[发明专利]气密性射频MEMS器件的制作方法及气密性射频MEMS器件

说明书

本发明公开了一种气密性射频MEMS器件的制作方法及气密性射频MEMS器件，其中，该方法包括如下步骤：在衬底圆片上加工出TGV填实通孔结构；沉积生长出第一SiOsubgt;2/subgt;介质层，加工出传输线路及第一焊盘；沉积生长出第二SiOsubgt;2/subgt;介质层，加工出层间互联通孔结构；沉积生长出第三SiOsubgt;2/subgt;介质层，加工出下拉电极和第二焊盘；沉积生长出第四SiOsubgt;2/subgt;介质层，加工出接触凸点；沉积牺牲层，加工出键合环、锚点和上极板；释放牺牲层；制作封装盖板；进行圆片级金属键合；进行晶圆级植锡球并进行划片，从而得到最终的所述气密性射频MEMS器件。该方法制作出的气密性射频MEMS器件结构可靠，气密性好，射频性能好，寄生效应低，生产效率高，生产成本低，适于批量生产。

技术领域

本发明涉及气密性射频MEMS器件技术领域，尤其是涉及一种气密性射频MEMS器件的制作方法及气密性射频MEMS器件。

背景技术

射频微机电系统(射频 MEMS) 是MEMS技术的重要应用领域之一，也是二十世纪九十年代以来MEMS领域的研究热点。射频微机电系统器件具有高隔离度、低损耗、高线性度、低功耗、宽频带等优异的微波性能，同时具有尺寸小、易于集成的特点。射频 MEMS用于射频和微波频率电路中的信号处理，是一项将能对现有雷达和通讯中射频结构产生重大影响的技术。然而由于射频 MEMS本身具有传统IC不可比拟的特殊的结构，对封装形式及可靠性要求更为严格，具有高可靠性封装结构的射频MEMS器件成为当前MEMS研究的关键领域之一。

在射频 MEMS器件中至少会用到一种金属（金或铝等）作为薄结构材料，因此对射频器件的封装必须是低温封装，以避免高温对结构的影响；射频 MEMS器件中包含有可动悬臂梁或者双端固支梁结构，容易受到外界环境中水汽及一些杂质的影响而发生粘连失效，所以针对射频 MEMS芯片的封装必须采用气密性密封封装。现有技术中，金-硅、硅硅熔融、阳极键合等键合温度＞300℃的封装形式均不适用于射频 MEMS器件。有机粘结剂键合封装工艺可以实现低温封装及引线的横向互连，但有机材料封装的气密性相对金属封装要低很多；采用金属封装时虽然可以保证封装的强度及气密性，但现有技术中无法实现引线的横向互连信号引出，必须使用通孔信号引出工艺，而位于腔体内的通孔同样增加了漏气的几率。同时，封装上盖及金属封装密封环的引入，会给射频信号传输线带来额外的寄生效应，影响器件的射频性能。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种制造具有气密性封装结构的射频MEMS器件的制作方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种气密性射频MEMS器件的制作方法，制作出的气密性射频MEMS器件结构可靠，气密性好，射频性能好，寄生效应低，生产效率高，生产成本低，适于批量生产。

根据本发明第一方面实施例的气密性射频MEMS器件的制作方法，包括如下步骤：

S1：在衬底圆片上加工出TGV填实通孔结构，从而形成第一中间产品件；

S2：在所述第一中间产品件的上表面上沉积生长出第一SiO₂介质层，在所述第一SiO₂介质层中加工出传输线路及第一焊盘，所述传输线路及所述第一焊盘分别与对应的所述TGV填实通孔结构电连接，从而形成第二中间产品件；

S3：在所述第二中间产品件的上表面上沉积生长出第二SiO₂介质层，在所述第二SiO₂介质层中加工出层间互联通孔结构，所述层间互联通孔结构与所述第一焊盘电连接，从而形成第三中间产品件；

S4：在所述第三中间产品件的上表面上沉积生长出第三SiO₂介质层，在所述第三SiO₂介质层中加工出下拉电极和第二焊盘，所述第二焊盘与所述层间互联通孔结构电连接，从而形成第四中间产品件；