[发明专利]混合集成部件

说明书

提出用于具有至少一个MEMS构件(10)并且具有至少一个由半导体材料制成的罩(20)的部件(100)的措施，通过所述措施能够使得所述罩(20)除其作为空腔的封闭和微机械结构的保护的机械功能之外，配备有电功能。这种部件(100)的MEMS构件(10)的微机械结构设置在载体(1)与所述罩(20)之间的空腔中，并且包括至少一个结构元件(11)，所述至少一个结构元件能够在空腔内从构件层面向外偏转。根据本发明，所述罩(20)应包括至少一个在所述罩(20)的整个厚度上延伸的区段(21，22)，所述至少一个区段与相邻的半导体材料电绝缘，使得其能够与所述罩(20)的其余区段无关地电接通。

技术领域

本发明涉及一种具有至少一个MEMS(微机电系统)构件和具有至少一个由半导体材料制成的罩的部件，其中，所述MEMS构件的微机械结构设置在载体与罩之间的空腔中，并且包括至少一个结构元件，所述至少一个结构元件能够在空腔内从构件层面向外偏转。

背景技术

具有MEMS构件的部件多年来对于最不同的应用、例如在汽车技术和消费者电子的领域内被批量加工制造。所述MEMS构件可以是一种具有探测装置的用于检测微机械结构元件的偏转的传感器元件，或是一种具有驱动装置的用于控制可偏转的结构元件的执行器元件。罩保护MEMS构件的微机械结构免受如颗粒、潮湿和侵入性环境介质的环境影响。此外，在严密密封地装配罩的情况下可以在空腔内建立所定义的压力比。

US2011／0049652A1提出一种用于垂直混合集成部件的方案，根据该方案，由ASIC、MEMS和罩构成芯片堆叠。在此描述的方法中，将用于MEMS构件的初始衬底键合到已经处理过的ASIC衬底上。然后才在MEMS衬底中产生包括至少一个可偏转的结构元件的微机械结构。与此无关地，由半导体材料制成的罩被结构化并且被预先准备用于在ASIC衬底的微机械结构上和ASIC衬底上的装配。在MEMS衬底的结构化之后将如此经过处理的罩晶片键合到ASIC衬底上，从而以严密密封的方式将微机械结构包围在ASIC衬底和罩之间的空腔中。

在US2011／0049652A1中所述的部件配备有电容器装置，视MEMS功能而定，能够将该电容器装置用于检测外部引起的结构元件偏转，或也用于控制可偏转的结构元件，也就是使其运动。为此，所述电容器装置包括至少一个在MEMS构件的可偏转的结构元件上的可偏转的电极，并且包括一些在ASIC衬底表面上的结构化的金属层中构造的固定电极。

发明内容

借助本发明提出一些措施，通过所述措施能够使得一开始提到的类型的部件的罩除其作为空腔的封闭和微机械结构的保护的机械功能之外，配备有电功能。

这根据本发明通过以下方式实现：罩包括至少一个在该罩的整个厚度上延伸的区段，所述至少一个区段如此与相邻的半导体材料电绝缘，使得其能够与罩的其余区段无关地电接通。

因此根据本发明，在罩的整个厚度上延伸的各个区段电退耦。这开辟了以下可能性：将多个相互无关的电功能集成到罩中，更确切地说，将其分别集成到罩的电绝缘区段中。在最简单的情况下，仅仅将罩的电绝缘区段置于某个所定义的电位上。但也可能的是，使罩的各个区段设有较复杂的电路功能。

原则上有不同的可能性用于实现和使用具有根据本发明电绝缘的区段的罩以及用于实现具有这种罩的部件。

有利地，借助半导体工艺的标准方法在罩的各个区段之间产生电绝缘部。在一种优选的变型方案中，罩首先结构化，用于通过环绕的沟槽结构限定待绝缘的各个区段。然后以电绝缘材料完全地或至少部分地填充这些沟槽结构。通过对罩进行背侧减薄能够实现：如此产生的电绝缘结构在罩晶片的整个厚度上延伸，并且各个区段电隔离。