[发明专利]MEMS器件及其形成方法

权利要求书

1.一种MEMS器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底具有第一区域和第二区域；

在第一区域的半导体衬底的正面上形成CMOS器件；

形成覆盖所述半导体衬底和CMOS器件的第一介质层；

在第一区域的第一介质层中形成第一插塞，第一插塞与CMOS器件相连；

形成贯穿第二区域的第一介质层和部分厚度的半导体衬底的通孔互连结构；

形成覆盖所述第一介质层、第一插塞和通孔互连结构的第二介质层，第一区域的第二介质层中形成有第一互连结构，所述第一互连结构与第一插塞相连，第二区域的第二介质层中形成有第二互连结构，第二互连结构与通孔互连结构的顶部表面相连；

在第一区域的第二介质层上形成第一焊盘，第一焊盘与第一互连结构相连，在第二区域的第二介质层上形成第二焊盘，第二焊盘与第二互联结构相连；

在所述第二介质层上形成MEMS器件，MEMS器件的一端与第一焊盘相连，MEMS器件的另一端与第二焊盘相连；

减薄所述半导体衬底的背面，暴露出通孔互连结构的底部表面；

在半导体衬底的背面上形成与通孔互连结构的底部表面相连的凸块。

2.如权利要求1所述的MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述通孔互连结构包括扩散阻挡层和位于扩散阻挡层上的金属层。

3.如权利要求2所述的MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述扩散阻挡层的材料为Ti、TiN、TaN或Ta中的一种或几种，所述金属层的材料为Al、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Ti或W中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述第一插塞和通孔互连结构的形成过程为：刻蚀第一区域的第一介质层，形成第一通孔；刻蚀第二区域的第一介质层和部分厚度的半导体衬底，形成第二通孔；形成覆盖所述第一介质层且填充满第一通孔和第二通孔的金属层；平坦化所述金属层，以第一介质层表面为停止层，形成第一插塞和通孔互连结构。

5.如权利要求4所述的MEMS器件的形成方法，其特征在于，在形成第二通孔后，还包括：在第二通孔的侧壁形成隔离层。

6.如权利要求1所述的MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述第二介质层为单层或多层堆叠结构，所述第一互连结构和第二互连结构为单层或多层堆叠结构。

7.如权利要求1所述的MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述MEMS器件为压力传感器、位置传感器、加速度传感器、陀螺仪、声音传感器、光调制器或晶体振荡器。

8.如权利要求1所述的MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述凸块为焊球，或者所述凸块包括金属柱和位于金属柱上的焊球。

9.一种MEMS器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底具有第一区域和第二区域；

在第一区域的半导体衬底的正面上形成CMOS器件；

形成覆盖所述半导体衬底和CMOS器件的介质层，第一区域的介质层中形成有第一互连结构，所述第一互连结构与CMOS器件相连，第二区域的介质层中形成有第二互连结构；

在第一区域的介质层上形成第一焊盘，第一焊盘与第一互连结构相连，在第二区域的介质层上形成第二焊盘，第二焊盘与第二互联结构相连；

在所述介质层上形成MEMS器件，MEMS器件的一端与第一焊盘相连，MEMS器件的另一端与第二焊盘相连；

刻蚀第二区域的半导体衬底的背面和部分介质层，形成暴露第二互连结构的通孔；

在所述通孔内和部分半导体衬底的背面上形成通孔互连结构，通孔互连结构与第二互连结构相连；

在半导体衬底背面的通孔互连结构上形成凸块。

10.如权利要求9所述的MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述通孔互连结构包括扩散阻挡层和位于扩散阻挡层上的金属层。

11.如权利要求10所述的MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述通孔互连结构的形成过程为：在所述通孔的侧壁和底部以及半导体衬底的背面表面上形成扩散阻挡层；在所述扩散阻挡层上形成金属层；形成覆盖所述金属层并填充满通孔的第三介质层；平坦化所述第三介质层，暴露出金属层的表面。