[发明专利]高密封良率的多层密封膜

说明书

本发明实施例提供了高密封良率的多层密封膜。在一些实施例中，衬底包括从衬底的上侧穿过衬底延伸至衬底的下侧的通气口。衬底的上侧具有第一压力，并且衬底的下侧具有与第一压力不同的第二压力。多层密封膜覆盖并且密封通气口以防止第一压力通过通气口与第二压力平衡。此外，多层密封膜包括金属层对和夹在金属层之间的阻挡层。还提供了包括多层密封膜的微电子机械系统(MEMS)封装件和用于制造多层密封膜的方法。

技术领域

本发明实施例涉及一种高密封良率的多层密封膜。

背景技术

微电子机械系统(MEMS)器件是将机械和电子组件集成以感测物理质量和/或作用于周围环境的显微器件。近年来，MEMS器件变得越来越普遍。例如，MEMS加速器常见于安全气囊系统、平板电脑和智能手机中。

发明内容

根据本发明的一些实施例，提供了一种微电子机械系统(MEMS)封装件，包括：支撑结构；微电子机械系统衬底，位于所述支撑结构上方并且接合至所述支撑结构，其中，所述支撑结构和所述微电子机械系统衬底限定了位于所述支撑结构和所述微电子机械系统衬底之间的腔体，并且其中，所述微电子机械系统衬底包括从所述微电子机械系统衬底的上侧延伸穿过所述微电子机械系统衬底至所述腔体的通气口；以及多层密封膜，覆盖并且密封所述通气口以防止所述微电子机械系统衬底的上侧的第一压力通过所述通气口与所述腔体中的第二压力平衡，其中，所述多层密封膜包括金属层对和夹在所述金属层之间的阻挡层。

根据本发明的另一些实施例，还提供了一种用于制造微电子机械系统(MEMS)封装件的方法，所述方法包括：对支撑结构实施第一蚀刻以在所述支撑结构中形成腔体；将微电子机械系统衬底接合至所述支撑结构以密封所述腔体；对所述微电子机械系统衬底实施第二蚀刻以形成开封所述腔体的通气口；以及形成覆盖所述通气口并且进一步密封所述通气口和所述腔体的多层密封膜，其中，所述多层密封膜包括金属层对和夹在金属层之间的阻挡层。

根据本发明的又一些实施例，还提供了一种微电子机械系统(MEMS)封装件，包括：支撑结构，包括半导体衬底和互连结构，其中，所述互连结构覆盖所述半导体衬底，其中，所述互连结构包括介电层、通孔、布线和沟道焊盘对，并且其中，所述通孔、所述布线和所述沟道焊盘堆叠在所述介电层中；微电子机械系统衬底，位于所述互连结构上方并且接合至所述互连结构，其中，所述互连结构和所述微电子机械系统衬底将腔体横向限定在所述沟道焊盘之间并且垂直限定在所述互连结构和所述微电子机械系统衬底之间，其中，所述微电子机械系统衬底包括微电子机械系统器件和通气口对，其中，所述通气口从所述微电子机械系统衬底的顶部延伸穿过所述微电子机械系统衬底至所述腔体，并且分别位于所述沟道焊盘上方，并且其中，所述沟道焊盘位于所述腔体中；以及多层密封膜对，分别覆盖并且密封所述通气口以防止所述微电子机械系统衬底的顶部处的第一压力通过所述通气口与所述腔体中的第二压力平衡，其中，所述多层密封膜的每个均包括金属层对和夹在所述金属层之间的阻挡层，并且其中，所述金属层具有比所述阻挡层更大的金属晶粒。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1A和图1B示出了具有多层密封膜的半导体结构的各个实施例的截面图。

图2A至图2B示出了图1A和图1B的半导体结构的各个实施例的俯视图。

图3示出了图1A和图1B的多层密封膜中的裂缝的一些实施例的放大截面图。

图4A至图4C示出了具有多层密封膜的MEMS封装件的一些实施例的各个视图。

图5示出了图4A至图4C的MEMS封装件的一些更详细的实施例的截面图。

图6A至图6C示出了图5的MEMS封装件的一些更详细的实施例的各个视图。