114的俯视图118，因此图1C示出了MEMS器件的截面120。已经使用了试图限制表面粘滞的方法，例如，对可移动质量块或腔表面实施表面处理或涂覆，以改变表面的亲水性质。然而，这些方法难以与各个制造工艺集成并且引入污染。由于可移动部分或灵活部分，因此MEMS器件具有CMOS电路所没有遇到的若干生产挑战。MEMS器件的一个重大挑战是表面粘滞本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微电子机械系统MEMS装置，包括：处理衬底，限定第一接合表面；MEMS衬底，具有MEMS器件并且限定第二接合表面，在所述第一接合表面面向所述第二接合表面的情况下，通过接合界面将所述处理衬底接合至所述MEMS衬底；以及抗粘滞层，布置在所述第一接合表面和所述第二接合表面之间而没有位于所述接合界面上方。
【技术特征摘要】
2017.06.30 US 62/527,225;2017.08.01 US 15/665,5171.一种微电子机械系统MEMS装置，包括：处理衬底，限定第一接合表面；MEMS衬底，具有MEMS器件并且限定第二接合表面，在所述第一接合表面面向所述第二接合表面的情况下，通过接合界面将所述处理衬底接合至所述MEMS衬底；以及抗粘滞层，布置在所述第一接合表面和所述第二接合表面之间而没有位于所述接合界面上方。2.根据权利要求1所述的MEMS装置，其中，所述处理衬底包括与所述MEMS器件相关的处理部件，其中，所述抗粘滞层布置在所述处理部件的面向MEMS的表面和/或一个或多个侧壁上。3.根据权利要求1所述的MEMS装置，其中，所述MEMS器件包括MEMS部件，其中，所述抗粘滞层布置在所述MEMS部件的面向处理衬底的表面和/或一个或多个侧壁上。4.根据权利要求1所述的MEMS装置，其中，所述抗粘滞层布置在所述处理衬底和所述MEMS衬底的两个上。5.根据权利要求1所述的MEMS装置，还包括：一个或多个预定位置，所述一个或多个预定位置包括一个或多个接合位置，其中，在所述一个或多个接合位置处将所述处理衬底和所述MEMS衬底彼此熔融接合。6.一种用于制造微电子机械系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：张贵松，赖飞龙，蔡尚颖，谢政宇，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71
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