MEMS器件的封装方法及MEMS器件与流程

本申请涉及半导体，特别是涉及一种mems器件的封装方法及mems器件。

背景技术：

1、基于mems(micro electro mechanical system，微机电系统)加工工艺制作的诸如惯性传感器之类的mems器件已有广泛应用，由于其具有结构简单、与微电子制作工艺兼容性好、可大批量制造、占用面积小、使用方便等优点而受到广泛关注。

2、类似于集成电路，mems器件也在朝着高性能、小型化和低成本并集成化的方向发展。为了实现完整的运动检测，通常需要将多个mems器件集成到单个集成芯片上。目前业界对于两种器件集成晶圆，在真空度达到需求后，会采用激光封孔工艺，使用专用机台进行逐一封孔，但这种工艺成本高昂、工艺要求高、效率低，且无法应用于较大尺寸的密封工艺。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种mems器件的封装方法及mems器件。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种mems器件的封装方法，所述方法包括：

3、提供封盖基板，所述封盖基板的内部埋设有牺牲层；沿垂直于所述封盖基板的厚度的方向，所述牺牲层至少从第一位置延伸至第二位置；

4、在所述封盖基板的第一表面形成第一凹槽，所述第一凹槽暴露所述牺牲层的位于所述第一位置处的部分；

5、提供器件基板，所述器件基板上形成有第一mems结构；

6、将所述封盖基板与所述器件基板键合，所述第一mems结构正对所述第一凹槽，以使所述第一凹槽形成为为所述第一mems结构提供可动空间的第一空腔；

7、在所述封盖基板的第二表面形成抽气槽，所述抽气槽暴露出所述牺牲层的位于所述第二位置处的部分；

8、经由所述抽气槽去除至少部分所述牺牲层，以形成沿垂直于所述封盖基板的厚度的方向上连通所述抽气槽和所述第一空腔的抽气通道；

9、通过所述抽气槽和所述抽气通道对所述第一空腔进行抽气；

10、形成覆盖层，所述覆盖层至少密封所述抽气通道的朝向所述抽气槽的开口。

11、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述提供封盖基板，包括：

12、提供第一衬底；

13、在所述第一衬底的第一表面形成容纳槽；

14、形成填充所述容纳槽的牺牲层；

15、提供第二衬底；

16、以所述第一表面为键合面，将所述第一衬底与所述第二衬底键合。

17、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述牺牲层包括多个分支，以在经由所述抽气槽去除至少部分所述牺牲层后，形成多个沿垂直于所述封盖基板的厚度的方向上连通所述抽气槽和所述第一空腔的抽气通道。

18、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述牺牲层包括多个分支，各分支间存在间隙；

19、在所述封盖基板的第一表面形成第一凹槽，包括：在所述封盖基板的第一表面执行刻蚀工艺；在埋设有牺牲层的位置处，刻蚀停止在牺牲层上；在间隙位置处，刻蚀继续向下进行，形成凹陷部；

20、所述方法还包括：在所述第一凹槽中形成气体吸收层，所述气体吸收层至少覆盖所述凹陷部的底壁和侧壁。

21、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述器件基板上还形成有第二mems结构，所述方法还包括：

22、在所述封盖基板的第一表面形成第二凹槽；

23、在将所述封盖基板与所述器件基板键合的步骤中，所述第二mems结构正对所述第二凹槽，以使所述第二凹槽形成为为所述第二mems结构提供可动空间的第二空腔；

24、所述将所述封盖基板与所述器件基板键合，在满足所述第二mems结构真空度要求的条件下进行。

25、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述器件基板上还形成有第二mems结构，所述方法还包括：

26、在所述封盖基板的第一表面形成第二凹槽；其中，所述牺牲层还埋设在所述第二凹槽的形成位置，所述牺牲层作为形成所述第二凹槽的刻蚀停止层；

27、在将所述封盖基板与所述器件基板键合的步骤中，所述第二mems结构正对所述第二凹槽，以使所述第二凹槽形成为为所述第二mems结构提供可动空间的第二空腔。

28、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，在所述封盖基板的第二表面形成抽气槽，包括：

29、形成上开口尺寸大于下开口尺寸的抽气槽。

30、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述封盖基板的第二表面处的材料包括硅；在所述封盖基板的第二表面形成抽气槽，采用包括四甲基氨基氢氧化物tmah的腐蚀剂执行。

31、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述形成覆盖层，包括：

32、在满足所述第一mems结构真空度要求的条件下，采用物理气相沉积或蒸发工艺，形成所述覆盖层。

33、第二方面，本申请实施例提供了一种mems器件，采用上述第一方面中任意一项所述的mems器件的封装方法制成。

34、本申请实施例所提供的mems器件的封装方法及mems器件，通过提供封盖基板，封盖基板的内部埋设有牺牲层；沿垂直于封盖基板的厚度的方向，牺牲层至少从第一位置延伸至第二位置；在封盖基板的第一表面形成第一凹槽，第一凹槽暴露牺牲层的位于第一位置处的部分；提供器件基板，器件基板上形成有第一mems结构；将封盖基板与器件基板键合，第一mems结构正对第一凹槽，以使第一凹槽形成为为第一mems结构提供可动空间的第一空腔；在封盖基板的第二表面形成抽气槽，抽气槽暴露出牺牲层的位于第二位置处的部分；经由抽气槽去除至少部分牺牲层，以形成沿垂直于封盖基板的厚度的方向上连通抽气槽和第一空腔的抽气通道；通过抽气槽和抽气通道对第一空腔进行抽气；形成覆盖层，覆盖层至少密封抽气通道的朝向抽气槽的开口；如此，相比于沿竖直方向延伸的抽气孔，本申请实施例中的沿垂直于封盖基板的厚度的方向上连通抽气槽和第一空腔的抽气通道可以较容易地通过形成密封层而被密封，密封效果好，无需使用专用机台执行激光封孔工艺，也避免了需要逐一封孔的问题，密封层可以实现对多个抽气通道的密封，可以应用于较大尺寸的密封工艺，并且抽气通道的形成方法简单，整个工艺过程成本得到降低。

35、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种mems器件的封装方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的mems器件的封装方法，其特征在于，所述提供封盖基板，包括：

3.根据权利要求1所述的mems器件的封装方法，其特征在于，所述牺牲层包括多个分支，以在经由所述抽气槽去除至少部分所述牺牲层后，形成多个沿垂直于所述封盖基板的厚度的方向上连通所述抽气槽和所述第一空腔的抽气通道。

4.根据权利要求1所述的mems器件的封装方法，其特征在于，所述牺牲层包括多个分支，各分支间存在间隙；

5.根据权利要求1所述的mems器件的封装方法，其特征在于，所述器件基板上还形成有第二mems结构，所述方法还包括：

6.根据权利要求1所述的mems器件的封装方法，其特征在于，所述器件基板上还形成有第二mems结构，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的mems器件的封装方法，其特征在于，在所述封盖基板的第二表面形成抽气槽，包括：

8.根据权利要求7所述的mems器件的封装方法，其特征在于，所述封盖基板的第二表面处的材料包括硅；在所述封盖基板的第二表面形成抽气槽，采用包括四甲基氨基氢氧化物tmah的腐蚀剂执行。

9.根据权利要求1所述的mems器件的封装方法，其特征在于，所述形成覆盖层，包括：

10.一种mems器件，其特征在于，采用权利要求1至9中任意一项所述的mems器件的封装方法制成。

技术总结本申请实施例涉及一种MEMS器件的封装方法及MEMS器件，通过提供内部埋设有牺牲层的封盖基板；在封盖基板的第一表面形成第一凹槽，第一凹槽暴露牺牲层的位于第一位置处的部分；提供器件基板，器件基板上形成有第一MEMS结构；将封盖基板与器件基板键合，第一MEMS结构正对第一凹槽，以使第一凹槽形成为第一空腔；在封盖基板的第二表面形成抽气槽，抽气槽暴露出牺牲层的位于第二位置处的部分；经由抽气槽去除至少部分牺牲层，以形成沿垂直于封盖基板的厚度的方向上连通抽气槽和第一空腔的抽气通道；通过抽气槽和抽气通道对第一空腔进行抽气；形成覆盖层，覆盖层至少密封抽气通道的朝向抽气槽的开口；如此，解决了难以封孔的问题。技术研发人员：张兆林受保护的技术使用者：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/16