[发明专利]具有低深宽比通孔的圆片级气密性封装工艺

摘要

具有低深宽比通孔的圆片级气密性封装工艺，涉及到一种微机电系统的封装技术。按照本发明所提供的工艺流程设计方案，本发明包括以下步骤：1.淀积；2.密封用空腔和“V”形开口形成；3.光刻通孔；4.形成绝缘层；5.电镀；6.形成阻焊膜；7.焊接；8.填充。要让圆片级封装作为最终外封装直接使用，最困难的问题是将盖子圆片正面或MEMS圆片正面的信号引到在盖子圆片背面或MEMS圆片背面的焊盘上。本发明的目的在于寻求一种具有低深宽比通孔的圆片级气密性封装工艺。即通过在盖子圆片和MEMS圆片之间的金属与金属键合密封一空穴来达到气密性封装MEMS器件的目的。同时，通过“Y”形低深宽比通孔及引线将MEMS信号引到盖子圆片背面的焊盘上。

主权项

1、一种具有低纵深比通孔的圆片级气密性封装工艺，其特征在于，该工艺流程包括以下步骤：a、淀积：将硅基片的两面抛光，作为盖子圆片材料；然后在表面通过氧化或化学气相淀积生长二氧化硅，再用化学气相淀积氮化硅；b、密封用空腔和“V”形开口形成：再在经过上述处理后的盖子圆片的两面涂光刻胶，将盖子圆片通过双面光刻机两面光刻，刻蚀掉暴露部分的氮化硅和二氧化硅，然后用湿法或干法去除光刻胶，再用湿法刻蚀溶液刻蚀硅，在盖子圆片正面形成密封用空腔，在背面形成划片槽空腔，作为“Y”形低深宽比通孔的“V”部分；c、光刻通孔：用湿法刻蚀溶液磷酸或干法去除全部氮化硅，用氢氟酸溶液或缓冲氧化硅腐蚀液去除全部二氧化硅，在背面划片槽空腔对应位置的正面光刻通孔垂直部分；d、形成绝缘层：干法刻蚀垂直通孔，形成通孔垂直部分；用湿法或干法去除光刻胶，通过氧化或化学气相淀积工艺在盖子圆片的硅表面生长或淀积二氧化硅氧化硅，作为绝缘层，然后淀积凸块下金属层，作为电镀种子层和提供电连接的阻焊层材料；e、电镀：用两面光刻机两面光刻盖子圆片，电镀金和焊料，形成密封环、压焊块、引线和焊盘；f、形成阻焊膜：光刻盖子圆片，产生阻焊膜图形，湿法刻蚀掉阻焊膜图形上暴露部分的镀金层和焊料层，然后去除光刻胶，退火形成阻焊膜；g、焊接：对准及加热焊接盖子圆片和具有相应密封环和压焊块的微机电系统圆片，形成密封腔和电连接，用宽刀片切盖子圆片，形成宽划片槽，将相邻盖子的镀金层和焊料层断开；h、填充：用液态绝缘材料，填充划片槽，加热固化，使硅侧壁和盖子圆片上的镀金层和焊料层绝缘；然后通过普通芯片切割方法切割焊接后的微机电系统圆片，得到单个封装好的微机电系统器件。