—側(cè)形成有第二 CMOS結(jié)構(gòu)200,所述機(jī)械結(jié)構(gòu)層3形成有第一 MEMS結(jié)構(gòu)300,且所述第一 CMOS結(jié)構(gòu)100、第二 CMOS結(jié)構(gòu)200和MEMS結(jié)構(gòu)300之間電性連接;
[0035]在所述第一襯底I中形成有至少一個(gè)第一過(guò)孔101,所述第一過(guò)孔101的一端與所述第一 CMOS結(jié)構(gòu)100電性連接,且所述第一過(guò)孔101的另一端與相應(yīng)的所述連接端子4電性連接,和/或,在所述第二襯底2中形成有至少一個(gè)第二過(guò)孔201,所述第二過(guò)孔201的一端與所述第二 CMOS結(jié)構(gòu)200電性連接,且所述第二過(guò)孔201的另一端與相應(yīng)的所述連接端子4電性連接。
[0036]具體的,參考圖1a所示,其中,包括至少一個(gè)連接端子4,連接端子4設(shè)置于第一襯底I背離機(jī)械結(jié)構(gòu)層3的一側(cè),而第一襯底I包括有至少一個(gè)第一過(guò)孔101,且相應(yīng)的連接端子4通過(guò)第一過(guò)孔101與第一 CMOS結(jié)構(gòu)100電性連接;即,在圖1a所示的MEMS和CMOS集成芯片中,通過(guò)第一 CMOS結(jié)構(gòu)與外界實(shí)現(xiàn)電性連接,進(jìn)而使MEMS結(jié)構(gòu)和第二 CMOS結(jié)構(gòu)與外界實(shí)現(xiàn)電性連接;亦即,在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的MEMS和CMOS集成芯片中,可以只在第一襯底中包括有至少一個(gè)第一過(guò)孔,第一過(guò)孔與相應(yīng)的連接端子固定電性連接,而在第二襯底上無(wú)第二過(guò)孔;或者,
[0037]參考圖1b所示,其中,包括至少一個(gè)連接端子4,連接端子4設(shè)置于第二襯底2背離機(jī)械結(jié)構(gòu)層3的一側(cè),而第二襯底2包括有至少一個(gè)第二過(guò)孔201,且相應(yīng)的連接端子4通過(guò)第二過(guò)孔201與第二 CMOS結(jié)構(gòu)200電性連接;即,在圖1b所示的MEMS和CMOS集成芯片中,通過(guò)第二 CMOS結(jié)構(gòu)與外界實(shí)現(xiàn)電性連接,進(jìn)而使MEMS結(jié)構(gòu)和第一 CMOS結(jié)構(gòu)與外界實(shí)現(xiàn)電性連接;亦即,在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的MEMS和CMOS集成芯片中,可以只在第二襯底中包括有至少一個(gè)第二過(guò)孔,第二過(guò)孔與相應(yīng)的連接端子固定電性連接,而在第一襯底上無(wú)第一過(guò)孔;或者,
[0038]參考圖1c所示,其中,包括多個(gè)連接端子4,部分連接端子4設(shè)置于第一襯底I背離機(jī)械結(jié)構(gòu)層3的一側(cè),而第一襯底I包括有數(shù)量相同的第一過(guò)孔101,且該部分中相應(yīng)的連接端子4通過(guò)第一過(guò)孔101與第一 CMOS結(jié)構(gòu)100電性連接;以及,另一部分連接端子4設(shè)置于第二襯底2背離機(jī)械結(jié)構(gòu)層3的一側(cè),而第二襯底2包括有數(shù)量相同的第二過(guò)孔201,且該另一部分中相應(yīng)的連接端子4通過(guò)第二過(guò)孔201與第二 CMOS結(jié)構(gòu)200電性連接;8卩,在圖1c所示的MEMS和CMOS集成芯片中,同時(shí)通過(guò)第一 CMOS結(jié)構(gòu)和第二 CMOS結(jié)構(gòu)與外界實(shí)現(xiàn)電性連接,進(jìn)而使MEMS結(jié)構(gòu)與外界實(shí)現(xiàn)電性連接;亦即,在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的MEMS和CMOS集成芯片中,可以同時(shí)在第一襯底中包括有至少一個(gè)第一過(guò)孔和第二襯底中包括有至少一個(gè)第二過(guò)孔,且第一過(guò)孔和第二過(guò)孔分別與相應(yīng)的連接端子固定電性連接。
[0039]在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的MEMS和CMOS集成芯片中,所述第一 CMOS結(jié)構(gòu)和第二 CMOS結(jié)構(gòu)均與所述MEMS結(jié)構(gòu)之間通過(guò)鍵合方式電性連接。可選的,所述鍵合方式為共晶鍵合、金屬或者硅材料的熔融鍵合等,對(duì)此不作具體限制。
[0040]由上述內(nèi)容可知,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案將CMOS結(jié)構(gòu)分為兩部分,分別形成于第一襯底和第二襯底上,而后通過(guò)微機(jī)械結(jié)構(gòu)層將兩部分的CMOS結(jié)構(gòu)電性連接,有效的縮小了 MEMS和CMOS集成芯片的面積;另外,通過(guò)在第一襯底和/或第二襯底中形成過(guò)孔的方式,設(shè)置MEMS和CMOS集成芯片與外界相連的連接端子,避免了出現(xiàn)現(xiàn)有的通過(guò)增加第一襯底和/或第二襯底的面積的手段,以設(shè)置連接端子的情況,進(jìn)一步的縮小了 MEMS和CMOS集成芯片的體積。
[0041]基于上述圖1a?Ic任意一對(duì)應(yīng)實(shí)施例提供的MEMS和CMOS集成芯片,為了提高M(jìn)EMS和CMOS集成芯片的可靠性能,本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了另一種MEMS和CMOS集成芯片。具體參考圖2所示,為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的另一種MEMS和CMOS集成芯片的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,MEMS和CMOS集成芯片包括:
[0042]第一襯底1、第二襯底2、至少一個(gè)連接端子4,任意一連接端子4設(shè)置于第一襯底I背離機(jī)械結(jié)構(gòu)層3 —側(cè)或設(shè)置于第二襯底2背離機(jī)械結(jié)構(gòu)層3 —側(cè),
[0043]以及,位于所述第一襯底I和第二襯底2之間的機(jī)械結(jié)構(gòu)層3 ;
[0044]其中,在所述第一襯底I朝向所述機(jī)械結(jié)構(gòu)層3 —側(cè)形成有第一 CMOS結(jié)構(gòu)100,在所述第二襯底2朝向所述機(jī)械結(jié)構(gòu)層3 —側(cè)形成有第二 CMOS結(jié)構(gòu)200,所述機(jī)械結(jié)構(gòu)層3形成有第一 MEMS結(jié)構(gòu)300,且所述第一 CMOS結(jié)構(gòu)100、第二 CMOS結(jié)構(gòu)200和MEMS結(jié)構(gòu)300之間電性連接;
[0045]在所述第一襯底I中形成有至少一個(gè)第一過(guò)孔101,所述第一過(guò)孔101的一端與所述第一 CMOS結(jié)構(gòu)100電性連接,且所述第一過(guò)孔101的另一端與相應(yīng)的所述連接端子4電性連接,和/或,在所述第二襯底2中形成有至少一個(gè)第二過(guò)孔201,所述第二過(guò)孔201的一端與所述第二 CMOS結(jié)構(gòu)200電性連接,且所述第二過(guò)孔201的另一端與相應(yīng)的所述連接端子4電性連接;
[0046]以及,位于所述第一襯底I朝向所述機(jī)械結(jié)構(gòu)層3的一側(cè)形成有第一凹槽5 ;
[0047]其中,所述第一 MEMS結(jié)構(gòu)100位于所述第一凹槽5和第二襯底2之間圍成的密封腔內(nèi)。
[0048]對(duì)于上述圖2所對(duì)應(yīng)的MEMS和CMOS集成芯片,其MEMS結(jié)構(gòu)優(yōu)選的為可動(dòng)的MEMS結(jié)構(gòu),即通過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)傳感器部分功能,另外,對(duì)于該MEMS結(jié)構(gòu)可以為任意方向設(shè)置的機(jī)械結(jié)構(gòu),即本申請(qǐng)實(shí)施例對(duì)可動(dòng)的MEMS結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向不作具體限制,需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。通過(guò)設(shè)計(jì)第一凹槽,而且通過(guò)第一凹槽和第二襯底之間形成一密封腔,并將MEMS結(jié)構(gòu)設(shè)置在密封腔內(nèi),保證了 MEMS結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境的隔離,避免外界環(huán)境對(duì)MEMS結(jié)構(gòu)的影響。例如,在MEMS電容諧振式陀螺儀傳感器中,通過(guò)真空的密封腔將陀螺儀傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)密封,使陀螺儀傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境隔離,進(jìn)而避免了外界的水蒸氣或粉塵等對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)造成影響,提高了 MEMS電容諧振式陀螺儀傳感器的可靠性,同時(shí),真空的工作環(huán)境提高了 MEMS結(jié)構(gòu)的振動(dòng)的品質(zhì)因數(shù),提升了 MEMS電容諧振式的綜合性倉(cāng)泛。
[0049]本申請(qǐng)?zhí)峁┑膱D2所示的MEMS和CMOS集成芯片,對(duì)于第一襯底和第二襯底的形狀不做具體限定,對(duì)此需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的場(chǎng)景進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。另外,進(jìn)一步的,所述第一 CMOS結(jié)構(gòu)所述第一 CMOS結(jié)構(gòu)形成于所述第一襯底朝向所述機(jī)械結(jié)構(gòu)層一側(cè)、且環(huán)繞所述第一凹槽的表面。
[0050]需要說(shuō)明的是,對(duì)于第一 CMOS結(jié)構(gòu)環(huán)繞第一凹槽的特征,本申請(qǐng)實(shí)施例對(duì)此不作具體限制,在保證MEMS和CMOS集成芯片的面積縮小到一定程度的前提下,可以優(yōu)選的將第一CMOS結(jié)構(gòu)環(huán)繞第一凹槽制作;而在其他情況下,例如,第一襯底環(huán)繞第一凹槽的表面的面積確定后,而第一 CMOS結(jié)構(gòu)的面積大于第一襯底環(huán)繞第一凹槽的表面的面積,可以通過(guò)一定的制作工藝,將第一 CMOS結(jié)構(gòu)同時(shí)制作在第一凹槽的表面和第一襯底環(huán)繞第一凹槽的表面,進(jìn)而保證MEMS和CMOS集成芯片的面積縮小到一定程度。
[0051]另外,在基于圖2所對(duì)應(yīng)的實(shí)施例提供的MEMS和CMOS集成芯片,即在保證MEMS和CMOS集成芯片的MEMS結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境的隔離的前提下,進(jìn)一步的,為了避免由于第一凹槽的設(shè)置而增大第一襯底的