有源基板及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种有源基板及其制备方法，有源基板包括：基板，基板的上表面形成有凹槽；MEMS器件，位于凹槽的底部；金属互连结构，与MEMS器件电连接，且自MEMS器件沿凹槽的侧壁延伸至基板的上表面；盖板，盖板卡置于凹槽的内部，以在盖板与MEMS器件底部之间形成密封空腔；第一钝化层，位于基板的上表面上；重新布线层，位于第一钝化层上；第二钝化层，位于第一钝化层的上表面；所述第二钝化层上形成有开口，开口暴露出的部分重新布线层作为焊盘。本发明专利技术提供的有源基板中凹槽与盖板卡置咬合实现盖板的安装，省去了传统的盖板键合工艺；本发明专利技术的有源基板采用盖板将MEMS器件密封在密封空腔内，避免颗粒及湿气等对MEMS器件的影响，提高了MEMS器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
有源基板及其制备方法
本专利技术属于三维封装
，特别是涉及一种有源基板及其制备方法。
技术介绍
三维(3D)封装技术是在X-Y平面的二维封装的基础上向空间发展的高密度封装技术。通讯、计算机、汽车电子、航空航天和其他消费类产品对更轻、更薄、更小的追求推动了微电子封装朝着高密度的三维(3D)封装方向发展。三维(3D)封装不仅提高了封装密度、降低了封装成本,减小了各个芯片之间互连导线的长度，提高了器件的运行速度,而且通过芯片堆叠或封装堆叠的方式，可实现器件功能的增加。三维(3D)封装拥有无可比拟的技术优势,拥有广阔的发展空间。埋置型3D是实现三维(3D)封装的主要途径之一，有着广泛应用。目前器件埋置主要通过刻槽加灌胶或者涂胶方式实现。前者往往需要进行化学机械研磨(CMP)实现表面平整化，后者基于湿法腐蚀所得凹槽往往与埋置器件之间存在较大间隙，会大大影响后续重布线层(RDL)的平整度，基于干法刻蚀凹槽虽可解决这一问题，然而干法刻蚀大大提高了工艺成本。另一方面，对于某些特定器件，如MEMS器件，其往往需要密闭空间，对于此类器件的埋置，现有方案无法满足其要求。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种有源基板及其制备方法，用于解决现有技术中的三维封装技术存在的凹槽于埋置期间之间存在有较大间隙，从而导致重新布线层平整度较差的问题，及无法满足特定器件需要密封空间的需求的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种有源基板，所述有源基板包括：基板，所述基板的上表面形成有凹槽；MEMS器件，位于所述凹槽的底部；金属互连结构，与所述MEMS器件电连接，且自所述MEMS器件沿所述凹槽的侧壁延伸至所述基板的上表面；盖板，所述盖板卡置于所述凹槽的内部，以在所述盖板与所述MEMS器件底部之间形成密封空腔；所述MEMS器件密封于所述密封空腔内；第一钝化层，位于所述基板的上表面上，且覆盖所述金属互连结构及所述盖板的上表面；重新布线层，位于所述第一钝化层上，且与所述金属互连结构电连接；第二钝化层，位于所述第一钝化层的上表面，且覆盖所述重新布线层；所述第二钝化层上形成有开口，所述开口暴露出的部分所述重新布线层作为焊盘。可选地，所述盖板底部的横向尺寸大于所述凹槽底部的横向尺寸且小于所述凹槽顶部的横向尺寸。可选地，所述凹槽的纵截面形状为倒梯形，所述凹槽的侧壁与凹槽底部的夹角为50°～60°。可选地，所述盖板的纵截面形状为倒梯形；所述盖板的侧壁与其相接触的所述凹槽的侧壁相平行。可选地，所述盖板的上表面与位于所述基板上表面的所述金属互连结构的上表面相平齐。可选地，所述有源基板还包括无源器件，所述无源器件位于所述第一钝化层的上表面。本专利技术还提供一种有源基板的制备方法，所述有源基板的制备方法包括如下步骤：1)提供一基板；2)于所述基板的上表面形成凹槽；3)于所述凹槽底部制作MEMS器件；4)于所述基板上制作金属互连结构，所述金属互连结构与所述MEMS器件电连接，且自所述MEMS器件沿所述凹槽的侧壁延伸至所述基板的上表面；5)提供盖板，将所述盖板卡置于所述凹槽内，以在所述盖板与所述MEMS器件底部之间形成密封空腔，并将所述MEMS器件密封于所述密封空腔内；6)于所述基板上形成第一钝化层，所述第一钝化层覆盖位于所述基板上表面的所述金属互连结构及所述盖板的上表面；7)于所述第一钝化层上制备重新布线层，所述重新布线层与所述金属互连结构电连接；8)于所述第一钝化层的上表面制备第二钝化层，所述第二钝化层覆盖所述重新布线层；9)刻蚀所述第二钝化层，以于所述第二钝化层内形成若干个暴露出部分所述重新布线层的开口，暴露出的部分所述重新布线层作为焊盘。可选地，步骤5)中提供的所述盖板底部的横向尺寸大于步骤2)中形成的所述凹槽底部的横向尺寸且小于所述凹槽顶部的横向尺寸。可选地，步骤2)中采用湿法腐蚀工艺于所述基板的上表面形成所述凹槽，所述凹槽的纵截面形状为倒梯形，所述凹槽的侧壁与凹槽的底部的夹角为50°～60°。可选地，步骤5)中提供的所述盖板的纵截面形状为倒梯形；所述盖板的侧壁与其相接触的所述凹槽的侧壁相平行，所述盖板卡置于所述凹槽内后，所述盖板的上表面与位于所述基板上表面的所述金属互连结构的上表面相平齐。可选地，步骤7)中，于所述第一钝化层上制备重新布线层的同时，还包括于所述第一钝化层的上表面制备无源器件的步骤。如上所述，本专利技术的有源基板及其制备方法，具有以下有益效果：本专利技术提供的有源基板中凹槽与盖板卡置咬合实现盖板的安装，省去了传统的盖板键合工艺；本专利技术的有源基板采用盖板将MEMS器件密封在密封空腔内，不仅避免颗粒等对MEMS器件的污染，也避免了湿气对MEMS器件的影响，提高了MEMS器件的可靠性；本专利技术的有源基板在盖板与凹槽卡置无缝密封的基础上进行基于有机介质层(即第一钝化层)的重新布线层的制作，埋置芯片(MEMS器件)与凹槽之间没有间隙，提高了有机介质层及重新布线层的平整度；本专利技术的有源基板上可以贴装各种芯片和器件，与埋置器件形成三维封装，大大提高了封装密度。附图说明图1显示为本专利技术实施例一中提供的有源基板的制备方法的流程图。图2至图10显示为本专利技术实施例一中提供的有源基板的制备方法中各步骤所得结构的截面结构示意图；其中，图10显示为本专利技术提供的有源基板的截面结构示意图。图11显示为本专利技术提供的有源基板上贴装芯片后的截面结构示意图。组件标号说明10基板11凹槽111密封空腔12MEMS器件13金属互连结构14盖板15第一钝化层16重新布线层17第二钝化层171开口18焊盘19芯片α凹槽侧壁与凹槽底部的夹角具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1～图8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，虽图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。实施例一请参阅图1，本实施例提供提供一种有源基板的制备方法，所述有源基板的制备方法包括如下步骤：1)提供一基板；2)于所述基板的上表面形成凹槽；3)于所述凹槽底部制作MEMS器件；4)于所述基板上制作金属互连结构，所述金属互连结构与所述MEMS器件电连接，且自所述MEMS器件沿所述凹槽的侧壁延伸至所述基板的上表面，并覆盖所述基板的上表面；5)提供盖板，将所述盖板卡置于所述凹槽内，以在所述盖板与所述MEMS器件底部之间形成密封空腔，并将所述MEMS密封于所述密封空腔内；6)于所述基板上形成第一钝化层，所述第一钝化层覆盖位于所述基板上表面的所述金属互连结构及所述盖板的上表面；7)于所述第一钝化层上制备重新布线层，所述重新布线层与所述金属互连结构电连接；8)于所述第一钝化层的上表面制备第二钝化层，所述第二钝化层覆盖所述重新布线层；9)刻蚀所述第二钝化层，以于所述第二钝化层内形成若干个暴露出部分所述重新布线层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有源基板，其特征在于，所述有源基板包括：基板，所述基板的上表面形成有凹槽；MEMS器件，位于所述凹槽的底部；金属互连结构，与所述MEMS器件电连接，且自所述MEMS器件沿所述凹槽的侧壁延伸至所述基板的上表面；盖板，所述盖板卡置于所述凹槽的内部，以在所述盖板与所述MEMS器件底部之间形成密封空腔；所述MEMS器件密封于所述密封空腔内；第一钝化层，位于所述基板的上表面上，且覆盖所述金属互连结构及所述盖板的上表面；重新布线层，位于所述第一钝化层上，且与所述金属互连结构电连接；第二钝化层，位于所述第一钝化层的上表面，且覆盖所述重新布线层；所述第二钝化层上形成有开口，所述开口暴露出的部分所述重新布线层作为焊盘。

【技术特征摘要】
1.一种有源基板，其特征在于，所述有源基板包括：基板，所述基板的上表面形成有凹槽；MEMS器件，位于所述凹槽的底部；金属互连结构，与所述MEMS器件电连接，且自所述MEMS器件沿所述凹槽的侧壁延伸至所述基板的上表面；盖板，所述盖板卡置于所述凹槽的内部，以在所述盖板与所述MEMS器件底部之间形成密封空腔；所述MEMS器件密封于所述密封空腔内；第一钝化层，位于所述基板的上表面上，且覆盖所述金属互连结构及所述盖板的上表面；重新布线层，位于所述第一钝化层上，且与所述金属互连结构电连接；第二钝化层，位于所述第一钝化层的上表面，且覆盖所述重新布线层；所述第二钝化层上形成有开口，所述开口暴露出的部分所述重新布线层作为焊盘。2.根据权利要求1所述的有源基板，其特征在于，所述盖板底部的横向尺寸大于所述凹槽底部的横向尺寸且小于所述凹槽顶部的横向尺寸。3.根据权利要求1所述的有源基板，其特征在于，所述凹槽的纵截面形状为倒梯形，所述凹槽的侧壁与凹槽底部的夹角为50°～60°。4.根据权利要求3所述的有源基板，其特征在于，所述盖板的纵截面形状为倒梯形；所述盖板的侧壁与其相接触的所述凹槽的侧壁相平行。5.根据权利要求1所述的有源基板，其特征在于，所述盖板的上表面与位于所述基板上表面的所述金属互连结构的上表面相平齐。6.根据权利要求1所述的有源基板，其特征在于，所述有源基板还包括无源器件，所述无源器件位于所述第一钝化层的上表面。7.一种有源基板的制备方法，其特征在于，所述有源基板的制备方法包括如下步骤：1)提供一基板；2)于所述基板的上表面形成凹槽；3)于所述凹槽底部制作MEMS器件；4)于所述基板上制作金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐高卫，胡正高，盖蔚，吴亚明，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，中国科学院大学，
类型：发明
国别省市：上海,31