[发明专利]压力传感器的封装方法

说明书

本发明揭示了一种压力传感器的封装方法，在所述压力传感器的封装方法中，在所述钝化层上键合一基板，所述基板覆盖所述第一开口，形成第二空腔，从而通过所述基板将压力传感器的第二空腔进行密封，通过晶圆级封装的方法，降低封装工艺的复杂度；并且，在所述基板和钝化层中形成通孔结构，可以实现将器件结构的电性引出，实现了将所述芯片(控制电路)与压力传感器在纵向上集成起来，有利于减小封装结构的横向面积。

技术领域

本发明涉及微机电系统技术领域，特别是涉及一种压力传感器的封装方法。

背景技术

微机电系统(Microelectro Mechanical Systems，简称MEMS)是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域，是一种采用半导体工艺制造微型机电器件的技术。与传统机电器件相比，MEMS器件在耐高温、小体积、低功耗方面具有十分明显的优势。经过几十年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一，它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。

压力传感器是一种将压力信号转换为电信号的换能器。根据工作原理的不同分为电阻式压力传感器和电容式压力传感器。其中，电容式压力传感器的原理为通过压力改变顶部电极和底部电极之间的电容，以此来测量压力。

为了实现MEMS器件与其它器件实现整合，往往需要将MEMS器件与CMOS器件集成，并将集成后的器件进行封装。在现有技术中，先将集成MEMS器件与CMOS器件的芯片(chip)单独进行封装，封装方法复杂，成本高，效率低。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种压力传感器的封装方法，减小了器件的横向尺寸，实现了晶圆级封装，提高了器件的性能，降低了成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种压力传感器的封装方法，包括：

提供半导体晶圆，所述半导体晶圆包括多个芯片，所述芯片包括感应区以及封装区，所述芯片内设置有控制电路以及位于所述控制电路上的层间介质层，所述层间介质层中形成有第一互连结构，所述封装区的层间介质层暴露出所述第一互连结构的顶部，所述第一互连结构与所述控制电路电连接，所述芯片上形成有一钝化层，所述钝化层和所述感应区的层间介质层之间形成第一空腔，所述第一空腔的顶壁形成有顶部电极，所述第一空腔的底壁形成有底部电极；

选择性刻蚀所述钝化层，在所述钝化层中形成第一开口以及第二开口，所述第二开口位于所述第一开口中，所述第一开口至少位于部分所述第一空腔上，所述第二开口暴露出所述第一空腔上的部分所述顶部电极；

在所述封装区上的钝化层中形成一钝化层通孔，所述钝化层通孔暴露出所述第一互连结构的顶部；

在所述钝化层上键合一基板，所述基板覆盖所述第一开口，形成第二空腔；

在所述封装区上的基板中形成一基板通孔，所述基板通孔和所述钝化层通孔导通；

在所述基板通孔和钝化层通孔中填充导电材料形成通孔结构；

在所述基板上形成垫片，所述垫片导通所述通孔结构。

进一步的，在所述感应区上的基板上形成通气孔，所述通气孔导通所述第二空腔。

进一步的，在所述封装区上的基板中形成一基板通孔的步骤之前，还包括：

对所述基板背离所述钝化层的一面进行减薄。

进一步的，在所述基板上形成垫片的步骤之后，还包括：

在所述基板上形成保护层，所述保护层暴露出所述垫片，并且，所述保护层至少暴露出部分所述感应区上的基板。

进一步的，所述芯片晶圆级封装方法还包括：

将所述垫片通过一焊接部与一电路板键合在一起；