[发明专利]一种MEMS封装结构及其制作方法

说明书

本发明提供一种MEMS封装结构及其制作方法，器件晶圆，所述器件晶圆包括相对的第一表面和第二表面，MEMS芯片，所述MEMS芯片键合于所述器件晶圆上，所述MEMS芯片上形成有MEMS器件和位于所述MEMS器件外侧的第一密封结构和第一焊垫；所述器件晶圆上形成有第二密封结构和第二焊垫，所述第一焊垫和第二焊垫之间形成有电镀的导电凸块。通过在所述器件晶圆的表面设置有第一密封结构与第一焊垫，且在MEMS芯片的表面设置第二焊垫与第二密封结构，且第一密封结构与第二密封结构相结合，形成密封结构，使MEMS芯片在与器件晶圆相结合时，保证了其密封性，可以达到各个传感元件的高效连通，同时可以从封装单个器件提升到晶圆级封装的水平，有利于器件的性能和长期稳定性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种MEMS封装结构及其制作方法。

背景技术

随着超大规模集成电路的发展趋势，集成电路特征尺寸持续减小，人们对集成电路的封装技术的要求相应也不断提高。在传感器类MEMS封装结构的市场上，微机电系统(MEMS)芯片在诸如智能手机、健身手环、打印机、汽车、无人机以及VR/AR头戴式设备等产品领域得到了广泛的应用。常用的MEMS芯片有压力传感器、加速度计、陀螺仪、MEMS麦克风、光传感器、催化传感器等等。MEMS芯片与其他芯片通常是利用系统级封装(systeminpackage，SIP)进行集成以形成微机电装置。具体而言，通常是在一个晶圆上制作MEMS芯片，而在另一个晶圆上制作控制电路，然后进行集成。目前常用的集成方法主要有两种：一种是将MEMS芯片晶圆和控制电路晶圆分别接合在同一个封装基底上，并利用引线将MEMS芯片晶圆和控制电路晶圆与封装基底上的焊盘键合，从而将控制电路与MEMS芯片电连接；另一种是直接将制作有MEMS芯片晶圆和控制电路晶圆接合，并使它们对应的焊盘形成电连接，进而实现控制电路与MEMS芯片的电连接。

大多数的MEMS使用的制造工艺在制造过程结束后，将其机械结构部分暴露在外，未受保护的机械元件如果跟物体接触，MEMS裸片容易受到损坏，除此之外MEMS也非常容易受到微粒、水蒸气、静摩擦力、腐蚀的影响而损坏，因此对MEMS裸片进行保护、封装是十分重要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MEMS封装结构及其制作方法，能够提高MEMS器件在封装后的密封性。

为了实现上述目的，本发明提供一种MEMS封装结构，包括：

器件晶圆，所述器件晶圆包括相对的第一表面和第二表面，所述器件晶圆中包括控制单元以及与所述控制单元电连接的互连结构；

MEMS芯片，所述MEMS芯片键合于所述器件晶圆上，所述MEMS芯片上形成有MEMS器件和位于所述MEMS器件外侧的第一密封结构和第一焊垫；

所述器件晶圆上形成有与所述第一密封结构和第一焊垫相对应的第二密封结构和第二焊垫，由所述MEMS芯片、所述器件晶圆、所述第一密封结构和第二密封结构共同围成的封闭的空腔；

所述第一焊垫和第二焊垫之间形成有电镀的导电凸块，以电连接所述第一焊垫和第二焊垫。

本发明还提供一种MEMS封装结构的制作方法，包括：

提供器件晶圆，所述器件晶圆包括相对的第一表面和第二表面，所述器件晶圆中形成有控制单元以及与所述控制单元电连接的互连结构；

提供MEMS芯片，所述MEMS芯片键合于所述器件晶圆上，所述MEMS芯片上形成有MEMS器件和位于所述MEMS器件外侧的第一密封结构和第一焊垫；

所述器件晶圆上形成有与所述第一密封结构和第一焊垫相对应的第二密封结构和第二焊垫，由所述MEMS芯片、所述器件晶圆、所述第一密封结构和第二密封结构共同围成的封闭的空腔；

所述第一焊垫和第二焊垫之间形成有电镀的导电凸块，以电连接所述第一焊垫和第二焊垫。