[发明专利]密封腔体中的独立式和非独立式的基于金属和金属合金的MEMS结构的晶片级单片CMOS集成及其形成方法

摘要

提供了在平坦化CMOS基板上直接制造的金属MEMS结构的组装件，其含有特定用途集成电路(ASIC)，通过ASIC互连层上的直接沉积和随后的微制造步骤制造，具有用于封装的集成的盖帽。MEMS结构包括至少一个MEMS装置元件，具有或不具有利用经由ASIC的金属互连体提供的电接触安置在CMOS ASIC晶片上的可移动部分。MEMS结构也可以由合金、导电氧化物、或几种的组合制成。通过CMOS基板的后加工中限定的接合垫来完成提供密封腔体的集成的盖帽、或在CMOS基板上直接制造集成的盖帽。

主权项

1.一种制造微机电系统的方法，包括：/n形成互补金属氧化物半导体(CMOS)特定用途集成电路(ASIC)，所述互补金属氧化物半导体特定用途集成电路具有特定用途集成电路互连层，所述特定用途集成电路互连层包含具有最后的金属互连体的最后的互连层，以接收微机电系统(MEMS)装置输入信号，用于特定用途集成电路处理的输出信号的接触垫，以及盖帽垫；/n在所述最后的互连层上沉积第一模塑层；/n在所述第一模塑层上形成第一光刻图案；/n蚀刻所述第一光刻图案，以形成第一蚀刻表面，所述第一蚀刻表面具有暴露所述最后的金属互连体的微机电系统锚窗和暴露所述盖帽垫的第一盖帽侧壁窗；/n在所述第一蚀刻表面上电镀铜，以形成第一电镀铜表面；/n平坦化所述第一电镀铜表面至所述第一模塑层，以显现所述微机电系统锚窗中的电镀铜锚结构和所述第一盖帽侧壁窗中的第一盖帽侧壁结构，其中所述微机电系统锚窗中的所述电镀铜锚结构接触所述最后的金属互连体，以接收所述微机电系统装置输入信号，并且所述第一盖帽侧壁结构与所述盖帽垫接触；/n在所述第一模塑层上沉积第二模塑层；/n在所述第二模塑层上形成第二光刻图案；/n蚀刻所述第二光刻图案，以形成第二蚀刻表面，所述第二蚀刻表面具有第一微机电系统特征窗和第二盖帽侧壁窗；/n在所述第二蚀刻表面上电镀铜，以形成第二电镀铜表面；/n平坦化所述第二电镀铜表面至所述第二模塑层，以暴露电镀铜微机电系统特征和第二盖帽侧壁结构，使得所述电镀铜微机电系统特征居于所述第一盖帽侧壁结构和所述第二盖帽侧壁结构内；/n在所述第二模塑层上沉积第三模塑层；/n在所述第三模塑层上形成第三光刻图案；/n蚀刻所述第三光刻图案，以形成具有第三盖帽侧壁窗的第三蚀刻表面；/n在所述第三蚀刻表面上电镀铜，以形成第三电镀铜表面；/n平坦化所述第三电镀铜表面至所述第三模塑层，以显现第三盖帽侧壁结构；/n在所述第三模塑层上沉积第四模塑层；/n在所述第四模塑层上形成第四光刻图案；/n蚀刻所述第四光刻图案，以形成具有盖帽顶板窗的第四蚀刻表面；/n在所述第四蚀刻表面上电镀铜，以形成第四电镀铜表面；以及/n平坦化所述第四电镀铜表面，以显现包封所述电镀铜微机电系统结构特征的盖帽顶板。/n