[发明专利]MEMS器件的真空封装结构及其制作方法

权利要求书

1.一种MEMS器件的真空封装结构制作方法，其特征在于，该制作方法至少包括以下步骤：

1)提供一下基板以及对应所述下基板且具有支撑衬底、绝缘层以及半导体层的半导体衬底，并在所述半导体层上定义出结构区域；

2)刻蚀所述半导体层，在所述半导体层上定义的结构区域外侧刻蚀出第一凹槽；以及在所述结构区域外侧刻蚀出暴露所述绝缘层的环形隔离槽，且所述环形隔离槽的一边位于所述第一凹槽中，在所述环形隔离槽中形成一孤岛；

3)在所述下基板的表面对应所述第一凹槽的区域形成引线，用以实现MEMS器件封装结构内外的电连接；

4)将所述下基板与所述半导体层对准键合，使所述引线连接于所述孤岛与结构区域之间；

5)将键合后的结构去除所述支撑衬底，以形成器件结构体；

6)刻蚀所述绝缘层，以在所述孤岛上预制备焊盘的区域形成露出所述半导体层的焊盘窗口，以及形成对应所述结构区域并露出所述半导体层的释放窗口；

7)在所述焊盘窗口中形成连接至所述孤岛的焊盘，在所述绝缘层上对应所述环形隔离槽的区域形成隔离槽保护环以及环绕所述释放窗口形成密封环，且所述密封环的一边途经所述孤岛的绝缘层表面，所述密封环与隔离槽保护环相连接；

8)刻蚀所述结构区域，以在所述器件结构体中形成所需MEMS器件；

9)提供一上基板，在所述上基板对应所述密封环和隔离槽保护环的区域上沉积相应的键合材料；

10)利用低温键合工艺将所述上基板真空键合至所述器件结构体，而后刻蚀所述上基板，直至暴露出所述孤岛上的焊盘，以完成MEMS器件的真空封装。

2.根据权利要求1所述的MEMS器件的真空封装结构制作方法，其特征在于：所述半导体衬底为SOI衬底。

3.根据权利要求1所述的MEMS器件的真空封装结构制作方法，其特征在于：所述步骤1)为：提供一下基板以及对应所述下基板的半导体层，在所述半导体层上沉积绝缘层并在绝缘层上粘附或键合一个托片，以形成半导体衬底，并在所述半导体层上定义出结构区域。

4.根据权利要求1所述的MEMS器件的真空封装结构制作方法，其特征在于：所述结构区域处制作的MEMS器件为微型加速度传感器，所述引线为呈一字排列的两条引线，所述环形隔离槽为两个且分别位于所述结构区域的两侧；所述步骤2)还包括：在所述结构区域刻蚀出第二凹槽以及在所述第二凹槽两侧形成所述结构区域的两个锚点的步骤，其中，所述锚点连接于所述第一凹槽和第二凹槽之间；所述步骤8)还包括：形成具有可动梳齿的可动质量块、通过该锚点与所述下基板相连的固定梳齿、以及用于连接所述可动质量块和下基板的弹性梁的步骤，以在所述结构区域形成微型加速度传感器；所述步骤9)还包括：在所述上基板对应所述结构区域中形成第三凹槽的步骤。

5.根据权利要求1所述的MEMS器件的真空封装结构制作方法，其特征在于：当所述结构区域处的MEMS器件预制作下电极实现器件封装结构内外的电连接时，所述步骤3)还包括在所述下基板表面形成下电极的步骤。

6.根据权利要求1所述的MEMS器件的真空封装结构制作方法，其特征在于：所述步骤10)中的低温键合包括铝锗键合、金硅键合或金锡键合。

7.一种MEMS器件的真空封装结构，其特征在于，至少包括：

下基板，其上表面具有实现所述真空封装结构内外电连接的引线；

半导体层，位于所述下基板上表面，包括：与所述引线一端相连接且用以制作所述MEMS器件的结构区域、与所述引线另一端相连接的孤岛、位于所述孤岛周侧并将该孤岛从所述半导体层隔离出来的贯穿所述半导体层的环形隔离槽、以及位于所述结构区域与孤岛之间的第一凹槽，且所述环形隔离槽的一边位于所述第一凹槽中；

焊盘，形成在所述孤岛上；

绝缘层，所述绝缘层位于除所述焊盘所在区域和结构区域以外的所述半导体层表面上；

密封环，位于所述绝缘层表面上，其内侧对应的半导体层包括所述结构区域，且所述密封环的一边途经所述孤岛的绝缘层表面使所述焊盘位于所述密封环外侧；

隔离槽保护环，所述隔离槽保护环与所述环形隔离槽相对应，位于所述密封环外侧的绝缘层之上，且与所述密封环相交；

上基板，通过对应所述密封环和隔离槽保护环的键合材料区域分别与所述密封环和隔离槽保护环相连，具有露出所述焊盘的窗口。