[发明专利]带腔体器件的气密封装结构和制造方法

说明书

本发明提供一种带腔体器件的气密封装结构和制造方法，其中，带腔体器件的气密封装结构包括：半导体部件；盖板；键合层，其位于半导体部件和盖板之间，以将半导体部件和盖板键合在一起；第一腔体，其位于半导体部件和盖板之间，且被键合层围绕并被完全密封；第二腔体，其位于半导体部件和盖板之间，且第二腔体位于第一腔体的一侧，第二腔体被键合层围绕并被部分密封；连通第二腔体并未被键合层完全密封的连通孔；薄膜层，用于密封连通孔，使第二腔体被完全密封。与现有技术相比，本发明可以将不同工作气压和/或不同气体成分要求的MEMS器件封装在同一片晶圆上，实现多MEMS器件的集成。

【技术领域】

本发明属于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)器件领域，尤其涉及一种带腔体器件的气密封装结构和制造方法，其可以将不同工作气压要求和/或不同气体成分要求的MEMS封装在同一片晶圆上。

【背景技术】

类似于集成电路IC，MEMS传感器和执行器也在朝着高性能、小型化和低成本并集成化的方向发展。传统的封装方法采用单一的气体密封气压，而不同类型的MEMS器件其理想工作气压不同，如对于MEMS加速度计，为了保持高的性能及可靠性，其工作气压较高。而对于MEMS陀螺仪为保证高灵敏度和低功耗，其工作气压较低。目前的封装方式在同一晶圆上封装不同类MEMS器件时，不能满足不同气压的封装要求。

因此，有必要提出一种技术方案来克服上述问题。

【发明内容】

本发明的目的之一在于提供一种带腔体器件的气密封装结构和制造方法，其可以将不同工作气压、相同或不同气体成分要求的MEMS器件封装在同一片晶圆上，实现多MEMS器件的集成，减小传感系统的尺寸降低制造成本。

根据本发明的一个方面，本发明提供一种带腔体器件的气密封装结构，其包括：半导体部件；盖板；键合层，其位于所述半导体部件和盖板之间，以将所述半导体部件和盖板键合在一起；第一腔体，其位于所述半导体部件和盖板之间，且被所述键合层围绕并被完全密封；第二腔体，其位于所述半导体部件和盖板之间，且所述第二腔体位于所述第一腔体的一侧，所述第二腔体被所述键合层围绕并被部分密封；连通所述第二腔体并未被所述键合层完全密封的连通孔；薄膜层，用于密封所述连通孔，使所述第二腔体被完全密封。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种带腔体器件的气密封装结构的制造方法，其包括：提供半导体部件和盖板；在第一封装环境下，将所述半导体部件和盖板键合在一起，此时，在所述半导体部件和盖板之间形成第一腔体和第二腔体，所述第一腔体被完全密封；所述第二腔体通过连通孔与外界相连通；在第二封装环境下，在键合在一起的所述半导体部件和盖板的表面沉积薄膜层，以将所述连通孔密封，从而使所述第二腔体被完全密封。

与现有技术相比，本发明首先对半导体部件和盖板进行键合，以对第一腔体进行完全密封，对第二腔体进行部分密封，第二腔体通过连通孔与外部环境连通；然后，再密封该连通孔，以实现对第二腔体的完全密封，其中，第一腔体和第二腔体除气压不同外，气体的种类也可以不同，这可通过调整封装环境气体气压和成分来实现。这样，本发明可以将不同工作气压、相同或不同气体成分要求的MEMS器件封装在同一片晶圆上，实现多MEMS器件的集成，减小传感系统的尺寸降低制造成本。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明在一个实施例中提供的半导体部件100的部分纵剖面图；

图2a为本发明在一个实施例中提供的盖板210的部分俯视图；

图2b为本发明在一个实施例中如图2a所示的盖板沿中间线201的部分纵剖面图；