[发明专利]垂直集成微电子机械结构、实现方法及其系统

权利要求书

1. 一种垂直集成微电子机械结构，具有单晶硅膜片和衬底芯片，其特征在于：

所述单晶硅膜片作为淀积层，由支柱支撑，悬于所述衬底芯片之上，所述单晶硅膜片上具有可动/固定的结构单元，

所述支柱由环氧树酯层构成，该树酯层兼有将所述硅膜片粘接至所述衬底芯片的作用。

2. 如权利要求1所述的垂直集成微电子机械结构，其特征在于：

所述单晶硅膜片的下方表面有淀积薄膜结构。

3. 如权利要求1所述的垂直集成微电子机械结构，其特征在于：

所述支柱由金属层构成，该金属层可将上层的单晶硅膜片与所述衬底芯片实现电气连接。

4. 如权利要求3所述的垂直集成微电子机械结构，其特征在于：

所述硅膜片上刻有通孔，所述金属层经由该通孔的侧壁表面与所述单晶硅膜片实现电气连接。

5. 如权利要求1所述的垂直集成微电子机械结构，其特征在于：

所述单晶硅膜片有多层，各层单晶硅膜片之间通过所述支柱实现支撑。

6. 如权利要求5所述的垂直集成微电子机械结构，其特征在于：

所述支柱为电气连接上下两个单晶硅膜片的金属层。

7. 一种用于实现垂直集成微电子机械结构的方法，该垂直集成微电子机械结构具有单晶硅膜片和衬底芯片，所述单晶硅膜片作为淀积层，由支柱支撑，悬于所述衬底芯片之上；所述单晶硅膜片上具有可动/固定的结构单元，其特征在于包括如下步骤：

(1)用树酯将一掺杂的硅片或其它材料的膜片和集成电路芯片粘接在一起；

(2)将该膜片减薄到所需厚度；

(3)在掺杂的硅片和树酯层中腐蚀出通孔，然后在通孔的侧壁上淀积金属层，形成对掺杂硅片或膜片与输出电路的互连；

(4)在掺杂的硅片上腐蚀出机械传感结构

(5)用含氧等离子刻蚀法将树酯牺牲层全部或部分腐蚀掉，使悬吊的机械传感单元释放。

8. 如权利要求7所述的实现垂直集成微电子机械结构的方法，其特征在于包括如下步骤：

制作具有多层单晶硅膜片层的垂直集成微电子机械结构时，在所述步骤(3)之后，首先过表面平整的硅片上涂敷环氧树酯，粘接另一层硅片；而后将另一层硅片减薄至所需厚度，并在另一层硅片中刻蚀和淀积通孔和金属互连层；随后，通过腐蚀在另一层硅片上形成所需的机械敏感单元；最后将树酯牺牲层全部腐蚀掉，使悬吊结构可以自由运动。

9. 一种垂直集成微电子机械系统，具有悬吊的中央梁和多个沿中央梁横向伸出的叉指电极，其特征在于：

所述垂直集成微电子机械系统中具有如权利要求1所述的垂直集成微电子机械结构。

10. 如权利要求9所述的垂直集成微电子机械系统，其特征在于：

所述垂直集成微电子机械系统为加速度计或者角速度计。