微机电系统装置及其制造方法制造方法及图纸

一种微机电系统装置包含一第一可动元件以及一第二可动元件，其中第二可动元件与一感测压力的可动薄膜连接，使第二可动元件能够与可动薄膜连动以感测外部环境的压力变化，且形成可动薄膜的基板的其它区域可形成一盖体以保护感测其它物理量的第一可动元件，因此，上述微机电系统装置可借由单一制程整合压力传感器以及感测其它物理量的微机电系统结构于单一微机电系统装置中。

MEMS device and its manufacturing method

A microelectromechanical systems device comprises a first movable member and a movable member second, of which second movable element is connected with a sense of moving film measured pressure, so that the second elements can be movable and movable linkage to sense the pressure change film measured in the external environment, other areas of the substrate and the formation of the movable film can form a cover the first movable element, measuring other physical quantities to protect it, the MEMS device can be controlled by a single process integrated pressure sensor and sensing MEMS structure of other physical quantities in a single micro electromechanical system device.

【技术实现步骤摘要】
微机电系统装置及其制造方法
本专利技术是有关一种微机电系统装置及其制造方法，特别是一种感测多种物理量的微机电系统装置及其制造方法。
技术介绍
自1970年代微机电系统装置概念成形起，微机电系统(MicroelectromechanicalSystem，MEMS)装置已从实验室的探索对象进步至成为高阶系统整合的对象，并已在大众消费性装置中有广泛的应用，展现了惊人且稳定的成长。微机电系统装置包含一可动的微机电系统元件，借由感测或控制可动的微机电系统元件的运动物理量可实现微机电系统装置的各项功能。为了因应电子装置轻薄短小的要求，整合感测不同物理量的多个微机电系统结构于单一微机电系统装置中即为一主要的发展趋势。然而，感测的原理不同，导致感测不同物理量的微机电系统结构亦大不相同。举例而言，加速度计需要盖体保护可动元件以维持元件的可靠性，而压力传感器却需要与外部环境接触以感测环境的压力变化。因此，感测不同物理量的多个微机电系统结构难以整合于单一微机电系统装置的制程中。综上所述，如何将感测不同物理量的多个微机电系统结构整合于单一微机电系统装置中便是目前极需努力的目标。
技术实现思路
本专利技术提供一种微机电系统装置及其制造方法，其是利用一可动元件与一感测压力的可动薄膜连接，使可动元件能够与可动薄膜连动以感测外部环境的压力变化。依据此结构，形成可动薄膜的基板的其它区域可形成一盖体以保护感测其它物理量的可动元件，因此，本专利技术的微机电系统装置及其制造方法可借由单一制程整合压力传感器以及感测其它物理量的微机电系统结构于单一微机电系统装置中。本专利技术一实施例的微机电系统装置包含一第一基板、一第二基板以及一第三基板。第一基板的一第一表面包含一第一电路、一第二电路以及一第一导电接点。第二基板具有一第二表面、一第三表面以及设置于第三表面的一第二导电接点，且第二基板以第二表面设置于第一基板的第一表面，并与第一导电接点电性连接。第二基板包含一第一可动元件以及一第二可动元件。第一可动元件与第一电路电性连接。第二可动元件与第二电路相对应，且与第一可动元件电性分离。第三基板具有一第四表面以及一第五表面，且第三基板以第四表面设置于第二基板的第三表面，并与第二导电接点电性连接。第三基板分为彼此电性分离的一第一盖体以及一第二盖体，其中第一盖体相应于第一可动元件设置且与第一可动元件空间上分离；第二盖体与第二可动元件连接，且第二盖体与第一基板之间形成一气密空腔。本专利技术另一实施例的微机电系统装置的制造方法包含：提供一第三基板，其具有一第四表面以及一第五表面，并于第四表面定义多个第一连接区域；提供一第二基板，其具有一第二表面以及一第三表面，并于第三表面定义多个第二连接区域；将第三基板与第二基板接合，其中多个第一连接区域以及多个第二连接区域对应连接；于第二基板的第二表面定义多个第三连接区域；将第二基板分割成彼此电性分离的一第一可动元件以及一第二可动元件，其中第一可动元件与第三基板空间上分离，且第二可动元件与第三基板连接；提供一第一基板，其一第一表面包含一第一电路以及一第二电路；于第一基板的第一表面定义多个第四连接区域；将第一基板与第二基板接合，其中多个第四连接区域以及多个第三连接区域对应连接，第一电路与第一可动元件电性连接，且第二电路与第二可动元件相对应；薄化第三基板；以及分割第三基板为一第一盖体以及一第二盖体，其中第一盖体对应于第一可动元件，且第二盖体与第一基板之间形成一气密空腔。以下借由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。【附图说明】图1为一示意图，显示本专利技术一实施例的微机电系统装置。图2为一示意图，显示本专利技术另一实施例的微机电系统装置。图3a至图3l为一示意图，显示本专利技术一实施例的微机电系统装置的制造方法。【符号说明】10第一基板11第一表面111a、111b、111c第一电路111d、111e、111f第二电路12第一导电接点121第四连接区域122第三连接区域20第二基板21第二表面22第三表面23、23a、23b第二导电接点231、231a、231b第二连接区域232第一连接区域24介电层25a第一可动元件25b第二可动元件26a、26b、34止动凸块261柱体27参考元件30第三基板31第四表面32第五表面33a第一盖体33b第二盖体341第一凹槽342第二凹槽343分割槽【具体实施方式】以下将详述本专利技术的各实施例，并配合图式作为例示。除了该多个详细说明之外，本专利技术亦可广泛地施行于其它的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本专利技术的范围内，并以申请专利范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本专利技术有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本专利技术可能在省略部分或全部特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免对本专利技术形成不必要的限制。图式中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，有些细节可能未完全绘出，以求图式的简洁。本专利技术是将压力传感器以及感测其它物理量的微机电系统结构(例如加速度计)整合于单一微机电系统装置中。请参照图1，本专利技术的一实施例的微机电系统装置包含一第一基板10、一第二基板20以及一第三基板30。第一基板10包含一第一电路、一第二电路以及一第一导电接点12。于一实施例中，第一基板10包含至少一金属层。于图1所示的实施例中，第一基板10包含两层金属层，而最上层的金属层部分暴露于第一基板10的第一表面11。暴露出来的金属层可作为第一电路、第二电路以及第一导电接点12。以加速度计为例，感测电容包含固定电极以及可动电极，第一电路即为相对应的电路结构，如图1中符号111a、111b、111c所示。同理，第二电路可为压力传感器的固定电极以及可动电极的相对应电路结构，如图1中符号111d、111e所示。第一导电接点12则是第一基板10以及第二基板20间的连接位置，以电性连接第一基板10以及第二基板20。可以理解的是，第一导电接点12可能与第一电路以及第二电路重叠以使第二基板20与第一电路或第二电路电性连接，如图1中符号111a、111c、111e所示。于一实施例中，第一基板10可为一互补式金氧半导体基板。第二基板20具有一第二表面21、一第三表面22以及设置于第三表面22的一第二导电接点23。于一实施例中，可设置一介电层24于第二基板20的第三表面22以及第二导电接点23之间。举例而言，介电层24可为氧化物、氮化物或氮氧化物。借由是否设置贯穿介电层24的导电贯孔即可控制第二导电接点23是否与第二基板20电性连接或电性分离。举例而言，第二导电接点23a即与第二基板20电性分离。第二基板20以第二表面21朝向第一基板10设置于第一基板10的第一表面11。此外，第二基板20经由第一导电接点12与第一电路以及第二电路电性连接。于一实施例中，第二基板20能够以共晶键合(eutecticbonding)技术与第一基板10接合，因此，第一导电接点12可能包含两种材料，如图1的符号121、122所示。举例而言，第一导电接点12包含一合金，其包含铝、铜、锗、铟、金以及硅至少其中之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机电系统装置，其特征在于，包含：一第一基板，其一第一表面包含一第一电路、一第二电路以及一第一导电接点；一第二基板，其具有一第二表面、一第三表面以及设置于该第三表面的一第二导电接点，其中该第二基板以该第二表面设置于该第一基板的该第一表面，并与该第一导电接点电性连接，且该第二基板包含：一第一可动元件，其与该第一电路电性连接；以及一第二可动元件，其与该第二电路相对应，且与该第一可动元件电性分离；以及一第三基板，其具有一第四表面以及一第五表面，其中该第三基板以该第四表面设置于该第二基板的该第三表面，并与该第二导电接点电性连接，且该第三基板分为彼此电性分离的一第一盖体以及一第二盖体，其中该第一盖体相应于该第一可动元件设置且与该第一可动元件空间上分离；该第二盖体与该第二可动元件连接，且该第二盖体与该第一基板之间形成一气密空腔。

【技术特征摘要】
1.一种微机电系统装置，其特征在于，包含：一第一基板，其一第一表面包含一第一电路、一第二电路以及一第一导电接点；一第二基板，其具有一第二表面、一第三表面以及设置于该第三表面的一第二导电接点，其中该第二基板以该第二表面设置于该第一基板的该第一表面，并与该第一导电接点电性连接，且该第二基板包含：一第一可动元件，其与该第一电路电性连接；以及一第二可动元件，其与该第二电路相对应，且与该第一可动元件电性分离；以及一第三基板，其具有一第四表面以及一第五表面，其中该第三基板以该第四表面设置于该第二基板的该第三表面，并与该第二导电接点电性连接，且该第三基板分为彼此电性分离的一第一盖体以及一第二盖体，其中该第一盖体相应于该第一可动元件设置且与该第一可动元件空间上分离；该第二盖体与该第二可动元件连接，且该第二盖体与该第一基板之间形成一气密空腔。2.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于，该第一基板更包含一参考电路，且该第二基板更包含参考元件，其与该参考电路相对应且与该第二盖体电性分离。3.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于，该第二盖体具有一第一凹槽，其设置于该第五表面，以薄化部分该第二盖体。4.如权利要求2所述的微机电系统装置，其特征在于，该第二盖体与该第二可动元件的连接区域小于该第一凹槽的底部面积。5.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于，该第一盖体具有一第二凹槽，其设置于该第四表面，且相对于该第一可动元件。6.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于，该第二凹槽的底部设有一止动凸堆。7.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于，该第一可动元件以及该第二可动元件至少其中之一的该第二表面具有一止动凸块。8.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于，该第一基板包含一互补式金氧半导体基板。9.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于，该第二基板或该第三基板包含单晶硅。10.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于，该第一导电接点包含一合金，其包含铝、铜、锗、铟、金以及硅至少其中之一。11.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于，该第二导电接点包含一合金，其包含铝、铜、锗、铟、金以及硅至少其中之一。12.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于，该第一可动元件以及该第一电路形成一加速度计、陀螺仪、湿度计或磁力计。13.一种微机电系统装置的制造方法，其特征在于，包含：提供一第三基板，其具有一第四表面以及一第五表面，并于该第四表面定义多个第一连接区域；提供一第二基板，其具有一第二表面以及一第三表面，并于该第三表面定义多个第二连接区域；将该第三基板与该第二基板接合，其中该多个第一连接区域以及该多个第二连接区域对应连接；于该第二基板的该第二表面定义多个第三连接区域；将该第二基板分割成彼此电性分离的一第一可动元件以及一第二可动元件，其中该第一可动元件与该第三基板空间上分离，且该第二可动元件与该第三基板连接；提供一第一基板，其一第一表面包含一第一电路以及一第二电路；于该第一基板的该第...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾立天，钱元晧，
申请(专利权)人：苏州明皜传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32