[發(fā)明專利]帶腔體器件的氣密封裝結(jié)構(gòu)和制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110938359.3
• 申請(qǐng)日: 2021-08-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113636521A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃黎;丁希聰;凌方舟;劉堯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 美新半導(dǎo)體（天津）有限公司
• 主分類號(hào): B81B7/00
• 分類號(hào): B81B7/00;B81B7/02;B81C1/00;G01D11/24;G01D11/26
• 代理公司: 蘇州簡(jiǎn)理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32371
• 代理人: 龐聰雅

本發(fā)明提供一種帶腔體器件的氣密封裝結(jié)構(gòu)和制造方法，其中，帶腔體器件的氣密封裝結(jié)構(gòu)包括：半導(dǎo)體部件；蓋板；鍵合層，其位于半導(dǎo)體部件和蓋板之間，以將半導(dǎo)體部件和蓋板鍵合在一起；第一腔體，其位于半導(dǎo)體部件和蓋板之間，且被鍵合層圍繞并被完全密封；第二腔體，其位于半導(dǎo)體部件和蓋板之間，且第二腔體位于第一腔體的一側(cè)，第二腔體被鍵合層圍繞并被部分密封；連通第二腔體并未被鍵合層完全密封的連通孔；薄膜層，用于密封連通孔，使第二腔體被完全密封。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以將不同工作氣壓和/或不同氣體成分要求的MEMS器件封裝在同一片晶圓上，實(shí)現(xiàn)多MEMS器件的集成。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微機(jī)電系統(tǒng))器件領(lǐng)域，尤其涉及一種帶腔體器件的氣密封裝結(jié)構(gòu)和制造方法，其可以將不同工作氣壓要求和/或不同氣體成分要求的MEMS封裝在同一片晶圓上。

【背景技術(shù)】

類似于集成電路IC，MEMS傳感器和執(zhí)行器也在朝著高性能、小型化和低成本并集成化的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的封裝方法采用單一的氣體密封氣壓，而不同類型的MEMS器件其理想工作氣壓不同，如對(duì)于MEMS加速度計(jì)，為了保持高的性能及可靠性，其工作氣壓較高。而對(duì)于MEMS陀螺儀為保證高靈敏度和低功耗，其工作氣壓較低。目前的封裝方式在同一晶圓上封裝不同類MEMS器件時(shí)，不能滿足不同氣壓的封裝要求。

因此，有必要提出一種技術(shù)方案來(lái)克服上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的之一在于提供一種帶腔體器件的氣密封裝結(jié)構(gòu)和制造方法，其可以將不同工作氣壓、相同或不同氣體成分要求的MEMS器件封裝在同一片晶圓上，實(shí)現(xiàn)多MEMS器件的集成，減小傳感系統(tǒng)的尺寸降低制造成本。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種帶腔體器件的氣密封裝結(jié)構(gòu)，其包括：半導(dǎo)體部件；蓋板；鍵合層，其位于所述半導(dǎo)體部件和蓋板之間，以將所述半導(dǎo)體部件和蓋板鍵合在一起；第一腔體，其位于所述半導(dǎo)體部件和蓋板之間，且被所述鍵合層圍繞并被完全密封；第二腔體，其位于所述半導(dǎo)體部件和蓋板之間，且所述第二腔體位于所述第一腔體的一側(cè)，所述第二腔體被所述鍵合層圍繞并被部分密封；連通所述第二腔體并未被所述鍵合層完全密封的連通孔；薄膜層，用于密封所述連通孔，使所述第二腔體被完全密封。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種帶腔體器件的氣密封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其包括：提供半導(dǎo)體部件和蓋板；在第一封裝環(huán)境下，將所述半導(dǎo)體部件和蓋板鍵合在一起，此時(shí)，在所述半導(dǎo)體部件和蓋板之間形成第一腔體和第二腔體，所述第一腔體被完全密封；所述第二腔體通過(guò)連通孔與外界相連通；在第二封裝環(huán)境下，在鍵合在一起的所述半導(dǎo)體部件和蓋板的表面沉積薄膜層，以將所述連通孔密封，從而使所述第二腔體被完全密封。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明首先對(duì)半導(dǎo)體部件和蓋板進(jìn)行鍵合，以對(duì)第一腔體進(jìn)行完全密封，對(duì)第二腔體進(jìn)行部分密封，第二腔體通過(guò)連通孔與外部環(huán)境連通；然后，再密封該連通孔，以實(shí)現(xiàn)對(duì)第二腔體的完全密封，其中，第一腔體和第二腔體除氣壓不同外，氣體的種類也可以不同，這可通過(guò)調(diào)整封裝環(huán)境氣體氣壓和成分來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明可以將不同工作氣壓、相同或不同氣體成分要求的MEMS器件封裝在同一片晶圓上，實(shí)現(xiàn)多MEMS器件的集成，減小傳感系統(tǒng)的尺寸降低制造成本。

【附圖說(shuō)明】

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中：

圖1為本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例中提供的半導(dǎo)體部件100的部分縱剖面圖；

圖2a為本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例中提供的蓋板210的部分俯視圖；

圖2b為本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例中如圖2a所示的蓋板沿中間線201的部分縱剖面圖；