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混合集成的部件和用于其制造的方法與流程

文檔序號:11971450閱讀:來源:國知局
混合集成的部件和用于其制造的方法與流程

技術(shù)特征:
1.一種混合集成的部件,所述混合集成的部件至少包括:·具有微機(jī)械結(jié)構(gòu)的一個MEMS構(gòu)件,該微機(jī)械結(jié)構(gòu)延伸在MEMS襯底(20)的整個厚度上,其中所述微機(jī)械結(jié)構(gòu)的至少一個結(jié)構(gòu)元件(23)可偏轉(zhuǎn)并且與至少一個電容器裝置作用連接,所述至少一個電容器裝置包括至少一個可運(yùn)動的電極(51)和至少一個固定的電極(52),·具有所述電容器裝置的至少一個固定的電極(52)的ASIC構(gòu)件(10),其中所述MEMS構(gòu)件裝配在所述ASIC構(gòu)件(10)上,從而在所述微機(jī)械結(jié)構(gòu)和所述ASIC構(gòu)件(10)的表面之間存在間隙(21),其特征在于,所述電容器裝置的至少一個可運(yùn)動的電極(51)從所述ASIC構(gòu)件(10)的層結(jié)構(gòu)中脫離出并且替代地機(jī)械和電地連接在所述MEMS構(gòu)件的所述可偏轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)元件(23)上并且作為所述電容器裝置的可運(yùn)動的電極(51)起作用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件,其特征在于,所述電容器裝置的至少一個固定的電極集成在所述MEMS構(gòu)件中。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的部件,其特征在于,所述電容器裝置的至少一個固定的電極(52)集成在所述ASIC構(gòu)件(10)的所述層結(jié)構(gòu)中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的部件,其中在所述ASIC構(gòu)件(10)上構(gòu)造了結(jié)構(gòu)化的第一金屬層(1),該第一金屬層通過至少一個絕緣層(12)與所述ASIC構(gòu)件(10)的初始襯底(11)電絕緣,并且其中在所述絕緣層(12)中埋入了至少一個另外的結(jié)構(gòu)化的金屬層(2至5),其特征在于,在所述ASIC構(gòu)件(10)的至少一個金屬層中構(gòu)造至少一個電容器裝置的所述可運(yùn)動的電極(51)及在所述ASIC構(gòu)件(10)的至少一個另外的金屬層中構(gòu)造所述固定的電極(52)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的部件,其特征在于,在所述可偏轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)元件(23)和所述電容器裝置的所述可運(yùn)動的電極(51)之間的機(jī)械和電的連接以至少一個過孔接觸結(jié)構(gòu)(22)的形式實現(xiàn),所述至少一個過孔接觸結(jié)構(gòu)延伸穿過所述微機(jī)械結(jié)構(gòu)的整個厚度并且延伸在所述MEMS構(gòu)件和ASIC構(gòu)件(10)之間的所述間隙(21)上。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的部件,其特征在于,所述MEMS構(gòu)件的所述微機(jī)械結(jié)構(gòu)被封裝。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的部件,其特征在于,在所述ASIC構(gòu)件(10)中構(gòu)造了用于所述部件的到外部的電觸點(diǎn)接通的過孔接觸結(jié)構(gòu)(201)。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的部件,其特征在于,在所述ASIC構(gòu)件(10)上構(gòu)造了暴露的連接盤(50),用于所述部件的到外部的電觸點(diǎn)接通。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的部件,其特征在于,所述MEMS構(gòu)件包括具有所述可偏轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)元件(23)的微機(jī)械傳感器結(jié)構(gòu),它延伸在所述MEMS構(gòu)件的整個厚度上,并且其中在對應(yīng)的所述ASIC構(gòu)件(10)上集成了用于傳感器信號的信號處理和分析電路的至少部分,其中,所述可偏轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)元件(23)是至少一個振動質(zhì)量。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的部件,其特征在于,所述過孔接觸結(jié)構(gòu)是TSV。11.用于制造具有MEMS構(gòu)件和ASIC構(gòu)件的混合集成的部件的方法,·首先處理ASIC襯底(10),其中施加至少一個電容器裝置的至少一個電極(51,52),·其中在所述ASIC襯底(10)上裝配MEMS襯底(20),·其中在所述MEMS襯底(20)中,產(chǎn)生至少一個過孔接觸結(jié)構(gòu)(22),用于所述至少一個施加在所述ASIC襯底中的電極(51)的機(jī)械和電的連接,·其中在所述MEMS襯底(20)中產(chǎn)生微機(jī)械結(jié)構(gòu),該微機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)延伸在所述MEMS襯底(20)的整個厚度上,·其中在ASIC側(cè)釋放所述微機(jī)械結(jié)構(gòu)的至少一個結(jié)構(gòu)元件(23),以及·其中使所述至少一個施加在所述ASIC襯底(10)中的并且通過所述至少一個過孔接觸結(jié)構(gòu)(22)連接到所述結(jié)構(gòu)元件(23)上的電極(51)從所述ASIC襯底(10)的復(fù)合結(jié)構(gòu)中脫離。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,在所述ASIC襯底(10)的處理范圍內(nèi),在一個初始襯底(11)上產(chǎn)生層結(jié)構(gòu),所述層結(jié)構(gòu)包括多個埋入在至少一個絕緣層(12)中的并且結(jié)構(gòu)化的金屬層(2至5)以及一個在ASIC正面上的結(jié)構(gòu)化的金屬層(1),在所述金屬層(1至5)結(jié)構(gòu)化時,構(gòu)造至少一個電容器裝置的至少一個電極(51,52)。13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法,其特征在于,在已處理的所述ASIC襯底(10)的正面上產(chǎn)生直立型結(jié)構(gòu)(14)并且在所述直立型結(jié)構(gòu)(14)上裝配所述MEMS襯底(20)。14.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法,其特征在于,以鍵合方法建立所述MEMS襯底(20)和已處理的所述ASIC襯底(10)之間的連接。15.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法,其特征在于,將所述MEMS襯底(20)在裝配到已處理的所述ASIC襯底(10)上之后變薄直至待產(chǎn)生的微機(jī)械結(jié)構(gòu)的預(yù)先規(guī)定的結(jié)構(gòu)高度。16.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法,其特征在于,在第一結(jié)構(gòu)化過程中在所述MEMS襯底(20)中產(chǎn)生用于過孔接觸結(jié)構(gòu)(22)的通孔,所述通孔隨后以導(dǎo)電的材料填充以及隨后在第二結(jié)構(gòu)化步驟中產(chǎn)生所述微機(jī)械結(jié)構(gòu)。17.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法,其特征在于,所述MEMS襯底(20)的結(jié)構(gòu)化分別在開槽過程中實現(xiàn)。18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,在犧牲層蝕刻過程中從所述ASIC襯底(10)的復(fù)合體中脫開出所述電容器裝置的所述至少一個可運(yùn)動的電極(51),其方式是,通過在所述MEMS襯底(20)的微機(jī)械結(jié)構(gòu)中的溝(24)至少局部地去除所述絕緣層(12)的材料。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其特征在于,由ASIC襯底(10)和已處理的MEMS襯底(20)組成的晶片堆設(shè)有預(yù)先結(jié)構(gòu)化的帽晶片(30),使得所述微機(jī)械結(jié)構(gòu)被密封地包圍在所述ASIC襯底(10)和所述帽晶片(30)之間,并且其中隨后才分離所述部件。20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述具有MEMS構(gòu)件和ASIC構(gòu)件(10)的混合集成的部件是根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的部件。21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于,所述導(dǎo)電的材料是鎢或銅。
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