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      用于感測壓力波和周圍壓力的傳感器結(jié)構(gòu)的制作方法_4

      文檔序號:8920706閱讀:來源:國知局
      層602。根據(jù)各種實(shí)施例,掩蔽層602可以僅覆蓋未布置于至少一個(gè)空隙502中和/或未布置于至少一個(gè)空隙502之上的蓋層504的部分。掩蔽層602可以包括或基本包括例如光致抗蝕劑。
      [0098]如圖6B所示,根據(jù)各種實(shí)施例的傳感器結(jié)構(gòu)100的制造工藝可以進(jìn)一步包括構(gòu)造犧牲層408,使得可以去除布置于至少一個(gè)空隙502中和/或布置于至少一個(gè)空隙502之上的犧牲層408的部分。換言之,犧牲層408可以被構(gòu)造成使得通過構(gòu)造工藝露出第一傳導(dǎo)層406。在構(gòu)造工藝中可去除的犧牲層408的部分可以借助于各種技術(shù)來去除,例如各向同性氣相刻蝕、蒸汽刻蝕、濕法刻蝕、各向同性干法刻蝕、等離子體刻蝕、激光鉆蝕、各種研磨技術(shù)等。如圖7A所示,根據(jù)各種實(shí)施例的傳感器結(jié)構(gòu)100的示例性制造工藝可以進(jìn)一步包括去除掩蔽層602。
      [0099]如圖7B所示,根據(jù)各種實(shí)施例的傳感器結(jié)構(gòu)100的示例性制造工藝可以進(jìn)一步包括形成第一柱結(jié)構(gòu)702和第二傳導(dǎo)層704。根據(jù)各種實(shí)施例,第一柱結(jié)構(gòu)702可以包括或基本包括給定應(yīng)用所期望的其它半導(dǎo)體材料,諸如鍺、鍺硅、碳化硅、氮化鎵、銦、氮化銦鎵、砷化銦鎵、氧化銦鎵鋅或其它元素和/或化合物半導(dǎo)體(例如,諸如砷化鎵或磷化銦之類的II1-V化合物半導(dǎo)體,或者I1-VI化合物半導(dǎo)體或三元化合物半導(dǎo)體或四元化合物半導(dǎo)體)。根據(jù)各種實(shí)施例,第一柱結(jié)構(gòu)702可以由金屬、介電材料、壓電材料、壓阻材料和鐵電材料中的至少一種組成或可以包括金屬、介電材料、壓電材料、壓阻材料和鐵電材料中的至少一種。第一柱結(jié)構(gòu)702可以被布置成將第一傳導(dǎo)層406電親合到第二傳導(dǎo)層704。根據(jù)各種實(shí)施例,第一柱結(jié)構(gòu)702可以被布置成將第一傳導(dǎo)層406與第二傳導(dǎo)層704電隔離。根據(jù)各種實(shí)施例,第一柱結(jié)構(gòu)702可以與第二傳導(dǎo)層704 —體形成。根據(jù)各種實(shí)施例,第一柱結(jié)構(gòu)702和第二傳導(dǎo)層704可以在分立的工藝中形成。
      [0100]如圖8A和圖8B所示,根據(jù)各種實(shí)施例的傳感器結(jié)構(gòu)100的制造工藝可以進(jìn)一步包括去除蓋層504的至少部分和犧牲層408的至少部分。可以從多層電極元件410周圍去除犧牲層408的部分,使得多層電極元件410的至少部分可以變成懸置在第一傳導(dǎo)層406的部分之上和/或上方??梢詮牡谝恢Y(jié)構(gòu)702附近去除蓋層504的至少部分,使得第一柱結(jié)構(gòu)702的至少部分可以基本變成獨(dú)立的。去除蓋層504的至少部分可以使得第二傳導(dǎo)層704的部分變成懸置在多層電極元件410的部分之上和/或上方。根據(jù)各種實(shí)施例,去除蓋層504的至少部分可以限定由第一傳導(dǎo)層406、第二傳導(dǎo)層704、多層電極元件410、犧牲層408和蓋層504封閉的第一腔室802。第一腔室802可以被第一柱結(jié)構(gòu)702和多層電極元件410貫穿和/或至少部分地劃分。
      [0101]如圖9A和圖9B所示,根據(jù)各種實(shí)施例的傳感器結(jié)構(gòu)100的制造工藝可以進(jìn)一步包括在第一傳導(dǎo)層406、第二傳導(dǎo)層704、多層電極元件410和第一柱結(jié)構(gòu)702的至少部分之上形成金屬層902。金屬層902可以至少部分地密封多層電極元件410。根據(jù)各種實(shí)施例,金屬層902可以形成在第一腔室802的表面的至少部分之上。金屬層902可以包括或基本包括各種金屬,例如鋁、銀、銅、鎳以及諸如鋁銀和鎳銅之類的各種合金。
      [0102]如圖9B所示,根據(jù)各種實(shí)施例的傳感器結(jié)構(gòu)100的制造工藝可以進(jìn)一步包括形成至少一個(gè)接觸焊盤904。該至少一個(gè)接觸焊盤904可以形成在第二傳導(dǎo)層704的表面的至少部分之上。根據(jù)各種實(shí)施例,該至少一個(gè)接觸焊盤904可以布置成使得它電耦合到第二傳導(dǎo)層704。該至少一個(gè)接觸焊盤904可以包括或基本包括各種金屬,例如鋁、銀、銅、鎳以及諸如鋁銀和鎳銅之類的各種合金。根據(jù)各種實(shí)施例,可以借助于各種制造技術(shù),例如物理氣相沉積、電化學(xué)沉積、化學(xué)氣相沉積、電鍍、化學(xué)鍍、分子束外延和給定應(yīng)用可期望的各種其它制造技術(shù),將至少一個(gè)接觸焊盤904形成在第二傳導(dǎo)層704的表面之上。
      [0103]根據(jù)各種實(shí)施例,如圖10所示,可以在襯底402中形成空腔1000??梢酝ㄟ^去除襯底402的部分,使得第一傳導(dǎo)層406的部分可以變成跨空腔1000而懸置,由此形成空腔1000根據(jù)各種實(shí)施例,可以借助于各種技術(shù)來形成空腔1000,例如各向同性氣相刻蝕、蒸汽刻蝕、濕法刻蝕、各向同性干法刻蝕、等離子體刻蝕、激光鉆蝕和各種研磨技術(shù)。根據(jù)各種實(shí)施例,可以跨越空腔1000的距離1002例如可以在從約0.5mm到約5mm的范圍內(nèi),例如在從約0.5mm到約Imm的范圍內(nèi),例如在從約Imm到約1.5mm的范圍內(nèi),例如在從約1.5mm到約2mm的范圍內(nèi),例如在從約2mm到約2.5mm的范圍內(nèi),例如在從約2.5mm到約3mm的范圍內(nèi),例如在從約3mm到約5mm的范圍內(nèi)。
      [0104]根據(jù)各種實(shí)施例,可以通過遵循下述和如圖11至圖17所示的工藝來制造能夠感測周圍壓力的改變的傳感器結(jié)構(gòu)100的部分。
      [0105]根據(jù)各種實(shí)施例,如圖1IA所示,可以在多層電極元件410中形成至少一個(gè)第二空隙1102,使得露出犧牲層408的至少部分??梢圆捎门c上述用于在多層電極元件410中形成至少一個(gè)空隙502的相同工藝來形成該至少一個(gè)第二空隙1102。根據(jù)各種實(shí)施例,至少一個(gè)空隙502和至少一個(gè)第二空隙1102可以主要在其尺寸、形狀和/或在傳感器結(jié)構(gòu)110上的相應(yīng)位置方面不同。
      [0106]根據(jù)各種實(shí)施例,如圖1lB所示,上面詳細(xì)描述的蓋層504可以在由于至少一個(gè)第二空隙1102的形成而露出的犧牲層408的部分之上延伸。
      [0107]根據(jù)各種實(shí)施例,如圖12A所示,上面詳細(xì)描述的掩蔽層602可以覆蓋未布置在至少一個(gè)第二空隙1102中和/或未布置在至少一個(gè)第二空隙1102之上的蓋層504的部分。
      [0108]如圖12B所示,根據(jù)各種實(shí)施例的傳感器結(jié)構(gòu)100的制造工藝可以進(jìn)一步包括構(gòu)造犧牲層408,使得可以去除布置在至少一個(gè)第二空隙1102中和/或布置在至少一個(gè)第二空隙1102之上的犧牲層408的部分。換言之,犧牲層408可以被構(gòu)造成使得第一傳導(dǎo)層406通過構(gòu)造工藝而露出??梢栽跇?gòu)造工藝中去除的犧牲層408的部分可以借助于各種技術(shù)被去除,例如各向同性氣相刻蝕、蒸汽刻蝕、濕法刻蝕、各向同性干法刻蝕、等離子體刻蝕、激光鉆蝕、各種研磨技術(shù)等。根據(jù)各種實(shí)施例的傳感器結(jié)構(gòu)100的制造工藝可以進(jìn)一步包括去除掩蔽層602。
      [0109]如圖13A所示,根據(jù)各種實(shí)施例的傳感器結(jié)構(gòu)100的制造工藝可以進(jìn)一步包括形成第二柱結(jié)構(gòu)1300。根據(jù)各種實(shí)施例,如圖13A所示,傳感器結(jié)構(gòu)100的制造工藝可以進(jìn)一步包括形成第二柱結(jié)構(gòu)1300。根據(jù)各種實(shí)施例,該第二柱結(jié)構(gòu)1300可以與第二柱結(jié)構(gòu)120基本相同并且可以借助于上面詳細(xì)描述的工藝形成。根據(jù)各種實(shí)施例,傳感器結(jié)構(gòu)100的制造工藝可以進(jìn)一步包括在第二柱結(jié)構(gòu)1300的至少部分之上形成第二傳導(dǎo)層704。根據(jù)各種實(shí)施例,可以在第二傳導(dǎo)層704中形成若干刻蝕孔704a。第二傳導(dǎo)層704可以與第二導(dǎo)電層112基本相同并且可以通過上面詳細(xì)描述的工藝來形成。
      [0110]根據(jù)各種實(shí)施例,如圖13B所示,傳感器結(jié)構(gòu)100的制造工藝可以進(jìn)一步包括在第二傳導(dǎo)層704的至少部分之上形成掩蔽層1302。掩蔽層1302可以布置在第二傳導(dǎo)層704的邊緣部分處。掩蔽層1302可以布置在第二傳導(dǎo)層704上,使得刻蝕孔704a不被掩蔽層1302覆蓋。根據(jù)各種實(shí)施例,掩蔽層1302可以包括或基本包括例如光致抗蝕劑。
      [0111]根據(jù)各種實(shí)施例,如圖13B所示,傳感器結(jié)構(gòu)100的制造工藝可以進(jìn)一步包括構(gòu)造犧牲層408和蓋層504,使得第二傳導(dǎo)層704的部分變成懸置在多層電極元件410的至少部分上方。構(gòu)造犧牲層408和蓋層504可以露出第一傳導(dǎo)層406的至少部分。根據(jù)各種實(shí)施例,構(gòu)造犧牲層408和蓋層504可以使得多層電極元件410的部分變成懸置在第一傳導(dǎo)層406上方??蓱抑迷诘谝粋鲗?dǎo)層406上方的多層電極元件410的部分可以由犧牲層408的部分支撐。根據(jù)各種實(shí)施例,如圖14A所示,傳感器結(jié)構(gòu)100的制造工藝可以進(jìn)一步包括去除掩蔽層1302。
      [0112]根據(jù)各種實(shí)施例,如圖14B所示,傳感器結(jié)構(gòu)100的制造工藝可以進(jìn)一步包括在第二傳導(dǎo)層704的至少部分之上形成金屬層1402。金屬層1402可以布置在若干刻蝕孔704a的至少一個(gè)刻蝕孔中。根據(jù)各種實(shí)施例,將金屬層1402布置在若干刻蝕孔704a的至少一個(gè)刻蝕孔中可以創(chuàng)建圍繞多層電極元件410的部分的至少一個(gè)封閉腔室1404。金屬層1402可以由各種金屬組成或可以包括各種金屬,例如鋁、銀、銅、鎳和諸如鋁銀和鎳銅之類的各種合金。
      [0113]根據(jù)各種實(shí)施例,如圖15A所示,傳感器結(jié)構(gòu)100的制造工藝可以進(jìn)一步包括形成至少一個(gè)接觸焊盤1502。該至少一個(gè)接觸焊盤1502可以形成在第二傳導(dǎo)層704的表面的至少部分之上。根據(jù)各種實(shí)施例,至少一個(gè)接觸焊盤1502可以布置成使得它電耦合到第二傳導(dǎo)層704。至少一個(gè)接觸焊盤1502可以包括或基本包括各種金屬,例如鋁、銀、銅、鎳和諸如鋁銀和鎳銅之類的各種合金。根據(jù)各種實(shí)施例,至少一個(gè)接觸焊盤1502可以借助于各種制造技術(shù)來形成在第二傳導(dǎo)層704的表面之上,例如物理氣相沉積、電化學(xué)沉積、化學(xué)氣相沉積、電鍍、化學(xué)鍍、分子束外延和給定應(yīng)用所期望的各種其它制造技術(shù)。
      [0114]圖15B示出如圖4至圖15A所示通過上述工藝制造的傳感器結(jié)構(gòu)100的根據(jù)各種實(shí)施例的頂視圖。
      [0115]根據(jù)各種實(shí)施例,如圖4至圖15A借助于上述工藝制造的傳感器結(jié)構(gòu)100可以如圖16A和圖16B所示那樣實(shí)現(xiàn)。圖16A和圖16B所描繪的實(shí)施例與圖4至圖15A所描繪的實(shí)施例的不同之處主要在于,至少一個(gè)封閉腔室的容積可以通過用于形成至少一個(gè)封閉腔室1404的刻蝕工藝來限定。
      [0116]根據(jù)各種實(shí)施例,如圖4至圖15A借助于上述工藝制造的傳感器結(jié)構(gòu)100可以如圖17所示那樣實(shí)現(xiàn)。圖17所描繪的實(shí)施例可以包含相應(yīng)的兩個(gè)導(dǎo)電層1702和1708。導(dǎo)電層1702和1708可以通過柱結(jié)構(gòu)1710彼此電隔離。柱結(jié)構(gòu)1710可以布置成將導(dǎo)電層1702和1708機(jī)械接合。根據(jù)各種實(shí)施例,柱結(jié)構(gòu)1710可以實(shí)現(xiàn)為多個(gè)柱結(jié)構(gòu)。根據(jù)各種實(shí)施例,如圖17所示的傳感器結(jié)構(gòu)100可以包括電極元件1706。電極元件1706可以布置在導(dǎo)電層1702和1708之間。根據(jù)各種實(shí)施例,電極元件1706可以通過隔離層1704固定在導(dǎo)電層1702和1708之間。隔離層1704可以至少部分地密封電極元件1706。根據(jù)各種實(shí)施例,柱結(jié)構(gòu)1710與導(dǎo)電層1702和1708可以限定至少一個(gè)腔室1712。電極元件1706的至少部分可以由至少一個(gè)腔室1712所包含。
      [0117]根據(jù)各種實(shí)施例,如圖18所示,公開了傳感器結(jié)構(gòu)裝置1810。傳感器結(jié)構(gòu)裝置1810可以包括傳感器結(jié)構(gòu)100和可任選的處理電路132。傳感器結(jié)構(gòu)裝置1810可以在諸如蜂窩電話1800之類的各種電子設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。根據(jù)各種實(shí)施例,傳感器結(jié)構(gòu)100可以經(jīng)由可任選的處理電路132將信息傳送給蜂窩電話1800。根據(jù)各種實(shí)施例,傳感器結(jié)構(gòu)100可以被配置成向可任選的處理電路132傳送至少第一信號1812和第二信號1814。第一信號1812可以由上述可包含壓力波幅度感測結(jié)構(gòu)的傳感器結(jié)構(gòu)100的部分來產(chǎn)生。第二信號1814可以由上述可包含周圍壓力感測結(jié)構(gòu)的傳感器結(jié)構(gòu)100的部分來產(chǎn)生。根據(jù)各種實(shí)施例,可任選的處理電路132可以被配置成將第一信號1812傳送給其它處理電路,諸如可以作為蜂窩電路1800的主處理芯片的微處理器1802。附加地,可任選的處理電路132可以類似地被配置成將第二信號1814傳送給微處理器1802。此外,可任選的處理電路132可以被配置成分別將第一信號1812和第二信號1814 二者傳送給微處理器1802。在各種實(shí)施例中,傳感器結(jié)構(gòu)裝置1810可以被配置成向微處理器1802提供可以用于確定蜂窩電話1800的相對海拔高度的信號。可允許蜂窩電話1800確定其相對海拔高度的信號可以由可包含周圍壓力感測結(jié)構(gòu)的傳感器結(jié)構(gòu)100的部分產(chǎn)生。
      [0118]根據(jù)各種實(shí)施例,可任
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