一種mems器件及其制作方法和電子裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種MEMS器件及其制作方法和電子裝置,所述方法包括:提供器件晶圓,所述器件晶圓包括MEMS元件,圍繞MEMS元件的密封環和位于密封環外側的若干焊盤,以及暴露密封環的第一開口和暴露所述焊盤的第二開口;提供蓋帽晶圓,在蓋帽晶圓上形成與所述密封環位置對應的環狀的第一凸起結構和與所述焊盤位置對應的第二凸起結構;在第一凸起結構上形成第一鍵合層;進行鍵合工藝,以使所述第一鍵合層與所述密封環相鍵合,并使得部分第二凸起結構位于第二開口內且與所述焊盤間隔。根據本發明的方法,有效阻止切割過程中產生的硅碎屑污染焊盤,進而提高了所述MEMS器件的性能和良率。
【專利說明】
一種MEMS器件及其制作方法和電子裝置
技術領域
[0001]本發明涉及半導體技術領域,具體而言涉及一種MEMS器件及其制作方法和電子裝置。【背景技術】
[0002]隨著半導體技術的不斷發展,在傳感器(mot1n sensor)類產品的市場上,智能手機、集成CMOS和微機電系統(MEMS)器件日益成為最主流、最先進的技術,并且隨著技術的更新,這類傳動傳感器產品的發展方向是規模更小的尺寸,高質量的電學性能和更低的損耗。
[0003]其中,MEMS傳感器廣泛應用于汽車電子:如TPMS、發動機機油壓力傳感器、汽車剎車系統空氣壓力傳感器、汽車發動機進氣歧管壓力傳感器(TMAP)、柴油機共軌壓力傳感器; 消費電子:如胎壓計、血壓計、櫥用秤、健康秤,洗衣機、洗碗機、電冰箱、微波爐、烤箱、吸塵器用壓力傳感器,空調壓力傳感器,洗衣機、飲水機、洗碗機、太陽能熱水器用液位控制壓力傳感器;工業電子:如數字壓力表、數字流量表、工業配料稱重等。
[0004]在MEMS領域中,MEMS器件的制作工藝往往需要在MEMS器件晶圓上鍵合蓋帽晶圓, 之后再對蓋帽晶圓進行切割以暴露鋁焊盤(PAD)。然而在切割過程中產生的硅碎肩會污染 MEMS器件晶圓上的鋁焊盤,由于焊盤的高度低于MEMS器件晶圓的表面,又使得污染焊盤的硅碎肩很難被清洗去除。一旦硅碎肩接觸鋁焊盤,并暴露于酸性溶液中,很容易產生S1-Al 的電化學反應,其反應式為:A1作為陽極,Al+3e — A13+,Si作為陰極,2H++2e — H2。眾所周知,電化學反應的反應速度比普通化學反應的反應速度快幾個數量級,因此導致鋁焊盤可能被很快的腐蝕,如圖1所示,蓋帽晶圓110下方的焊盤111在切割過程中被腐蝕,進而影響了 MEMS器件的性能和良率。
[0005]因此需要對目前MEMS器件的制作方法作進一步的改進,以便消除上述各種弊端。
【發明內容】
[0006]在
【發明內容】
部分中引入了一系列簡化形式的概念,這將在【具體實施方式】部分中進一步詳細說明。本發明的
【發明內容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征,更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。
[0007]為了克服目前存在的問題,本發明提供一種MEMS器件的制作方法,包括:
[0008]提供器件晶圓,所述器件晶圓包括MEMS元件,圍繞所述MEMS元件的密封環和位于所述密封環外側的若干焊盤,以及暴露所述密封環的第一開口和暴露所述焊盤的第二開 P ;
[0009]提供蓋帽晶圓,在所述蓋帽晶圓上形成與所述密封環位置對應的環狀的第一凸起結構和與所述焊盤位置對應的第二凸起結構;
[0010]在所述第一凸起結構上形成第一鍵合層;
[0011]進行鍵合工藝,以使所述第一鍵合層與所述密封環相鍵合,并使得部分所述第二凸起結構位于所述第二開口內且與所述焊盤間隔。
[0012]進一步,所述第二凸起結構的寬度略小于所述第二開口的寬度。
[0013]進一步,所述第二凸起結構的寬度略小于70 μπι。
[0014]進一步,所述第二凸起結構的寬度范圍為50?70 μπι。
[0015]進一步,所述密封環的位置高度大于所述焊盤的位置高度,所述焊盤位于第一鈍化層內,所述焊盤與其下方的互連金屬結構的頂層金屬層相電連接,所述密封環位于所述第一鈍化層上。
[0016]進一步,所述密封環的材料選自鋁、銅、金、銀、鎢或錫中的一種或幾種。
[0017]進一步,所述焊盤為鋁焊盤。
[0018]進一步,所述第一鍵合層的材料選自鍺、金、錫、鍺硅或銦中的一種或幾種。
[0019]進一步,所述鍵合為Al-Ge共晶鍵合工藝。
[0020]進一步,在所述器件晶圓內還形成有CMOS器件。
[0021]進一步,所述鍵合工藝之后還包括對所述蓋帽晶圓進行切割以露出所述焊盤。
[0022]進一步,在對所述蓋帽晶圓進行切割的步驟中,使用能產生氣泡的切割清洗劑。
[0023]本發明實施例二提供一種采用前述方法制作的MEMS器件。
[0024]本發明實施例三提供一種MEMS器件,包括:
[0025]器件晶圓,所述器件晶圓包括MEMS元件;
[0026]圍繞所述MEMS元件的密封環,以及暴露所述密封環的第一開口 ;
[0027]位于所述密封環外側的若干焊盤,以及暴露所述焊盤的第二開口 ;
[0028]蓋帽晶圓,所述蓋帽晶圓包括與所述密封環位置對應的環狀的第一凸起結構和與所述焊盤位置對應的第二凸起結構;
[0029]第一鍵合層,所述第一鍵合層位于所述第一凸起結構上表面;
[0030]其中所述第一鍵合層與所述密封環相鍵合,部分所述第二凸起結構位于所述第二開口內并與所述焊盤間隔。
[0031]本發明實施例四提供一種電子裝置,所述電子裝置包括實施例二中的MEMS器件或實施例三中的MEMS器件。
[0032]綜上所述,根據本發明的制作方法,通過在封蓋晶圓上增加與焊盤相對應的凸起結構,來減小焊盤相對應區域的蓋帽晶圓和器件晶圓之間的間隙,有效阻止切割過程中產生的硅碎肩污染焊盤,進而提高了所述MEMS器件的性能和良率。
【附圖說明】
[0033]本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用于理解本發明。附圖中示出了本發明的實施例及其描述,用來解釋本發明的原理。
[0034]附圖中:
[0035]圖1為現有的MEMS器件的鋁焊盤被腐蝕后的局部示意圖;
[0036]圖2A-2C為現有技術中MEMS器件的制作過程示意圖;
[0037]圖3A-3D示出了根據本發明的制作方法依次實施所獲得MEMS器件的示意圖,其中,圖3A為本發明的制作方法所提供的器件晶圓的俯視圖,圖3B為沿圖3A中剖面線所獲得器件晶圓的局部剖視圖,3C-3D為相應步驟所獲得器件的剖視圖;
[0038]圖4示出了根據本發明的制作方法依次實施步驟的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0039]在下文的描述中,給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而,對于本領域技術人員而言顯而易見的是,本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中,為了避免與本發明發生混淆,對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。
[0040]應當理解的是,本發明能夠以不同形式實施,而不應當解釋為局限于這里提出的實施例。相反地,提供這些實施例將使公開徹底和完全,并且將本發明的范圍完全地傳遞給本領域技術人員。在附圖中,為了清楚,層和區的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標記表示相同的元件。
[0041]應當明白,當元件或層被稱為“在…上”、“與…相鄰”、“連接至IJ”或“耦合至IJ”其它元件或層時,其可以直接地在其它元件或層上、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或層,或者可以存在居間的元件或層。相反,當元件被稱為“直接在…上”、“與…直接相鄰”、“直接連接至IJ”或“直接耦合到”其它元件或層時,則不存在居間的元件或層。應當明白,盡管可使用術語第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區、層和/或部分,這些元件、部件、區、層和/或部分不應當被這些術語限制。這些術語僅僅用來區分一個元件、部件、區、層或部分與另一個元件、部件、區、層或部分。因此,在不脫離本發明教導之下,下面討論的第一元件、部件、區、層或部分可表示為第二元件、部件、區、層或部分。
[0042]空間關系術語例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等,在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個元件或特征與其它元件或特征的關系。應當明白,除了圖中所示的取向以外,空間關系術語意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附圖中的器件翻轉,然后,描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向為在其它元件或特征“上”。因此,示例性術語“在…下面”和“在…下”可包括上和下兩個取向。器件可以另外地取向(旋轉90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語相應地被解釋。
[0043]在此使用的術語的目的僅在于描述具體實施例并且不作為本發明的限制。在此使用時,單數形式的“一”、“一個”和“所述/該”也意圖包括復數形式,除非上下文清楚指出另外的方式。還應明白術語“組成”和/或“包括”,當在該說明書中使用時,確定所述特征、整數、步驟、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一個或更多其它的特征、整數、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時,術語“和/或”包括相關所列項目的任何及所有組合。
[0044]為了徹底理解本發明,將在下列的描述中提出詳細的步驟,以便闡釋本發明提出的技術方案。本發明的較佳實施例詳細描述如下,然而除了這些詳細描述外,本發明還可以具有其他實施方式。
[0045]目前,所述MEMS器件的制作方法如圖2A-2C所示,首先,參考圖2A,提供器件晶圓,所述器件晶圓包括MEMS元件,圍繞所述MEMS元件的密封環101和位于所述密封環101外側的若干焊盤102,以及暴露所述密封環101的第一開口 1a和暴露所述焊盤102的第二開P 1b0
[0046]接著,如圖2B所示,提供蓋帽晶圓200,在所述蓋帽晶圓200的正面形成有與所述密封環位置對應的凸起結構201,在所述凸起結構201上形成有鍵合層202。在所述蓋帽晶圓200的背面形成有對準標記203。
[0047]接著,如圖2C所示,進行鍵合工藝,以使所述鍵合層202與所述密封環101相鍵合。鍵合后,焊盤對應的區域的器件晶圓與蓋帽晶圓之間存在很大的間隙,使得在之后對蓋帽晶圓進行切割工藝時產生的硅碎肩很容易進入第二開口內,而污染MEMS器件晶圓上的鋁焊盤,由于焊盤的高度低于MEMS器件晶圓的表面,又使得污染焊盤的硅碎肩很難被清洗去除。一旦硅碎肩接觸鋁焊盤,并暴露于酸性溶液中,很容易產生S1-Al的電化學反應, 其反應式為:A1作為陽極,Al+3e — A13+,Si作為陰極,2H++2e — H2。眾所周知,電化學反應的反應速度比普通化學反應的反應速度快幾個數量級,因此導致鋁焊盤可能被很快的腐蝕,進而影響了 MEMS器件的性能和良率。
[0048]因此,需要對目前所述方法作進一步的改進,以便能夠消除上述各種問題。
[0049]實施例一
[0050]下面,將參照圖3A-3D及圖4對本發明的MEMS器件的制作方法做詳細描述。
[0051]首先,參考圖3A和3B,其中圖3A為器件晶圓的俯視圖,圖3B為局部剖視圖,提供器件晶圓30,所述器件晶圓30包括MEMS元件300,圍繞所述MEMS元件300的密封環301 和位于所述密封環301外側的若干焊盤302,以及暴露所述密封環301的第一開口 310a和暴露所述焊盤的第二開口 310b。
[0052]其中所述器件晶圓30可以為運動傳感器的晶圓或者壓力傳感器的晶圓,并不局限于某一種,還可以為其他器件。所述器件晶圓30包括MEMS元件300,圍繞所述MEMS元件 300的密封環301和位于所述密封環301外側的若干焊盤302。
[0053]其中所述MEMS元件300是指所述MMES器件中必要的各種元器件,以運動傳感器為例,首先提供MEMS襯底,所述MEMS襯底下方還可以進一步形成有CMOS器件,所述CMOS 器件通過金屬互聯結構和所述MEMS襯底相連接,在此不再贅述。
[0054]在一個示例中,所述密封環301的位置高度大于所述焊盤302的位置高度,在所述器件晶圓30上形成有第一鈍化層303,所述焊盤302位于第一鈍化層內,所述焊盤302與其下方的互連金屬結構的頂層金屬層相電連接,所述密封環301位于所述第一鈍化層303上。 在所述第一鈍化層303、所述焊盤302和所述焊盤302上還形成有第二鈍化層304,在所述第二鈍化層304上還依次形成有MEMS元件的功能材料層305,例如鍺層和鍺硅層等。示例性地,在所述功能材料層上還形成有光阻層306。在所述第二鈍化層304和所述功能材料層305和所述光阻層306內形成有暴露所述密封環301的第一開口 310a和暴露所述焊盤的第二開口 310b。
[0055]可選地,所述第一鈍化層303和所述第二鈍化層304的材料可以為氧化硅層、氮化硅層或磷硅玻璃層等。
[0056]由于所述密封環301的位置高度大于所述焊盤302的位置高度,相應的第二開口 310b的深度大于第一開口 310a的深度
[0057]示例性地,所述密封環301和所述焊盤302的材料選自鋁、銅、金、銀、鎢或錫中的一種或幾種,較佳地,所述密封環301選用鋁,所述焊盤302為鋁焊盤。
[0058]另外,所述器件晶圓30的背面還可以形成有對準圖形(圖中未示出)。
[0059]參考圖3C,提供蓋帽晶圓40,在所述蓋帽晶圓40上形成與所述密封環301位置對應的環狀的第一凸起結構401a和與所述焊盤302位置對應的第二凸起結構401b。
[0060]示例性地,蓋帽晶圓40可為硅晶圓、玻璃或者陶瓷材料。本實施例中,所述蓋帽晶圓40為硅晶圓。可采用化學同向刻蝕、異向刻蝕或者光刻刻蝕工藝刻蝕所述蓋帽晶圓40,形成環狀的第一凸起結構401a,所述第一凸起結構401a的內部構成所述用于密封MEMS元件400的凹槽,第一凸起結構401a的平面結構可以為方形、矩形、圓形等適合的形狀。
[0061 ] 同樣,可采各向同性刻蝕、各向異性刻蝕或者光刻刻蝕工藝刻蝕所述蓋帽晶圓40,形成第二凸起結構401b,第二凸起結構401b與所述焊盤302位置對應。所述第二凸起結構401b的寬度略小于所述第二開口 310b的寬度,以使之后鍵合時,第二凸起結構401b位于第二開口 310b內。進一步,所述第二凸起結構401b的寬度略小于70 μπι。例如,所述第二凸起結構的寬度范圍為50?70 μ m,上述數值范圍僅是示例性地,其實際取決于第二開P 310b的寬度。
[0062]作為一個實例,在凹槽內形成有吸氣劑激活結構404,所述吸氣劑的材料可選用金屬Ti。所述吸氣劑404的沉積方法可為化學氣相沉積、磁控濺射、絲網印刷或者蒸鍍。
[0063]接著繼續參考圖3C,在所述第一凸起結構401a上形成第一鍵合層403。
[0064]第一鍵合層403的材料可以為鍺(Ge)、金、錫、鍺硅或銦中的一種或幾種。可選地,所述第一鍵合層403的厚度范圍為3000?6000埃。在一個示例中,第一鍵合層403的材料為鍺(Ge),可采用化學氣相沉積、物理沉積、原子層沉積等工藝形成覆蓋第一凸起結構401的鍺材料層,之后,再通過光刻工藝刻蝕鍺層,只保留位于第一凸起結構401a頂面上的鍺層。
[0065]進一步地,在形成所述第一鍵合層之前,還可在所述第一凸起結構的頂面上沉積形成金屬層,例如Ti金屬層,以增加蓋帽晶圓與鍵合層之間的粘附力,防止鍵合層脫落。
[0066]在第一鍵合層形成的過程中,避免在第二凸起結構401b上形成鍵合層,以防止第二凸起結構的高度過大,而在之后的鍵合步驟中,與焊盤鍵合。
[0067]可選地,在所述第二凸起結構的暴露的頂面上也可形成金屬層。
[0068]接著,參考圖3D,進行鍵合工藝,以使所述第一鍵合層403與所述密封環301相鍵合,并使得部分所述第二凸起結構401b位于所述第二開口 310b內,且與所述焊盤302間隔。
[0069]所述鍵合方法選自陽極鍵合、熔融鍵合、共晶鍵合或焊料鍵合。在一個示例中,當密封環301的材料為鋁,第一鍵合層403的材料為鍺(Ge),則鍵合方法為Al-Ge共晶鍵合。
[0070]最后,對所述蓋帽晶圓進行切割以露出所述焊盤。
[0071]進行切割工藝,去除對應于器件晶圓30上焊盤302上方的部分蓋帽晶圓,以暴露焊盤302 ο所述切割工藝可通過本領域技術人員熟知的任何切割方法實現,例如物理切割或激光切割等。鍵合之后,由于蓋帽晶圓40上的第二凸起結構401b與焊盤302對應,且其第二凸起結構401b的寬度小于第二開口 310b的寬度,使得部分第二凸起結構401b位于第二開口 310b內,相應的減小了焊盤相對應區域的蓋帽晶圓和器件晶圓之間的間隙,可有效阻礙切割過程中產生的硅碎肩進入第二開口 310b而污染焊盤。
[0072]在一個示例中,在對所述蓋帽晶圓進行切割的步驟中,使用能產生氣泡的切割清洗劑。例如,使用diamaf low清洗劑,在切割的過程中產生的氣泡可填充焊盤相對應區域的蓋帽晶圓和器件晶圓之間的間隙,而更進一步的阻止切割過程中產生的硅碎肩污染焊盤。
[0073]所述第二凸起結構401b在切割過程中也會隨著被切割去除的蓋帽晶圓而被去除。
[0074]至此,完成了本發明實施例的MEMS器件制作的相關步驟的介紹。在上述步驟之后,還可以包括其他相關步驟,此處不再贅述。并且,除了上述步驟之外,本實施例的制作方法還可以在上述各個步驟之中或不同的步驟之間包括其他步驟,這些步驟均可以通過現有技術中的各種工藝來實現,此處不再贅述。
[0075]綜上所述,根據本發明的制作方法,通過在封蓋晶圓上增加與焊盤相對應的凸起結構,來減小焊盤相對應區域的蓋帽晶圓和器件晶圓之間的間隙,有效阻止切割過程中產生的硅碎肩污染焊盤,進而提高了所述MEMS器件的性能和良率。
[0076]參照圖4,示出了本發明一個【具體實施方式】依次實施的步驟的工藝流程圖,用于簡要示出整個制作工藝的流程。
[0077]在步驟401中,提供器件晶圓,所述器件晶圓包括MEMS元件,圍繞所述MEMS元件的密封環和位于所述密封環外側的若干焊盤,以及暴露所述密封環的第一開口和暴露所述焊盤的第二開口;
[0078]在步驟402中,提供蓋帽晶圓,在所述蓋帽晶圓上形成與所述密封環位置對應的環狀的第一凸起結構和與所述焊盤位置對應的第二凸起結構;
[0079]在步驟403中,在所述第一凸起結構上形成第一鍵合層;
[0080]在步驟404中,進行鍵合工藝,以使所述第一鍵合層與所述密封環相鍵合,并使得部分所述第二凸起結構位于所述第二開口內且與所述焊盤間隔;
[0081]在步驟405中,對所述蓋帽晶圓進行切割以露出所述焊盤。
[0082]實施例二
[0083]本發明還提供了一種MEMS器件,所述MEMS器件通過實施例一中所述方法制作得到。
[0084]所述MEMS器件包括但不限于傳感器、微傳感器、共振器、制動器、微制動器、微電子器件及轉換器等。
[0085]由于實施例一中的制作方法具有優異的技術效果,通過所述方法制作的MEMS器件的焊盤在蓋帽晶圓切割的過程中不會被硅碎肩污染,因此采用該制作方法形成的MEMS 器件其具有更高的性能和可靠性。
[0086]實施例三
[0087]參考圖3D,對本發明提供的一種MEMS器件做詳細描述。
[0088]所述MEMS器件包括器件晶圓。所述器件晶圓可以為運動傳感器的晶圓或者壓力傳感器的晶圓,并不局限于某一種,還可以為其他器件。
[0089]所述器件晶圓包括MEMS元件。其中所述MEMS元件是指所述MEMS器件中必要的各種元器件,以運動傳感器為例,首先提供MEMS襯底,所述MEMS襯底下方還可以進一步形成有CMOS器件,所述CMOS器件通過金屬互聯結構和所述MEMS襯底相連接,在此不再贅述。
[0090]所述MEMS器件還包括圍繞所述MEMS元件的密封環301,以及暴露所述密封環301 的第一開口 310a ;位于所述密封環301外側的若干焊盤302,以及暴露所述焊盤302的第二開口 310b〇[0091 ] 在一個示例中,所述密封環301的位置高度大于所述焊盤302的位置高度。在所述器件晶圓30上形成有第一鈍化層303,所述焊盤302位于第一鈍化層內,所述焊盤302與其下方的互連金屬結構的頂層金屬層相電連接,所述密封環301位于所述第一鈍化層303上。在所述第一鈍化層303、所述焊盤302和所述焊盤302上還形成有第二鈍化層304,在所述第二鈍化層304上還依次形成有MEMS元件的功能材料層305,例如鍺層和鍺硅層等。示例性地,在所述功能材料層上還形成有光阻層306。在所述第二鈍化層304和所述功能材料層305和所述光阻層306內形成有暴露所述密封環301的第一開口 310a和暴露所述焊盤的第二開口 310b。
[0092]可選地,所述第一鈍化層303和所述第二鈍化層304的材料可以為氧化硅層、氮化硅層或磷硅玻璃層等。
[0093]由于所述密封環301的位置高度大于所述焊盤302的位置高度,相應的第二開口310b的深度大于第一開口 310a的深度
[0094]示例性地,所述密封環301和所述焊盤302的材料選自鋁、銅、金、銀、鎢或錫中的一種或幾種,較佳地,所述密封環301選用鋁,所述焊盤302為鋁焊盤。
[0095]所述MEMS器件還包括蓋帽晶圓,所述蓋帽晶圓包括與所述密封環位置301對應的環狀的第一凸起結構401a和與所述焊盤302位置對應的第二凸起結構。
[0096]示例性地,蓋帽晶圓可為硅晶圓、玻璃或者陶瓷材料。本實施例中,所述蓋帽晶圓為硅晶圓。可采用化學同向刻蝕、異向刻蝕或者光刻刻蝕工藝刻蝕所述蓋帽晶圓,形成環狀的第一凸起結構401 a,所述第一凸起結構401 a的內部構成所述用于密封MEMS元件的凹槽,第一凸起結構401a的平面結構可以為方形、矩形、圓形等適合的形狀。
[0097]示例性地,所述第二凸起結構401b的寬度略小于所述第二開口 310b的寬度,以使之后鍵合時,第二凸起結構401b能位于第二開口 310b內。進一步,所述第二凸起結構401b的寬度略小于70 μπι。例如,所述第二凸起結構的寬度范圍為50?70 μm,上述數值范圍僅是示例性地,其實際取決于第二開口 310b的寬度。
[0098]作為一個實例,在凹槽內形成有吸氣劑激活結構404,所述吸氣劑的材料可選為金屬Ti。
[0099]所述MEMS器件還包括第一鍵合層403,所述第一鍵合層403位于所述第一凸起結構401a上表面。
[0100]第一鍵合層403的材料可以為鍺(Ge)、金、錫、鍺硅或銦中的一種或幾種。可選地,所述第一鍵合層403的厚度范圍為3000?6000埃。在一個示例中,第一鍵合層403的材料為鍺(Ge)。進一步地,在所述第一鍵合層與所述第一凸起結構之間還形成有金屬化層,例如T1、Cr等金屬層,以增加蓋帽晶圓與鍵合層之間的粘附力,防止鍵合層脫落。
[0101]所述第一鍵合層403與所述密封環301相鍵合,并使得部分所述第二凸起結構401b位于所述第二開口 310b內,且與所述焊盤302間隔。
[0102]在一個示例中,當密封環301的材料為鋁,第一鍵合層403的材料為鍺(Ge),則鍵合方法為Al-Ge共晶鍵合。
[0103]上述MEMS器件結構,對焊盤起到很好的保護作用,可有效防止MEMS器件的器件晶圓切割過程中硅切割碎肩污染鋁焊盤。
[0104]實施例四
[0105] 本發明還提供一種電子裝置,其包括實施例二中的MEMS器件,或其包括采用實施例一種方法制作獲得的MEMS器件。
[0106] 本發明另外還提供一種電子裝置包括實施例三中的MEMS器件。
[0107]由于包括的MEMS器件具有更高的性能,該電子裝置同樣具有上述優點。
[0108]該電子裝置,可以是手機、平板電腦、筆記本電腦、上網本、游戲機、電視機、VCD、 DVD、導航儀、照相機、攝像機、錄音筆、MP3、MP4、PSP等任何電子產品或設備,也可以是具有上述MEMS器件的中間產品,例如:具有該集成電路的手機主板等。
[0109] 本發明已經通過上述實施例進行了說明,但應當理解的是,上述實施例只是用于舉例和說明的目的,而非意在將本發明限制于所描述的實施例范圍內。此外本領域技術人員可以理解的是,本發明并不局限于上述實施例,根據本發明的教導還可以做出更多種的變型和修改,這些變型和修改均落在本發明所要求保護的范圍以內。本發明的保護范圍由附屬的權利要求書及其等效范圍所界定。
【主權項】
1.一種MEMS器件的制作方法,包括: 提供器件晶圓,所述器件晶圓包括MEMS元件,圍繞所述MEMS元件的密封環和位于所述密封環外側的若干焊盤,以及暴露所述密封環的第一開口和暴露所述焊盤的第二開口 ;提供蓋帽晶圓,在所述蓋帽晶圓上形成與所述密封環位置對應的環狀的第一凸起結構和與所述焊盤位置對應的第二凸起結構; 在所述第一凸起結構上形成第一鍵合層; 進行鍵合工藝,以使所述第一鍵合層與所述密封環相鍵合,并使得部分所述第二凸起結構位于所述第二開口內且與所述焊盤間隔。2.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述第二凸起結構的寬度略小于所述第二開口的寬度。3.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述第二凸起結構的寬度略小于70 μ mD4.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述第二凸起結構的寬度范圍為50 ?70 μ mD5.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述密封環的位置高度大于所述焊盤的位置高度,所述焊盤位于第一鈍化層內,所述焊盤與其下方的互連金屬結構的頂層金屬層相電連接,所述密封環位于所述第一鈍化層上。6.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述密封環的材料選自鋁、銅、金、銀、鎢或錫中的一種或幾種。7.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述焊盤為鋁焊盤。8.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述第一鍵合層的材料選自鍺、金、錫、鍺硅或銦中的一種或幾種。9.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述鍵合為Al-Ge共晶鍵合工藝。10.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,在所述器件晶圓內還形成有CMOS器件。11.根據權利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述鍵合工藝之后還包括對所述蓋帽晶圓進行切割以露出所述焊盤。12.根據權利要求11所述的制作方法,其特征在于,在對所述蓋帽晶圓進行切割的步驟中,使用能產生氣泡的切割清洗劑。13.一種采用如權利要求1-12中任一項所述的方法制作的MEMS器件。14.一種MEMS器件,其特在于,包括: 器件晶圓,所述器件晶圓包括MEMS元件; 圍繞所述MEMS元件的密封環,以及暴露所述密封環的第一開口 ; 位于所述密封環外側的若干焊盤,以及暴露所述焊盤的第二開口 ; 蓋帽晶圓,所述蓋帽晶圓包括與所述密封環位置對應的環狀的第一凸起結構和與所述焊盤位置對應的第二凸起結構; 第一鍵合層,所述第一鍵合層位于所述第一凸起結構上表面; 其中所述第一鍵合層與所述密封環相鍵合,部分所述第二凸起結構位于所述第二開口內并與所述焊盤間隔。15.—種電子裝置,其特征在于,所述電子裝置包括如權利要求13或14所述的MEMS器 件。
【文檔編號】B81C1/00GK105984835SQ201510084494
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月16日
【發明人】何昭文
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司