專利名稱：集成mems器件及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別地，本發(fā)明涉及集成MEMS器件及其形成方法。
背景技術(shù)：
從二十世紀(jì)八十年代末開始，隨著微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical-Syst em, MEMS)技術(shù)的發(fā)展，各種傳感器實(shí)現(xiàn)了微小型化。目前各種傳感器中應(yīng)用較多的主要包括MEMS壓力傳感器、MEMS慣性傳感器和 MEMS麥克風(fēng)。所述MEMS壓力傳感器是一種用于檢測(cè)壓力的裝置，目前的MEMS壓力傳感器有硅壓阻式壓力傳感器和硅電容式壓力傳感器，兩者都是在硅片上生成的微機(jī)電傳感器。 MEMS壓力傳感器廣泛應(yīng)用于汽車電子比如TPMS(輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng))，消費(fèi)電子比如胎壓計(jì)、血壓計(jì)，工業(yè)電子比如數(shù)字壓力表、數(shù)字流量表、工業(yè)配料稱重等領(lǐng)域。MEMS麥克風(fēng)是一種用于聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換的裝置。MEMS麥克風(fēng)普遍應(yīng)用在手機(jī)、耳機(jī)、筆記本電腦、攝像機(jī)和汽車上。所述MEMS慣性傳感器是一種利用慣性進(jìn)行測(cè)量的裝置。在實(shí)際應(yīng)用中，所述MEMS 慣性傳感器通常指的是加速度計(jì)或轉(zhuǎn)角器(又稱陀螺儀)。根據(jù)傳感原理不同，主要有壓阻式、電容式、壓電式、隧道電流式、諧振式、熱電耦合式和電磁式等。MEMS慣性傳感器在消費(fèi)電子類領(lǐng)域主要應(yīng)用在手機(jī)、游戲機(jī)等便攜式設(shè)備中；在汽車領(lǐng)域，主要應(yīng)用于汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP或者ESC)比如汽車安全氣囊、車輛姿態(tài)測(cè)量等、或GPS輔助導(dǎo)航系統(tǒng)；在軍用或者宇航領(lǐng)域，主要應(yīng)用于通訊衛(wèi)星無線、導(dǎo)彈導(dǎo)引頭等。如前所述，各種傳感器在消費(fèi)類電子、汽車電子以及工業(yè)電子中均有廣泛的應(yīng)用， 但由于各種傳感器的制作與封裝方法之間的明顯差異，迄今為止仍未有集成化傳感器產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。目前MEMS慣性傳感器和MEMS壓力傳感器已經(jīng)在汽車輪胎的TPMS (輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng))中有所應(yīng)用，然而現(xiàn)在的加速度傳感器、壓力傳感器芯片是分開設(shè)計(jì)制作，然后封裝在一起的。由于各種傳感器分別設(shè)計(jì)制作并封裝在一起，這使得現(xiàn)有的集成多種傳感器的MEMS器件的工藝復(fù)雜、體積較大、成本較高。專利號(hào)為US7，518，493B2的美國(guó)專利就介紹了這樣一種方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種集成MEMS器件及其形成方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)的工藝復(fù)雜、體積大、成本較高的缺陷。為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種集成MEMS器件，包括第一襯底，包括第一表面和與之相對(duì)的第二表面，所述第一襯底包括第一區(qū)域和第三區(qū)域；至少一層或多層導(dǎo)電層，形成于所述第一襯底的第一表面；慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，采用第一區(qū)域的第一襯底形成；第二襯底和第三襯底，所述第二襯底與所述第一襯底上的導(dǎo)電層的表面結(jié)合，所述第三襯底與所述第一襯底形成的慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素一側(cè)結(jié)合，且所述第三襯底和所述第二襯底分別位于慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的相對(duì)兩側(cè)；麥克風(fēng)的敏感薄膜或背板電極，至少包括第三區(qū)域的第一襯底，或者至少包括第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層。可選地，所述第一襯底為單晶半導(dǎo)體材料。可選地，所述導(dǎo)電層包括慣性傳感器的第一電屏蔽層。可選地，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜為多層，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括所述導(dǎo)電層中的一層、及位于該層導(dǎo)電層之上或者之下的材料層；或者，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括第一襯底、及位于所述第一襯底之上或之下的材料層?？蛇x地，所述第三襯底上形成有與所述第一襯底結(jié)合的導(dǎo)電材料層；麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極包括位于所述第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層，或者所述第三區(qū)域的第一襯底，或者所述第三襯底上的導(dǎo)電材料層?？蛇x地，所述第一襯底還包括第二區(qū)域，所述集成MEMS器件還包括壓力傳感器的敏感薄膜或固定電極，至少包括第二區(qū)域的第一襯底，或者至少包括第二區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層。可選地，所述導(dǎo)電層包括慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層、慣性傳感器的第一電屏蔽層、慣性傳感器的固定電極的支撐點(diǎn)、慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的支撐點(diǎn)或者其任意組合?？蛇x地，所述導(dǎo)電層包括包括慣性傳感器的第一電屏蔽層、慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層，所述互連層比所述第一電屏蔽層更為靠近所述第一襯底的第一表可選地，所述第三襯底上形成有與所述第一襯底結(jié)合的導(dǎo)電材料層；所述壓力傳感器的敏感薄膜或固定電極采用第二區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層形成、或者采用第二區(qū)域的第一襯底形成、或者采用第三襯底上的導(dǎo)電材料層形成?？蛇x地，所述壓力傳感器的敏感薄膜包括形成所述慣性傳感器的第一電屏蔽層的材料層或者包括形成所述慣性傳感器的互連層的材料層；所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括形成所述慣性傳感器的第一電屏蔽層的材料層或包括形成所述慣性傳感器的互連層的材料層。可選地，所述壓力傳感器的固定電極采用第二區(qū)域的第一襯底形成，所述壓力傳感器的固定電極內(nèi)形成有孔洞；所述麥克風(fēng)的背板電極采用所述第三區(qū)域的第一襯底形成，所述麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)形成有孔洞?？蛇x地，所述壓力傳感器的敏感薄膜與壓力傳感器的固定電極之間還形成有壓力傳感器的可移動(dòng)敏感元素，所述壓力傳感器的可移動(dòng)敏感元素與所述敏感薄膜之間通過連接臂連接，所述壓力傳感器的可移動(dòng)敏感元素內(nèi)形成有孔洞；所述麥克風(fēng)的敏感薄膜與麥克風(fēng)的背板電極之間還形成有麥克風(fēng)的可移動(dòng)敏感元素，所述麥克風(fēng)的可移動(dòng)敏感元素與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜之間通過連接臂連接，所述麥克風(fēng)的可移動(dòng)敏感元素內(nèi)形成有孔洞。
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可選地，所述壓力傳感器的敏感薄膜為多層；所述敏感薄膜包括導(dǎo)電層中的一層、及位于該層導(dǎo)電層之上或者之下的材料層； 或者，所述壓力傳感器的敏感薄膜包括第一襯底，及位于所述第一襯底之上或者之下的材料層?？蛇x地，還包括麥克風(fēng)通道開口，暴露出所述麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極；麥克風(fēng)空腔，位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口的一側(cè)；壓力通道開口，暴露出所述壓力傳感器的敏感薄膜；所述麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)形成有孔洞，所述麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)形成有孔洞，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)的孔洞與所述麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)的孔洞以及麥克風(fēng)空腔和麥克風(fēng)通道開口相連通；所述麥克風(fēng)通道開口與所述壓力傳感器的壓力通道開口位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的相同一側(cè)；所述麥克風(fēng)空腔位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口和壓力傳感器的壓力通道開口的一側(cè)；所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第二襯底、 第二襯底與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層，或所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第三襯底、第三襯底與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層；所述麥克風(fēng)空腔作為聲音信號(hào)和壓力信號(hào)的共同通道。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種集成MEMS器件的形成方法，包括提供第二襯底和第三襯底；提供第一襯底，所述第一襯底包括第一表面和與之相對(duì)的第二表面，所述第一襯底包括第一區(qū)域和第三區(qū)域；在所述第一襯底的第一表面形成一層或者多層導(dǎo)電層；將所述第二襯底結(jié)合至所述第一襯底上的導(dǎo)電層的表面；采用第一區(qū)域的第一襯底形成慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素；形成麥克風(fēng)的敏感薄膜或背板電極，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜或背板電極至少包括所述第三區(qū)域的第一襯底、或者至少包括第三區(qū)域上的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層；將所述第三襯底結(jié)合至第一襯底形成的慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的一側(cè)，且所述第三襯底和所述第二襯底分別位于所述慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的相對(duì)兩側(cè)?？蛇x地，所述第一襯底采用單晶半導(dǎo)體材料。可選地，所述導(dǎo)電層包括慣性傳感器的第一電屏蔽層?？蛇x地，形成所述導(dǎo)電層包括形成慣性傳感器和麥克風(fēng)的互連層、慣性傳感器的第一電屏蔽層、慣性傳感器的固定電極的支撐點(diǎn)、慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的支撐點(diǎn)或者其任意組合?？蛇x地，形成所述導(dǎo)電層包括形成慣性傳感器的第一電屏蔽層、慣性傳感器和麥克風(fēng)的互連層，所述互連層比所述第一電屏蔽層更為靠近所述第一襯底的第一表面?？蛇x地，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的第一電屏蔽層的材料層形成，或所述麥克風(fēng)的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的第一電屏蔽層和第一電屏蔽層之上和/或之下的材料層形成，或所述麥克風(fēng)的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的互連層的材料層形成，或所述麥克風(fēng)的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的互連層的材料層和該層互連層之上和/或之下的材料層形成。可選地，所述麥克風(fēng)的背板電極采用所述第三區(qū)域的第一襯底形成，所述集成 MEMS器件的形成方法還包括在所述麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)形成孔洞的步驟。可選地，還包括在所述麥克風(fēng)的敏感薄膜與麥克風(fēng)的背板電極之間形成麥克風(fēng)的可移動(dòng)敏感元素；在所述麥克風(fēng)的可移動(dòng)敏感元素與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜之間形成連接臂，所述連接臂將所述麥克風(fēng)的可移動(dòng)敏感元素與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜連接；在所述麥克風(fēng)的可移動(dòng)敏感元素內(nèi)形成孔洞?？蛇x地，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜為多層，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括導(dǎo)電層中的一層、及位于該層導(dǎo)電層之上或者之下的材料層；或者所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括第一襯底及位于所述第一襯底之上或之下的材料層?？蛇x地，還包括在所述第三襯底上形成與所述第一襯底結(jié)合的導(dǎo)電材料層；所述麥克風(fēng)的敏感電極或背板電極采用第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層、或者所述第三區(qū)域的第一襯底或所述第三襯底上的導(dǎo)電材料層形成。可選地，所述第一襯底還包括第二區(qū)域，所述集成MEMS器件的形成方法還包括形成壓力傳感器的敏感薄膜或固定電極，所述壓力傳感器的敏感薄膜或固定電極至少包括所述第二區(qū)域的第一襯底、或者至少包括第二區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層?？蛇x地，所述導(dǎo)電層包括慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層、慣性傳感器的第一電屏蔽層、慣性傳感器的固定電極的支撐點(diǎn)、慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的支撐點(diǎn)或者其任意組合?？蛇x地，所述導(dǎo)電層包括慣性傳感器的第一電屏蔽層、慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層，所述互連層比所述第一電屏蔽層更為靠近所述第一襯底的第一表面?？蛇x地，所述壓力傳感器的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的第一電屏蔽層的材料層形成，或所述壓力傳感器的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的第一電屏蔽層和所述第一電屏蔽層之上和/或之下的材料層形成，或所述壓力傳感器的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的互連層的材料層形成，或所述壓力傳感器的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的互連層和所述互連層之上和/或之下的材料層形成?？蛇x地，還包括在所述第三襯底上形成與所述第一襯底結(jié)合的導(dǎo)電材料層；所述壓力傳感器的敏感薄膜或固定電極采用第二區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層、或者采用第二區(qū)域的第一襯底、或者采用第三襯底上的導(dǎo)電材料層形成。可選地，所述壓力傳感器的敏感薄膜采用所述第一襯底形成；所述壓力傳感器的固定電極采用第三襯底上的導(dǎo)電材料層形成。可選地，所述壓力傳感器的固定電極采用第二區(qū)域的第一襯底形成，所述集成 MEMS器件的形成方法還包括在所述壓力傳感器的固定電極內(nèi)形成孔洞的步驟。
可選地，還包括在所述壓力傳感器的敏感薄膜與壓力傳感器的固定電極之間形成壓力傳感器的可移動(dòng)敏感元素；在所述壓力傳感器的可移動(dòng)敏感元素與所述敏感薄膜之間形成連接彼此的連接臂；在所述壓力傳感器的可移動(dòng)敏感元素內(nèi)形成孔洞?？蛇x地，所述壓力傳感器的敏感薄膜為多層；所述壓力傳感器的敏感薄膜包括導(dǎo)電層中的一層、及位于導(dǎo)電層中之上或者之下的材料層；或者所述壓力傳感器的敏感薄膜包括第一襯底、及位于第一襯底之上或者之下的材料層?？蛇x地，還包括形成麥克風(fēng)通道開口，暴露出麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極；形成麥克風(fēng)空腔，所述麥克風(fēng)空腔位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口的一側(cè)；形成壓力通道開口，暴露出所述壓力傳感器的敏感薄膜；在所述麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)形成孔洞，在所述麥克風(fēng)的背板電極形成孔洞，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)的孔洞與所述麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)的孔洞以及麥克風(fēng)空腔和麥克風(fēng)通道開口相連通；所述麥克風(fēng)通道開口與所述壓力傳感器的壓力通道開口位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的相同一側(cè)；所述麥克風(fēng)空腔位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口和壓力傳感器的壓力通道開口的一側(cè)；所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第二襯底、 第二襯底與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層，或所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第三襯底、第三襯底與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層；所述麥克風(fēng)空腔作為聲音信號(hào)和壓力信號(hào)的共同通道?？蛇x地，所述第三襯底上還形成有壓焊版片，所述集成MEMS器件的形成方法還包括形成麥克風(fēng)通道開口，暴露出麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極；形成麥克風(fēng)空腔，所述麥克風(fēng)空腔位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口的一側(cè)；形成壓力通道開口，暴露出所述壓力傳感器的敏感薄膜；在形成所述麥克風(fēng)通道開口或麥克風(fēng)空腔或壓力通道開口的同時(shí)暴露出所述壓焊版片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)通過采用第一襯底形成慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，并且采用第一襯底或者第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層形成麥克風(fēng)的敏感薄膜，形成的集成MEMS器件的體積較小，成本低，而且封裝后可靠性高。在本發(fā)明的實(shí)施例中，還可以采用第一襯底或者第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層形成壓力傳感器的敏感薄膜和麥克風(fēng)的敏感薄膜，從而可以形成集成了慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的集成MEMS器件，進(jìn)一步提高了本發(fā)明的集成MEMS器件的集成度，并且，形成的集成MEMS器件的體積小，成本低。而且本發(fā)明實(shí)施例采用單晶的半導(dǎo)體材料制作慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，可以制備出較厚的慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，即可動(dòng)電極，從而可以加大質(zhì)量塊的質(zhì)量， 提高所述慣性傳感器的靈敏度和可靠性。再者，本發(fā)明實(shí)施例通過在所述第一襯底上還形成導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層可以用于制作慣性傳感器的第一電屏蔽層，所述第一電屏蔽層與互連層中的屏蔽互連線電連接，從而可以防止慣性傳感器的受到外界電信號(hào)的干擾。再進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)電層還可以為包括慣性傳感器的第一電屏蔽層、 慣性傳感器的固定電極的支撐點(diǎn)、慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的支撐點(diǎn)或者其任意組合，這樣，可以充分利用這些材料形成壓力傳感器和麥克風(fēng)的不同的結(jié)構(gòu)，比如壓力傳感器的敏感薄膜和/或可移動(dòng)敏感元素、或者固定電極，或者又比如所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和/ 或固定電極，一方面減小了集成MEMS器件的體積；而且降低了制作工藝的難度，增加了制作器件的靈活性以及更易于進(jìn)行布局，增加了與其他器件進(jìn)行集成的靈活性。再進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)電層除了包括慣性傳感器的電屏蔽層，還可以包括制作慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層，這樣所述慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層可以采用共同的導(dǎo)電層制作，進(jìn)一步減小了集成MEMS器件的體積，一方面減小了集成MEMS器件的體積；而且降低了制作工藝的難度，增加了制作器件的靈活性以及更易于進(jìn)行布局，增加了與其他器件進(jìn)行集成的靈活性。本發(fā)明實(shí)施例的所述壓力傳感器的敏感薄膜可以為多層也可以為單層，這樣本發(fā)明實(shí)施例形成的集成MEMS器件既可以適用于壓力比較大的場(chǎng)合，也可以適用于壓力比較小需要敏感薄膜比較靈敏的場(chǎng)合。本發(fā)明的實(shí)施例所述的麥克風(fēng)空腔位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口和壓力傳感器的壓力通道開口的一側(cè)；所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第二襯底、第二襯底與所述麥克風(fēng)敏的感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層， 或所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第三襯底、第三襯底與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層；所述麥克風(fēng)空腔作為聲音信號(hào)和壓力信號(hào)的共同通道，從而壓力信號(hào)可以經(jīng)過麥克風(fēng)空腔、麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)的孔洞、麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)的孔洞到達(dá)所述壓力通道開口，從而壓力通道開口無需暴露在外部，保護(hù)了壓力傳感器，避免壓力傳感器受到外部環(huán)境的干擾和污染，提高了壓力傳感器的壽命和可靠性。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的X軸、Y軸的加速度傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的Z軸的及麥克風(fēng)傳感器立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的Z軸的及麥克風(fēng)傳感器立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)角器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)角器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的形成集成MEMS器件的方法的流程示意圖；圖7 16是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的形成集成MEMS器件的方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖17至圖34本發(fā)明的第二至第十七實(shí)施例的集成MEMS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例通過采用第一襯底形成慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，并且采用第一襯底或者第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層形成麥克風(fēng)的敏感薄膜，形成的集成MEMS器件的體積較小，成本低，而且封裝后可靠性高。在本發(fā)明的實(shí)施例中，還可以采用第一襯底或者第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層形成壓力傳感器的敏感薄膜和麥克風(fēng)的敏感薄膜，從而可以形成集成了慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的集成MEMS器件，進(jìn)一步提高了本發(fā)明的集成MEMS器件的集成度，并且，形成的集成MEMS器件的體積小，成本低。而且本發(fā)明實(shí)施例采用單晶的半導(dǎo)體材料制作慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，可以制備出較厚的慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，即可動(dòng)電極，從而可以加大質(zhì)量塊的質(zhì)量， 提高所述慣性傳感器的靈敏度和可靠性。再者，本發(fā)明實(shí)施例通過在所述第一襯底上還形成導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層可以用于制作慣性傳感器的第一電屏蔽層，所述第一電屏蔽層與互連層中的屏蔽互連線電連接，從而可以防止慣性傳感器的受到外界電信號(hào)的干擾。再進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)電層還可以為包括慣性傳感器的第一電屏蔽層、 慣性傳感器的固定電極的支撐點(diǎn)、慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的支撐點(diǎn)或者其任意組合，這樣，可以充分利用這些材料形成壓力傳感器和麥克風(fēng)的不同的結(jié)構(gòu)，比如壓力傳感器的敏感薄膜和/或可移動(dòng)敏感元素、或者固定電極，或者又比如所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和/ 或固定電極，一方面減小了集成MEMS器件的體積；而且降低了制作工藝的難度，增加了制作器件的靈活性以及更易于進(jìn)行布局，增加了與其他器件進(jìn)行集成的靈活性。再進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)電層除了包括慣性傳感器的電屏蔽層，還可以包括制作慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層，這樣所述慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層可以采用共同的導(dǎo)電層制作，進(jìn)一步減小了集成MEMS器件的體積，一方面減小了集成MEMS器件的體積；而且降低了制作工藝的難度，增加了制作器件的靈活性以及更易于進(jìn)行布局，增加了與其他器件進(jìn)行集成的靈活性。本發(fā)明實(shí)施例的所述壓力傳感器的敏感薄膜可以為多層也可以為單層，這樣本發(fā)明實(shí)施例形成的集成MEMS器件既可以適用于壓力比較大的場(chǎng)合，也可以適用于壓力比較小需要敏感薄膜比較靈敏的場(chǎng)合。本發(fā)明的實(shí)施例所述的麥克風(fēng)空腔位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口和壓力傳感器的壓力通道開口的一側(cè)；所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第二襯底、第二襯底與所述麥克風(fēng)敏的感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層， 或所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第三襯底、第三襯底與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層；所述麥克風(fēng)空腔作為聲音信號(hào)和壓力信號(hào)的共同通道，從而壓力信號(hào)可以經(jīng)過麥克風(fēng)空腔、麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)的孔洞、麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)的孔洞到達(dá)所述壓力通道開口，從而壓力通道開口無需暴露在外部，保護(hù)了壓力傳感器，避免壓力傳感器受到外部環(huán)境的干擾和污染，提高了壓力傳感器的壽命和可靠性。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下了技術(shù)方案本發(fā)明實(shí)施例首先提供一種集成MEMS器件，所述集成MEMS器件集成了 MEMS慣性傳感器和MEMS麥克風(fēng)，包括第一襯底，包括第一表面和與之相對(duì)的第二表面，所述第一襯底包括第一區(qū)域和第三區(qū)域；至少一層或多層導(dǎo)電層，形成于所述第一襯底的第一表面；慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，采用第一區(qū)域的第一襯底形成；第二襯底和第三襯底，所述第二襯底與所述第一襯底上的導(dǎo)電層的表面結(jié)合，所述第三襯底與所述第一襯底形成的慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素一側(cè)結(jié)合，且所述第三襯底和所述第二襯底分別位于慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的相對(duì)兩側(cè)；麥克風(fēng)的敏感薄膜或背板電極，至少包括第三區(qū)域的第一襯底，或者至少包括第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層。上述實(shí)施例的集成MEMS器件集成了 MEMS慣性傳感器和MEMS麥克風(fēng)，其中所述麥克風(fēng)的敏感薄膜至少包括第三區(qū)域的第一襯底、或者至少包括第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層，從而提高了所述集成MEMS器件的集成度，將MEMS慣性傳感器和MEMS麥克風(fēng)集成在同一器件內(nèi)，提高了器件的集成度和可靠度。在上述實(shí)施例中，所述第一襯底的材質(zhì)應(yīng)為半導(dǎo)體材質(zhì)，例如所述第一襯底的材質(zhì)可以為非晶硅、多晶硅、鍺硅、單晶硅等。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一襯底為單晶半導(dǎo)體材料，利用單晶半導(dǎo)體材料制作的慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的質(zhì)量大，從而可以加大質(zhì)量塊的質(zhì)量，提高所述慣性傳感器的靈敏度和可靠性。并且，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層包括慣性傳感器的第一電屏蔽層，所述第一電屏蔽層能夠與慣性傳感器的互連層中的屏蔽互連線電連接，從而可以防止慣性傳感器的受到外界電信號(hào)的干擾。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜為多層，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括所述導(dǎo)電層中的一層、及位于該層導(dǎo)電層之上或者之下的材料層；或者，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括第一襯底、及位于所述第一襯底之上或之下的材料層，從而本發(fā)明實(shí)施例形成的集成MEMS器件既可以適用于壓力比較大的場(chǎng)合，也可以適用于壓力比較小需要敏感薄膜比較靈敏的場(chǎng)合。在本發(fā)明的再一實(shí)施例中，所述第三襯底上形成有與所述第一襯底結(jié)合的導(dǎo)電材料層；麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極包括位于所述第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層，或者所述第三區(qū)域的第一襯底，或者所述第三襯底上的導(dǎo)電材料層。具體地，本發(fā)明所述的麥克風(fēng)可以包括麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極，其中，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括位于所述第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層； 麥克風(fēng)的背板電極或敏感薄膜采用第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的另一層、或者所述第三區(qū)域的第一襯底形成或者采用第三襯底上的導(dǎo)電材料層形成；或者，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括第三區(qū)域的第一襯底，麥克風(fēng)的背板電極采用第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層、或者采用第三襯底上的導(dǎo)電材料層形成；或者，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括所述第三襯底上的導(dǎo)電材料層，麥克風(fēng)的背板電極采用第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層、或者采用所述第三區(qū)域的第一襯底形成。上述各個(gè)實(shí)施例示出了集成了 MEMS慣性傳感器和MEMS麥克風(fēng)的集成MEMS器件的各種結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行具體的選擇和組合，在此不應(yīng)限制本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)范圍。作為可選的實(shí)施例，本發(fā)明所述的集成MEMS器件還可以為集成了慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的器件，在此情況下，所述集成MEMS器件包括第一襯底，包括第一表面和與之相對(duì)的第二表面，所述第一襯底包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域；至少一層或多層導(dǎo)電層，形成于所述第一襯底的第一表面；慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，采用第一區(qū)域的第一襯底形成；第二襯底和第三襯底，所述第二襯底與所述第一襯底上的導(dǎo)電層的表面結(jié)合，所述第三襯底與所述第一襯底形成的慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素一側(cè)結(jié)合，且所述第三襯底和所述第二襯底分別位于慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的相對(duì)兩側(cè)；麥克風(fēng)的敏感薄膜或背板電極，至少包括第三區(qū)域的第一襯底，或者至少包括第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層；壓力傳感器的敏感薄膜或固定電極，至少包括第二區(qū)域的第一襯底，或者至少包括第二區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層。所述集成MEMS器件同時(shí)集成了 MEMS慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)，通過采用第一襯底形成慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，并且采用第一襯底或者第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層形成壓力傳感器的敏感薄膜和麥克風(fēng)的敏感薄膜，形成的集成MEMS的體積較小， 成本低，而且封裝后可靠性高。后續(xù)將以集成了 MEMS慣性傳感器、MEMS壓力傳感器和MEMS麥克風(fēng)的集成MEMS器件為例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中，所述第一襯底的材質(zhì)為單晶半導(dǎo)體材質(zhì)，從而形成的MEMS慣性傳感器的可動(dòng)電極的質(zhì)量大，從而加大了質(zhì)量塊的質(zhì)量，提高了 MEMS器件的可靠性。在其他的實(shí)施例中，所述第一襯底的材質(zhì)還可以為多晶硅、非晶硅、鍺硅等其他半導(dǎo)體材質(zhì)。本發(fā)明實(shí)施例的集成MEMS器件包括MEMS慣性傳感器，所述MEMS慣性傳感器可以是加速度傳感器或者轉(zhuǎn)角器(又稱陀螺儀)，無論是轉(zhuǎn)角器還是加速度傳感器，均包括用于信號(hào)轉(zhuǎn)換(比如將加速度或者轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度轉(zhuǎn)換為電信號(hào))的傳感器單元，所述傳感器單元包括可移動(dòng)敏感元素(又稱可動(dòng)電極)、固定電極、以及將可動(dòng)電極和固定電極進(jìn)行對(duì)應(yīng)引出的互連層、用于支撐可動(dòng)電極和固定電極的支撐點(diǎn)，所述傳感器單元為所述MEMS慣性傳感器的核心結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實(shí)施例的MEMS慣性傳感器的可動(dòng)電極的材質(zhì)為單晶半導(dǎo)體材料。所述第三襯底上形成有與所述第一襯底結(jié)合的導(dǎo)電材料層。通常，所述加速度傳感器包括X軸傳感器、Y軸傳感器、Z軸傳感器或其結(jié)合，圖1 給出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的加速度傳感器的X軸傳感器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，包括固定電極以及可動(dòng)電極。所述固定電極包括兩個(gè)相鄰的固定電極指，分別為第一固定電極指101 和第二固定電極指102。所述可動(dòng)電極包括平行排列的可動(dòng)電極指，分別為第一可動(dòng)電極指103和第二可動(dòng)電極指104，所有可動(dòng)電極指的兩端分別連接至平行的兩條可動(dòng)連接臂上(未標(biāo)記)。每?jī)蓚€(gè)相鄰的固定電極指中間交錯(cuò)排列一個(gè)可動(dòng)電極指，這樣，所述第一固定電極指101與第一可動(dòng)電極指103組成第一電容器，所述第二固定電極指102與第二可動(dòng)電極指104組成第二電容器。當(dāng)可動(dòng)電極沿X軸運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，所述電容器的兩個(gè)極板之間距離會(huì)發(fā)生改變，而且兩個(gè)電容器的變化情況相反，通過偵測(cè)改變的電容量，可以獲得所述加速度傳感器的沿X軸方向的加速度。所述加速度傳感器的還可以包括Y軸傳感器，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉，所述Y軸傳感器的結(jié)構(gòu)與所述X軸傳感器的結(jié)構(gòu)類似，在此不再詳述。所述加速度傳感器的還包括Z軸傳感器，通常Z軸傳感器的結(jié)構(gòu)具有兩種結(jié)構(gòu)， 具體請(qǐng)參照?qǐng)D2和圖3，首先請(qǐng)參照?qǐng)D2，包括固定電極和可動(dòng)電極，所述固定電極包括第一固定電極201、第二固定電極202，所述可動(dòng)電極包括第一可動(dòng)電極203和第二可動(dòng)電極 204，所述固定電極固定在基板200上。所述可動(dòng)電極可以圍繞扭轉(zhuǎn)軸206進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，所述可動(dòng)電極上還設(shè)置有加重梁(Seismic mass)，本實(shí)施例中，在所述第二可動(dòng)電極204的外側(cè)設(shè)置了加重梁205，故所述可動(dòng)電極相對(duì)于所述扭轉(zhuǎn)軸206為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。所述固定電極和可動(dòng)電極構(gòu)成電容器的兩個(gè)極板，當(dāng)所述加速度傳感器運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，所述固定電極與所述可動(dòng)電極之間的電容量會(huì)發(fā)生改變，通過偵測(cè)電容量的改變，可以獲得所述加速度傳感器沿Z軸方向的加速度信息。另一種Z軸傳感器請(qǐng)參照?qǐng)D3，包括可動(dòng)電極和固定電極，所述可動(dòng)電極包括多個(gè)可動(dòng)電極指301，所述多個(gè)可動(dòng)電極指301的中部通過橫梁進(jìn)行連接形成一體結(jié)構(gòu)并且可以上下移動(dòng)，所述固定電極包括第一固定電極指302和第二固定電極指303，所述第一固定電極指302和第二固定電極指303與所述可動(dòng)電極指301之間相對(duì)放置，形成兩個(gè)電容器，當(dāng)所述可動(dòng)電極指301上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述可動(dòng)電極指301與第一固定電極指302和第二固定電極指303之間形成的電容器的電容量發(fā)生改變，從而可以獲得Z軸方向的加速度信肩、ο上述兩種Z軸傳感器的結(jié)構(gòu)不同，其傳感原理類似，均是根據(jù)可動(dòng)電極與固定電極之間形成的電容器的電容量的改變感知Z軸方向加速度信息，但是二者之間不同的是， 圖2所示的結(jié)構(gòu)是根據(jù)改變電容器的兩個(gè)極板之間的距離改變電容量，而圖3所示的結(jié)構(gòu)是根據(jù)改變電容器的兩個(gè)極板之間的面積改變電容量。圖4給出轉(zhuǎn)角器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖5給出沿圖4中AA’的剖面結(jié)構(gòu)示意圖， 所述轉(zhuǎn)角器包括可動(dòng)電極、固定電極、探測(cè)電極，具體地，所述可動(dòng)電極包括第一可動(dòng)電極 901、第二可動(dòng)電極902 ；所述固定電極包括第一固定電極903、第二固定電極904、第三固定電極905，所述第三固定電極905位于第一固定電極903和第二固定電極904之間；所述第一可動(dòng)電極901位于第一固定電極903和第三固定電極905之間，所述第二可動(dòng)電極902 位于所述第二固定電極904與第三固定電極905之間，所述第一可動(dòng)電極901與第一固定電極903和第三固定電極905之間分別形成兩個(gè)叉指電容器，所述第二可動(dòng)電極902與第二固定電極904和第三固定電極905之間分別形成兩個(gè)叉指電容器，當(dāng)?shù)谝还潭姌O903 與第一可動(dòng)電極901之間具有電位差時(shí)，所述第一可動(dòng)電極901會(huì)向所述第一固定電極903 方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)谌潭姌O905與第一可動(dòng)電極901之間具有電位差時(shí)，所述第一可動(dòng)電極901會(huì)向所述第三固定電極905方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，對(duì)于所述第二可動(dòng)電極902與第二固定電極904和第三固定電極905之間具有同樣的情況，故所述第一可動(dòng)電極901和第二可動(dòng)電極902在交流的電信號(hào)作用下會(huì)分別向靠近第一固定電極903或者第二固定電極904方向運(yùn)動(dòng)、或者向靠近第三固定電極905方向運(yùn)動(dòng)。所述轉(zhuǎn)角器還包括探測(cè)電極，所述探測(cè)電極包括第一探測(cè)電極906和第二探測(cè)電極907，所述第一探測(cè)電極906和第二探測(cè)電極907分別與第一可動(dòng)電極901和第二可動(dòng)電極902之間具有交疊面積，而且所述探測(cè)電極與可動(dòng)電極之間具有空腔或者介質(zhì)，具體請(qǐng)參照?qǐng)D5，所述探測(cè)電極與可動(dòng)電極之間形成電容器，當(dāng)所述第一可動(dòng)電極901和第二可動(dòng)電極902沿X軸方向運(yùn)動(dòng)時(shí)候，同時(shí)，器件具有繞Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第一可動(dòng)電極901和第二可動(dòng)電極902會(huì)產(chǎn)生沿Z軸方向的位移，所述探測(cè)電極與可動(dòng)電極之間形成的電容器的電容量發(fā)生改變，從而可以感知角速度信息。本發(fā)明實(shí)施例的集成MEMS器件還包括MEMS壓力傳感器，所述MEMS壓力傳感器通常包括壓力傳感器的敏感薄膜和壓力傳感器的固定電極，所述壓力傳感器的敏感薄膜和壓力傳感器的固定電極組成電容器，所述壓力傳感器的敏感薄膜用于感知外界的壓力，并且在外界壓力作用下會(huì)變形，從而改變所述電容器的電容量，獲知壓力信息，此時(shí)，所述壓力傳感器的敏感薄膜即作為感知外界壓力的部件又作為可移動(dòng)敏感元素(即可動(dòng)電極)。通常地，還可以在壓力傳感器的敏感薄膜和固定電極之間額外設(shè)置可動(dòng)電極，而且可動(dòng)電極與所述壓力傳感器的敏感薄膜之間具有連接臂，當(dāng)所述壓力傳感器的敏感薄膜具有形變的時(shí)候，所述壓力傳感器的可動(dòng)電極會(huì)發(fā)生位移，從而壓力傳感的器可動(dòng)電極和壓力傳感器的固定電極之間的電容量會(huì)發(fā)生改變，通過測(cè)量壓力傳感器的可動(dòng)電極和壓力傳感器的固定電極之間的電容量，可以獲知壓力信息。本發(fā)明實(shí)施例所述的集成壓力傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)還包括麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng)包括麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極。所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極組成電容器，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜用于感知外部的聲音信號(hào)，并且在聲音信號(hào)的作用下會(huì)變形，從而改變所述電容器的電容量，獲得與所述聲音信號(hào)對(duì)應(yīng)的聲音信息，此時(shí)所述麥克風(fēng)的敏感薄膜作為可移動(dòng)敏感元素(即可動(dòng)電極)。所述麥克風(fēng)的敏感薄膜上方或下方還可以有一層或多層導(dǎo)電層中部分絕緣層(所述絕緣層用于所述一層或多層導(dǎo)電層中的互連線的相互絕緣)；或所述麥克風(fēng)的敏感薄膜與所述麥克風(fēng)的背板電極之間可以額外設(shè)置麥克風(fēng)的可動(dòng)電極，而且所述麥克風(fēng)的可動(dòng)電極與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜之間具有連接臂，當(dāng)所述麥克風(fēng)的敏感薄膜發(fā)生形變的時(shí)候，所述可動(dòng)電極會(huì)發(fā)生移動(dòng)，使得所述麥克風(fēng)的可動(dòng)電極與麥克風(fēng)的背板電極之間的距離發(fā)生變化，從而所述麥克風(fēng)的可動(dòng)電極和麥克風(fēng)的背板電極之間的電容量會(huì)發(fā)生改變，通過測(cè)量所述麥克風(fēng)可動(dòng)電極和麥克風(fēng)的背板電極之間的電容量，可以獲得聲音信息。所述第一襯底的第一表面形成有一層或者多層導(dǎo)電層；所述第二襯底直接結(jié)合或者通過鍵合層結(jié)合至所述第一襯底上的一層或者多層導(dǎo)電層的表面；慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素采用第一區(qū)域的第一襯底形成，所述第三襯底結(jié)合至第一襯底的形成慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的一側(cè)，所述第三襯底和所述第二襯底分別位于所述慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的相對(duì)兩側(cè)；所述麥克風(fēng)的敏感薄膜至少包括第三區(qū)域的第一襯底、或者至少包括第三區(qū)域的第一襯底上的一層或多層導(dǎo)電層中的一層。本發(fā)明實(shí)施例的MEMS器件還包括其他結(jié)構(gòu)，比如包括用于形成慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的第一襯底，所述第一襯底為單晶半導(dǎo)體材料，所述第一襯底包括第一表面和第二表面，所述第一襯底的第一表面上形成有一層或者多層導(dǎo)電層。所述第一襯底包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域，所述第一襯底的第二表面為經(jīng)過減薄的表面，所述慣性傳感器的可動(dòng)電極采用減薄后的第一襯底形成。所述集成MEMS器件還可以包括第二襯底，所述第二襯底主要用于機(jī)械支撐，所述第二襯底直接結(jié)合或通過鍵合層結(jié)合至所述第一襯底上的一層或者多層導(dǎo)電層的表面。若所述一層或者多層導(dǎo)電層包括慣性傳感器的第一電屏蔽層(所述第一電屏蔽層為最遠(yuǎn)離所述第一襯底的第一表面的導(dǎo)電層)，無論所述一層或者多層導(dǎo)電層是否包括慣性傳感器、 壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層，所述第二襯底可以直接結(jié)合或者通過鍵合層鍵合結(jié)合至第一襯底上的第一電屏蔽層的表面。而且，若所述第二襯底直接或者經(jīng)過導(dǎo)電的鍵合層結(jié)合至所述第一襯底上的第一電屏蔽層上，所述第二襯底與所述第一電屏蔽層共同作為慣性傳感器的電學(xué)屏蔽層；若所述第二襯底經(jīng)由鍵合層鍵合至所述第一襯底上的一層或者多層導(dǎo)電層上，且所述鍵合層至少包括一層絕緣層的話，所述第一電屏蔽層可以單獨(dú)作為慣性傳感器的電學(xué)屏蔽層。所述集成MEMS器件還可以包括第三襯底，所述第三襯底結(jié)合至所述慣性傳感器的可動(dòng)電極的一側(cè)，所述第三襯底與所述第二襯底分別位于所述慣性傳感器的可動(dòng)電極的兩側(cè)。所述第三襯底用于將所述慣性傳感器的可動(dòng)電極和壓力傳感器的固定電極分別進(jìn)行密封，同時(shí)所述第三襯底可以包含電路和/或引線。本發(fā)明實(shí)施例所述的一層或者多層導(dǎo)電層可以包括慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層、慣性傳感器的第一電屏蔽層、慣性傳感器的固定電極的支撐點(diǎn)、慣性傳感器的可動(dòng)電極的支撐點(diǎn)或者其任意組合。所述一層或者多層導(dǎo)電層還包括壓力傳感器的固定電極的支撐點(diǎn)、壓力傳感器的敏感薄膜和/或可動(dòng)電極的支撐點(diǎn)、麥克風(fēng)的敏感薄膜支撐點(diǎn)、麥克風(fēng)的背板電極支撐點(diǎn)，所述三種傳感器(慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng))的這些結(jié)構(gòu)可以采用不同的一層或者多層導(dǎo)電層形成。這樣，可以充分利用這些材料形成壓力傳感器和麥克風(fēng)的不同的結(jié)構(gòu)，一方面減小了集成MEMS器件的體積；而且降低了制作工藝的難度，增加了制作器件的靈活性以及更易于進(jìn)行布局，增加了與其他器件進(jìn)行集成的靈活性。本發(fā)明實(shí)施例的一層或者多層導(dǎo)電層可以包括慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層；所述互連層包括一層或者多層互連線。所述一層或者多層互連線與所述慣性傳感器的固定電極、可動(dòng)電極以及探測(cè)電極(轉(zhuǎn)角器)以及壓力傳感器的固定電極、壓力傳感器的敏感薄膜或可動(dòng)電極以及麥克風(fēng)的敏感薄膜、麥克風(fēng)的背板電極分別對(duì)應(yīng)電連接。而且，為了減小集成MEMS器件的體積，還可以采用形成所述慣性傳感器的互連層的材料制備所述壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層，即所述慣性傳感器的互連層、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層可以共用一些材料層。甚至還可以采用形成慣性傳感器的互連層制作壓力傳感器的敏感薄膜和/或可動(dòng)電極、或固定電極和麥克風(fēng)的敏感薄膜。進(jìn)一步優(yōu)化地，也可以通過共用一些導(dǎo)電層材料共同形成這些傳感器所需的結(jié)構(gòu)，比如可以采用形成慣性傳感器的第一電屏蔽層形成壓力傳感器的敏感薄膜，采用形成慣性傳感器的互連層或者支撐點(diǎn)的材料形成壓力傳感器的固定電極；或者采用形成慣性傳感器的互連層或者支撐點(diǎn)的不同層的材料分別形成壓力傳感器的敏感薄膜和壓力傳感器的固定電極；還可以采用形成慣性傳感器的互連層或者支撐點(diǎn)的材料形成壓力傳感器的敏感薄膜，采用第一襯底形成壓力傳感器的固定電極；甚至還可以采用形成慣性傳感器的第一電屏蔽層、互連層或者支撐點(diǎn)的材料或者第一襯底形成壓力傳感器的敏感薄膜，采用第三襯底上的用于形成引線的導(dǎo)電材料層形成壓力傳感器的固定電極；還可以采用形成慣性傳感器的第一電屏蔽層或慣性傳感器的互連層或者支撐點(diǎn)的材料中的一種或多種形成麥克風(fēng)的敏感薄膜，采用形成慣性傳感器的互連層或者支撐點(diǎn)的不同層的材料層或第一襯底或第三襯底上的導(dǎo)電材料層形成麥克風(fēng)的背板電極。而且在上述實(shí)施例中，若不額外設(shè)置壓力傳感器的可動(dòng)電極，所述壓力傳感器的敏感薄膜也充當(dāng)壓力傳感器的可動(dòng)電極，根據(jù)實(shí)際的需要，當(dāng)然也可以額外設(shè)置壓力傳感器的可動(dòng)電極，比如在采用形成慣性傳感器的第一電屏蔽層、互連層或者支撐點(diǎn)的材料形成壓力傳感器的敏感薄膜的情況下，還可以采用形成慣性傳感器的不同的互連層或者支撐點(diǎn)的材料形成壓力傳感器的可動(dòng)電極，所述壓力傳感器的可動(dòng)電極與壓力傳感器的敏感薄膜之間具有連接臂連接，所述連接臂主要用于將壓力傳感器的敏感薄膜的形變傳遞給所述壓力傳感器的可動(dòng)電極，使其產(chǎn)生位移，從而改變壓力傳感器的可動(dòng)電極和固定電極之間的電容量。同樣，在上述的實(shí)施例中，若不設(shè)置額外的麥克風(fēng)傳感器的可動(dòng)電極，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜也可以充當(dāng)可動(dòng)電極。根據(jù)實(shí)際的需要，當(dāng)然也可以額外設(shè)置麥克風(fēng)的可動(dòng)電極，比如在采用形成慣性傳感器的第一電屏蔽層、互連層或支撐點(diǎn)的材料層形成麥克風(fēng)的敏感薄膜的情況下，還可以采用形成麥克風(fēng)的不同的互連層或者支撐點(diǎn)的材料形成麥克風(fēng)的可動(dòng)電極，所述麥克風(fēng)的可動(dòng)電極與麥克風(fēng)的敏感薄膜之間可以設(shè)置連接臂，所述連接臂將所述麥克風(fēng)的敏感薄膜的形變傳遞給所述麥克風(fēng)的可動(dòng)電極，使其產(chǎn)生位移，從而改變所述麥克風(fēng)的可動(dòng)電極與麥克風(fēng)的背板電極之間的電容量。以上技術(shù)方案僅僅是舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本發(fā)明的思想可以根據(jù)實(shí)際器件以及設(shè)計(jì)的需要進(jìn)行靈活布局，在此不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明實(shí)施例的所述支撐點(diǎn)用于固定支撐所述慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的固定電極(麥克風(fēng)的背板電極作為固定電極)、可動(dòng)電極(麥克風(fēng)的敏感薄膜、壓力傳感器的敏感薄膜、慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素)，所述支撐點(diǎn)通常包括電連接所述可動(dòng)電極、固定電極的支撐臂以及用于固定所述可動(dòng)電極、固定電極的固定端。若所述一層或者多層導(dǎo)電層同時(shí)包括慣性傳感器的第一電屏蔽層、以及慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層；所述互連層比所述第一電屏蔽層更為靠近所述第一襯底的第一表面。若所述一層或多層導(dǎo)電層僅包括慣性傳感器的第一電屏蔽層，則可以利用第三襯底上的互連層作為慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層，以便將慣性傳感器、 壓力傳感器和麥克風(fēng)與外部電連接。此時(shí)，所述第一電屏蔽層還可以作為麥克風(fēng)的敏感薄膜或壓力傳感器的敏感薄膜。這樣，可以充分利用這些材料形成壓力傳感器和麥克風(fēng)的不同的結(jié)構(gòu)，一方面減小了集成MEMS器件的體積；而且降低了制作工藝的難度，增加了制作器件的靈活性以及更易于進(jìn)行布局，增加了與其他器件進(jìn)行集成的靈活性。本發(fā)明的慣性傳感器的X軸傳感器和Y軸傳感器的可動(dòng)電極和固定電極均采用減薄后的第一襯底制作，而對(duì)于Z軸傳感器根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，具有如下區(qū)別若所述Z軸傳感器采用如圖2所示的結(jié)構(gòu)，所述Z軸傳感器的固定電極采用所述一層或者多層導(dǎo)電層形成。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，若所述一層或者多層導(dǎo)電層僅包括第一電屏蔽層，所述Z軸傳感器的固定電極采用形成所述第一電屏蔽層的材料形成。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，若所述一層或者多層導(dǎo)電層包括互連層，無論所述一層或者多層導(dǎo)電層是否包括第一電屏蔽層，所述Z軸傳感器的固定電極采用形成所述互連層的材料形成，而且，在本發(fā)明的再一實(shí)施例中，所述Z軸傳感器的固定電極采用最靠近所述第一襯底的互連層中的導(dǎo)電材料層形成。若所述Z軸傳感器采用如圖3所示的結(jié)構(gòu)，所述Z軸傳感器的固定電極采用所述第一襯底形成。作為本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施例，所述加速度傳感器的Z軸傳感器的固定電極或者可動(dòng)電極側(cè)還形成有抗粘連結(jié)構(gòu)，用于防止所述可動(dòng)敏感元素與所述固定電極相接觸時(shí)造成粘連，所述抗粘連結(jié)構(gòu)可以導(dǎo)電層材料或者絕緣層材料制作，作為本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，采用一層或者多層導(dǎo)電層形成，或者采用第一襯底形成。不管采用如圖2所示的結(jié)構(gòu)，還是如圖3所示的結(jié)構(gòu)，作為一個(gè)實(shí)施例，所述抗粘連結(jié)構(gòu)采用一層或者多層導(dǎo)電層形成，作為本發(fā)明的又一實(shí)施例，采用最靠近所述第一襯底的導(dǎo)電層形成。若所述慣性傳感器為轉(zhuǎn)角器，所述轉(zhuǎn)角器包括X軸轉(zhuǎn)角器、Y軸轉(zhuǎn)角器、Z軸轉(zhuǎn)角器或其任意組合，所述X軸轉(zhuǎn)角器、Y軸轉(zhuǎn)角器、以及Z軸轉(zhuǎn)角器是指分別用于探測(cè)X軸、Y軸、 Z軸方向的角速度的轉(zhuǎn)角器。所述轉(zhuǎn)角器還包括探測(cè)電極和固定電極，作為一個(gè)實(shí)施例，所述X軸轉(zhuǎn)角器、Y軸轉(zhuǎn)角器的固定電極采用所述第一襯底形成，所述X軸轉(zhuǎn)角器、Y軸轉(zhuǎn)角器的探測(cè)電極采用所述一層或者多層導(dǎo)電層形成，所述Z軸轉(zhuǎn)角器的固定電極和探測(cè)電極均采用第一襯底形成?？蛇x地，若所述一層或者多層導(dǎo)電層為所述轉(zhuǎn)角器的互連層，可以采用形成所述互連層的材料形成X軸轉(zhuǎn)角器或者Y軸轉(zhuǎn)角器的探測(cè)電極?？蛇x地，若所述一層或者多層導(dǎo)電層僅包括第一電屏蔽層，可以采用形成所述第一電屏蔽層的材料形成X軸轉(zhuǎn)角器或者Y軸轉(zhuǎn)角器的探測(cè)電極。采用所述第一襯底形成所述轉(zhuǎn)角器的固定電極，由于固定電極可以形成的比較厚，這樣在使用中拉伸的距離比較大，驅(qū)動(dòng)的速度比較大，從而探測(cè)靈敏度比較高。本發(fā)明實(shí)施例采用單晶的半導(dǎo)體材料制作慣性傳感器敏感元素，可以制備出較厚的慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，即可動(dòng)電極，從而可以加大質(zhì)量塊的質(zhì)量，提高所述慣性傳感器的靈敏度和可靠性。再者，本發(fā)明實(shí)施例通過在所述第一襯底上還形成一層或者多層導(dǎo)電層，所述一層或者多層導(dǎo)電層可以用于制作慣性傳感器的第一電屏蔽層，所述第一電屏蔽層于互連層中的屏蔽互連線電連接，從而可以防止慣性傳感器的受到外界電信號(hào)的干擾。再進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的一層或多層導(dǎo)電層還可以為包括慣性傳感器的第一電屏蔽層、慣性傳感器的固定電極的支撐點(diǎn)、慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的支撐點(diǎn)或者其任意組合，這樣，可以充分利用這些材料形成壓力傳感器和麥克風(fēng)的不同的結(jié)構(gòu)，比如壓力傳感器的敏感薄膜和/或可移動(dòng)敏感元素、或者固定電極，或者又比如所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和/或固定電極，一方面減小了集成MEMS器件的體積；而且降低了制作工藝的難度， 增加了制作器件的靈活性以及更易于進(jìn)行布局，增加了與其他器件進(jìn)行集成的靈活性。再進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的一層或多層導(dǎo)電層出了包括慣性傳感器的電屏蔽層，還可以包括制作慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層，這樣所述慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層可以采用共同的導(dǎo)電層制作，進(jìn)一步減小了集成MEMS器件的
20體積，一方面減小了集成MEMS器件的體積；而且降低了制作工藝的難度，增加了制作器件的靈活性以及更易于進(jìn)行布局，增加了與其他器件進(jìn)行集成的靈活性。本發(fā)明實(shí)施例的所述壓力傳感器的敏感薄膜可以為多層也可以為單層，這樣本發(fā)明實(shí)施例形成的壓力傳感器既可以適用于壓力比較大的場(chǎng)合，也可以適用于壓力比較小需要敏感薄膜比較靈敏的場(chǎng)合。同樣，對(duì)于轉(zhuǎn)角器來說，由于采用單晶的半導(dǎo)體襯底制備可動(dòng)電極，形成的可動(dòng)電極的厚度和質(zhì)量較大，這樣也可以靈敏地探測(cè)角速度。作為一個(gè)實(shí)施例，所述麥克風(fēng)還包括麥克風(fēng)通道開口和麥克風(fēng)空腔，所述麥克風(fēng)通道開口暴露出所述麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極，所述麥克風(fēng)空腔位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口的一側(cè)；所述的壓力傳感器還包括壓力通道開口，所述壓力通道開口暴露出所述壓力傳感器的敏感薄膜。具體地，對(duì)于麥克風(fēng)來說，本發(fā)明實(shí)施例的麥克風(fēng)通道開口和麥克風(fēng)空腔分別位于麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極相對(duì)的兩側(cè)。所述麥克風(fēng)通道開口可以作為聲音信號(hào)的通道，聲音信號(hào)自麥克風(fēng)通道開口到達(dá)所述麥克風(fēng)的敏感薄膜，壓力信號(hào)自壓力通道開口進(jìn)入壓力傳感器的敏感薄膜；從而麥克風(fēng)通道開口與壓力傳感器的壓力通道開口相對(duì)獨(dú)立；作為又一實(shí)施例，還可以利用所述麥克風(fēng)空腔作為聲音信號(hào)和壓力信號(hào)的共同通道，此時(shí)，麥克風(fēng)的背板電極和麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)均形成有相連通的孔洞，所述麥克風(fēng)通道開口和壓力傳感器的壓力通道開口位于麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的相同的一側(cè)，所述麥克風(fēng)空腔位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口和壓力傳感器的壓力通道開口的一側(cè)，且所述麥克風(fēng)空腔可以貫穿所述第二襯底、第二襯底與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層，或所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第三襯底、第三襯底與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層，從而所述麥克風(fēng)空腔可以與外部空氣連通，使得所述麥克風(fēng)空腔作為聲音和壓力信號(hào)的通道，在此種情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇麥克風(fēng)空腔作為聲音和壓力信號(hào)的通道，從而避免壓力傳感器的壓力通道開口暴露，避免壓力傳感器受到外部環(huán)境的干擾和污染，提高了壓力傳感器的壽命和可靠性；同樣，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以分別選擇麥克風(fēng)聲壓通道和壓力通道開口分別作為聲音和壓力信號(hào)的通道，使得集成MEMS器件的結(jié)構(gòu)更加靈活?？傊?，通過采用第一襯底形成慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，并且采用第一襯底或者第一襯底上的一層或者多層導(dǎo)電層中的一層形成壓力傳感器的敏感薄膜和麥克風(fēng)的敏感薄膜，形成的集成MEMS器件的體積較小，成本低，而且封裝后可靠性高。而且本發(fā)明實(shí)施例采用單晶的半導(dǎo)體材料制作慣性傳感器敏感元素，可以制備出較厚的慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，即可動(dòng)電極，從而可以加大質(zhì)量塊的質(zhì)量，提高所述慣性傳感器的靈敏度和可靠性。本發(fā)明實(shí)施例還給出一種形成上述集成MEMS器件的形成方法流程示意圖，具體請(qǐng)參照?qǐng)D6，包括執(zhí)行步驟S101，提供第二襯底和第三襯底；執(zhí)行步驟S102，提供第一襯底，所述第一襯底包括第一表面和與之相對(duì)的第二表面，所述第一襯底包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域；執(zhí)行步驟S103，在所述第一襯底的第一表面形成一層或者多層導(dǎo)電層； 執(zhí)行步驟S104，將所述第二襯底結(jié)合至所述第一襯底上的導(dǎo)電層的表面；執(zhí)行步驟S105，采用第一區(qū)域的第一襯底形成慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素；執(zhí)行步驟S106，形成麥克風(fēng)的敏感薄膜或背板電極，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜或背板電極至少包括所述第三區(qū)域的第一襯底、或者至少包括第三區(qū)域上的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層；執(zhí)行步驟S107，形成壓力傳感器的敏感薄膜或固定電極，所述壓力傳感器的敏感薄膜或固定電極至少包括所述第二區(qū)域的第一襯底、或者至少包括第二區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層；執(zhí)行步驟 S108，將所述第三襯底結(jié)合至第一襯底形成的慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的一側(cè)，且所述第三襯底和所述第二襯底分別位于所述慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的相對(duì)兩側(cè)。需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中，若僅需要形成集成了 MEMS慣性傳感器和MEMS 麥克風(fēng)的集成MEMS器件，則所述第一襯底僅包括第一區(qū)域和第三區(qū)域，且無需執(zhí)行步驟 S107。下面結(jié)合具體實(shí)施對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。具體地，請(qǐng)參照?qǐng)D7至16給出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的形成MEMES器件的方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，下面分別進(jìn)行詳細(xì)說明。首先請(qǐng)參照?qǐng)D7，提供第一襯底401，所述第一襯底401為單晶的半導(dǎo)體襯底，所述第一襯底401包括第一表面和與之相對(duì)的第二表面，所述第一襯底包括第一區(qū)域I、第二區(qū)域II和第三區(qū)域III，所述第一區(qū)域I用于形成慣性傳感器，第二區(qū)域II用于形成壓力傳感器，所述第三區(qū)域III用于形成麥克風(fēng)。所述第一襯底401可以為單晶的半導(dǎo)體材料，比如所述第一襯底401可以為單晶硅、或者單晶鍺硅等單晶的半導(dǎo)體材料。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一襯底401為單晶硅。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述第一襯底401的材質(zhì)還可以為非晶硅、多晶硅等其他半導(dǎo)體材質(zhì)。在所述第一襯底401的第一表面上形成一層或多層導(dǎo)電層，本實(shí)施例中，所述一層或者多層導(dǎo)電層作為慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層、壓力傳感器的可動(dòng)電極層、以及麥克風(fēng)的敏感薄膜層，所述慣性傳感器的互連層用于將慣性傳感器的固定電極和可動(dòng)電極進(jìn)行引出，所述壓力傳感器的互連層用于將所述壓力傳感器的可動(dòng)電極、壓力傳感器的固定電極引出，所述麥克風(fēng)的互連層用于將麥克風(fēng)的敏感薄膜、固定電極引出，所述壓力傳感器的可動(dòng)電極層用于制作壓力傳感器的可動(dòng)電極，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜層用于制作麥克風(fēng)的敏感薄膜，而且本實(shí)施例中，所述壓力傳感器的可動(dòng)電極層、所述麥克風(fēng)的敏感薄膜層與所述慣性傳感器的互連層共用一些材料層。具體地，在第一襯底401的第一表面上形成一層或多層導(dǎo)電層包括在所述第一襯底401的第一表面上形成第一絕緣層402 ；刻蝕所述第一絕緣層402，在所述第一絕緣層 402內(nèi)形成第一開口，所述第一開口用于在后續(xù)填充導(dǎo)電材料后將慣性傳感器的可動(dòng)電極、 或者壓力傳感器的固定電極、或麥克風(fēng)的第一互連線和第二互連線、或慣性傳感器的電學(xué)屏蔽層進(jìn)行引出。所述第一絕緣層402可以為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等介質(zhì)材料，作為一個(gè)實(shí)施例，所述第一絕緣層402為氧化硅；在所述第一絕緣層402上形成第一導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層填充滿所述第一開口 ；刻蝕所述第一導(dǎo)電層，形成慣性傳感器的互連層和壓力傳感器的可動(dòng)電極層，所述慣性傳感器的互連層具體包括位于第一區(qū)域I的分立的作為不同用途的互連線。
本實(shí)施例中，所述慣性傳感器的互連層包括如下分立的互連線用于將慣性傳感器的固定電極引出的慣性固定電極互連線403a、用于將慣性傳感器的需要連接至電學(xué)屏蔽層的第一屏蔽互連線40北、第一子互連線403c、用于將慣性傳感器的可動(dòng)電極引出的慣性可動(dòng)電極互連線(未圖示)。本實(shí)施例中，還形成了慣性傳感器的固定電極的支撐點(diǎn)403d，所述慣性傳感器的固定電極的支撐點(diǎn)403d還具有電連接的作用，與所述慣性傳感器的慣性固定電極互連線 403a電連接。本實(shí)施例中，所述慣性傳感器的固定電極的支撐點(diǎn)403d采用形成所述慣性傳感器的互連層的第一導(dǎo)電層材料形成。在第二區(qū)域II形成了如下結(jié)構(gòu)壓力傳感器的可動(dòng)電極40；3 還包括在所述壓力傳感器的可動(dòng)電極40 中形成孔洞，以便后續(xù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的釋放，圖中所述可動(dòng)電極40 顯示為分立的結(jié)構(gòu)，實(shí)際上在其他位置還具有相連的結(jié)構(gòu)。在所述第三區(qū)域III形成了用于麥克風(fēng)的第一互連線403g、第二互連線403f。所述第一互連線403g和第二互連線403f可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要，作為麥克風(fēng)的敏感薄膜和/或麥克風(fēng)的背板電極與外部的互連線，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行靈活具體的設(shè)置。例如，所述第二互連線403f根據(jù)工藝需要，可以用于與麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極電連接，或者所述第二互連線403f還可以用于將壓力傳感器的電學(xué)屏蔽層電連接。所述第一導(dǎo)電層可以采用摻雜多晶硅或者其它導(dǎo)電材料形成，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一導(dǎo)電層為多晶硅。若所述第一導(dǎo)電層為多晶硅，還需要對(duì)所述第一導(dǎo)電層進(jìn)行摻雜。在實(shí)際制作工藝中，還需要形成壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層，但是由于其結(jié)構(gòu)與所述慣性傳感器的相類似，在此不再詳細(xì)說明和圖示。而且所述麥克風(fēng)的互連層、麥克風(fēng)的敏感薄膜的支撐點(diǎn)、壓力傳感器的互連層、壓力傳感器的可動(dòng)電極的支撐點(diǎn)與慣性傳感器的互連層可以采用不同的導(dǎo)電層制作，也可以通過合理布局共用一些導(dǎo)電層。本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉如何通過合理的布局形成這些結(jié)構(gòu)。同時(shí)，在實(shí)際制作工藝中，還需要形成壓力傳感器的可動(dòng)電極和固定電極的支撐點(diǎn)、慣性傳感器的可動(dòng)電極的支撐點(diǎn)，關(guān)于其結(jié)構(gòu)和形成方法在此也沒有一一列舉說明和圖示，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和本發(fā)明知曉如何形成。此外，通常所述慣性傳感器和壓力傳感器的互連層通常各不止一層，此處僅以一層為例加以說明，形成多層互連層的方法與此類似，在此特別說明，不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。接著，在所述互連層和可動(dòng)電極層上形成第二絕緣層404，所述第二絕緣層404填充滿所述慣性傳感器的互連層的分立的互連線之間的間隙以及所述壓力傳感器的可動(dòng)電極中的孔洞。所述第二絕緣層404可以采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等介質(zhì)材料，作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述第二絕緣層404與第一絕緣層402材料相同，均為氧化硅。參考圖8，在第二絕緣層404上形成第二導(dǎo)電層405，位于第一區(qū)域I的所述第二導(dǎo)電層405用做第一區(qū)域I的慣性傳感器的第一電屏蔽層，所述第一電屏蔽層作為電學(xué)屏蔽層，所述電學(xué)屏蔽層用于接入電學(xué)屏蔽信號(hào)，所述電學(xué)屏蔽信號(hào)可以是接地信號(hào)、直流驅(qū)動(dòng)信號(hào)、或者其他驅(qū)動(dòng)信號(hào)，本發(fā)明的電學(xué)屏蔽層所接入的電學(xué)屏蔽信號(hào)可以由設(shè)計(jì)者進(jìn)行規(guī)劃，故在設(shè)計(jì)上比較靈活。
同時(shí)本實(shí)施例采用位于第二區(qū)域II的第二導(dǎo)電層405制作壓力傳感器的敏感薄膜；采用位于所述第三區(qū)域III的第二導(dǎo)電層405制作麥克風(fēng)的敏感薄膜。通常作為電學(xué)屏蔽層的材料可能不需要形成圖案，本發(fā)明實(shí)施例中，將壓力傳感器、慣性傳感器和麥克風(fēng)進(jìn)行了集成，并且為了進(jìn)一步減小集成器件的體積，采用形成慣性傳感器的電學(xué)屏蔽層制作了壓力傳感器的敏感薄膜和/或壓力傳感器的可動(dòng)電極以及麥克風(fēng)的敏感薄膜，因此需要將第二導(dǎo)電層405(即形成慣性傳感器的電學(xué)屏蔽層)進(jìn)行光刻、刻蝕以形成需要的圖形和電結(jié)構(gòu)，比如所需要的壓力傳感器的敏感薄膜和/或壓力傳感器的可動(dòng)電極以及麥克風(fēng)的敏感薄膜。所述第二導(dǎo)電層405可以為摻雜的多晶硅或者其它導(dǎo)電材料，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第二導(dǎo)電層405采用多晶硅，故還包括對(duì)所述多晶硅進(jìn)行摻雜的步驟，在此不再詳述。形成第二導(dǎo)電層405之后，還可以在所述第二導(dǎo)電層405上形成第三絕緣層(未圖示)，所述第三絕緣層用于在后續(xù)與第二襯底鍵合過程中作為鍵合層，通常所述第三絕緣層采用氧化硅。請(qǐng)參照?qǐng)D9，提供第二襯底501，所述第二襯底501主要作為機(jī)械支撐。所述第二襯底501可以為單晶的半導(dǎo)體材料，比如所述第二襯底501可以為單晶硅、單晶鍺硅，當(dāng)然， 所述第二襯底501也可以為例如多晶硅、非晶硅或鍺硅等半導(dǎo)體材料。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第二襯底501可以為表面具有絕緣層或不具有絕緣層的單晶硅。作為一個(gè)實(shí)施例，所述第二襯底為表面上具有絕緣層的單晶硅，如圖9所示，所述絕緣層為第四絕緣層502。所述第四絕緣層502用于后續(xù)與第一襯底鍵合過程中作為鍵合層，增加兩者的結(jié)合力。根據(jù)所述集成MEMS器件的布局，還可以根據(jù)需要在與第一襯底結(jié)合之前對(duì)所述第四絕緣層502進(jìn)行刻蝕。所述第四絕緣層502和前述的第三絕緣層僅形成一層就可以， 當(dāng)然也可以都形成，或者都不形成；而且，所述第一襯底和第二襯底501之間的鍵合層還可以為導(dǎo)電材料，比如采用多晶硅，在此特意說明，不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。所述第二襯底501分為第一區(qū)域I、第二區(qū)域II和第三區(qū)域III，所述第一區(qū)域I、 第二區(qū)域II和第三區(qū)域III分別與第一襯底上的所述第一襯底包括第一區(qū)域I、第二區(qū)域 II和第三區(qū)域III對(duì)應(yīng)設(shè)置。在后續(xù)所述第二襯底501的第一區(qū)域I將與第一襯底的第一區(qū)域I直接結(jié)合或通過鍵合層結(jié)合，所述第二襯底502的第二區(qū)域II將與第一襯底的第二區(qū)域II直接結(jié)合或通過鍵合層結(jié)合，所述第二襯底502的第三區(qū)域III將與第一襯底的第三區(qū)域III直接結(jié)合或通過鍵合層結(jié)合。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D10，將第二襯底501鍵合至第一襯底401的形成有第一互連層和第二互連層的表面，將所述第一襯底401和第二襯底501合成為微機(jī)電(MEMQ晶圓，所述將第二襯底501與第一襯底401進(jìn)行鍵合技術(shù)為本領(lǐng)域公知技術(shù)，在此不再詳述。如前所述，若第二襯底501直接或者通過導(dǎo)電的鍵合層結(jié)合至第一襯底401的第一電屏蔽層上，即二者之間沒有其他材料層或者二者之間僅存在導(dǎo)電的鍵合層，所述第一電屏蔽層和所述第二襯底501將共同作為所述慣性傳感器的電學(xué)屏蔽層；若第二襯底501 經(jīng)由鍵合層結(jié)合至第一襯底401的第一電屏蔽層上，所述鍵合層包含至少一層電學(xué)絕緣層，比如所述第二襯底501上形成有第四絕緣層或者第一電屏蔽層上形成有第三絕緣層，所述第一電屏蔽層可以單獨(dú)作為所述慣性傳感器的電學(xué)屏蔽層，在此特意說明。本實(shí)施例中所述第一襯底401和第二襯底501之間具有鍵合層，而且所述鍵合層為絕緣層。同時(shí)需要說明的是，在將第二襯底501與第一襯底401結(jié)合之前，需要對(duì)兩個(gè)結(jié)合面進(jìn)行拋光，比如對(duì)所述第一襯底401上的第一電屏蔽層或者第三絕緣層(若所述第一電屏蔽層上形成有第三絕緣層)進(jìn)行拋光，若第二襯底501上形成有第四絕緣層，也可能根據(jù)需要對(duì)第四絕緣層進(jìn)行拋光，然后進(jìn)行鍵合。然后，沿所述第一襯底401的未形成互連層的第二表面進(jìn)行減薄，減薄至厚度為 5 μ m至100 μ m，經(jīng)過減薄步驟后，形成第一襯底401，。然后要采用減薄后的第一襯底401， 形成本發(fā)明的慣性傳感器的可動(dòng)電極、壓力傳感器的固定電極和麥克風(fēng)的背板電極。參照?qǐng)D11，在所述第一襯底401’上形成第一粘合層，所述第一粘合層用于制作與第三襯底結(jié)合的粘合墊。所述第一粘合層采用導(dǎo)電材料制作，比如可以為金屬、合金或者其他導(dǎo)電材料，進(jìn)一步地，可以為金屬Al、金屬Cu或其合金。然后對(duì)所述第一粘合層進(jìn)行刻蝕，去除與所述第三襯底粘合區(qū)域之外的粘合層， 暴露出部分第一襯底401，的表面，形成第一粘合墊601。在所述第一粘合墊601上以及暴露出的第一襯底401’上形成第一掩膜層602，所述第一掩膜層602可以采用光刻膠、氧化硅、氮化硅等，所述第一掩膜層602用作后續(xù)刻蝕第一襯底401，過程中的掩膜。請(qǐng)參照?qǐng)D12，對(duì)所述第一掩膜層602進(jìn)行圖形化，將待轉(zhuǎn)移的圖形轉(zhuǎn)移至所述第一掩膜層602中。接著，以圖形化后的第一掩膜層602為掩膜刻蝕第一襯底401’，直至暴露出第一絕緣層402。經(jīng)過此步驟，形成慣性傳感器的可動(dòng)電極、固定電極、壓力傳感器的固定電極、 麥克風(fēng)的背板電極的初步結(jié)構(gòu)。具體在第一區(qū)域I形成了 慣性傳感器固定電極406、慣性傳感器可動(dòng)電極407、第一密封傳感器結(jié)構(gòu)408、第一慣性傳感器結(jié)構(gòu)409 ；所述慣性傳感器固定電極406與所述慣性固定電極互連線403a電連接，所述慣性傳感器可動(dòng)電極407與慣性可動(dòng)電極互連線電連接(未示出)，所述慣性傳感器固定電極406、慣性傳感器可動(dòng)電極407之間具有間隙且相對(duì)設(shè)置，所述第一密封傳感器結(jié)構(gòu)408與第一屏蔽互連線40 對(duì)應(yīng)電連接。具體在第二區(qū)域II形成了 壓力傳感器固定電極410、第一壓力傳感器結(jié)構(gòu)412、 第二壓力傳感器結(jié)構(gòu)413;所述壓力傳感器固定電極410與所述壓力傳感器的可動(dòng)電極 403e位置相對(duì)應(yīng)。在此步驟中，還在所述壓力傳感器固定電極410中形成了孔洞，以便后續(xù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的釋放，圖中所述壓力傳感器固定電極410顯示為分立的結(jié)構(gòu)，實(shí)際上其為整體結(jié)構(gòu)，在其他位置還具有相連的結(jié)構(gòu)。具體地，在所述第三區(qū)域III形成了 麥克風(fēng)的背板電極414、第二密封傳感器結(jié)構(gòu)411、第三麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)413。所述麥克風(fēng)的背板電極414與麥克風(fēng)的背板電極互連線(未圖示)電連接。在此步驟中，還在所述麥克風(fēng)的背板電極414中形成了孔洞，以便后續(xù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的釋放，圖中所述壓力傳感器固定電極414顯示為分立的結(jié)構(gòu)，實(shí)際上其為整體結(jié)構(gòu)，在其他位置還具有相連的結(jié)構(gòu)。需要說明的是，作為一個(gè)實(shí)施例，上述刻蝕工藝還將位于第一區(qū)域I的與第一密封傳感器結(jié)構(gòu)408相鄰的部分第一襯底去除掉。在其他的實(shí)施例中，所述與第一密封傳感器結(jié)構(gòu)408相鄰的部分第一襯底也可以保留。由上文可以看出，所述慣性傳感器的固定電極與慣性傳感器的可動(dòng)電極均采用減薄后第一襯底形成；所述壓力傳感器的固定電極410采用減薄后第一襯底形成；所述麥克風(fēng)的背板電極414采用減薄后的第一襯底形成。所述壓力傳感器的固定電極410和壓力傳感器的可動(dòng)電極40 構(gòu)成電容器的兩個(gè)極板，所述壓力傳感器的可動(dòng)電極產(chǎn)生位移時(shí)，所述電容器的兩個(gè)極板之間距離改變。請(qǐng)參照?qǐng)D13，去除部分第一絕緣層以及部分第二絕緣層，對(duì)所述壓力傳感器的可動(dòng)電極、對(duì)慣性傳感器的可動(dòng)電極、麥克風(fēng)的背板電極進(jìn)行結(jié)構(gòu)釋放。由于慣性傳感器的可動(dòng)電極407與所述慣性傳感器的固定電極406之間具有間隙，所述慣性傳感器可動(dòng)電極407 下方的第一絕緣層402被完全去除，從而釋放慣性傳感器的可動(dòng)電極407，形成可移動(dòng)的慣性傳感器的可動(dòng)電極407，所述慣性傳感器的可動(dòng)電極407發(fā)生移動(dòng)時(shí)候(左右移動(dòng)的時(shí)候)，所述慣性傳感器的可動(dòng)電極407與所述慣性傳感器的固定電極406之間的距離發(fā)生改變，所述慣性傳感器的可動(dòng)電極407、固定電極406與所述慣性固定電極互連線403a之間形成第五空腔，所述第五空腔、所述慣性傳感器的可動(dòng)電極407與所述慣性傳感器的固定電極406之間的間隙氣體連通。同時(shí)由于慣性傳感器的互連層的互連線之間分立，而且本實(shí)施例中，所述第二絕緣層404與所述第一絕緣層402材料相同，故所述第二絕緣層404也被去除部分。此外，由于壓力傳感器固定電極410內(nèi)具有孔洞，所述壓力傳感器固定電極410與壓力傳感器的可動(dòng)電極40 之間的第一絕緣層也被完全去除，形成了第二空腔，而且由于壓力傳感器的可動(dòng)電極40 內(nèi)具有孔洞，所述壓力傳感器的可動(dòng)電極40 與形成慣性傳感器的第一電屏蔽層的第二導(dǎo)電層405(位于第二區(qū)域的第二導(dǎo)電層作為壓力傳感器的敏感薄膜)之間的第二絕緣層404也被部分或完全去除，形成第一空腔，當(dāng)然此處第一絕緣層可以沒有被完全去除，在第二導(dǎo)電層與壓力傳感器的可動(dòng)電極40 之間還形成了連接彼此的連接臂。本實(shí)施例中，所述連接臂采用絕緣材料形成，所述連接臂還可以采用導(dǎo)電的材料形成，只要在需要形成連接臂的地方預(yù)先布局形成導(dǎo)電材料即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉如何變通形成，在此不再詳述。所述第一空腔、所述壓力傳感器的可動(dòng)電極40 上的孔洞、所述第二空腔、以及所述壓力傳感器固定電極410上的孔洞之間氣體連通，所述壓力傳感器的可動(dòng)電極40 與壓力傳感器固定電極410構(gòu)成電容器的兩個(gè)極板，壓力傳感器的可動(dòng)電極40 變形時(shí)，所述電容器的兩個(gè)極板之間距離改變。由于所述麥克風(fēng)的背板電極414內(nèi)形成有孔洞，所述麥克風(fēng)的背板電極414與麥克風(fēng)的敏感薄膜(所述麥克風(fēng)的敏感薄膜利用形成慣性傳感器的第一電屏蔽層的位于第三區(qū)域III的第二導(dǎo)電層405形成，位于第一區(qū)域I的第二導(dǎo)電層405形成慣性傳感器的第一電屏蔽層)之間的第二絕緣層404和第一絕緣層402被去除，形成第四空腔。所述麥克風(fēng)的背板電極414作為麥克風(fēng)的固定電極，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜作為麥克風(fēng)的可動(dòng)電極，所述固定電極與可動(dòng)電極構(gòu)成電容器的兩個(gè)極板，麥克風(fēng)的敏感薄膜變形時(shí)，所述電容器的兩個(gè)極板之間的距離改變。經(jīng)過該步驟，從而實(shí)現(xiàn)了壓力傳感器的可動(dòng)電極、慣性傳感器的可動(dòng)電極和麥克風(fēng)的背板電極的釋放。在去除所述部分第一絕緣層以及部分第二絕緣層過程中，同時(shí)余留的第一掩膜層也被去除。去除所述部分第一絕緣層、第二絕緣層需要根據(jù)材料進(jìn)行選擇刻蝕劑，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一絕緣層、第二絕緣層均為氧化硅，去除部分所述第一絕緣層、第二絕緣層的刻蝕劑可以選擇氫氟酸。通過控制刻蝕時(shí)間以及刻蝕溶液的濃度，可以控制需要保留的第一絕緣層以及第二絕緣層的量。經(jīng)過上述工藝，形成了本發(fā)明的集成MEMS器件的核心部分，后續(xù)還需要在所述集成MEMS器件上覆蓋第三襯底，以便對(duì)所述慣性傳感器進(jìn)行密封，并且還需要形成麥克風(fēng)通道開口和壓力傳感器的壓力通道開口。具體請(qǐng)參照?qǐng)D14。提供第三襯底701，所述第三襯底701上形成有各類互連結(jié)構(gòu) (未標(biāo)記)，而且所述第三襯底701中可以形成有各種CMOS電路(未圖示)和/或引線(未標(biāo)記)。同時(shí)所述第三襯底701的表面上還形成有第二粘合墊703和壓焊版片702，所述第二粘合墊703用于后續(xù)與形成壓力傳感器的固定電極、慣性傳感器可動(dòng)電極和麥克風(fēng)的背板電極的一側(cè)進(jìn)行對(duì)應(yīng)結(jié)合，所述壓焊版片702用于與外界電路進(jìn)行電連接。請(qǐng)參照?qǐng)D15，將所述第三襯底701鍵合至采用第一襯底形成的慣性傳感器的可動(dòng)電極、壓力傳感器的固定電極和麥克風(fēng)的背板電極的一側(cè)，所述第三襯底701和所述第二襯底分別位于慣性傳感器的可動(dòng)電極的相對(duì)兩側(cè)。在此步驟中，所述第三襯底701的第二粘合墊703將與所述第一襯底上的第一粘合墊601對(duì)應(yīng)粘合。所述第一粘合墊601和第二粘合墊703也充當(dāng)電極的作用，第一襯底中的需要電連接至第三襯底的互連結(jié)構(gòu)以及電路的電極通過第一粘合墊601引出，并且通過第二粘合墊703電連接至第三襯底上的互連結(jié)構(gòu)以及電路中。然后，請(qǐng)參照?qǐng)D16，在所述第二襯底的對(duì)著形成壓力傳感器的第二區(qū)域II形成壓力通道開口 505，所述壓力通道開口 505作為將壓力施加至壓力傳感器的入口。所述壓力通道開口 505暴露出第二導(dǎo)電層405，位于第一區(qū)域I的第二導(dǎo)電層405形成慣性傳感器的第一電屏蔽層，位于第二區(qū)域II的第二導(dǎo)電層405作為壓力傳感器的敏感薄膜，從而外界壓力能夠通過敏感薄膜進(jìn)而將壓力傳遞至所述壓力傳感器的可動(dòng)電極上。作為可選的實(shí)施例，在形成所述壓力通道開口 505的同時(shí)，還在所述第二襯底的對(duì)著第三區(qū)域III的位置形成麥克風(fēng)通道開口 503，在所述第三襯底的對(duì)著第三區(qū)域III的位置形成麥克風(fēng)空腔504。所述麥克風(fēng)通道開口 503暴露出位于第三區(qū)域III的第二導(dǎo)電層405 (所述第三區(qū)域111的第二導(dǎo)電層405作為麥克風(fēng)的敏感薄膜)，所述麥克風(fēng)空腔504 暴露出所述麥克風(fēng)的背板電極414，所述麥克風(fēng)通道開口 503和麥克風(fēng)空腔504均可以作為將聲音信號(hào)施加至麥克風(fēng)的敏感薄膜的入口，聲音信號(hào)通過所述麥克風(fēng)通道開口 503或麥克風(fēng)空腔504將聲音信號(hào)傳遞至所述麥克風(fēng)的敏感薄膜上。在形成壓力通道開口 505的同時(shí)，部分的所述第二襯底也被去除，形成了第二襯底501’，以暴露出位于第三襯底上的壓焊版片702，具體請(qǐng)參照?qǐng)D16。在其他的實(shí)施例中， 所述壓焊版片702還可以在形成所述麥克風(fēng)通道開口(當(dāng)所述麥克風(fēng)通道開口位于所述第二襯底內(nèi)時(shí))或麥克風(fēng)空腔(當(dāng)所述麥克風(fēng)空腔位于所述第二襯底內(nèi)時(shí))的時(shí)候暴露出來。作為一個(gè)實(shí)施例，為了防止刻蝕工藝損傷麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極，所述麥克風(fēng)通道開口 503和麥克風(fēng)空腔504通過兩次刻蝕工藝分別形成。在其他的實(shí)施例中， 若能夠通過對(duì)刻蝕工藝參數(shù)的優(yōu)選設(shè)置，在保證不損傷麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的前提下，所述麥克風(fēng)通道開口 503和麥克風(fēng)空腔504還可以在同一次刻蝕工藝中形成，以提高本發(fā)明的集成MEMS器件的制作工藝的集成度，降低工藝成本。
本實(shí)施例中，所述第三襯底中形成有CMOS電路和引線，所述第三襯底中也可以不具有這些結(jié)構(gòu)或者具有這些結(jié)構(gòu)之一，而且還可以采用其它類型的第三襯底，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉根據(jù)第三襯底的類型如何對(duì)形成的慣性傳感器進(jìn)行密封，而且本領(lǐng)域技術(shù)人員還知曉如何根據(jù)第三襯底的類型對(duì)第一襯底上形成的一層或者多層導(dǎo)電層進(jìn)行布局，在此不再贅述。需要說明的是，本實(shí)施例中，所述一層或多層導(dǎo)電層包括慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層以及慣性傳感器的電屏蔽層，在其他的實(shí)施例中，若所述一層或多層導(dǎo)電層僅包括慣性傳感器的電屏蔽層，則還需要在第三襯底的表面(該表面為第三襯底的與第二襯底鍵合的表面)形成慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層。此時(shí)，位于第二區(qū)域II的電屏蔽層可以作為壓力傳感器的敏感薄膜，位于第三區(qū)域III的電屏蔽層可以作為麥克風(fēng)的敏感薄膜，這樣，可以充分利用這些材料形成壓力傳感器和麥克風(fēng)的不同的結(jié)構(gòu)， 一方面減小了集成MEMS器件的體積；而且降低了制作工藝的難度，增加了制作器件的靈活性以及更易于進(jìn)行布局，增加了與其他器件進(jìn)行集成的靈活性。經(jīng)過上述工藝，形成了本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的集成MEMS器件。圖16中虛線框 10內(nèi)表示形成的壓力傳感器，虛線框20表示形成的慣性傳感器，虛線框30表示形成的麥克風(fēng)。具體包括慣性傳感器的可動(dòng)電極407、壓力傳感器的固定電極410和麥克風(fēng)的背板電極414 ；第二襯底501，和第三襯底701，所述慣性傳感器的可動(dòng)電極407、壓力傳感器的固定電極410和麥克風(fēng)的背板電極414位于所述第二襯底501’和第三襯底701之間；所述慣性傳感器20的可動(dòng)電極407采用第一襯底形成；所述壓力傳感器的固定電極410采用形成所述慣性傳感器的可動(dòng)電極407的同一第一襯底形成；所述麥克風(fēng)的背板電極414采用形成所述慣性傳感器的可動(dòng)電極407的同一第一襯底形成；所述第一襯底為單晶半導(dǎo)體材料，所述第一襯底包括第一表面和第二表面，所述第一襯底包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；所述第一襯底的第一表面的第一區(qū)域和第二區(qū)域形成有一層或者多層導(dǎo)電層；所述第二襯底直接結(jié)合或者通過鍵合層結(jié)合至所述第一襯底上的一層或者多層導(dǎo)電層的表面，所述第三襯底結(jié)合至所述慣性傳感器的可動(dòng)電極407、壓力傳感器的固定電極410和麥克風(fēng)的背板電極414的一側(cè)；所述第三襯底701與所述慣性傳感器可動(dòng)電極407之間、與所述壓力傳感器的固定電極410之間、以及與所述麥克風(fēng)的背板電極414之間分別形成第六空腔、第七空腔和第八空腔。本實(shí)施例中，所述第一襯底的第一表面的一層或者多層導(dǎo)電層包括慣性傳感器第一電屏蔽層、慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層，所述第一電屏蔽層比所述互連層更為遠(yuǎn)離所述第一襯底。本實(shí)施例中，所述壓力通道開口 505暴露出用于形成慣性傳感器的第一電屏蔽層的第一導(dǎo)電層，所述暴露出的第一導(dǎo)電層作為壓力傳感器10的敏感薄膜；所述壓力傳感器10還包括壓力傳感器的可動(dòng)電極40 ,所述壓力傳感器的可動(dòng)電極40 采用形成慣性傳感器的第一互連層的材料形成，具體來說，本實(shí)施例中，采用形成X軸傳感器或Y軸傳感器的固定電極互連線材料層形成。所述壓力傳感器的可動(dòng)電極40 內(nèi)具有孔洞，所述壓力傳感器可動(dòng)電極40 與壓力傳感器的敏感薄膜之間形成了第一空腔并通過連接臂連接，在外力作用下，所述壓力傳感器的敏感薄膜會(huì)移動(dòng)(垂直于所述第一電屏蔽層的方向移動(dòng))， 從而帶動(dòng)所述壓力傳感器的可動(dòng)電極40 產(chǎn)生位移。所述壓力傳感器還包括與壓力傳感器的可動(dòng)電極40 相對(duì)設(shè)置的壓力傳感器的固定電極410，所述壓力傳感器固定電極410中形成有孔洞，所述壓力傳感器的可動(dòng)電極 403e與壓力傳感器的固定電極410之間具有間隙，形成了第二空腔，所述第一空腔、壓力傳感器的可動(dòng)電極40 上的孔洞、第二空腔、壓力傳感器的固定電極410上的孔洞氣體連通， 所述壓力傳感器的可動(dòng)電極40 與壓力傳感器的固定電極410構(gòu)成電容器的兩個(gè)極板，壓力傳感器的可動(dòng)電極40 變形時(shí)，所述電容器的兩個(gè)極板之間距離改變。本實(shí)施例中，所述麥克風(fēng)空腔504暴露出麥克風(fēng)的背板電極414，所述麥克風(fēng)的背板電極414內(nèi)形成有孔洞，所述孔洞與所述麥克風(fēng)空腔504相連通；所述麥克風(fēng)通道開口 503暴露出用于形成慣性傳感器的第一電屏蔽層的第一導(dǎo)電層，所述暴露出的第一導(dǎo)電層作為麥克風(fēng)30的敏感薄膜；所述麥克風(fēng)空腔504所述麥克風(fēng)的背板電極414作為麥克風(fēng)30 的固定電極，聲音信號(hào)的作用下，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜會(huì)移動(dòng)，使得所述麥克風(fēng)30的敏感薄膜與麥克風(fēng)30的背板電極414之間的距離發(fā)生改變，從而所述麥克風(fēng)30的敏感薄膜與麥克風(fēng)的背板電極414之間的電容的電容值發(fā)生改變，從而將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。 本實(shí)施例中，所述麥克風(fēng)通道開口 503和壓力通道開口 505位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極414的一側(cè)，所述麥克風(fēng)空腔504位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極414的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口 503和壓力通道開口 505的一側(cè)。所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極414內(nèi)均形成有相連通的孔洞；所述麥克風(fēng)空腔504貫穿所述第三襯底701、第三襯底701與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極414之間的材料層；因此，作為一個(gè)實(shí)施例，所述麥克風(fēng)空腔504作為聲音信號(hào)和壓力信號(hào)的共同通道，這樣，在后續(xù)將本發(fā)明的集成MEMS器件封裝后，僅露出麥克風(fēng)空腔504，并且在所述麥克風(fēng)通道開口 503和壓力通道開口 505上方形成空腔，從而壓力信號(hào)可以經(jīng)過麥克風(fēng)的背板電極414內(nèi)的孔洞、麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)的孔洞、麥克風(fēng)通道開口 503、所述空腔、進(jìn)入壓力傳感器的壓力通道開口 505，所述壓力通道開口 505無需暴露在外部，這樣可以保護(hù)壓力傳感器，防止壓力傳感器受到外部的污染和干擾，提高壓力傳感器的抗干擾能力和壽命。當(dāng)然，作為其他的實(shí)施例，也可以分別采用麥克風(fēng)通道開口 503和壓力通道開口 505分別作為聲音信號(hào)和壓力信號(hào)的通道，在封裝時(shí)，將所述麥克風(fēng)空腔503密封起來，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行具體靈活的選擇。本發(fā)明還提供了第二個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，具體請(qǐng)參照?qǐng)D17，與圖16結(jié)構(gòu)的區(qū)別是所述壓力通道開口 505暴露出第一襯底和第二襯底501’之間的鍵合層(本實(shí)施例中所述鍵合層為位于第二襯底501’上的第四絕緣層50 ，位于第二區(qū)域II的鍵合層和第二導(dǎo)電層405共同作為壓力傳感器的敏感薄膜。本實(shí)施例中，所述鍵合層可以起到保護(hù)第二導(dǎo)電層的作用。當(dāng)然，所述壓力傳感器的敏感薄膜也可以采用其它導(dǎo)電材料和絕緣層組合制備，在下文的實(shí)施例中還可以有所其它變形。甚至，所述壓力傳感器的敏感薄膜還可以包括更多的材料層，只要所述壓力傳感器的敏感薄膜滿足包含一層導(dǎo)電層、而且能夠在外力作用下產(chǎn)生變形的條件即可。形成如圖17所述的集成MEMS器件的形成方法與形成如圖16所述的結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于形成壓力通道開口 505的時(shí)候停止于鍵合層，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉如何變通形成。本發(fā)明還提供了第三個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，具體請(qǐng)參照?qǐng)D18，與圖16結(jié)構(gòu)的區(qū)別是所述壓力通道開口 505暴露出形成慣性傳感器的第一電屏蔽層的第二導(dǎo)電層405， 但是沒有額外形成壓力傳感器的可動(dòng)電極，即暴露出的第二導(dǎo)電層既作為壓力傳感器的敏感薄膜又作為壓力傳感器的可動(dòng)電極，在所述壓力傳感器的敏感薄膜與固定電極之間的所有導(dǎo)電層被去除，形成第三空腔，所述第三空腔、壓力傳感器的固定電極中的孔洞、第七空腔氣體連通；所述壓力傳感器的敏感薄膜與壓力傳感器的固定電極構(gòu)成電容器的兩個(gè)極板，壓力傳感器的敏感薄膜變形時(shí)，所述電容器的兩個(gè)極板之間距離改變。具體的如圖18的集成MEMS器件的形成方法可以為在形成所述慣性傳感器的互連層時(shí)候，在壓力傳感器的固定電極對(duì)應(yīng)位置采用刻蝕的辦法去除這些構(gòu)成慣性傳感器的互連層的導(dǎo)電層，從而當(dāng)所述壓力傳感器的敏感薄膜與壓力傳感器的固定電極之間的絕緣層在結(jié)構(gòu)釋放的時(shí)候被除去，在所述壓力傳感器的敏感薄膜與固定電極之間形成第三空腔。本發(fā)明還提供了第四個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，具體請(qǐng)參照?qǐng)D19，與圖18的所述集成慣性傳感器與壓力傳感器的區(qū)別在于壓力通道開口暴露出鍵合層(本實(shí)施例中所述鍵合層為位于第二襯底501’上的第四絕緣層50 ，位于第二區(qū)域II的鍵合層、第二導(dǎo)電層 405、第二絕緣層共同作為壓力傳感器的敏感薄膜。同樣形成本實(shí)施例的集成慣性傳感器與壓力傳感器方法也可以參照上述方法，在此不再贅述。本發(fā)明還提供了第五個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，具體請(qǐng)參照?qǐng)D20，與圖18的所述集成慣性傳感器與壓力傳感器的區(qū)別在于在第二襯底501’中形成的壓力通道開口 204暴露出形成慣性傳感器的X軸傳感器或Y軸傳感器的固定電極互連線的導(dǎo)電層，在第二區(qū)域 II采用此材料層形成了壓力傳感器的敏感薄膜，所述壓力傳感器可動(dòng)電極能夠在外加壓力作用下產(chǎn)生變形。具體的形成圖20所示的集成MEMS器件的方法類似形成前述圖18所示的集成慣性傳感器與壓力傳感器的方法，區(qū)別在于在形成所述慣性傳感器的互連層時(shí)候，在壓力傳感器的固定電極對(duì)應(yīng)位置形成構(gòu)成壓力傳感器的敏感薄膜的導(dǎo)電層，且在第二區(qū)域II的第二導(dǎo)電層內(nèi)不形成孔洞，并且在形成作為所述慣性傳感器的第一電屏蔽層的導(dǎo)電層之后，根據(jù)所要形成的壓力傳感器的壓力通道開口的大小和位置，去除與所述壓力通道開口位置相對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)電層，或者在形成壓力通道開口的時(shí)候去除該位置的第二導(dǎo)電層，暴露出形成慣性傳感器的互連層的導(dǎo)電層，作為壓力傳感器的敏感薄膜，本實(shí)施例中，也沒有額外形成壓力傳感器的可動(dòng)電極。本發(fā)明還提供了第六個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，具體請(qǐng)參照?qǐng)D21，與前述圖20所示結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于，位于第二區(qū)域II的第二絕緣層和用于形成慣性傳感器的互連層的導(dǎo)電層共同作為壓力傳感器的敏感薄膜，本實(shí)施例中，沒有額外形成壓力傳感器的可動(dòng)電極。 具體的形成如圖21所示結(jié)構(gòu)的方法與形成前述結(jié)構(gòu)類似，在此不再贅述。
本發(fā)明還提供了第七個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，具體請(qǐng)參照?qǐng)D22，與前述圖20所示結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于，采用位于第二區(qū)域II的第二導(dǎo)電層和位于第二區(qū)域II的第一導(dǎo)電層分別形成壓力傳感器的敏感薄膜和壓力傳感器的固定電極，即本實(shí)施例中，分別采用形成慣性傳感器的第一電屏蔽層和互連層的導(dǎo)電材料形成壓力傳感器的敏感薄膜和壓力傳感器的固定電極，沒有額外形成壓力傳感器的可動(dòng)電極。形成如圖22所示結(jié)構(gòu)的方法與形成前述結(jié)構(gòu)類似，在此不再贅述。當(dāng)然作為本實(shí)施例的變形，也可以采用形成慣性傳感器的不同互連層的導(dǎo)電材料形成壓力傳感器的敏感薄膜和固定電極。本發(fā)明還提供了第八個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，具體請(qǐng)參照?qǐng)D23，與前述所有實(shí)施例的區(qū)別在于，采用位于第二區(qū)域II的第一襯底形成壓力傳感器的敏感薄膜，采用與所述壓力傳感器的敏感薄膜位置對(duì)應(yīng)的第三襯底上的導(dǎo)電材料層形成壓力傳感器的固定電極，本實(shí)施例中，也沒有額外形成壓力傳感器的可動(dòng)電極。具體的形成如圖23所示結(jié)構(gòu)的方法與形成前述結(jié)構(gòu)類似，在此不再贅述。需要說明的是，若所述第一襯底減薄后的厚度比較厚，且采用第一襯底制作壓力傳感器的敏感薄膜，形成的壓力傳感器可以適用于需要檢測(cè)壓力比較大的場(chǎng)合。同樣，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例的壓力傳感器的敏感薄膜，若其厚度選擇比較大或者由多層材料構(gòu)成較厚的敏感薄膜，同樣可以適用于需要檢測(cè)壓力比較大的場(chǎng)合，因此，通過控制壓力傳感器的敏感薄膜的厚度，可以形成用于檢測(cè)不同壓力大小的壓力傳感器。本發(fā)明還提供了第九個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，具體請(qǐng)參照?qǐng)DM，與前述所有實(shí)施例的區(qū)別在于，采用位于第二區(qū)域II的第一導(dǎo)電層40 形成壓力傳感器的敏感薄膜，采用與所述壓力傳感器的敏感薄膜位置對(duì)應(yīng)的第一襯底403z形成壓力傳感器的固定電極， 本實(shí)施例中，也沒有額外形成壓力傳感器的可動(dòng)電極。具體的形成如圖對(duì)所示結(jié)構(gòu)的方法與形成前述結(jié)構(gòu)類似，在此不再贅述。本發(fā)明還提供了第十個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，具體請(qǐng)參照?qǐng)D25，與前述所有實(shí)施例的區(qū)別在于，采用位于第二區(qū)域II的第二導(dǎo)電層形成壓力傳感器的敏感薄膜，采用與所述敏感薄膜位置對(duì)應(yīng)的第三襯底上的導(dǎo)電材料層形成壓力傳感器的固定電極，本實(shí)施例中，也沒有額外形成壓力傳感器的可動(dòng)電極。具體的形成如圖25所示結(jié)構(gòu)的方法與形成前述結(jié)構(gòu)類似，在此不再贅述。需要說明的是，圖17 圖25所示的集成MEMS器件均是以第一實(shí)施例的麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)為例加以說明，而對(duì)壓力傳感器的不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。在實(shí)際中，麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)也可以有多種不同的結(jié)構(gòu)。下面將以第一實(shí)施例的壓力傳感器的結(jié)構(gòu)為例，對(duì)麥克風(fēng)的不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行分別描述。圖沈給出本發(fā)明第十一個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，本實(shí)施例與第一實(shí)施例(如圖16所示)MEMS器件相比，位于第三區(qū)域III的鍵合層(所述鍵合層位于第二襯底501’ 和第一襯底之間)和位于第三區(qū)域III的第二導(dǎo)電層共同作為麥克風(fēng)的敏感薄膜，所述麥克風(fēng)通道開口 503暴露出所述麥克風(fēng)的敏感薄膜。本實(shí)例的集成MEMS器件的制作方法與第一實(shí)施例的集成MEMS器件的制作方法的區(qū)別在于在所述第二襯底501’內(nèi)形成所述麥克風(fēng)通道開口 503時(shí)，需要保留位于所述第三區(qū)域III的與所述麥克風(fēng)的位置對(duì)應(yīng)的第二絕緣層。圖27給出本發(fā)明的第十二個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，本實(shí)施例與圖16所示的集成MEMS器件相比，位于第三區(qū)域III的第二絕緣層和位于第三區(qū)域III的導(dǎo)電層共同作為麥克風(fēng)的敏感薄膜，所述麥克風(fēng)通道開口 503暴露出所述麥克風(fēng)的敏感薄膜。本實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，在繼續(xù)刻蝕工藝釋放所述第一襯底形成慣性傳感器的固定電極、壓力傳感器的固定電極和麥克風(fēng)的背板電極時(shí)，保留所述第二絕緣層，通過調(diào)整所述刻蝕工藝的參數(shù)可以保留所述第二絕緣層，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉如何調(diào)整所述刻蝕工藝的參數(shù)。圖觀給出本發(fā)明的第十三個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，本實(shí)施例與第十二個(gè)實(shí)施例的區(qū)別在于，位于第三區(qū)域III的第二絕緣層、鍵合層(位于所述第二襯底和第一襯底之間)和位于第三區(qū)域III的導(dǎo)電層共同作為麥克風(fēng)的敏感薄膜；本實(shí)施例的制作方法與圖 27的實(shí)施例的區(qū)別在于，在形成所述麥克風(fēng)通道開口 503時(shí)，保留位于所述第三區(qū)域III的
鍵合層。圖四給出本發(fā)明的第十四個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，本實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，所述第一襯底上的互連層中的一層互連線作為麥克風(fēng)的敏感薄膜，而不是利用形成慣性傳感器的電屏蔽層作為麥克風(fēng)的敏感薄膜。需要說明的是，根據(jù)實(shí)際需要，還可以利用所述第一襯底上的互連層的多層互連線作為麥克風(fēng)的敏感薄膜，各個(gè)互連層的互連線之間可以通過導(dǎo)電或絕緣的連接臂相連接。本實(shí)施例的集成MEMS器件的制作方法與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，在形成第一襯底上的一層或多層互連層時(shí)，保留位于第三區(qū)域III的至少一層或多層互連線作為集成慣性傳感器的敏感薄膜，同時(shí)在形成所述麥克風(fēng)通道開口 503時(shí)，可以進(jìn)行刻蝕工藝，依次去除位于第三區(qū)域III的第一電屏蔽層和第二絕緣層，位于第三區(qū)域III的導(dǎo)電層的一層互連線層被暴露出，形成麥克風(fēng)的敏感薄膜。圖30給出本發(fā)明的第十五個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，本實(shí)施例與第十三個(gè)實(shí)施例的區(qū)別在于，所述第一襯底上的互連層的一層和位于第三區(qū)域III的第二絕緣層作為麥克風(fēng)的敏感薄膜，而不是利用形成慣性傳感器的電屏蔽層作為麥克風(fēng)的敏感薄膜。需要說明的是，根據(jù)實(shí)際需要，還可以利用所述第一襯底上的互連層的多層作為麥克風(fēng)的敏感薄膜，各個(gè)互連層之間可以通過導(dǎo)電或絕緣的連接臂相連接。本實(shí)施例的集成MEMS器件的制作方法與第十三個(gè)實(shí)施例的區(qū)別在于，在形成第一襯底上的一層或多層互連層時(shí)，保留位于第三區(qū)域III的至少一層或多層互連層作為集成慣性傳感器的敏感薄膜，同時(shí)在形成所述麥克風(fēng)通道開口 503時(shí)，可以進(jìn)行刻蝕工藝，去除位于第三區(qū)域III的第一電屏蔽層；同時(shí)在釋放所述慣性傳感器的可動(dòng)電極、壓力傳感器的固定電極和麥克風(fēng)的背板電極時(shí)，保留位于所述第三區(qū)域III的第二絕緣層。圖31給出本發(fā)明的第十五個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，本實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，位于第三區(qū)域III的第一襯底作為麥克風(fēng)的背板電極414，且所述麥克風(fēng)的背板電極414內(nèi)形成有孔洞；位于第三區(qū)域III的第三襯底701上的互連層的一層作為麥克風(fēng)的敏感薄膜；對(duì)應(yīng)地，所述麥克風(fēng)的麥克風(fēng)通道開口 503和麥克風(fēng)空腔504位置如圖31所示，所述麥克風(fēng)通道開口 503露出所述麥克風(fēng)的背板電極414;所述麥克風(fēng)空腔504露出所述麥克風(fēng)的敏感薄膜。本實(shí)施例的集成MEMS器件的制作方法與第一實(shí)施例的制作方法的區(qū)別在于，刻蝕所述第二襯底501’形成所述麥克風(fēng)通道開口 503，并且需要將位于第三區(qū)域III的第一襯底上的第一電屏蔽層、一層或多層互連層、鍵合層和第一絕緣層、第二絕緣層去除，直至露出所述麥克風(fēng)的背板電極414 ；刻蝕所述第三襯底701形成所述麥克風(fēng)空腔504時(shí)，保留位于第三區(qū)域III的第三襯底701上的至少一層互連層，所述互連層作為麥克風(fēng)的敏感薄膜，被所述麥克風(fēng)空腔504暴露。圖32給出本發(fā)明的第十六個(gè)集成MEMS器件的實(shí)施例，本實(shí)施例與第十五個(gè)實(shí)施例的區(qū)別在于，位于第三區(qū)域III的第三襯底701上的兩層互連層和互連層之間的絕緣層作為麥克風(fēng)的敏感薄膜。本實(shí)施例中，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)可以形成孔洞(圖中未示出)，所述孔洞與麥克風(fēng)的背板電極414內(nèi)的孔洞以及麥克風(fēng)空腔504和麥克風(fēng)的通道開口 503相連通，從而所述麥克風(fēng)的通道開口 503和所述麥克風(fēng)空腔504均可以作為聲音信號(hào)進(jìn)入麥克風(fēng)的敏感薄膜的通道，并且所述麥克風(fēng)空腔504還可以同時(shí)作為壓力信號(hào)進(jìn)入所述壓力傳感器的通道(此時(shí)，所述麥克風(fēng)的通道開口 503需要與壓力傳感器的壓力通道開口 505相連通，從而壓力信號(hào)依次經(jīng)過所述麥克風(fēng)空腔504、麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)的孔洞、 麥克風(fēng)的背板電極411內(nèi)的孔洞、麥克風(fēng)的通道開口 503到達(dá)麥克風(fēng)的壓力通道開口 505)。當(dāng)然，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)也可以沒有空洞，從而僅利用所述麥克風(fēng)空腔504 作為聲音信號(hào)進(jìn)入麥克風(fēng)的敏感薄膜的通道，壓力信號(hào)自壓力傳感器的壓力通道開口 505 進(jìn)入壓力傳感器。本實(shí)施例的集成MEMS器件的形成方法與前一實(shí)施例的MEMS器件的形成方法的區(qū)別在于，在刻蝕所述第三襯底701形成麥克風(fēng)空腔504時(shí)，保留位于第三區(qū)域III的兩層導(dǎo)電層和位于兩層導(dǎo)電層之間的材料層，所述兩層導(dǎo)電層和材料層共同作為麥克風(fēng)的敏感薄膜。根據(jù)需要，還可以對(duì)所述麥克風(fēng)的敏感薄膜進(jìn)行刻蝕，以在所述麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)形成孔洞。圖33給出本發(fā)明的第十七個(gè)MEMS器件實(shí)施例，本實(shí)施例與前述所有實(shí)施例的區(qū)別在于，麥克風(fēng)空腔504位于第二襯底501’與麥克風(fēng)的背板電極414之間，所述麥克風(fēng)空腔504的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)的背板電極414的一側(cè)被所述第二襯底501’密封。麥克風(fēng)通道開口 503位于所述麥克風(fēng)的背板電極414與麥克風(fēng)的敏感薄膜的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)空腔504 的一側(cè)，且所述麥克風(fēng)通道開口 503貫穿所述第三襯底701、第三襯底701與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜之間的材料層，所述麥克風(fēng)通道開口 503作為聲音信號(hào)進(jìn)入麥克風(fēng)的通道。麥克風(fēng)通道開口 503與壓力傳感器505的壓力通道開口 505分別位于麥克風(fēng)的背板電極414和麥克風(fēng)的敏感薄膜的兩側(cè)。需要說明的是，本實(shí)施例中，在所述第二襯底501’將所述麥克風(fēng)空腔504遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)的背板電極414的一側(cè)密封的前提下，所述麥克風(fēng)空腔504還可以部分地形成于所述第二襯底501，內(nèi)。本實(shí)施例集成MEMS器件的制作方法與前述所有實(shí)施例的MEMS器件的制作方法的區(qū)別在于，刻蝕所述壓力通道開口 505時(shí)，與所述麥克風(fēng)對(duì)應(yīng)的第二襯底501’被保留。并且在所述麥克風(fēng)的背板電極414內(nèi)形成孔洞后，利用所述麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)的孔洞將所述第二襯底501’與所述麥克風(fēng)的背板電極414之間的材料層去除，以在所述麥克風(fēng)的背板電極414與第二襯底501’之間形成麥克風(fēng)空腔504。當(dāng)然，若所述麥克風(fēng)空腔504需要部分地形成在所述第二襯底501’內(nèi)，則還需要對(duì)所述第二襯底501’進(jìn)行部分刻蝕。所述刻蝕可以為將所述第二襯底501’與第一襯底鍵合之前進(jìn)行，在所述位于第三區(qū)域III的與所述麥克風(fēng)的背板電極414對(duì)應(yīng)的第二襯底501’內(nèi)形成凹槽。在利用所述麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)的孔洞將所述第二襯底501’與所述麥克風(fēng)的背板電極414之間的材料層去除后，形成麥克風(fēng)空腔。當(dāng)然，還需要需要將所述麥克風(fēng)的敏感薄膜對(duì)應(yīng)位置的第三襯底701以及第三襯底701與麥克風(fēng)的敏感薄膜之間的材料層去除，以形成麥克風(fēng)通道開口 503。需要說明的是，所述麥克風(fēng)的背板電極414和麥克風(fēng)的敏感薄膜的結(jié)構(gòu)不限于本實(shí)施例所示，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以結(jié)合前述各個(gè)實(shí)施例對(duì)麥克風(fēng)的背板電極414和麥克風(fēng)的敏感薄膜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活變化。圖34示出了本發(fā)明第十八個(gè)實(shí)施例的集成MEMS器件的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例與第十七實(shí)施例的區(qū)別在于，所述麥克風(fēng)通道開口 503位于所述第三襯底701與所述麥克風(fēng)的背板電極414之間，所述麥克風(fēng)通道開口 503的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)的背板電極414和麥克風(fēng)的敏感薄膜的一側(cè)被所述第三襯底701密封。所述麥克風(fēng)空腔504位于所述麥克風(fēng)的背板電極414和麥克風(fēng)的敏感薄膜的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口 503的一側(cè)，所述麥克風(fēng)空腔 504與壓力傳感器的壓力通道開口 505位于所述麥克風(fēng)的背板電極414和麥克風(fēng)的敏感薄膜的相同的一側(cè)。所述麥克風(fēng)空腔504和壓力通道開口 505分別作為聲音信號(hào)和壓力信號(hào)的通道。當(dāng)然，所述麥克風(fēng)通道開口 503還可以部分地形成于第三襯底701內(nèi)。本實(shí)施例的集成MEMS器件的制作方法與前一實(shí)施例的集成慣性傳感器和壓力傳感器和麥克風(fēng)的制作方法的區(qū)別在于，在將所述第三襯底701與第一襯底鍵合前，可以在第三襯底701的對(duì)應(yīng)于麥克風(fēng)的位置進(jìn)行刻蝕，去除與所述麥克風(fēng)的背板電極414和麥克風(fēng)的敏感薄膜對(duì)應(yīng)的位置的第三襯底表面的部分或全部材料層，甚至還可以將部分第三襯底去除，以便于將第三襯底701與第一襯底鍵合后，在所述第三襯底與第一襯底之間對(duì)應(yīng)于麥克風(fēng)的背板電極414和麥克風(fēng)的敏感薄膜的位置形成麥克風(fēng)的通道開口 503。在進(jìn)行刻蝕工藝形成壓力通道開口 505的同時(shí)，可以對(duì)與麥克風(fēng)的背板電極414和麥克風(fēng)的敏感薄膜對(duì)應(yīng)的第二襯底進(jìn)行刻蝕，并且將所述第二襯底與麥克風(fēng)的背板電極414之間的材料層去除，以形成麥克風(fēng)空腔504。所述麥克風(fēng)空腔504作為聲音信號(hào)進(jìn)入麥克風(fēng)的通道。需要說明的是，所述麥克風(fēng)的背板電極414和麥克風(fēng)的敏感薄膜的結(jié)構(gòu)不限于本實(shí)施例所示，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以結(jié)合前述各個(gè)實(shí)施例對(duì)麥克風(fēng)的背板電極414和麥克風(fēng)的敏感薄膜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活變化。比如，所述麥克風(fēng)的背板電極還可以采用至少包括第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層形成，此時(shí)，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜還可以采用第三區(qū)域的第三襯底上的導(dǎo)電材料層(若第三襯底上形成有導(dǎo)電材料層)形成，或者，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜可以采用第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層或多層形成；或者，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜可以采用第三區(qū)域的第一襯底上的第一電屏蔽層或互連層形成。圖17 圖25和圖沈 圖34分別針對(duì)壓力傳感器和麥克風(fēng)的不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，在實(shí)際中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)工藝的需要進(jìn)行自由組合，靈活地設(shè)置集成MEMS 器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以將圖17 圖25與圖沈 圖34中的壓力傳感器和麥克風(fēng)的不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行自由靈活的組合，在此不再一一列舉，基于上述實(shí)施例本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉如何變通形成，而且上述實(shí)施例也可以說明，采用本發(fā)明的方法可以靈活地根據(jù)實(shí)際器件以及設(shè)計(jì)的需要進(jìn)行靈活布局，以達(dá)到不同的目的，而且還可以減小MEMS器件的體積的目的。再者，上述的形成集成MEMS器件的方法中，所述慣性傳感器僅以加速度傳感器的X軸或者Y軸傳感器為例加以說明，而且在X軸或者Y軸傳感器的結(jié)構(gòu)中，上述實(shí)施例中也未將所有結(jié)構(gòu)圖示和說明，僅選取了比較有典型意義的X軸或者Y軸傳感器的固定電極、可動(dòng)電極、第一密封傳感器結(jié)構(gòu)、第二密封傳感器結(jié)構(gòu)以及其對(duì)應(yīng)的互連層的互連線進(jìn)行了說明；對(duì)于壓力傳感器，選取了壓力傳感器的固定電極、壓力傳感器的可動(dòng)電極和/或敏感薄膜的形成方法進(jìn)行了圖示和說明；對(duì)于麥克風(fēng)，選取了麥克風(fēng)的背板電極和麥克風(fēng)的敏感薄膜及其形成方法進(jìn)行了說明；同時(shí)，前述實(shí)施例中還圖示和說明了第一子互連線、第二子互連線、第一慣性傳感器結(jié)構(gòu)、第一壓力傳感器結(jié)構(gòu)的形成方法，所述第一子互連線、第二子互連線、第一慣性傳感器結(jié)構(gòu)、第一壓力傳感器結(jié)構(gòu)、第二壓力傳感器結(jié)構(gòu)和麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)用于表示集成MEMS器件中可能應(yīng)用到的其他結(jié)構(gòu)，在此圖示和說明用于向本領(lǐng)域技術(shù)人員顯示，采用本發(fā)明實(shí)施例的制備集成MEMS器件的方法不但可以形成懸浮可動(dòng)的慣性傳感器和壓力傳感器的可動(dòng)電極、慣性傳感器和壓力傳感器的固定電極、麥克風(fēng)的背板電極、麥克風(fēng)的敏感薄膜以及固定在所述第一屏蔽電極和第二屏蔽電極上的第一密封傳感器結(jié)構(gòu)和第二密封傳感器結(jié)構(gòu)，采用本發(fā)明實(shí)施例的方法還可以形成通過第一絕緣層固定在所述互連層上方的慣性傳感器結(jié)構(gòu)、壓力傳感器結(jié)構(gòu)和麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，即采用本發(fā)明實(shí)施例的方法可以形成所述慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)所需要的所有結(jié)構(gòu)。在此特別加以說明，不應(yīng)過分限制本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)范圍。同時(shí)，在上述實(shí)施例中，以加速度傳感器的X軸或Y軸傳感器為例加以詳細(xì)說明， 對(duì)于加速度傳感器Z軸傳感器來說，也可以采用本發(fā)明實(shí)施例的方法形成，區(qū)別僅僅在于布局、或者設(shè)計(jì)不同。在此特別加以說明，不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。同時(shí)，在上述實(shí)施例中，以加速度傳感器的X軸或Y軸傳感器為例加以詳細(xì)說明， 對(duì)于轉(zhuǎn)角器來說，從結(jié)構(gòu)上來說，其用于測(cè)試每個(gè)方向的轉(zhuǎn)角器(即X軸轉(zhuǎn)角器、Y軸轉(zhuǎn)角器、Z轉(zhuǎn)角器)結(jié)構(gòu)類似于加速傳感器的三個(gè)方向的傳感器(即X軸傳感器、Y軸傳感器、Z 傳感器)的綜合體，若采用本發(fā)明實(shí)施例的方法可以形成加速度傳感器的每個(gè)方向的傳感器，采用本發(fā)明實(shí)施例的方法也可以形成各個(gè)方向的轉(zhuǎn)角器結(jié)構(gòu)，區(qū)別僅在于布局、或者設(shè)計(jì)的不同，故關(guān)于轉(zhuǎn)角器的形成方法不再詳述，基于本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)以及本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉如何變更、修改或者增補(bǔ)。本發(fā)明的實(shí)施例通過采用第一襯底形成慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，并且采用第一襯底或者第一襯底上的一層或者多層導(dǎo)電層中的一層形成麥克風(fēng)的敏感薄膜，形成的集成MEMS器件的體積較小，成本低，而且封裝后可靠性高。在本發(fā)明的實(shí)施例中，還可以采用第一襯底或者第一襯底上的一層或者多層導(dǎo)電層中的一層形成壓力傳感器的敏感薄膜和麥克風(fēng)的敏感薄膜，從而可以形成集成了慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的集成MEMS器件，進(jìn)一步提高了本發(fā)明的集成MEMS器件的集成度，并且，形成的集成MEMS器件的體積小，成本低。本發(fā)明的實(shí)施例所述的麥克風(fēng)空腔位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口和壓力傳感器的壓力通道開口的一側(cè)；所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第二襯底、第二襯底與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層， 或所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第三襯底、第三襯底與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層；所述麥克風(fēng)空腔作為聲音信號(hào)和壓力信號(hào)的共同通道，從而壓力信號(hào)可以經(jīng)過麥克風(fēng)空腔、麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)的孔洞、麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)的孔洞到達(dá)所述壓力通道開口，從而壓力通道開口無需暴露在外部，保護(hù)了壓力傳感器，避免壓力傳感器受到外部環(huán)境的干擾和污染，提高了壓力傳感器的壽命和可靠性。 本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定權(quán)利要求，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種集成MEMS器件，其特征在于，包括第一襯底，包括第一表面和與之相對(duì)的第二表面，所述第一襯底包括第一區(qū)域和第三區(qū)域；至少一層或多層導(dǎo)電層，形成于所述第一襯底的第一表面； 慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，采用第一區(qū)域的第一襯底形成； 第二襯底和第三襯底，所述第二襯底與所述第一襯底上的導(dǎo)電層的表面結(jié)合，所述第三襯底與所述第一襯底形成的慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素一側(cè)結(jié)合，且所述第三襯底和所述第二襯底分別位于慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的相對(duì)兩側(cè)；麥克風(fēng)的敏感薄膜或背板電極，至少包括第三區(qū)域的第一襯底，或者至少包括第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層。
2.如權(quán)利要求1所述的集成MEMS器件，其特征在于，所述第一襯底為單晶半導(dǎo)體材料。
3.如權(quán)利要求1所述的集成MEMS器件，其特征在于，所述導(dǎo)電層包括慣性傳感器的第一電屏蔽層。
4.如權(quán)利要求1所述的集成MEMS器件，其特征在于，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜為多層， 所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括所述導(dǎo)電層中的一層、及位于該層導(dǎo)電層之上或者之下的材料層；或者，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括第一襯底、及位于所述第一襯底之上或之下的材料層。
5.如權(quán)利要求1所述的集成MEMS器件，其特征在于，所述第三襯底上形成有與所述第一襯底結(jié)合的導(dǎo)電材料層；麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極包括位于所述第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層，或者所述第三區(qū)域的第一襯底，或者所述第三襯底上的導(dǎo)電材料層。
6.如權(quán)利要求1所述的集成MEMS器件，其特征在于，所述第一襯底還包括第二區(qū)域，所述集成MEMS器件還包括壓力傳感器的敏感薄膜或固定電極，至少包括第二區(qū)域的第一襯底，或者至少包括第二區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層。
7.如權(quán)利要求6所述的集成MEMS器件，其特征在于，所述導(dǎo)電層包括慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層、慣性傳感器的第一電屏蔽層、慣性傳感器的固定電極的支撐點(diǎn)、 慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的支撐點(diǎn)或者其任意組合。
8.如權(quán)利要求6所述的集成MEMS器件，其特征在于，所述導(dǎo)電層包括慣性傳感器的第一電屏蔽層、慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層，所述互連層比所述第一電屏蔽層更為靠近所述第一襯底的第一表面。
9.如權(quán)利要求6所述的集成MEMS器件，其特征在于，所述第三襯底上形成有與所述第一襯底結(jié)合的導(dǎo)電材料層；所述壓力傳感器的敏感薄膜或固定電極采用第二區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層形成、或者采用第二區(qū)域的第一襯底形成、或者采用第三襯底上的導(dǎo)電材料層形成。
10.如權(quán)利要求6所述的集成MEMS器件，其特征在于，所述壓力傳感器的敏感薄膜包括形成所述慣性傳感器的第一電屏蔽層的材料層或者包括形成所述慣性傳感器的互連層的材料層；所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括形成所述慣性傳感器的第一電屏蔽層的材料層或包括形成所述慣性傳感器的互連層的材料層。
11.如權(quán)利要求6所述的集成MEMS器件，其特征在于，所述壓力傳感器的固定電極采用第二區(qū)域的第一襯底形成，所述壓力傳感器的固定電極內(nèi)形成有孔洞；所述麥克風(fēng)的背板電極采用所述第三區(qū)域的第一襯底形成，所述麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)形成有孔洞。
12.如權(quán)利要求6所述的集成MEMS器件，其特征在于，所述壓力傳感器的敏感薄膜與壓力傳感器的固定電極之間還形成有壓力傳感器的可移動(dòng)敏感元素，所述壓力傳感器的可移動(dòng)敏感元素與所述敏感薄膜之間通過連接臂連接，所述壓力傳感器的可移動(dòng)敏感元素內(nèi)形成有孔洞；所述麥克風(fēng)的敏感薄膜與麥克風(fēng)的背板電極之間還形成有麥克風(fēng)的可移動(dòng)敏感元素， 所述麥克風(fēng)的可移動(dòng)敏感元素與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜之間通過連接臂連接，所述麥克風(fēng)的可移動(dòng)敏感元素內(nèi)形成有孔洞。
13.如權(quán)利要求6所述的集成MEMS器件，其特征在于，所述壓力傳感器的敏感薄膜為多層；所述敏感薄膜包括導(dǎo)電層中的一層、及位于該層導(dǎo)電層之上或者之下的材料層；或者， 所述壓力傳感器的敏感薄膜包括第一襯底，及位于所述第一襯底之上或者之下的材料層。
14.如權(quán)利要求6所述的集成MEMS器件，其特征在于，還包括麥克風(fēng)通道開口，暴露出所述麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極； 麥克風(fēng)空腔，位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口的一側(cè)；壓力通道開口，暴露出所述壓力傳感器的敏感薄膜；所述麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)形成有孔洞，所述麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)形成有孔洞，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)的孔洞與所述麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)的孔洞以及麥克風(fēng)空腔和麥克風(fēng)通道開口相連通；所述麥克風(fēng)通道開口與所述壓力傳感器的壓力通道開口位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的相同一側(cè)；所述麥克風(fēng)空腔位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口和壓力傳感器的壓力通道開口的一側(cè)；所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第二襯底、第二襯底與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層，或所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第三襯底、第三襯底與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層；所述麥克風(fēng)空腔作為聲音信號(hào)和壓力信號(hào)的共同通道。
15.一種集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，包括 提供第二襯底和第三襯底；提供第一襯底，所述第一襯底包括第一表面和與之相對(duì)的第二表面，所述第一襯底包括第一區(qū)域和第三區(qū)域；在所述第一襯底的第一表面形成一層或者多層導(dǎo)電層； 將所述第二襯底結(jié)合至所述第一襯底上的導(dǎo)電層的表面； 采用第一區(qū)域的第一襯底形成慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素；形成麥克風(fēng)的敏感薄膜或背板電極，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜或背板電極至少包括所述第三區(qū)域的第一襯底、或者至少包括第三區(qū)域上的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層；將所述第三襯底結(jié)合至第一襯底形成的慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的一側(cè)，且所述第三襯底和所述第二襯底分別位于所述慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的相對(duì)兩側(cè)。
16.如權(quán)利要求15所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述第一襯底采用單晶半導(dǎo)體材料。
17.如權(quán)利要求15所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述導(dǎo)電層包括慣性傳感器的第一電屏蔽層。
18.如權(quán)利要求15所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，形成所述導(dǎo)電層包括形成慣性傳感器和麥克風(fēng)的互連層、慣性傳感器的第一電屏蔽層、慣性傳感器的固定電極的支撐點(diǎn)、慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的支撐點(diǎn)或者其任意組合。
19.如權(quán)利要求15所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，形成所述導(dǎo)電層包括形成慣性傳感器的第一電屏蔽層、慣性傳感器和麥克風(fēng)的互連層，所述互連層比所述第一電屏蔽層更為靠近所述第一襯底的第一表面。
20.如權(quán)利要求19所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的第一電屏蔽層的材料層形成，或所述麥克風(fēng)的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的第一電屏蔽層和第一電屏蔽層之上和/或之下的材料層形成，或所述麥克風(fēng)的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的互連層的材料層形成，或所述麥克風(fēng)的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的互連層的材料層和該層互連層之上和/或之下的材料層形成。
21.如權(quán)利要求15所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述麥克風(fēng)的背板電極采用所述第三區(qū)域的第一襯底形成，所述集成MEMS器件的形成方法還包括在所述麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)形成孔洞的步驟。
22.如權(quán)利要求15所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，還包括在所述麥克風(fēng)的敏感薄膜與麥克風(fēng)的背板電極之間形成麥克風(fēng)的可移動(dòng)敏感元素；在所述麥克風(fēng)的可移動(dòng)敏感元素與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜之間形成連接臂，所述連接臂將所述麥克風(fēng)的可移動(dòng)敏感元素與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜連接；在所述麥克風(fēng)的可移動(dòng)敏感元素內(nèi)形成孔洞。
23.如權(quán)利要求15所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜為多層，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括導(dǎo)電層中的一層、及位于該層導(dǎo)電層之上或者之下的材料層；或者所述麥克風(fēng)的敏感薄膜包括第一襯底及位于所述第一襯底之上或之下的材料層。
24.如權(quán)利要求15所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，還包括在所述第三襯底上形成與所述第一襯底結(jié)合的導(dǎo)電材料層；所述麥克風(fēng)的敏感電極或背板電極采用第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層、或者所述第三區(qū)域的第一襯底或所述第三襯底上的導(dǎo)電材料層形成。
25.如權(quán)利要求15所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述第一襯底還包括第二區(qū)域，所述集成MEMS器件的形成方法還包括形成壓力傳感器的敏感薄膜或固定電極，所述壓力傳感器的敏感薄膜或固定電極至少包括所述第二區(qū)域的第一襯底、或者至少包括第二區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層。
26.如權(quán)利要求25所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述導(dǎo)電層包括慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層、慣性傳感器的第一電屏蔽層、慣性傳感器的固定電極的支撐點(diǎn)、慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的支撐點(diǎn)或者其任意組合。
27.如權(quán)利要求25所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述導(dǎo)電層包括慣性傳感器的第一電屏蔽層、慣性傳感器、壓力傳感器和麥克風(fēng)的互連層，所述互連層比所述第一電屏蔽層更為靠近所述第一襯底的第一表面。
28.如權(quán)利要求25所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述壓力傳感器的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的第一電屏蔽層的材料層形成，或所述壓力傳感器的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的第一電屏蔽層和所述第一電屏蔽層之上和/或之下的材料層形成，或所述壓力傳感器的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的互連層的材料層形成，或所述壓力傳感器的敏感薄膜采用形成所述慣性傳感器的互連層和所述互連層之上和 /或之下的材料層形成。
29.如權(quán)利要求25所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，還包括在所述第三襯底上形成與所述第一襯底結(jié)合的導(dǎo)電材料層；所述壓力傳感器的敏感薄膜或固定電極采用第二區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層、或者采用第二區(qū)域的第一襯底、或者采用第三襯底上的導(dǎo)電材料層形成。
30.如權(quán)利要求25所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述壓力傳感器的敏感薄膜采用所述第一襯底形成；所述壓力傳感器的固定電極采用第三襯底上的導(dǎo)電材料層形成。
31.如權(quán)利要求25所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述壓力傳感器的固定電極采用第二區(qū)域的第一襯底形成，所述集成MEMS器件的形成方法還包括在所述壓力傳感器的固定電極內(nèi)形成孔洞的步驟。
32.如權(quán)利要求25所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，還包括在所述壓力傳感器的敏感薄膜與壓力傳感器的固定電極之間形成壓力傳感器的可移動(dòng)敏感元素；在所述壓力傳感器的可移動(dòng)敏感元素與所述敏感薄膜之間形成連接彼此的連接臂；在所述壓力傳感器的可移動(dòng)敏感元素內(nèi)形成孔洞。
33.如權(quán)利要求25所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述壓力傳感器的敏感薄膜為多層；所述壓力傳感器的敏感薄膜包括導(dǎo)電層中的一層、及位于導(dǎo)電層中之上或者之下的材料層；或者所述壓力傳感器的敏感薄膜包括第一襯底、及位于第一襯底之上或者之下的材料層。
34.如權(quán)利要求25所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，還包括形成麥克風(fēng)通道開口，暴露出麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極；形成麥克風(fēng)空腔，所述麥克風(fēng)空腔位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口的一側(cè)；形成壓力通道開口，暴露出所述壓力傳感器的敏感薄膜；在所述麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)形成孔洞，在所述麥克風(fēng)的背板電極形成孔洞，所述麥克風(fēng)的敏感薄膜內(nèi)的孔洞與所述麥克風(fēng)的背板電極內(nèi)的孔洞以及麥克風(fēng)空腔和麥克風(fēng)通道開口相連通；所述麥克風(fēng)通道開口與所述壓力傳感器的壓力通道開口位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的相同一側(cè)；所述麥克風(fēng)空腔位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口和壓力傳感器的壓力通道開口的一側(cè)；所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第二襯底、第二襯底與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層，或所述麥克風(fēng)空腔貫穿所述第三襯底、第三襯底與所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極之間的材料層；所述麥克風(fēng)空腔作為聲音信號(hào)和壓力信號(hào)的共同通道。
35.如權(quán)利要求25所述的集成MEMS器件的形成方法，其特征在于，所述第三襯底上還形成有壓焊版片，所述集成MEMS器件的形成方法還包括形成麥克風(fēng)通道開口，暴露出麥克風(fēng)的敏感薄膜或麥克風(fēng)的背板電極； 形成麥克風(fēng)空腔，所述麥克風(fēng)空腔位于所述麥克風(fēng)的敏感薄膜和麥克風(fēng)的背板電極的遠(yuǎn)離所述麥克風(fēng)通道開口的一側(cè)；形成壓力通道開口，暴露出所述壓力傳感器的敏感薄膜；在形成所述麥克風(fēng)通道開口或麥克風(fēng)空腔或壓力通道開口的同時(shí)暴露出所述壓焊版片。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供集成MEMS器件及其形成方法，其中集成MEMS器件包括包括第一區(qū)域和第三區(qū)域的第一襯底；形成于所述第一襯底的第一表面的至少一層或多層導(dǎo)電層；慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素，采用第一區(qū)域的第一襯底形成；與所述第一襯底上的導(dǎo)電層的表面結(jié)合的第二襯底，與所述第一襯底形成的慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素一側(cè)結(jié)合的第三襯底，且所述第三襯底和所述第二襯底分別位于慣性傳感器的可移動(dòng)敏感元素的相對(duì)兩側(cè)；麥克風(fēng)的敏感薄膜或背板電極，至少包括第三區(qū)域的第一襯底，或包括第三區(qū)域的第一襯底上的導(dǎo)電層中的一層。本發(fā)明形成的集成壓力傳感器、慣性傳感器和麥克風(fēng)的體積較小，成本低，而且封裝后可靠性高。
文檔編號(hào)B81B3/00GK102180435SQ20111006156
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者柳連俊 申請(qǐng)人:邁爾森電子(天津)有限公司