双压力MEMS芯片圆片级封装方法及其双压力MEMS芯片

摘要

本发明公开了双压力MEMS芯片圆片级封装方法及其双压力MEMS芯片，首先在盖板圆片衬底上蚀刻两个上腔体，生长盖板绝缘层，形成盖板圆片；将盖板圆片与MEMS圆片键合，蚀刻MEMS结构层，形成待键合MEMS圆片；在设定压力的键合室中将底板圆片与待键合MEMS圆片键合；蚀刻盖板圆片，露出通气口；在设定压力的密封室中将通气口密封，形成双压力密封腔；最后将压焊块上的MEMS结构层切割掉，露出压焊块，再将封装好的MEMS圆片切割成MEMS芯片。本方法利用键合室与密封室中压力不同，形成不同压力的密封腔，不需要增加图形化工序，也不需要放入吸气剂，就可满足不同MEMS结构对不同压力的要求，工艺简单，成本底，本方法制得的MEMS芯片可以满足不同压力的需要，厚度薄，市场竞争力强。

主权项

双压力MEMS芯片圆片级封装方法，步骤为：（1）盖板圆片形成：在盖板圆片衬底上表面蚀刻出第一上腔体和第二上腔体，并生长盖板绝缘层；（2）待键合MEMS圆片形成：将步骤（1）形成的盖板圆片与MEMS圆片键合，在盖板圆片下表面加工盖板凹腔，磨削MEMS圆片，形成MEMS结构层，在MEMS结构层上分别蚀刻出第一密封区、第一MEMS结构、第二密封区、第二MEMS结构和第三密封区，在第三密封区上蚀刻出通气槽，形成待键合MEMS圆片；（3）底板圆片形成：在底板圆片衬底上表面蚀刻出第一下腔体、第二下腔体和底板凹腔，生长底板绝缘层，在位于底板凹腔的底板绝缘层上形成压焊块，在除第一下腔体、第二下腔体和底板凹腔的底板绝缘层上形成焊料层，将压焊块与焊料层电连接；（4）键合MEMS圆片形成：将底板圆片的焊料层分别对准待键合MEMS圆片的第一密封区、第二密封区和第三密封区，在设定压力的键合室中进行键合，形成键合MEMS圆片；（5）通气口形成：蚀刻键合MEMS圆片的盖板，形成盖板表面和盖板斜侧面，露出盖板绝缘层，然后清洗，再蚀刻除去盖板绝缘层，露出通气槽外端，形成通气口；（6）双压力MEMS圆片形成：在设定压力的密封室中，在键合MEMS圆片的盖板表面覆盖密封层，密封住通气口，切割压焊块上方的MEMS结构层，露出压焊块，形成双压力MEMS圆片；（7）双压力MEMS芯片形成：切割双压力MEMS圆片，形成双压力MEMS芯片。