传感器件及其制造方法技术

一种传感器件包括微机电系统(MEMS)力传感器和电容式加速传感器。在制造传感器件的方法中，在第一衬底的前表面上方准备MEMS力传感器的传感器部分。传感器部分包括压阻式元件和前电极。在第一衬底的后表面上形成底部电极和第一电极。具有电极焊盘和第二电极的第二衬底附接至第一衬底的底部，从而使得底部电极连接至电极焊盘，并且第一电极面对第二电极，其中，在第一电极和第二电极之间具有间隔。本发明专利技术实施例涉及传感器件及其制造方法。

Sensor parts and their manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
传感器件及其制造方法
本专利技术实施例涉及传感器件及其制造方法。
技术介绍
最近开发了微机电系统(MEMS)器件。MEMS器件包括使用半导体技术制造的器件，以形成机械部件和电气部件。在压力传感器、麦克风、致动器、镜子、加热器和/或打印机喷嘴中实施MEMS器件。尽管现有的器件以及形成MEMS器件的方法一般能够满足它们预期的目的，但是它们并非在所有方面都尽如人意。
技术实现思路
根据本专利技术的一些实施例，提供了一种传感器件，包括：微机电系统(MEMS)力传感器，包括膜；以及电容式加速传感器，包括具有第一电极的电容器，其中，所述第一电极设置在所述膜的底面上。根据本专利技术的另一些实施例，还提供了一种制造传感器件的方法，所述方法包括：在第一衬底的前表面上方制备微机电系统(MEMS)力传感器的传感器部分，所述传感器部分包括压阻式元件和前电极；在所述第一衬底的背面上方形成底部电极和第一电极；以及将具有电极焊盘和第二电极的第二衬底附接至所述第一衬底的底部，从而使得所述底部电极连接至所述电极焊盘，并且所述第一电极面对所述第二电极并且所述第一电极和所述第二电极之间具有间隔。根据本专利技术的又一些实施例，还提供了一种制造传感器件的方法，所述方法包括：制备微机电系统(MEMS)传感器，所述微机电系统传感器包括：框架部分；膜部分；压阻式元件，设置在所述膜部分中；腔体，设置在所述膜部分下面并由所述框架部分围绕；以及中心锤部分，由所述腔体围绕，其中，在所述框架部分的底部上形成底部电极，并且在所述中心锤部分的底部上形成第一电极；制备电容式传感器的部分，其中，所述电容式传感器的部分包括衬底、设置在所述衬底的主表面上的第二电极和设置在所述主表面上的电极焊盘；以及附接所述微机电系统传感器和所述电容式传感器的部分，从而使得所述底部电极连接至所述电极焊盘，并且所述第一电极面对所述第二电极，其中，所述第一电极和所述第二电极之间具有间隔，从而形成所述电容式传感器的电容器。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳地理解本专利技术的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或减小。图1A和图1B示出根据本专利技术的实施例的传感器件的示意图。图2A和图2B示出根据本专利技术的实施例的传感器件的示意图。图3示出根据本专利技术的实施例的传感器件的示意图。图4A和图4B示出根据本专利技术的实施例的传感器件的制造操作的各个阶段。图5A和图5B示出根据本专利技术的实施例的传感器件的制造操作的各个阶段。图6A和图6B示出根据本专利技术的实施例的传感器件的制造操作的各个阶段。图7示出根据本专利技术的实施例的传感器件的制造操作的各个阶段中的一个阶段。图8A、图8B和图8C示出根据本专利技术的实施例的传感器件的制造操作的各个阶段。图9示出根据本专利技术的实施例的传感器件的制造操作的各个阶段中的一个阶段。图10A、图10B、图10C和图10D示出根据本专利技术的另一实施例的传感器件的制造操作的各个阶段。图11A、图11B、图11C和图11D示出根据本专利技术的另一实施例的传感器件的制造操作的各个阶段。图12A、图12B和图12C示出根据本专利技术的另一实施例的传感器件的制造操作的各个阶段。图13A和图13B示出根据本专利技术的另一实施例的传感器件的制造操作的各个阶段。图14A和图14B示出根据本专利技术的另一实施例的传感器件的制造操作的各个阶段。图15A和图15B示出根据本专利技术的另一实施例的传感器件的制造操作的各个阶段。图16A和图16B示出根据本专利技术的另一实施例的传感器件的制造操作的各个阶段。图17A、图17B和图17C示出根据本专利技术的另一实施例的传感器件的制造操作的各个阶段。图18A和图18B示出根据本专利技术的另一实施例的传感器件的制造操作的各个阶段。具体实施方式应当理解，以下公开内容提供了许多用于实现本专利技术的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。例如，元件的尺寸不限于所公开的范围或值，但可能依赖于工艺条件和/或器件所需的性能。此外，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件以直接接触的方式形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。为了简明和清楚，可以以不同的尺寸任意地绘制各个部件。而且，为了便于描述，在此可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相对术语以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且在此使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。另外，术语“由...制成”可以意为“包括”或者“由...组成”。在本专利技术中，A、B和C中的至少一个意味着“A”、“B”、“C”、“A和B”、“A和C”、“B和C”或“A、B和C”，并不意味着来自A的一个、来自B的一个和来自C的一个，除非另有说明。图1A和图1B示出根据本专利技术的实施例的传感器件的示意图。图1A示出平面图(从上方观察)，并且图1B示出对应于图1A的线X1-X1的截面图。如图1A和图1B所示，根据本专利技术的实施例的传感器件1包括微机电系统(MEMS)传感器100和电容式传感器200。在一些实施例中，MEMS传感器100是压力传感器。在其他实施例中，MEMS传感器100是麦克风。在一些实施例中，电容式传感器200是加速计。在其他实施例中，电容式传感器200是触摸传感器。在一些实施例中，MEMS传感器100是压阻式力传感器。如图1A和图1B所示，压阻式力传感器100包括框架部分52、膜部分(例如，隔膜)50、设置在膜部分50中的压阻式元件20、以及设置在膜部分50下面且由框架部分52围绕的腔体56。如图1A和图1B所示，在一些实施例中，压阻式力传感器100还包括由腔体56围绕的中心锤部分(centerweightportion)54。框架部分52、膜部分50和中心锤部分54可以统称为MEMS衬底。在一些实施例中，压阻式力传感器100还包括形成在MEMS衬底的上表面上的第一绝缘层15、形成在第一绝缘层15上的第二绝缘层25、一个或多个前布线图案(例如，电极)30以及连接压阻式元件20和前布线图案30的一个或多个通孔导体40。如图1A所示，压阻式力传感器100包括四个压阻式元件20。腔体56被密封以形成封闭空间。当压阻式力传感器100外部的压力与腔体56内的压力不同时，膜部分50变形。膜部分50的变形引起压阻式元件20的电阻的变化。四个压阻式元件20电连接以形成惠斯通电桥，并且电阻的变化对应于施加的压力，其中，使用惠斯通电桥测量施加的压力。在一些实施例中，放大电路(例如，晶体管)集成到压阻式力传感器100中以输出与所施加的压力相对应的信号。在其他实施例中，压阻式力传感器100是麦克风并且腔体56未被密封。在一些实施例中，MEMS衬底由诸如硅的半导体材料制成。在一些实施例中，硅衬底是掺杂有P、As和/或Sb(n型)或B(p型)的重掺杂的硅衬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感器件，包括：微机电系统(MEMS)力传感器，包括膜；以及电容式加速传感器，包括具有第一电极的电容器，其中，所述第一电极设置在所述膜的底面上。

【技术特征摘要】
2017.11.30 US 62/593,025;2018.11.02 US 16/179,6441.一种传感器件，包括：微机电系统(MEMS)力传感器，包括膜；以及电容式加速传感器，包括具有第一电极的电容器，其中，所述第一电极设置在所述膜的底面上。2.根据权利要求1所述的传感器件，其中，所述微机电系统力传感器和所述电容式加速传感器彼此电连接。3.根据权利要求1的传感器件，其中：所述电容式加速传感器的电容器包括面向所述第一电极的第二电极。4.根据权利要求3所述的传感器件，其中，所述微机电系统力传感器包括：框架部分；膜部分；压阻式元件，设置在所述膜部分中；以及腔体，设置在所述膜部分下面并且被所述框架部分围绕。5.根据权利要求4的传感器件，其中：所述微机电系统力传感器还包括由所述腔体围绕的中心锤部分，以及所述第一电极设置在所述中心锤部分的底面上。6.根据权利要求4的传感器件，其中，所述微机电系统力传感器和所述电容式加速传感器通过设置在框架部分的底部上的底部电极彼此电连接。7.根据权利要求6所述的传感器件，其中，所述微机电系统力传感器还包括：前电极；以及导电连接件，穿过所述框架部分并连接所述前电极和所述底...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨辰雄，郑钧文，李久康，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71