[发明专利]传感器及用于形成传感器的方法

说明书

在一些实施例中，提供一种传感器。所述传感器包括：微机电系统(MEMS)衬底，设置在集成芯片(IC)之上，其中集成芯片界定第一空腔的下部部分及第二空腔的下部部分，且其中第一空腔具有与第二空腔的操作压力不同的第一操作压力。顶盖衬底设置在微机电系统衬底之上，其中顶盖衬底的第一对侧壁局部地界定第一空腔的上部部分，且顶盖衬底的第二对侧壁局部地界定第二空腔的上部部分。传感器区域及虚设区域二者设置在第一空腔中，传感器区域包括微机电系统衬底的能够移动的部分，虚设区域包括微机电系统衬底的固定部分。压力增强结构设置在虚设区域中。

技术领域

本发明实施例涉及一种具有用于压力增强的虚设区域的微机电系统装置。

背景技术

微机电系统(Microelectromechanical system，MEMS)装置是对机械组件与电气组件进行整合以感测物理量和/或依据周围环境进行作用的微观装置。近年来，MEMS装置已变得越来越普遍。举例来说，MEMS加速度计及运动传感器通常存在于气囊展开系统(airbagdeployment system)、平板计算机及智能电话中。

发明内容

本发明实施例的一种传感器包括：微机电系统(MEMS)衬底，设置在集成芯片(IC)之上。所述集成芯片界定第一空腔的下部部分及第二空腔的下部部分，其中所述第一空腔具有与所述第二空腔的操作压力不同的第一操作压力。顶盖衬底设置在所述微机电系统衬底之上，其中所述顶盖衬底的第一对侧壁局部地界定所述第一空腔的上部部分，且所述顶盖衬底的第二对侧壁局部地界定所述第二空腔的上部部分。传感器区域及虚设区域设置在所述第一空腔中。所述传感器区域包括所述微机电系统衬底的能够移动的部分，且所述虚设区域包括所述微机电系统衬底的固定部分。压力增强结构设置在所述虚设区域中。

本发明实施例的一种传感器包括：集成芯片(IC)，界定第一密封空腔的下部部分及第二密封空腔的下部部分。微机电系统(MEMS)衬底设置在所述集成芯片之上。所述微机电系统衬底具有第一能够移动的部分及第一固定部分以及第二能够移动的部分及第二固定部分，所述第一能够移动的部分及所述第一固定部分二者设置在所述第一密封空腔中，所述第二能够移动的部分及所述第二固定部分二者设置在所述第二密封空腔中。顶盖衬底设置在所述微机电系统衬底之上，其中所述顶盖衬底局部地界定所述第一密封空腔的上部部分及所述第二密封空腔的上部部分。结合结构设置在所述微机电系统衬底与所述顶盖衬底之间，其中所述结合结构的一部分将所述第一密封空腔与所述第二密封空腔分隔开。第一压力增强结构设置在所述第一固定部分中，其中所述第一压力增强结构被配置成将所述第一密封空腔的压力从密封压力改变成不同于所述密封压力的第一操作压力，所述密封压力对应于使所述第一密封空腔及所述第二密封空腔被密封的压力。

本发明实施例的一种用于形成传感器的方法包括以下步骤。形成具有设置在芯片衬底上的内连结构的集成芯片，其中所述内连结构包括钝化层。在所述钝化层中形成第一开口及第二开口，其中所述第一开口与所述第二开口间隔开。在微机电系统(MEMS)衬底中形成第三开口。将所述微机电系统衬底结合到所述钝化层，以使得所述第三开口直接上覆在所述第二开口上且向所述第二开口敞开，从而形成由所述第三开口及所述第二开口界定的压力增强结构以及由所述第一开口界定的空腔的下部部分。在将所述微机电系统衬底结合到所述钝化层之后，在所述微机电系统衬底中形成直接上覆在所述空腔的所述下部部分上的能够移动的元件，且形成穿过所述微机电系统衬底的上表面延伸到所述压力增强结构的通道。在顶盖衬底中形成第四开口。将所述顶盖衬底结合到所述微机电系统衬底以密封所述空腔及所述压力增强结构二者，其中所述第四开口的侧壁局部地界定所述空腔的上部部分，且其中所述空腔的所述上部部分与所述压力增强结构及所述空腔的所述下部部分二者流体连通。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1A到图1B示出具有用于压力增强的虚设区域的传感器的一些实施例的各种视图。