專利名稱：微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法。
背景技術(shù)：
對(duì)微機(jī)電(MEMQ器件來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的封裝技術(shù)主要是芯片級(jí)的封裝。工藝流程包括如下步驟首先在硅晶圓上制備MEMS芯片；然后對(duì)晶圓進(jìn)行割片、釋放犧牲層、貼片、引線； 最后封蓋。這些步驟中，釋放犧牲層以后的步驟都是針對(duì)單個(gè)芯片進(jìn)行的。由于一個(gè)晶圓割片后可以產(chǎn)生成百上千個(gè)芯片，因此這種芯片級(jí)封裝的成本很高。實(shí)際上，對(duì)一個(gè)MEMS 器件的成品來(lái)說(shuō)，約90%的成本都消耗在封裝上。因此，降低封裝成本是MEMS工業(yè)的一個(gè)主要發(fā)展趨勢(shì)。集成電路(IC)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了晶圓級(jí)封裝，在借鑒集成電路的晶圓級(jí)封裝技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)MEMS器件的特性提出了 MEMS器件的晶圓級(jí)封裝工藝的技術(shù)方案。如圖1、圖IA和圖IB所示，傳統(tǒng)的MEMS器件的晶圓級(jí)真空封裝方法中，參與封裝的有兩片晶圓，MEMS傳感器(或集成電路)所在的晶圓稱為器件晶圓(Device Wafer)，另一片則稱為封蓋晶圓(Cap Wafer)。器件晶圓1上用濺射的方法鍍了多層金屬形成密封環(huán)(Bond Ring)4，密封環(huán)4構(gòu)成一個(gè)方形的框。在器件晶圓1的密封環(huán)4外側(cè)設(shè)有多個(gè)引線盤8，引線盤8從器件晶圓1 內(nèi)部穿過(guò)密封環(huán)4的下方，與器件晶圓1的MEMS傳感器(或集成電路)形成電連接。封蓋晶圓2上與器件晶圓1的密封環(huán)4相對(duì)應(yīng)位置用濺射的方法鍍了多層金屬， 形成密封環(huán)7。封蓋晶圓2的密封環(huán)7上還通過(guò)電鍍或電子印刷的方法鍍了一層焊料5。密封環(huán) 7的作用是既要增強(qiáng)焊料5熔化時(shí)的浸潤(rùn)性，又要能阻擋焊料5擴(kuò)散滲透，避免焊料5與封蓋晶圓2接觸。然后使用真空鍵合設(shè)備，將器件晶圓1上的密封環(huán)4與封蓋晶圓2的密封環(huán)7對(duì)正并接觸，在大氣或真空環(huán)境下加熱使焊料5熔化后停止加熱；待焊料5冷卻后，兩片晶圓就鍵合在一起了 ；最后用割片機(jī)將鍵合后形成的一個(gè)個(gè)單元切割下來(lái)，就成為一個(gè)完整的管芯，芯片作為管芯的底部，封蓋作為管芯的頂部，焊料作為管芯的側(cè)墻。在該傳統(tǒng)的MEMS器件的晶圓級(jí)真空封裝方法中，由于MEMS傳感器通常都含有懸空結(jié)構(gòu)，有一定的高度。在鍵合的過(guò)程中，焊料5會(huì)熔解并重新結(jié)晶，實(shí)際厚度將小于電鍍時(shí)的厚度，鍵合后MEMS傳感器3的頂端有可能與封蓋晶圓2接觸，導(dǎo)致失效，該傳統(tǒng)方法的封裝，失效率非常高。另外，以上所述的僅僅是一般性的MEMS晶圓封裝方法。不同的MEMS器件，其封裝工藝的具體要求是不一樣的。某些器件，比如說(shuō)非致冷式紅外熱輻射計(jì)陣列(IRFPA)，其芯片需要在真空環(huán)境下才能正常工作，所以需要真空封裝，其難度要大于氣密性封裝和常規(guī)封裝。因此如何實(shí)現(xiàn)真空和長(zhǎng)期保持真空度一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。通常的解決方法是使用吸氣劑(Getter)材料。吸氣劑通常是塊體狀的，必須安裝固定在封裝管殼上。這種方式顯然不適用于芯片級(jí)封裝。在晶圓級(jí)封裝中，吸氣材料(Ti、TiZr、Ti&V等)必須以薄膜的形式沉積在晶圓上，通常是沉積在封蓋晶圓上，鍵合之前在真空環(huán)境中激活。不選擇向器件晶圓沉積吸氣材料的原因是芯片的工藝流程比較復(fù)雜，要經(jīng)歷多次清洗、刻蝕，工藝過(guò)程中的高溫可能將吸氣劑提前激活。吸氣劑占有的區(qū)域會(huì)增大芯片的面積，同一晶圓上所能包含的芯片數(shù)量就會(huì)減少，從而降低產(chǎn)能，增加成本。除此以外，非致冷式紅外熱輻射計(jì)陣列(IRFPA)多用于紅外成像或者溫度測(cè)量， 因此需要外界的紅外輻射能穿透封裝材料入射到芯片上，這對(duì)封蓋晶圓在紅外波段的透過(guò)率也提出了要求。在紅外器件中，經(jīng)常用作光學(xué)窗口的材料有Si和Ge。Si和Ge在8-12um 波段透過(guò)率在40% _55%，在12-14um波段透過(guò)率則更低，因此單獨(dú)靠晶圓材料本身還不足以達(dá)到透過(guò)率的要求。透過(guò)率偏低的原因是相當(dāng)一部分入射光在空氣-晶圓的表面被反射了。為了降低反射，經(jīng)常需要在封蓋晶圓一面或兩面鍍上一層減反增透膜。吸氣劑需要激活后才能使用。薄膜吸氣劑的激活方式是在鍵合前通過(guò)加熱一段時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在這段時(shí)間中，必須保證MEMS傳感器和增透膜不受高溫的影響。由于鍵合的溫度不能太低，因此往往會(huì)超過(guò)增透膜能承受的最高溫度。這樣一來(lái)也就限制了增透膜不能鍍?cè)诜馍w晶圓的正面。密封環(huán)、吸氣劑和增透膜在光窗上占有不同的區(qū)域，因此需要有效的圖形化方式。 密封環(huán)可以使用常見(jiàn)的光刻或剝離工藝處理。但高溫、酸、堿、等離子體等都有可能改變?cè)鐾改せ蛭鼩鈩┑男阅?，針?duì)紅外器件必須得有獨(dú)特的封裝工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決紅外器件的晶圓級(jí)封裝的技術(shù)問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案本發(fā)明的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法依次包括如下步驟Si、晶圓準(zhǔn)備準(zhǔn)備封蓋晶圓和已經(jīng)制備好芯片的器件晶圓，其中該封蓋晶圓為絕緣硅，該絕緣硅的結(jié)構(gòu)包括正面硅層、二氧化硅中間層和反面硅層，其中反面硅層為可透紅外光線的硅單晶層，雙面拋光，晶向<100> ；S2、分別在該器件晶圓正面和該封蓋晶圓正面生長(zhǎng)密封環(huán)；S3、在該封蓋晶圓正面的密封環(huán)上生長(zhǎng)一層焊料；S4、利用密封環(huán)為掩模，使用反應(yīng)離子刻蝕工藝對(duì)封蓋晶圓正面進(jìn)行深硅刻蝕，刻蝕深度為將正面硅層刻蝕到底，到達(dá)二氧化硅中間層時(shí)自然截止，形成凹槽；S5、使用反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)對(duì)封蓋晶圓上的二氧化硅中間層進(jìn)行刻蝕，到達(dá)反面硅層時(shí)自然截止，曝露出反面硅層的硅晶面；S6、在該封蓋晶圓正面用濺射或蒸發(fā)工藝生長(zhǎng)吸氣劑薄膜，其圖形直接由生長(zhǎng)時(shí)的掩模版獲得；S7、使用晶圓鍵合設(shè)備，先通過(guò)加熱激活增透膜，再將器件晶圓和封蓋晶圓鍵合在一起；S8、在該封蓋晶圓反面用蒸發(fā)工藝生長(zhǎng)增透膜，其圖形直接由生長(zhǎng)時(shí)的掩模版獲得；
S9、割片。其中，所述步驟Sl中絕緣硅的三層材料的厚度分別為正面硅層100 500um二氧化硅0. 5 2um反面硅層400 700um優(yōu)選地，所述步驟Sl中絕緣硅的三層材料的厚度分別為正面硅層200um二氧化硅Ium反面硅層500um其中，所述步驟S2中的密封環(huán)由內(nèi)向外依次為鈦、鉻或釩厚度為300 700人鎳厚度為5000 7000人鈦、鉻或釩厚度為500 1000人鎳厚度為5000 7000人金、鉬或鈀厚度為400 1000人。優(yōu)選地，所述密封環(huán)由內(nèi)向外依次為鈦厚度為500人鎳厚度為6000A鈦厚度為500A鎳厚度為6000A金厚度為500入。其中，所述步驟S3中，該焊料厚度為20 55um。其中，所述步驟S3中，該焊料是錫、鉛錫合金、錫銀合金或金錫合金。其中，所述步驟S6中，該吸氣劑的材料是鈦、鈦鋯合金或者鈦鋯釩合金。其中，所述步驟S8中，該封蓋晶圓上的增透膜材料為硫化鋅、鍺和硒化鋅的一種或多種。本發(fā)明的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明通過(guò)調(diào)整密封環(huán)生長(zhǎng)、焊料沉積、吸氣劑生長(zhǎng)、增透膜生長(zhǎng)這幾個(gè)步驟的工藝次序，并且吸氣劑和增透膜的圖形都是直接通過(guò)掩模版在薄膜生長(zhǎng)階段就直接成型，從原則上就避開(kāi)了可能改變這兩種薄膜性能的光刻和刻蝕工藝，即避免了后道工藝對(duì)前道工藝結(jié)果的影響。同時(shí)，本發(fā)明的方法中，以已經(jīng)形成的密封環(huán)做掩模，對(duì)封蓋晶圓進(jìn)行深硅刻蝕，刻蝕過(guò)程中所用的氣體只與硅反應(yīng)，不與密封環(huán)7中的金屬反應(yīng)，因此不會(huì)損害密封環(huán)和焊料。深硅刻蝕在封蓋晶圓上形成了凹槽，從而增加了鍵合后MEMS傳感器的頂端有可能與封蓋晶圓之間的距離，確保了 MEMS傳感器和封蓋晶圓不會(huì)接觸，所以能夠避免因二者接觸而導(dǎo)致的失效，故本發(fā)明的方法最大程度地降低了失效率；同時(shí)，由于采用絕緣硅作為封蓋晶圓，絕緣體由正面硅層、中間二氧化硅層和反面硅層三層材料組成，在刻蝕凹槽時(shí)，很容易精確控制刻蝕后凹槽的深度，并且有利于保證封蓋晶圓表面的平整度，從而使得封蓋晶圓的紅外透過(guò)率不會(huì)出現(xiàn)明顯的降低。所以本發(fā)明的方法不僅適用于普通微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝，還特別適用于紅外微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝。


圖1是傳統(tǒng)的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝原理示意圖；圖IA表示圖1所示的微機(jī)電器件中器件晶圓的密封環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；圖IB表示圖1所示的微機(jī)電器件中封蓋晶圓的密封環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2表示本發(fā)明的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法中所使用的封蓋晶圓的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A-圖31表示以非致冷式紅外微測(cè)熱輻射計(jì)的封裝為例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法的流程示意圖；圖4表示本發(fā)明的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法中生長(zhǎng)吸氣劑所使用的掩模版的一個(gè)單元的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中只顯示了掩模版的一個(gè)單元圖形，實(shí)際掩模版包括多個(gè)這樣的圖形單元，覆蓋整個(gè)晶圓，圖中的虛線示出了密封環(huán)的位置；圖5表示本發(fā)明的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法中生長(zhǎng)增透膜步驟所使用的掩模版的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中只顯示了掩模版的一個(gè)單元圖形，實(shí)際掩模版包括多個(gè)這樣的圖形單元，覆蓋整個(gè)晶圓，圖中的虛線示出了密封環(huán)的位置。圖中附圖標(biāo)記1.器件晶圓；2.封蓋晶圓；2a.正面硅層；2b.中間二氧化硅層； 2c.反面硅層；3. MEMS傳感器；4.器件晶圓密封環(huán)；5.焊料；6.吸氣劑薄膜；7.封蓋晶圓密封環(huán)；8.引線盤；9.封蓋晶圓反面增透膜。
具體實(shí)施例方式下面以非致冷式紅外微測(cè)熱輻射計(jì)芯片的封裝為例來(lái)說(shuō)明微機(jī)電器件的晶圓級(jí)
真空封裝方法。參照?qǐng)D3A-圖3H、圖4和圖5。依照本發(fā)明的方法，非致冷式紅外微測(cè)熱輻射計(jì)芯片30的晶圓級(jí)真空封裝方法依次包括如下步驟Si、晶圓準(zhǔn)備準(zhǔn)備封蓋晶圓2和器件晶圓1。器件晶圓1內(nèi)已經(jīng)制備有非致冷式紅外微測(cè)熱輻射計(jì)30和引線盤8。圖2所示，本發(fā)明的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法中所使用的封蓋晶圓為絕緣硅，該絕緣硅材料包括正面硅層2a、二氧化硅中間層2b和反面硅層2c，其中反面硅層為可透紅外光線的硅單晶層，雙面拋光，晶向<100> ；正面硅層2a、二氧化硅中間層2b和反面硅層2c的厚度分別為200 μ m，1 μ m，500um。當(dāng)然正面硅層2a、二氧化硅中間層2b和反面硅層2c的厚度不限于上面的數(shù)值，它們的厚度分別在100 500 μ m, 0. 5 2μπι，400 700um范圍內(nèi)均是可行的。S2、分別在器件晶圓1正面和封蓋晶圓2正面生長(zhǎng)密封環(huán)4，7，具體步驟為S2a、分別在器件晶圓1正面和封蓋晶圓2正面旋涂2um左右的光刻膠(正膠)；S2b、曝光顯影，刻出密封環(huán)圖形；S2c、在密封環(huán)圖形上面依次濺射生長(zhǎng)鈦(Ti)厚度為500人鎳(Ni)厚度為6000人鈦(Ti)厚度為500A
鎳(Ni)厚度為6000A金(Au)厚度為500A;當(dāng)然組成密封環(huán)的各個(gè)層的厚度不限于上述的點(diǎn)值，各層厚度在下列范圍內(nèi)都是可行的鈦(Ti)厚度為300 700人鎳(Ni)厚度為5000 7000人鈦(Ti)厚度為500 1000人鎳(Ni)厚度為5000 7000人金(Au)厚度為400 1OOOA，其中的鈦(Ti)也可以由鉻(Cr)或者釩(V)代替，金(Au)也可以由鉬(Pt)或鈀 (Pd)代替；S2d、用丙酮分別將器件晶圓1和封蓋晶圓2在超聲清洗機(jī)里清洗，剝離去掉光刻膠和密封環(huán)上方多余的金屬膜；S2e、在300 "C下退火8分鐘。S3、在封蓋晶圓2正面的密封環(huán)7上，用微滴噴射、電鍍或化學(xué)鍍的方法生長(zhǎng)一層用作焊料5的灰錫(Sn)，灰錫的厚度為50士5um，灰錫的厚度在20 55um內(nèi)均是可行的。以電鍍或化學(xué)鍍方法生長(zhǎng)灰錫時(shí)，要在電鍍或化學(xué)鍍之前在封蓋晶圓2正面旋涂 2um左右的光刻膠(正膠)；之后曝光顯影，露出密封環(huán)7;然后進(jìn)行電鍍或化學(xué)鍍；最后去除殘留的光刻膠。S4、以密封環(huán)7和其上的焊料5為掩模，用反應(yīng)離子刻蝕工藝對(duì)封蓋晶圓的正面硅層加進(jìn)行深硅刻蝕，刻蝕深度為將正面硅層刻蝕到底，到達(dá)二氧化硅中間層2b時(shí)自然截止，形成凹槽；S5、繼續(xù)使用反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)，選用不同的氣體，對(duì)封蓋晶圓上的二氧化硅中間層2b進(jìn)行刻蝕，到達(dá)反面硅層2c時(shí)自然截止，曝露出反面硅層2c的硅晶面；該S4, S5步驟中，由于封蓋晶圓由三層材料構(gòu)成，而每次刻蝕均是到達(dá)特定的層為止，因此，刻蝕深度非常容易精確控制，并且刻蝕后的表面平整度高，特別有利于提高紅外光線的透過(guò)率。S6、在封蓋晶圓2正面用濺射或蒸發(fā)工藝生長(zhǎng)吸氣劑薄膜6，吸氣劑材料為鈦鋯合金，生長(zhǎng)過(guò)程中用掩模版擋住不需要長(zhǎng)膜的區(qū)域。需要長(zhǎng)膜的生長(zhǎng)區(qū)域11 (見(jiàn)圖4)約為 IX6mm，掩模版的厚度僅為0. 5mm，在生長(zhǎng)區(qū)域11內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生明顯的遮擋效應(yīng)，也就是說(shuō)， 生長(zhǎng)區(qū)域11的尺寸比掩模板厚度大很多，則掩模版不會(huì)明顯遮擋生長(zhǎng)區(qū)域11的邊緣，這樣薄膜在絕大部分長(zhǎng)生長(zhǎng)區(qū)域U內(nèi)都是比較均勻的。吸氣劑的材料也可以選用鈦或者鈦鋯釩合金等。S7、使用晶圓鍵合設(shè)備先通過(guò)加熱激活增透膜；然后將該封蓋晶圓與該器件晶圓的密封環(huán)對(duì)準(zhǔn)并接觸，在真空條件下加該熱封蓋晶圓直至該焊料完全熔化，再冷卻至室溫， 從而將封蓋晶圓1與器件晶圓2鍵合到一起。S8、在封蓋晶圓2正面用電子束蒸發(fā)工藝生長(zhǎng)增透膜9，增透膜材料為硫化鋅 (ZnS)、鍺(Ge)和硒化鋅(ZnSe)中的一種或多種，生長(zhǎng)過(guò)程中用掩模版擋住不需要長(zhǎng)膜的區(qū)域。需要長(zhǎng)膜的生長(zhǎng)區(qū)域12(見(jiàn)圖5)約為8X8mm，掩模版的厚度僅為0.5mm，在生長(zhǎng)區(qū)域12內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生明顯的遮擋效應(yīng)(Shadow effect)，也就是說(shuō)，生長(zhǎng)區(qū)域12的尺寸比掩模板厚度大很多，則掩模版不會(huì)明顯遮擋生長(zhǎng)區(qū)域12的邊緣，這樣薄膜在絕大部分長(zhǎng)生長(zhǎng)區(qū)域12內(nèi)都是比較均勻的。S9、割片。本發(fā)明的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法中，生長(zhǎng)密封環(huán)和焊料的步驟安排在生長(zhǎng)吸氣劑和生長(zhǎng)增透膜步驟前面，這樣密封環(huán)圖形成型所需要的光刻刻蝕工藝、密封環(huán)退火的高溫、以及電鍍液中的化學(xué)成分都不會(huì)影響到吸氣劑和增透膜的性質(zhì)。另外，本發(fā)明中，密封環(huán)中的鎳(Ni)采用分層結(jié)構(gòu)。太厚的鎳薄膜可能會(huì)由于應(yīng)力過(guò)大而導(dǎo)致脫膜。在中間插入一層500 1000 A的鈦薄膜可以有效地緩解應(yīng)力。總厚度為1. 2um的鎳薄膜起的是阻擋焊料擴(kuò)散的作用。400 1000人的金可以增強(qiáng)焊料的潤(rùn)濕性。利用反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)中刻蝕氣體對(duì)材料的選擇性，以密封環(huán)和其上的焊料作為掩模，可直接對(duì)封蓋晶圓進(jìn)行深硅刻蝕，節(jié)省了光刻的步驟。所以，本發(fā)明的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法，特別適用于紅外微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝。本發(fā)明的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法，工藝簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)，可以大大縮短微機(jī)電器件的封裝周期，提高產(chǎn)能，降低封裝成本。雖然已參照幾個(gè)典型實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，所用的術(shù)語(yǔ)是說(shuō)明和示例性、而非限制性的術(shù)語(yǔ)。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實(shí)施而不脫離發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不限于任何前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法，其特征在于，該方法依次包括如下步驟51、晶圓準(zhǔn)備準(zhǔn)備封蓋晶圓和已經(jīng)制備好芯片的器件晶圓，其中該封蓋晶圓為絕緣硅，該絕緣硅的結(jié)構(gòu)包括正面硅層、二氧化硅中間層和反面硅層，其中反面硅層為可透紅外光線的硅單晶層，雙面拋光，晶向<100> ；52、分別在該器件晶圓正面和該封蓋晶圓正面生長(zhǎng)密封環(huán)；53、在該封蓋晶圓正面的密封環(huán)上生長(zhǎng)一層焊料；54、利用密封環(huán)為掩模，使用反應(yīng)離子刻蝕工藝對(duì)封蓋晶圓正面進(jìn)行深硅刻蝕，刻蝕深度為將正面硅層刻蝕到底，到達(dá)二氧化硅中間層時(shí)自然截止，形成凹槽；55、使用反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)對(duì)封蓋晶圓上的二氧化硅中間層進(jìn)行刻蝕，到達(dá)反面硅層時(shí)自然截止，曝露出反面硅層的硅晶面；56、在該封蓋晶圓正面用濺射或蒸發(fā)工藝生長(zhǎng)吸氣劑薄膜，其圖形直接由生長(zhǎng)時(shí)的掩模版獲得；57、使用晶圓鍵合設(shè)備，先通過(guò)加熱激活增透膜，再將器件晶圓和封蓋晶圓鍵合在一起；58、在該封蓋晶圓反面用蒸發(fā)工藝生長(zhǎng)增透膜，其圖形直接由生長(zhǎng)時(shí)的掩模版獲得；59、割片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法，其特征在于，所述步驟 Sl中絕緣硅的三層材料的厚度分別為正面硅層100 500um二氧化硅0. 5 2um反面硅層400 700um。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法，其特征在于，所述步驟 Sl中絕緣硅的三層材料的厚度分別為正面硅層200um二氧化硅Ium反面硅層500um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法，其特征在于，所述步驟 S2中的密封環(huán)由內(nèi)向外依次為鈦、鉻或釩厚度為300 700A 鎳厚度為5000 7000人鈦、鉻或釩厚度為500 1000人鎳厚度為5000 7000A 金、鉬或鈀厚度為400 1000人。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法，其特征在于，所述密封環(huán)由內(nèi)向外依次為鈦厚度為500人鎳厚度為6000人鈦厚度為500A鎳厚度為6000A 金厚度為500入。
6.根據(jù)權(quán)利要求ι所述的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法，其特征在于，所述步驟 S3中，該焊料厚度為20 55um。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法，其特征在于，所述步驟 S3中，該焊料是錫、鉛錫合金、錫銀合金或金錫合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法，其特征在于，所述步驟 S6中，該吸氣劑的材料是鈦、鈦鋯合金或者鈦鋯釩合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之任一所述的微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法，其特征在于， 所述步驟S8中，該封蓋晶圓上的增透膜材料為硫化鋅、鍺和硒化鋅的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種微機(jī)電器件的晶圓級(jí)真空封裝方法，依次包括如下步驟S1、準(zhǔn)備封蓋晶圓和器件晶圓，封蓋晶圓為由正、反面硅層和中間二氧化硅層組成的絕緣硅；S2、分別在器件晶圓正面和封蓋晶圓正面生長(zhǎng)密封環(huán)；S3、在封蓋晶圓正面的密封環(huán)上生長(zhǎng)焊料；S4、以密封環(huán)為掩模，對(duì)封蓋晶圓進(jìn)行深硅刻蝕，形成凹槽；S5、在封蓋晶圓正面生長(zhǎng)吸氣劑薄膜，其圖形直接由生長(zhǎng)時(shí)的掩模版獲得；S6、用將鍵合設(shè)備先加熱激活吸氣劑薄膜，再將封蓋晶圓與器件晶圓鍵合到一起；S7、在封蓋晶圓的反面生長(zhǎng)增透膜，圖形直接由生長(zhǎng)時(shí)的掩模版獲得；S8、割片。本發(fā)明通過(guò)調(diào)整工藝次序，避免了后道工藝對(duì)前道工藝結(jié)果的影響，特別適用于紅外器件的封裝。
文檔編號(hào)B81C1/00GK102275863SQ20101020004
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者方輝, 郭俊, 雷述宇 申請(qǐng)人:北京廣微積電科技有限公司