本發(fā)明的實施例涉及cmos-mems結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在mems和微電子領(lǐng)域，經(jīng)常需要將晶圓接合在一起以為了在真空空腔或具有受控大氣的空腔中封裝結(jié)構(gòu)的目的。這樣的結(jié)構(gòu)在很長的時間中，通常來說幾十年中必須是可操作的。通過密封提供晶圓之間的電連接也是所期望的。
當(dāng)然，把晶圓保持/接合在一起并且提供所述空腔的真正的密封的接頭將提供不會隨時間而退化的足夠好的密封是絕對必要的。共晶接合是用于接合的一種普遍的方法，但是共晶接合可能導(dǎo)致較大的偏差。此外，共晶溢流是另一個需要處理的問題。
另外一個通常通過mems器件觀察到的可靠性問題是粘附或者是在小尺度下的近似表面之間的表面張力。一般地，粘附是需要克服的靜摩擦從而讓彼此接觸的靜止物體相對運動。當(dāng)具有微米數(shù)量級以下的面積的兩個表面近距離接觸時，諸如在mems器件中提到的，兩個表面可以粘在一起，從而限制mems器件的可靠性。在這個量級，mems器件的兩個主要故障因素是靜電粘附或電荷引起的粘附，和/或范德瓦耳斯力引起的粘附。這種粘附問題存在于之前提出的各個問題中。
因此，一個減輕上述問題的新機(jī)制在半導(dǎo)體制造工業(yè)的相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)變成一種迫切的需要。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的實施例提供了一種cmos-mems結(jié)構(gòu)，包括：蓋襯底，包括空腔；感測襯底，包括多個接合區(qū)域，所述感測襯底和所述多個接合區(qū)域由未摻雜的半導(dǎo)體材料組成；共晶金屬層，位于所述多個接合區(qū)域上方；以及cmos襯底，通過所述共晶金屬層連接至所述感測襯底；其中，所述蓋襯底熔融接合至所述感測襯底，并且所述未摻雜的半導(dǎo)體材料物理地連接至所述共晶金屬層。
本發(fā)明的另一實施例提供了一種用于制造cmos-mems結(jié)構(gòu)的方法，包括：在蓋襯底的第一表面上蝕刻空腔；將所述蓋襯底的所述第一表面與感測襯底接合；減薄所述感測襯底的第二表面，所述第二表面與接合至所述蓋襯底的所述感測襯底的第三表面相對；蝕刻所述感測襯底的所述第二表面；圖案化所述感測襯底的所述第二表面的一部分以形成多個接合區(qū)域；在所述多個接合區(qū)域上方沉積共晶金屬層；蝕刻所述感測襯底的所述空腔下方的一部分以形成可移動元件；以及通過所述共晶金屬層將所述感測襯底接合至cmos襯底，其中，所述感測襯底和所述多個接合區(qū)域由未摻雜的半導(dǎo)體材料組成。
本發(fā)明的又一實施例提供了一種用于控制cmos-mems結(jié)構(gòu)的表面粗糙度的方法，包括：在蓋襯底的第一表面上蝕刻空腔；熔融接合所述蓋襯底和感測襯底；減薄所述感測襯底的與接合至所述蓋襯底的所述感測襯底的第三表面相對的第二表面；以及蝕刻所述感測襯底的所述第二表面以實現(xiàn)在
附圖說明
當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明的實施例。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實踐，對各種部件沒有按比例繪制并且僅僅用于說明的目的。實際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增大或縮小。
圖1至圖9是示出了制造cmos-mems結(jié)構(gòu)的處理步驟的一系列截面圖。
具體實施方式
以下公開內(nèi)容提供了許多用于實現(xiàn)所提供主題的不同特征的不同實施例或?qū)嵗Ｏ旅婷枋隽私M件和布置的具體實例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實例，而不旨在限制本發(fā)明。例如，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形成為直接接觸的實施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實施例。此外，本發(fā)明可在各個實例中重復(fù)參考標(biāo)號和/或字母。該重復(fù)是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關(guān)系。
而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空間相對術(shù)語，以便于描述如圖所示的一個元件或部件與另一個(或另一些)元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對術(shù)語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，而在此使用的空間相對描述符可以同樣地作相應(yīng)的解釋。
盡管提出本發(fā)明寬泛范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)設(shè)定是近似值，在特定實例中的數(shù)值設(shè)定被盡可能精確地報告。任何數(shù)值，然而，固有地包含某些必然誤差，該誤差由各自的測試測量結(jié)果中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差產(chǎn)生。同樣，正如此處使用的術(shù)語“約”一般指在給定值或范圍的10％、5％、1％或0.5％內(nèi)?；蛘?，術(shù)語“約”意思是在本領(lǐng)域普通的技術(shù)人員可以考慮到的可接受的平均標(biāo)準(zhǔn)誤差內(nèi)。除了在操作/工作實例中，或者除非明確指出，否則應(yīng)該理解，通過術(shù)語“大約”修改所有示例中的所有的數(shù)值范圍、數(shù)量、值和百分比(諸如用于本文所公開的材料的數(shù)量、持續(xù)時間、溫度、操作條件、比率大小等)。因此，除非有相反規(guī)定，本發(fā)明和所附權(quán)利要求所記載的數(shù)值參數(shù)設(shè)定是可以根據(jù)要求改變的近似值。至少，每個數(shù)值參數(shù)應(yīng)該至少被解釋為根據(jù)被報告的有效數(shù)字的數(shù)目，并應(yīng)用普通的四舍五入技術(shù)。此處范圍可以表示為從一個端點到另一個端點或在兩個端點之間。此處公開的所有范圍包括端點，除非另有說明。
本發(fā)明大體地涉及微機(jī)電系統(tǒng)(mems)器件。提出下述描述以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員作出和使用本發(fā)明并且下述描述在專利申請及其要求的情況下提出。對優(yōu)選的實施例的各種修改和在此描述的通用原則和部件對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，本發(fā)明并不限于所展示的實施例，而是應(yīng)被賦予與本文所描述的原理和特征一致的最廣范圍。
在所描述的實施例中，mems指的是使用類半導(dǎo)體工藝制造的并且展現(xiàn)出諸如移動或變形能力的機(jī)械特性的一類結(jié)構(gòu)或器件。mems通常但不總是與電信號相互作用。mems器件包括但不限制于陀螺儀、加速計、磁力儀、壓力傳感器、生物傳感器、濕度傳感器、慣性傳感器和射頻部件。在一些實施例中，mems器件結(jié)構(gòu)可以包括多個上述mems器件。包括mems器件或mems器件結(jié)構(gòu)的硅晶圓稱為mems晶圓。
在所描述的實施例中，mems器件可以指的是實現(xiàn)為微機(jī)電系統(tǒng)的半導(dǎo)體器件。mems器件結(jié)構(gòu)可以指的是與多個mems器件的組件相關(guān)聯(lián)的任何部件。設(shè)計的絕緣體上硅(esoi)晶圓可以指的是具有在硅器件層或襯底之下的空腔的soi晶圓。蓋晶圓或處理晶圓通常指的是在絕緣體上硅晶圓中用作較薄的硅感測襯底的載體的較厚的襯底。蓋襯底或處理襯底以及蓋晶圓或處理晶圓可以互換。在所描述的實施例中，空腔可以指的是襯底晶圓中的開口和凹陷并且包圍件可以指的是全部封閉的空間。
本發(fā)明顯示了描述制作半導(dǎo)體表面的粗糙表面以改善粘附的步驟的一系列工藝，該粘附可以限定為需要被克服以使接觸的靜止物體能夠相對運動的靜摩擦。一般地，當(dāng)緊鄰的兩個表面受到外部環(huán)境的力非故意地接觸時，發(fā)生粘附。對于mems器件，粘附是不期望的情況，其發(fā)生在當(dāng)在特定機(jī)械沖擊下，mems器件內(nèi)的懸置結(jié)構(gòu)接觸和粘貼在一起或者所述的懸置結(jié)構(gòu)接觸和粘貼至“器件壁”時。附加地，損壞的或甚至不可恢復(fù)的懸置結(jié)構(gòu)可導(dǎo)致mems器件發(fā)生故障。因此，提供粘附發(fā)生減小的mems器件是所期望的。通常地，粘附力可以通過接觸面積控制。換言之，“粘附”現(xiàn)象可以通過減小接觸面積緩解。因此，可以通過增加半導(dǎo)體表面的粗糙度減小粘附。例如，用于實現(xiàn)粗糙表面的一般方法可以包括在半導(dǎo)體表面的頂部上沉積粗糙的多晶硅或非晶硅。
通常地，可以通過能夠?qū)A上的被測的mems器件施加持續(xù)的加速度的晶圓級離心系統(tǒng)測試mems器件的粘附。在晶圓上固定被測mems器件之后，被測的mems器件將經(jīng)歷重力，稱為g力。g力值可從每個時間周期的旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)轉(zhuǎn)化。被測mems器件的“滯留g力值”定義為在重力從較高的重力值減小至零之后，當(dāng)被測mems器件內(nèi)的懸置結(jié)構(gòu)可不再與“器件壁”彼此分離時的值。例如，如果在一系列離心測試下承受諸如2700g(將執(zhí)行若干測試以獲得其限度)的特定重力值之后，被測mems器件不能分離被測mems器件內(nèi)的懸置結(jié)構(gòu)且很好的執(zhí)行，被測mems器件的“滯留g力值”在2700g以下。
據(jù)此，高度期望用于精確地控制mems的粘附以獲得更大滯留g力值的技術(shù)。在舊式常規(guī)方法中，通過沉積多晶硅或無定形的多晶硅以使懸置結(jié)構(gòu)的表面粗糙來實現(xiàn)要求的半導(dǎo)體表面的粗糙度。在第一階段，兩個晶圓(具有多個限定的和圖案化的空腔的感測襯底和蓋襯底)熔融接合在一起。然后，執(zhí)行研磨操作以將感測襯底的厚度從約700μm減薄至約30μm。隨后，執(zhí)行化學(xué)機(jī)械平坦化(cmp)操作以實現(xiàn)約
與常規(guī)的技術(shù)相比，本發(fā)明提供了如上所述的一種不需要額外的未摻雜薄膜沉積的成本效益好的解決方案。為了更詳細(xì)地描述本發(fā)明的特征，下面公開了獲得具有包括改進(jìn)的粘附的部件的mems器件的裝置和制造方法。
圖1至圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例示出制造mems器件組件或mems器件的處理步驟的一系列截面圖。在圖1中，感測襯底104和蓋襯底100熔融接合在一起以形成esoi襯底101。請注意，在本發(fā)明的示例性實施例中，感測襯底104和蓋襯底100在相對較高的處理溫度下通過熔融接合接合在一起，這使得在密封mems結(jié)構(gòu)的空腔之前更完全地從襯底中的介電材料去除化學(xué)物質(zhì)。熔融接合使兩側(cè)晶圓上的高溫退火成為可能，這減少在空腔形成操作期間化學(xué)物質(zhì)的除氣。與由于接合率較高的金屬接合相比，通過熔融接合接合的mems結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度更大。此外，熔融接合使襯底通孔(tsv)能夠形成在mems結(jié)構(gòu)中而不降低產(chǎn)量。然而，本發(fā)明的概念并不限制于此。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、修改和替代。本發(fā)明的概念也可以適用于一些實施例中的其他類型的mems器件組件。
例如，在蓋襯底100的第一表面100a上，通過各向同性刻蝕限定和圖案化多個期望尺寸的空腔102，但是這不是本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、修改和替代。利用多個空腔102以容納將要制造的mems器件的鄰近的可移動元件(又稱為質(zhì)量塊或懸置結(jié)構(gòu))?？梢愿鶕?jù)mems器件的可移動元件和/或期望的性能確定每個空腔102的尺寸。在一些實施例中，每個空腔102可以具有與其它空腔不同的深度或尺寸。在一些實施例中，每個空腔102可以具有不同類型的形狀。
然后，使用研磨和/或其他減薄操作減薄感測襯底104以獲得如圖2中所示的期望的厚度。合適的研磨和拋光設(shè)備可以用于減薄操作。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、修改和替代。由于沒有可以用作停止層的結(jié)構(gòu)以終止圖2中示出的實施例中的減薄操作，在一些實施例中可以利用減薄操作的精度控制。如果不精確地控制，減薄可能產(chǎn)出比期望的感測襯底薄或厚的產(chǎn)品，因此影響后續(xù)制造的mems器件的性能。在一些其它實施例中，將蝕刻停止層集成至感測襯底104中以便減薄操作的精確控制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、修改和替代。在一些其它實施例中，可以將感測襯底104的厚度從700μm減小至30μm。在一些其它實施例中，在研磨操作之后，感測襯底104的與熔融接合至蓋襯底100的第二表面104b相對的第一表面104a的粗糙度將為約或大于
參照圖3，通過諸如濕蝕刻操作、干蝕刻操作、拋光操作、或它們的組合的不同類型的蝕刻操作來進(jìn)一步操作感測襯底104的第一表面104a。在一些實施例中，對于干蝕刻操作，可通過使用諸如xef2(二氟化氙)或sf6(六氟化硫)的氣體實現(xiàn)襯底的蝕刻。在一些其它實施例中，在約1毫托和幾百毫托之間的壓力下，使用包括：ch2f2、c4f8、c2f6、ar、co、和cf4的蝕刻化學(xué)物質(zhì)在反應(yīng)離子蝕刻(rie)或高密度等離子體(hdp)反應(yīng)器中完成蝕刻。在一些實施例中，可使用通過利用包括基質(zhì)和氧化劑的濕蝕刻劑的濕蝕刻操作來蝕刻襯底。選擇性地設(shè)計合適的濕蝕刻操作以蝕刻半導(dǎo)體材料以減小感測襯底的第一表面的粗糙度。附加地，基質(zhì)可包括氫氧化銨(nh4oh)、四甲基氫氧化銨(tmah)、或氫氧化鉀(koh)中的至少一種。氧化劑可包括過氧化氫(h2o2)或臭氧(o3)中的至少一種?？蛇x地，在一些實施例中，可使用兩種類型的蝕刻操作以在它們獨特的特性中相互補(bǔ)充。在一些實施例中，襯底可由不同類型的半導(dǎo)體材料制成。優(yōu)選地，使用硅襯底但不限制。如上所述，感測襯底104的第一表面104a的粗糙度可以通過不同類型的蝕刻操作進(jìn)一步改善。如圖3所示，虛線l1'表示感測襯底104的第一表面104a具有更小的粗糙度。通常地，在蝕刻操作之后，感測襯底104的第一表面104a的粗糙度可在約
參照圖4，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在感測襯底104上沉積圖案化的光刻膠層(未示出)，接下來進(jìn)行圖案化操作以形成多個接合區(qū)域106(在本文中又稱為固定結(jié)構(gòu))。在一些實施例中，感測襯底104和多個接合區(qū)域106是由未摻雜的半導(dǎo)體材料組成的，未摻雜的半導(dǎo)體材料提供了與摻雜的半導(dǎo)體材料的對應(yīng)物相比更粗糙的表面，因為未摻雜的半導(dǎo)體材料可通常擁有比摻雜的半導(dǎo)體材料對應(yīng)物的晶粒尺寸更大的晶粒尺寸。在一些其它實施例中，感測襯底104和多個接合區(qū)域106是由未摻雜的多晶硅制成的。在一些示例性實施例中，取決于管芯的應(yīng)用或尺寸，接合區(qū)域的尺寸可從1μm至5000μm變化。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、修改和替代。再次參照圖4，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可知在蝕刻操作之后，感測襯底104的凹槽底部104a'的粗糙度可不同于感測襯底104的第一表面104a。如圖4所示，虛線l2表示感測襯底104的凹槽底部表面104a'具有與感測襯底104的第一表面(臺頂部)104a相比不同的粗糙度。
在一些實施例中，可通過蝕刻條件精確地控制感測襯底104的凹槽底部104a'的粗糙度。附加地，第一表面104a的粗糙度小于1nm，且取決于蝕刻配方的質(zhì)量，凹槽底部104a'的粗糙度從幾納米變化至許多納米。
為了清楚的目的，在感測襯底104上沉積光刻膠層并且圖案化光刻膠層以形成蝕刻掩模的光刻操作未在本操作流程中示出。在光刻期間，可以嚴(yán)格控制蝕刻掩模的尺寸并且蝕刻掩模可以由抵抗用于蝕刻感測襯底的蝕刻操作的任何合適的材料形成。在一些實施例中，利用氮化硅(si3n4)的蝕刻掩模。在一些其它實施例中，光刻膠層可以用作蝕刻掩模。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、修改和替代。盡管圖4中示出了一維截面，但是在感測襯底104上方形成理想的幾何的二維圖案對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯而易見的。
因此，在圖5中示出了可選的步驟，可在多個接合區(qū)域106上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械平坦化(cmp)操作。如圖5所述，與l1'相比具有更窄的間距的虛線l1"表示在可選的化學(xué)機(jī)械平坦化(cmp)操作之后，感測襯底104的第一表面104a具有甚至更小的粗糙度。在一些實施例中，當(dāng)需要在感測襯底104的第一表面104a上制作特定的圖案時決定進(jìn)行cmp操作。在一些其它實施例中，為后續(xù)光刻操作決定執(zhí)行cmp操作。
參考圖6，然后，在多個接合區(qū)域106上方沉積共晶金屬層108。共晶金屬層108的厚度限定cmos襯底(如圖8中所示)和感測襯底104之間的接合間隙。在一些實施例中，使用電鍍、物理汽相沉積(pvd)或化學(xué)汽相沉積(cvd)操作沉積共晶金屬層108。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、修改和替代。在一些實施例中，共晶金屬層108可包括鍺、鋁或銅。在其它實施例中，諸如金、銦的其它材料或具有良好粘合下面的層和改進(jìn)的潤濕性的其它焊料可以用于接合區(qū)域。
然后，圖案化和蝕刻感測襯底104以形成如圖7中所示的可移動元件(質(zhì)量塊)112。感測襯底104包括由至少一個彈簧或彈性器件平衡或不平衡地懸置的可移動元件112，并且可移動元件112可以在x方向、y方向和z方向的至少一個方向上自由移動，其具有嵌入在至少一個彈簧和彈性器件中的至少一個電極。至少一個彈簧或彈性器件附接至支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)附接至感測襯底104。在與驅(qū)動/感測電路相同的半導(dǎo)體層中制造可移動元件、支撐結(jié)構(gòu)和至少一個電極。在一些實施例中，至少一個彈簧或彈性器件和支撐結(jié)構(gòu)形成支撐件的網(wǎng)絡(luò)。由支撐件的網(wǎng)絡(luò)懸置的可移動元件在任何方向上自由移動。mems在任何方向上電容感測或產(chǎn)生可移動元件的移動。在一些實施例中，方向可以包括沿著x方向、y方向和z方向的至少一個的方向。在一些實施例中，鄰近的可移動部分之間的間距在1μm至10μm的范圍內(nèi)且由鄰近的接合區(qū)域圍繞的可移動元件的寬度在100μm至10000μm的范圍內(nèi)。在一些實施例中，取決于晶圓的厚度，接合區(qū)域的厚度在1μm至800μm的范圍內(nèi)。鄰近的可移動部分之間的間距的尺寸決定器件的靈敏度。因此，基于不同的器件應(yīng)用確定間距的尺寸。
在一些實施例中，用于形成感測襯底104的圖案化和蝕刻技術(shù)可以取決于mems器件的類型而變化。例如，用于mems加速計的圖案化和蝕刻不同于用于mems陀螺儀的圖案化和蝕刻。可以使用如各向異性刻蝕、rie等現(xiàn)有的蝕刻技術(shù)。在一些實施例中，感測襯底104的厚度可以作為沿著感測襯底104的長度的位置的函數(shù)而變化，其中，沿著正交于感測襯底104的厚度的方向限定長度。例如，感測襯底104可以具有在一端的第一厚度、在中心的第二厚度和在另一端的第三厚度。
接下來，如圖8所示，在共晶接合之前，預(yù)清洗esoi襯底101和cmos襯底110并且然后對準(zhǔn)。在本發(fā)明中，cmos襯底可以稱為cmos晶圓。盡管可以使用其它半導(dǎo)體材料，cmos襯底110可以包括諸如硅的半導(dǎo)體材料。之后，如圖9所示，將esoi襯底101接合至cmos襯底110。為了產(chǎn)生esoi襯底101和cmos襯底110之間的接合，cmos晶圓110的接合區(qū)域114與esoi襯底101的接合區(qū)域106接觸。然后，接合界面受壓力和受熱從而在接合區(qū)域106與對應(yīng)的cmos晶圓110的接合區(qū)域114處熔化導(dǎo)電材料。熔化導(dǎo)電材料導(dǎo)致提供esoi襯底101和cmos襯底110之間的歐姆接觸的熔融接合。esoi襯底101和cmos襯底110之間的接合可以是al/ge共晶接合。請注意，這并不是對本發(fā)明的限制。在一些實施例中，共晶接合可以由其他類型的金屬材料組成。
本發(fā)明提供了一種用于制造具有感測襯底和由未摻雜的半導(dǎo)體材料組成的多個接合區(qū)域的cmos-mems結(jié)構(gòu)的方法。另外，在研磨操作之后的蝕刻操作之后，感測襯底的第一表面的粗糙度可以被控制在
在本發(fā)明中，感測襯底和多個接合區(qū)域是由相同的半導(dǎo)體材料制成的，且接合區(qū)域和共晶金屬之間的接合界面不擁有任何多晶硅層。在該連接中，在減薄感測襯底之后，沒有為生成具有約
本發(fā)明的一些實施例提供一種cmos-mems結(jié)構(gòu)。cmos-mems結(jié)構(gòu)包括：具有空腔的蓋襯底；具有多個接合區(qū)域的感測襯底，感測襯底和多個接合區(qū)域由未摻雜的半導(dǎo)體材料組成；在多個接合區(qū)域上方的共晶金屬層；以及通過共晶金屬層連接至感測襯底的cmos襯底；其中，蓋襯底熔融接合至感測襯底，并且未摻雜的半導(dǎo)體材料物理連接至共晶金屬層。
在本發(fā)明的一些實施例中，感測襯底和多個接合區(qū)域是由未摻雜的多晶硅制成的。
在本發(fā)明的一些實施例中，共晶金屬層的厚度限定cmos襯底和感測襯底之間的接合間隙。
在本發(fā)明的一些實施例中，共晶金屬層108包括ge、al或銅。
在本發(fā)明的一些實施例中，感測襯底包括從感測襯底的與熔融接合至蓋襯底的第二表面相對的第一表面蝕刻的可移動元件。
在本發(fā)明的一些實施例中，感測襯底的第一表面的粗糙度在
在本發(fā)明的一些實施例中，鄰近的可移動元件之間的間距在1μm至10μm的范圍內(nèi)且由鄰近的接合區(qū)域圍繞的可移動元件的寬度在100μm至10000μm的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的一些實施例中，接合區(qū)域的厚度在1μm至800μm的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的一些實施例提供了一種用于制造cmos-mems結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括：在蓋襯底的第一表面上蝕刻空腔；將蓋襯底的第一表面與感測襯底接合；減薄感測襯底的第二表面，第二表面與感測襯底的接合至蓋襯底的第三表面相對；蝕刻感測襯底的第二表面；圖案化感測襯底的第二表面的一部分以形成多個接合區(qū)域；在多個接合區(qū)域上沉積共晶金屬層；蝕刻感測襯底的空腔下方的一部分以形成可移動元件；以及通過共晶金屬層將感測襯底接合至cmos襯底，其中，感測襯底和多個接合區(qū)域由未摻雜的半導(dǎo)體材料組成。
在本發(fā)明的一些實施例中，蝕刻感測襯底的第二表面包括濕蝕刻操作、干蝕刻操作、拋光操作或它們的組合。
在本發(fā)明的一些實施例中，還包括在圖案化感測襯底的第二表面的部分之后，在多個接合區(qū)域上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械平坦化(cmp)以形成多個接合區(qū)域。
在本發(fā)明的一些實施例中，減薄感測襯底的第二表面包括執(zhí)行研磨操作。
在本發(fā)明的一些實施例中，共晶金屬層108包括ge、al或銅。
在本發(fā)明的一些實施例中，在蝕刻感測襯底的第二表面之后，感測襯底的粗糙度在
在本發(fā)明的一些實施例中，蝕刻可移動元件以在x方向、y方向和z方向中的至少一個方向上移動。
在本發(fā)明的一些實施例中，鄰近的可移動元件之間的間距在1μm至10μm的范圍內(nèi)且由鄰近的接合區(qū)域圍繞的可移動元件的寬度在100μm至10000μm的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的一些實施例提供了一種用于控制cmos-mems結(jié)構(gòu)的表面粗糙度的方法。該方法包括：在蓋襯底的第一表面上蝕刻空腔；熔融接合蓋襯底和感測襯底；減薄感測襯底的與接合至蓋襯底的感測襯底的第三表面相對的第二表面；以及蝕刻感測襯底的第二表面以實現(xiàn)在
在本發(fā)明的一些實施例中，蝕刻感測襯底的第二表面包括濕蝕刻操作、干蝕刻操作、拋光操作或它們的組合。
在本發(fā)明的一些實施例中，還包括圖案化感測襯底的第二表面的一部分以形成多個接合區(qū)域以及隨后在多個接合區(qū)域上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械平坦化(cmp)。
在本發(fā)明的一些實施例中，減薄感測襯底的第二表面包括執(zhí)行研磨操作。
上面概述了若干實施例的部件、使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計或修改用于實現(xiàn)與在此所介紹實施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識到，這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍、并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在此他們可以做出多種變化、替換以及改變。