[发明专利]MEMS封装技术

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及集成电路器件，更具体地，涉及MEMS封装技术。

背景技术

诸如加速度计、压力传感器和麦克风的微电子机械系统(MEMS)器件已经发现广泛应用于许多现代电子器件中。例如，MEMS压力传感器常见于汽车(例如，安全气囊系统)、平板电脑或智能手机中。

发明内容

本发明的实施例提供了一种微电子机械系统(MEMS)封装件，包括：MEMS IC，包括MEMS衬底、设置在所述MEMS衬底上方的介电层和设置在所述介电层上方的压电层，其中，所述介电层包括由介电材料制成的柔性膜片，并且其中，所述压电层包括位于所述柔性膜片上方的压电层开口；CMOS IC，包括CMOS衬底和电互连结构，其中，所述CMOS IC接合至所述MEMS IC，因此所述电互连结构接近所述压电层，并且因此所述CMOS IC包围位于所述柔性膜片上方的后腔；以及支撑层，设置在所述电互连结构和所述压电层之间，所述支撑层具有设置在与所述柔性膜片垂直对准的位置处并且是部分所述后腔的支撑层开口。

本发明的另一实施例提供了一种微电子机械系统(MEMS)封装件，包括：CMOS IC，包括CMOS衬底和设置在所述CMOS衬底上方的电互连结构，其中，所述电互连结构配置为将所述CMOS衬底的器件彼此电连接；介电层，设置在所述电互连结构上方并且包括由介电材料制成的柔性膜片；压电层，设置在所述介电层上方并且具有位于所述柔性膜片上方的压电层开口；以及覆盖衬底，设置在所述压电层上方，所述覆盖衬底具有设置在与所述柔性膜片垂直对准的位置处并且包围位于所述柔性膜片上方的后腔的覆盖衬底开口。

本发明的又一实施例提供了一种制造微电子机械系统(MEMS)封装件的方法，包括：形成由介电材料制成的柔性膜片，所述介电材料对应于介电层并且布置在MEMS衬底上方；在所述柔性膜片和所述介电层上方形成压电层，所述压电层具有与所述柔性膜片垂直对准的开口；在CMOS IC上方形成支撑层，所述支撑层具有与所述柔性膜片垂直对准的开口；以及通过所述压电层和所述支撑层接合所述MEMS衬底和所述CMOS IC，从而包围位于所述柔性膜片上方的后腔。

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。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅仅用于说明的目的。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1示出了微电子机械系统(MEMS)封装件的一些实施例的截面图。

图2示出了MEMS封装件的一些其它实施例的截面图。

图3示出了MEMS封装件的一些其它实施例的截面图。

图4示出了MEMS封装件的一些其它实施例的截面图。

图5示出了用于制造MEMS封装件的方法的一些实施例的流程图。

图6示出了用于制造MEMS封装件的方法的一些实施例的流程图。

图7至图18示出了MEMS封装件在各个制造阶段的一些实施例的一系列截面图。

图19示出了用于制造MEMS封装件的方法的一些实施例的流程图。

图20至图32示出了MEMS封装件在各个制造阶段的一些实施例的一系列截面图。

图33示出了用于制造MEMS封装件的方法的一些实施例的流程图。

图34至图38示出了MEMS封装件在各个制造阶段的一些实施例的一系列截面图。

图39示出了用于制造MEMS封装件的方法的一些实施例的流程图。

图40至图48示出了MEMS封装件在各个制造阶段的一些实施例的一系列截面图。

具体实施方式

本发明提供了许多用于实现本发明的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实施例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。