[实用新型]晶圆级封装结构和传感器

说明书

本申请提供一种晶圆级封装结构和传感器，涉及集成电路的封装技术领域，能够提高晶圆级传感器的信号传输精度。晶圆级封装结构包括器件晶圆、多个参考器件区和垫层晶圆。参考器件区设置于器件晶圆上，被配置为设置参考器件。垫层晶圆设置于器件晶圆上，垫层晶圆包括多个垫层区，垫层区包括第一子部和第二子部；第二子部与第一子部相连。其中，一个参考器件区设置于第一子部围成的区域内，且第二子部且在器件晶圆上的正投影覆盖参考器件区。本申请提供的晶圆级封装结构和传感器用于传输感应信号。

技术领域

本申请涉及集成电路的封装技术领域，尤其涉及一种晶圆级封装结构和传感器。

背景技术

微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems，简称MEMS)是利用集成电路制造技术和微机械加工技术，把微传感器、微执行器制造在一块芯片上的微型集成系统。其中，MEMS器件具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成等优点，正在逐渐取代传统机械传感器。

晶圆级封装结构是将多个MEMS器件进行先封装的整体结构，然后将晶圆级封装结构划片，形成多个独立的MEMS器件的封装结构，即MEMS传感器。MEMS器件容易受外界环境因素影响导致自身电阻发生变化，从而，MEMS器件输出电信号相对于实际情况会发生偏差，影响MEMS传感器的性能。通常，调整MEMS器件的封装结构来改善MEMS传感器的性能，且由于MEMS器件的封装成本大约占总成本的50％-80％。因此，如何设置MEMS器件的封装结构是本领域技术人员重点研究方向。

实用新型内容

本申请的实施例提供一种晶圆级封装结构和传感器，能够提高晶圆级传感器的信号传输精度。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种晶圆级封装结构。晶圆级封装结构包括器件晶圆、多个参考器件区和垫层晶圆。参考器件设置于器件晶圆上，被配置为设置参考器件。垫层晶圆设置于器件晶圆上，垫层晶圆包括多个垫层区，垫层区包括第一子部和第二子部；第二子部与第一子部相连。其中，一个参考器件区设置于第一子部围成的区域内，且第二子部在器件晶圆上的正投影覆盖参考器件。

参考器件被配置为输出基准信号，以便于晶圆级封装结构能够实现以基准信号为基础，校正或判断实际输出的信号的精准度，提高晶圆级封装结构划片后的单独的结构的性能。其中，垫层晶圆的第二子部在器件晶圆上的正投影覆盖参考器件，降低外界电磁波对参考器件输出的基准信号的数值的影响，提高基准信号的精度。

在一些示例中，晶圆级封装结构还包括多个功能器件区；功能器件区被配置为设置功能器件，并输出感应信号。垫层区具有过孔；过孔在器件晶圆上的正投影的边界，围绕功能器件区。沿远离器件晶圆的方向，过孔的截面面积递增。

在一些示例中，功能器件区设置于第一子部围成的区域内；第二子部在器件晶圆上的正投影，与功能器件无交叠。

在一些示例中，垫层区还包括至少一个阻挡层；至少一个阻挡层设置于该垫层区的第二子部靠近参考器件的一侧，且与第二子部连接；阻挡层在器件晶圆上的正投影覆盖参考器件，被配置为阻挡电磁波照射到参考器件上。

在一些示例中，晶圆级封装结构还包括封帽晶圆，封帽晶圆设置于垫层晶圆远离器件晶圆的一侧；封帽晶圆、多个垫层区和器件晶圆围成多个密闭的空腔；一个参考器件区与一个功能器件区为一组；至少一组功能器件区和参考器件区位于一个空腔内。

在一些示例中，晶圆级封装结构还包括至少一个缓冲件；至少一个缓冲件位于器件晶圆和封帽晶圆之间，且一端与器件晶圆连接，另一端与封帽晶圆连接。

在一些示例中，垫层区还包括至少一个个吸气剂；吸气剂位于空腔内；吸气剂在器件晶圆上的正投影与功能器件区在器件晶圆上的正投影无交叠；和/或，所述垫层区包括阻挡层的情况下，阻挡层包括吸气剂。