[发明专利]与半导体工艺兼容的盖板预封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体来说，本发明涉及一种与半导体工艺兼容的盖板预封装方法。

背景技术

在微机电系统(MEMS)应用领域，越来越多的传感器和执行器被集成在同一芯片上以提高性能。这些器件有些需要与外界环境相隔离来实现密闭保护，有些需要与外测环境直接接触来获得探测信号。目前常用的封装方式形式比较单一，或将器件密封或暴露在外，不能同时兼顾这两种不同的封装要求。

因此，需要开发一种新型的盖板预封装方法，以适应同一芯片上不同的封装要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种与半导体工艺兼容的盖板预封装方法，以满足同一芯片上不同的封装要求。

为解决上述技术问题，本发明提供一种与半导体工艺兼容的盖板预封装方法，包括步骤：

提供器件基底，其上划分有需要密封的第一区域和需要暴露于外测环境的第二区域；

提供预封装盖板，在其正面和背面分别形成阻挡层；

刻蚀所述预封装盖板背面的阻挡层，形成多个背面窗口，多个所述背面窗口的大小和位置与所述器件基底上的第一区域和第二区域相对应；

以所述阻挡层为掩模，从多个所述背面窗口中刻蚀所述预封装盖板，在所述预封装盖板中形成多个背面空腔；

刻蚀所述预封装盖板正面的阻挡层，形成多个正面窗口，多个所述正面窗口的大小和位置与所述器件基底上的第二区域相对应；

以所述阻挡层为掩模，从多个所述正面窗口中刻蚀所述预封装盖板，在所述预封装盖板中形成多个正面空腔，多个所述正面空腔的底部与多个所述背面空腔的底部之间仅间隔有薄层；

采用湿法刻蚀法去除所述预封装盖板正面和背面形成的阻挡层；

将所述预封装盖板与所述器件基底键合在一起，所述预封装盖板将所述器件基底上的第一区域和第二区域全部密封；

采用干法刻蚀法刻穿所述薄层，将所述器件基底上的第二区域暴露于外测环境。

可选地，所述预封装盖板为硅、锗、砷化镓、陶瓷、玻璃、金属或者有机材料。

可选地，所述阻挡层为一层或者多层叠加。

可选地，所述阻挡层为钝化材料。

可选地，所述阻挡层为二氧化硅和/或氮化硅。

可选地，在所述预封装盖板中形成多个背面空腔或者正面空腔的工艺为干法刻蚀或者湿法刻蚀。

可选地，采用黏合剂将所述预封装盖板与所述器件基底键合在一起。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明采用刻蚀工艺，在预封装盖板上分别形成空腔和通孔，采用键合工艺将预封装盖板和器件基底键合。将需要密封保护的区域与外界隔离，而将需要获得外界环境信号的区域通过通孔与外测环境相连通，在同一芯片上同时满足不同的封装要求。

本发明还可以通过调节预封装盖板上空腔和通孔的分布位置来适应不同的芯片封装要求。该工艺简单可靠、适用性强，可广泛地应用在半导体封装及其他封装领域。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本发明一个实施例的与半导体工艺兼容的盖板预封装方法的流程图；

图2至图10为本发明一个实施例的与半导体工艺兼容的盖板预封装过程的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述地其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

图1为本发明一个实施例的与半导体工艺兼容的盖板预封装方法的流程图。如图所示，该盖板预封装方法可以包括步骤：

执行步骤S101，提供器件基底，其上划分有需要密封的第一区域和需要暴露于外测环境的第二区域；

执行步骤S102，提供预封装盖板，在其正面和背面分别形成阻挡层；

执行步骤S103，刻蚀预封装盖板背面的阻挡层，形成多个背面窗口，多个背面窗口的大小和位置与器件基底上的第一区域和第二区域相对应；

执行步骤S104，以阻挡层为掩模，从多个背面窗口中刻蚀预封装盖板，在预封装盖板中形成多个背面空腔；

执行步骤S105，刻蚀预封装盖板正面的阻挡层，形成多个正面窗口，多个正面窗口的大小和位置与器件基底上的第二区域相对应；