[发明专利]MEMS和CMOS集成芯片及传感器

说明书

技术领域

本发明涉及微机电系统技术领域，更为具体的说，涉及一种MEMS和 CMOS集成芯片及传感器。

背景技术

微机电系统(MicroElectroMechanicalSystem，MEMS)是近年来高速发 展的一项高新技术，采用先进的半导体工艺技术，将整个机械结构形成在一 块芯片中，其在体积、重量、价格和功耗上具有十分明显的优势。

其中，MEMS传感器因其体积小、成本低、集成性能高等优点，被广泛 应用于智能手机、平板电脑等智能终端中。随着市场的不断发展，对更加便 携和轻薄的智能终端的需求日益迫切，因此，更加小型化的MEMS传感器， 已成为现今科研人员关注的焦点之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种MEMS和CMOS集成芯片及传感器，通过优 化设计，使得CMOS结构占用面积减小，使得MEMS和CMOS集成芯片的面积 更加的小型化。

下面为本发明提供的技术方案：

一种MEMS和CMOS集成芯片，包括：第一衬底、第二衬底，以及，位于 所述第一衬底和第二衬底之间的机械结构层；其中，

所述第一衬底形成有第一CMOS结构，所述第二衬底形成有第二CMOS结 构，所述机械结构层形成有第一MEMS结构，且所述第一CMOS结构、第二 CMOS结构和MEMS结构之间电性连接。

优选的，所述第一CMOS结构形成于所述第一衬底朝向所述机械结构层 一侧的表面，且所述第一CMOS结构与所述第一MEMS结构键合。

优选的，所述第二CMOS结构形成于所述第二衬底朝向所述机械结构层 一侧的表面，且所述第二CMOS结构与所述第一MEMS结构键合。

优选的，位于所述第一衬底朝向所述机械结构层的一侧形成有第一凹槽；

其中，所述第一MEMS结构位于所述第一凹槽和第二衬底之间围成的密 封腔内。

优选的，所述第一CMOS结构形成于所述第一衬底朝向所述机械结构层 一侧、且环绕所述第一凹槽的表面。

优选的，位于所述第二衬底朝向所述机械结构层一侧还包括第二凹槽；

其中，所述第一MEMS结构位于所述第一凹槽和第二凹槽之间围成的密 封腔内。

优选的，所述第二CMOS结构形成于所述第二衬底朝向所述机械结构层 一侧、且环绕所述第二凹槽的表面。

优选的，所述机械结构层还包括第二MEMS结构至第nMEMS结构，且 所述第二MEMS结构至第nMEMS结构、第一CMOS结构和第二CMOS结 构之间电性连接，其中，n至少为2。

一种传感器，所述传感器包括上述的MEMS和CMOS集成芯片。

优选的，所述传感器为磁传感器、压力传感器、加速度传感器、陀螺仪 传感器中的一种或多种的集合。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下优点：

本发明提供的一种MEMS和CMOS集成芯片及传感器，包括：第一衬底、 第二衬底，以及，位于第一衬底和第二衬底之间的机械结构层；其中，第一 衬底形成有第一CMOS结构，第二衬底形成有第二CMOS结构，机械结构层形 成有第一MEMS结构，且第一CMOS结构、第二CMOS结构和MEMS结构之间 电性连接。

由上述内容可知，本发明提供的技术方案将CMOS结构分为两部分，分别 形成于第一衬底和第二衬底上，而后通过微机械结构层将两部分的CMOS结构 电性连接，有效的缩小了CMOS结构占用集成芯片的面积，进而缩小了MEMS 和CMOS集成芯片的面积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不 付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种MEMS和CMOS集成芯片的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种MEMS和CMOS集成芯片的结构示意 图；

图3a～3d为本申请实施例提供的一种制作MEMS和CMOS集成芯片的结构 流程图。

具体实施方式