[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?zhí)枺?/td>: 202111175740.5
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN113830724A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁希聰;凌方舟;儲(chǔ)莉玲;蔣樂躍
• 申請（專利權(quán)）人: 美新半導(dǎo)體（無錫）有限公司
• 主分類號(hào): B81B7/00
• 分類號(hào): B81B7/00;B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 蘇州簡理知識(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，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；第一腔體，其位于半導(dǎo)體部件和蓋板之間且被部分密封；第二腔體，其位于半導(dǎo)體部件和蓋板之間且被部分密封；若干第一通孔，其貫穿蓋板至第一腔體；若干第二通孔，其貫穿蓋板至第二腔體；第一密封層，其設(shè)置于蓋板遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體部件的一側(cè)表面，以密封所述若干第一通孔；第二密封層，其設(shè)置于所述第一密封層遠(yuǎn)離所述蓋板的一側(cè)表面，以密封所述若干第二通孔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以為帶腔體器件提供更高的真空度，且不同芯片氣壓的均勻度好，進(jìn)而提高帶腔體器件的性能，改善良率。

【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)】

微慣性傳感器的可動(dòng)結(jié)構(gòu)均需要一定空腔提供可動(dòng)空間，空腔通常由兩個(gè)或多個(gè)晶圓在工藝制造過程中鍵合形成。現(xiàn)有的消費(fèi)級(jí)慣性IMU(Inertial Measurement Uni，即慣性測量單元)將加速度計(jì)和陀螺儀在同一個(gè)晶圓上加工制作，而它們對(duì)封裝氣壓要求又不同，陀螺儀所需的封裝氣壓低于加速度計(jì)的封裝氣壓，如何實(shí)現(xiàn)雙腔體不同氣壓的封裝是工藝制造中的一個(gè)難點(diǎn)。

【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，其可以為帶腔體器件提供更高的真空度(極低的氣壓)，且不同芯片氣壓的均勻度好，進(jìn)而提高帶腔體器件的性能，改善良率。

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部分密封；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；若干第一通孔，其貫穿所述蓋板至第一腔體；若干第二通孔，其貫穿所述蓋板至第二腔體；第一密封層，其設(shè)置于所述蓋板遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體部件的一側(cè)表面，以密封所述若干第一通孔，使所述第一腔體完全密封；第二密封層，其設(shè)置于所述第一密封層遠(yuǎn)離所述蓋板的一側(cè)表面，以密封所述若干第二通孔，使所述第二腔體完全密封。

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，所述蓋板中設(shè)置有貫穿所述蓋板的若干第一通孔和若干第二通孔；將所述半導(dǎo)體部件和蓋板通過鍵合層鍵合在一起，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，所述第一腔體被所述鍵合層圍繞以被部分密封，且所述第一腔體通過所述若干第一通孔與外界相連通；所述第二腔體被所述鍵合層圍繞以被部分密封，且所述第二腔體通過所述若干第二通孔與外界相連通；在第一封裝環(huán)境下，在所述蓋板遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體部件的一側(cè)表面沉積第一密封層，以密封所述若干第一通孔，使所述第一腔體完全密封；在第二封裝環(huán)境下，在所述第一密封層遠(yuǎn)離所述蓋板的一側(cè)表面沉積第二密封層，以密封所述若干第二通孔，使所述第二腔體完全密封。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用體硅工藝加工制作帶腔體器件的氣密封裝結(jié)構(gòu)，其蓋板上刻蝕有貫穿所述蓋板的通孔，先通過鍵合方式得到收容有第一微機(jī)電系統(tǒng)器件的第一腔體和收容有第二微機(jī)電系統(tǒng)器件的第二腔體，然后，在蓋板上依次覆蓋兩層密封層，第一層密封層用于密封與第一腔體連通的通孔，以使第一腔體完全密封；第二層密封層用于密封與第二腔體連通的通孔，以使第二腔體完全密封。這樣，本發(fā)明可以為帶腔體器件提供更高的真空度(極低的氣壓)，且不同芯片氣壓的均勻度好，進(jìn)而提高帶腔體器件的性能，改善良率。

【附圖說明】

為了更清楚地說明本發(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單地介紹，顯而易見地，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)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中：