微机电封装及其制造方法与流程

本发明涉及微机电(micro electro mechanical system,mems)封装，具体涉及包含内部电接触件的微机电封装及其制造方法。

背景技术：

1、微机电(mems)元件是整合机械和电性组件的微型元件，用以感测物理量和/或与周围环境的交互作用，mems元件如加速度计(accelerometer)、陀螺仪(gyroscope)、压力感测器和麦克风等已广泛应用于许多电子产品中，如平板计算机、汽车、智能手机等。目前的微机电封装通常需要在盖板晶圆的背面进行金属化，以便后续进行打线接合和接地。然而在盖板晶圆背面上的金属化会阻碍对mems元件的红外线(ir)检查，导致目前的微机电封装的可靠性和产率下降。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供一种微机电(mems)封装及其制造方法，以克服目前的微机电封装存在的上述问题。本发明的微机电封装包含内部电接触件，可用于将盖板晶圆接地，而无需在盖板晶圆上进行背面金属化和打线接合。因此，在本发明的微机电封装中，不会有盖板晶圆背面的金属化所造成的遮挡问题，可以对微机电元件进行在线红外线(ir)检测，从而提高微机电封装的可靠性和产率。

2、根据本发明的一实施例，提供一种微机电封装，包括：一第一基板；一互连层，设置在所述第一基板上；一微机电元件层，键合至所述互连层，且具有一第一表面和一第二表面，其中所述第二表面朝向所述互连层；一第二基板，包含一空腔，且键合至所述微机电元件层的所述第一表面；以及一电接触件，穿过所述微机电元件层，且具有一第三表面和一第四表面，其中所述电接触件的所述第三表面直接接触所述第二基板，所述电接触件的所述第四表面暴露出来，且与所述微机电元件层的所述第二表面共平面。

3、根据本发明的另一实施例，提供一种微机电封装的制造方法，包括：提供一第一基板；在所述第一基板上形成一互连层；提供一第二基板，具有一空腔形成在其中；形成一微机电元件层，且所述微机电元件层键合至所述第二基板，以覆盖所述空腔，其中所述微机电元件层具有一第一表面和一第二表面；形成一电接触件，以穿过所述微机电元件层，其中所述电接触件具有一第三表面和一第四表面，所述第三表面直接接触所述第二基板，所述第四表面与所述微机电元件层的所述第二表面共平面；以及将所述微机电元件层键合至所述互连层，其中所述微机电元件层的所述第二表面朝向所述互连层。

4、本发明的微机电(mems)封装及其制造方法，微机电封装包含内部电接触件(internal electrical contact)，其穿过微机电元件层，可以将盖板晶圆接地，而无需在盖板晶圆上进行背面金属化和打线接合。因此，在微机电元件层键合到盖板晶圆以及互补式金属氧化物半导体(cmos)晶体管和/或互连结构晶圆之后，仍可以进行微机电元件的在线红外线检测，而不会有盖板晶圆背面的金属化所造成的遮蔽问题，从而提高了微机电封装的可靠性和产率。

1.一种微机电封装，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的微机电封装，其特征在于，所述微机电元件层包括一微机电元件和一密封环，所述密封环朝向所述互连层突出，且键合至所述互连层，于俯视图中，所述电接触件位于所述微机电元件和所述密封环之间。

3.如权利要求2所述的微机电封装，其特征在于，所述电接触件的组成和所述密封环的组成不同。

4.如权利要求1所述的微机电封装，其特征在于，所述微机电元件层包括一密封环，朝向所述互连层突出，且键合至所述互连层，所述电接触件位于所述密封环的外侧。

5.如权利要求1所述的微机电封装，其特征在于，还包括一键合层，设置在所述微机电元件层和所述第二基板之间，其中所述键合层的一表面直接接触所述第二基板，且所述电接触件的所述第三表面与所述键合层的所述表面共平面。

6.如权利要求1所述的微机电封装，其特征在于，还包括一键合层，设置在所述微机电元件层和所述第二基板之间，其中所述电接触件穿过所述键合层，且延伸到所述第二基板内。

7.如权利要求1所述的微机电封装，其特征在于，所述电接触件的组成包括掺杂的多晶硅或金属。

8.如权利要求1所述的微机电封装，其特征在于，所述第二基板通过所述电接触件电连接到所述互连层，在所述第二基板和所述互连层之间不具有打线接合，且在所述第二基板上不具有金属层。

9.如权利要求1所述的微机电封装，其特征在于，所述第二基板通过所述电接触件、所述微机电元件层以及所述互连层中的一接合垫而电连接到一接地电压。

10.如权利要求1所述的微机电封装，其特征在于，所述微机电元件层包括一第一部分和一第二部分，所述第一部分比所述第二部分更靠近所述互连层中的一接合垫，所述电接触件设置在所述第一部分中，且不设置在所述第二部分中。

11.一种微机电封装的制造方法，其特征在于，包括：

12.如权利要求11所述的微机电封装的制造方法，其特征在于，形成所述电接触件包括：

13.如权利要求12所述的微机电封装的制造方法，其特征在于，所述导电材料还顺向地形成在所述微机电元件层和所述第二基板上。

14.如权利要求13所述的微机电封装的制造方法，其特征在于，在所述微机电元件层的一背面上的所述导电材料经由所述平坦化制程去除，且于所述平坦化制程之后，在所述微机电元件层的一侧壁上的所述导电材料，以及在所述第二基板的一侧壁和一背面上的所述导电材料留下。

15.如权利要求14所述的微机电封装的制造方法，其特征在于，在所述微机电元件层键合至所述互连层之后，经由一研磨制程去除在所述第二基板的所述背面上的所述导电材料，并且经由一切割制程去除在所述微机电元件层的所述侧壁上和在第二基板的所述侧壁上的所述导电材料。

16.如权利要求12所述的微机电封装的制造方法，其特征在于，所述导电材料包括掺杂的多晶硅或金属。

17.如权利要求11所述的微机电封装的制造方法，其特征在于，还包括：在形成所述电接触件之后，将所述微机电元件层图案化，以形成一密封环和一微机电元件；其中，于俯视图中，所述电接触件位于所述密封环和所述微机电元件之间。

18.如权利要求11所述的微机电封装的制造方法，其特征在于，还包括：在形成所述电接触件之后，将所述微机电元件层图案化，以形成一密封环；其中，于俯视图中，所述电接触件位于所述密封环的外侧。

19.如权利要求11所述的微机电封装的制造方法，其特征在于，还包括：在所述第二基板上和所述空腔内顺向地形成一键合层，其中所述微机电元件层通过所述键合层键合至所述第二基板，所述电接触件穿过所述键合层，且所述电接触件的所述第三表面与所述键合层的一表面共平面。

20.如权利要求11所述的微机电封装的制造方法，其特征在于，所述电接触件的所述第三表面形成在所述第二基板内。