[發明專利]集成MEMS器件的傳感器的晶圓級封裝結構及封裝方法

有效

• 申請號: 201310412718.7
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103435000A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 毛劍宏;金洪
• 申請（專利權）人: 毛劍宏;金洪
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種集成MEMS器件的傳感器晶圓級的封裝方法，其特征在于，包括步驟：

提供第一基板，其包括襯底，位于襯底上介電質層，在所述襯底中具有CMOS電路層，在所述介電質層中具有MEMS器件層，所述MEMS器件層上具有與MEMS器件電連接的焊墊；

提供第二基板，其底面上具有數個接觸孔；

對所述第二基板的底面進行刻蝕，在所述接觸孔之間形成凹槽，所述一個凹槽的容積可以容納一個傳感器所包含的MEMS器件；

將第一基板的MEMS器件層所在表面與第二基板的底面進行鍵合，使得MEMS器件層位于所述凹槽和MEMS器件層表面形成的空腔內，并且所述接觸孔的一端與所述焊墊連接；

在接觸孔的另一端形成焊球。

2.如權利要求1所述的集成MEMS器件的傳感器晶圓級的封裝方法，其特征在于，所述在接觸孔的另一端形成焊球步驟之前包括步驟：研磨所述基板的頂面，暴露接觸孔的另一端。

3.如權利要求1所述的集成MEMS器件的傳感器晶圓級的封裝方法，其特征在于，對所述第二基板的底面進行刻蝕的步驟包括：對第二基板的底面進行刻蝕，在所述第二基板的凹槽的側壁上形成數個垂直于所述側壁的溝槽，所述溝槽貫通相鄰凹槽之間的側壁。

4.根據權利要求1所述的集成MEMS器件的傳感器晶圓級的封裝方法，其特征在于，還包括研磨第一基板的襯底。

5.根據權利要求1所述的集成MEMS器件的傳感器晶圓級的封裝方法，其特征在于，在形成焊球之后，對第一基板和第二基板鍵合后的結構進行切割，切割凹槽側壁，使得分割為數個傳感器芯片，并且所述溝槽被切斷，使得切割后的所述凹槽和MEMS器件層表面構成的空腔，通過所述溝槽和外部貫通。

6.根據權利要求1所述的集成MEMS器件的傳感器晶圓級的封裝方法，其特征在于，對所述第二基板的底面進行刻蝕的步驟包括：在第二基板底面上形成掩膜圖形，暴露接觸孔之間要形成凹槽的位置，以及暴露凹槽與凹槽之間垂直于凹槽側壁的條狀區域；

對第二基板的底面進行刻蝕，形成凹槽及垂直于凹槽側壁的條狀溝槽。

7.根據權利要求1所述的集成MEMS器件的傳感器晶圓級的封裝方法，其特征在于，對所述第二基板的底面進行刻蝕的步驟包括：

在第二基板底面上形成掩膜圖形，暴露接觸孔之間要形成凹槽的位置；

對第二基板的底面進行刻蝕，形成凹槽；

在第二基板底面上形成掩膜圖形，暴露凹槽與凹槽之間垂直于凹槽側壁的條狀區域；

對第二基板的底面進行刻蝕，形成垂直于凹槽側壁的條狀溝槽。

8.一種集成MEMS器件的傳感器的晶圓級封裝結構，包括：

第一基板，所述第一基板包括襯底和位于所述襯底上的介電質層，所述襯底中具有CMOS電路層，所述介電質層中具有MEMS器件層，所述MEMS層上具有與MEMS器件電連接的焊墊；

所述MEMS器件層上鍵合有第二基板；

所述第二基板的底面具有凹槽，所述凹槽和所述第一基板圍成空腔，所述MEMS器件層位于該空腔內；

所述第二基板中具有接觸孔，所述接觸孔的一端與所述焊墊電連接，另一端連接有焊球。

9.根據權利要求8所述的集成MEMS器件的傳感器的晶圓級封裝結構，其特征在于，所述第一基板和第二基板圍成的空腔的側壁上具有溝槽，所述溝槽使得所述空腔與其外部通透。