用于感测的封装结构及其制作方法技术

本发明专利技术提供了用于感测的封装结构及其制作方法，其中，用于感测的封装结构包括衬底、器件结构、以及具有环形开口部的顶盖体，旨在通过设置贯穿于器件结构、氧化层以及部分顶盖体的至少一个导电结构，以将所述顶盖体通过至少一个导电结构与位于所述衬底上的接地端子电连接，以解决由于SOI键合技术中的氧化层的存在所导致的氧化层的上下层电互联困难的问题，实现了将所述顶盖体与位于衬底上的接地端子电连接，从而显著提升了用于感测的封装结构产品的屏蔽性能以及提升了用于感测的封装结构的可靠性。的可靠性。的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
用于感测的封装结构及其制作方法


[0001]本专利技术涉及封装
，更为具体的说涉及一种用于感测的封装结构及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着电子元件的制造发展，微机电系统技术是近年来高速发展的一项高新技术，在惯性、压力传感器等领域有着许多应用。微机电系统的器件结构一般通过电容、电阻等来感知器件所受压力、加速度与角速度等的大小，而电容、电阻的改变主要由器件结构内部的弹簧等效系统来产生，因此，此类微机电系统的器件结构均具有敏感的感测元件（可移动元件），通常通过将器件结构与一个类似帽子的顶盖体密封在一起来形成对器件结构内部的感测元件（可移动元件）的保护。
[0003]图1是现有技术提供的一种用于感测的封装结构的示意图。如图1所示，该用于感测的封装结构中，盖顶结构120与器件层114之间通过粘接界面128处通过底部粘接环130进行界面结合，底部粘结环130是或包括金或一些其它适合的材料，所述材料允许低温(例如，小于200摄氏度)下的共熔粘结，器件层114与支撑衬底301之间通过绝缘氧化层112固定连接。盖顶结构120由于存在悬空无法接地的问题，导致现有的用于感测的封装结构屏蔽性能较差。虽然现有的方案，也有通过打线的方式实现与地进行连接，但是这种方法，需要在盖顶结构120的表面额外沉积一层金属，再通过打线的方式实现电连接，从而造成封装结构的整体可靠性较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种用于感测的封装结构及其制作方法。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案实现：根据本专利技术的一方面，提供一种用于感测的封装结构，包括：衬底；器件结构，所述器件结构位于所述衬底的一侧之上，所述器件结构包括感测部和支持部，所述支持部环绕所述感测部设置并与所述感测部连接，所述支持部通过键合结构与所述衬底固定连接；顶盖体，所述顶盖体位于所述器件结构背离所述衬底的一侧，所述顶盖体具有环形开口部，所述顶盖体的所述环形开口部与所述器件结构的所述支持部之间通过氧化层键合，并且所述顶盖体通过至少一个导电结构与位于所述衬底上的接地端子电连接；其中，在所述器件结构的厚度方向上，每个所述导电结构贯穿所述器件结构的所述支持部、所述氧化层以及部分贯穿所述顶盖体。
[0006]可选地，所述导电结构是金属体，并且所述金属体从所述器件结构远离所述氧化层一侧的表面露出。
[0007]可选地，所述导电结构包括嵌入顶盖体内的弧形凸缘结构。
[0008]可选地，所述导电结构的整体呈“T”型，所述导电结构在靠近所述键合结构的一侧
还包括与所述导电结构的主延伸方向垂直的导电部，该导电部用于与所述键合结构电连接。
[0009]可选地，所述导电结构的整体呈“锥形”型，所述导电结构还包括除所述弧形凸缘结构以外的剩余部分，其中，在从所述导电结构嵌入顶盖体内的一侧指向所述导电结构靠近所述键合结构一侧的方向上，所述剩余部分的横截面积逐渐增大。
[0010]进一步地，所述键合结构包括：至少一个第一键合体，每个所述第一键合体设置在所述器件结构背离所述氧化层的一侧，并与所述金属体露出所述器件结构的表面相接触；至少一个第二键合体，每个所述第二键合体设置在所述衬底朝向所述器件结构的一侧表面；其中，所述至少一个第一键合体与所述至少一个第二键合体一一对应并键合，并且在所述衬底的厚度方向上，每个所述第一键合体的投影至少部分在与其位置对应的所述第二键合体的投影区域内。
[0011]可选地，所述衬底上还设置有至少一个导电焊盘，其中，每个所述导电焊盘与位于所述衬底上的信号处理电路结构的对应端口电连接，并且所述至少一个第二键合体中的至少一部分与对应的所述导电焊盘通过走线电连接。
[0012]可选地，所述衬底上设置有绝缘层，所述至少一个第二键合体以及所述至少一个导电焊盘均位于所述绝缘层远离所述衬底的一侧，并且所述走线设置于所述绝缘层的内部。
[0013]可选地，所述顶盖体仅通过一个导电结构与位于所述衬底上的接地端子电连接，并且在所述氧化层的厚度方向上，所述导电结构的投影呈环形。
[0014]可选地，所述顶盖体通过多个导电结构与位于所述衬底上的接地端子电连接，并且所述多个导电结构以环形的方式排布。
[0015]可选地，所述器件结构的材料为单晶硅或者多晶硅；所述顶盖体的材料为单晶硅。
[0016]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种用于感测的封装结构的制作方法，所述方法包括：提供衬底；提供器件结构，所述器件结构包括感测部和支持部，所述支持部环绕所述感测部设置并与所述感测部连接；提供具有环形开口部的顶盖体，并将所述顶盖体的所述环形开口部与所述器件结构的所述支持部之间通过氧化层键合；在完成键合后的所述器件结构以及所述顶盖体上制作贯穿所述器件结构的所述支持部、所述氧化层以及部分贯穿所述顶盖体的至少一个导电结构；将完成键合并具有所述导电结构的所述器件结构以及所述顶盖体与所述衬底固定连接，以使所述至少一个导电结构与位于所述衬底上的接地端子电连接。
[0017]可选地，所述在完成键合后的所述器件结构以及所述顶盖体上制作贯穿所述器件结构的所述支持部、所述氧化层以及部分贯穿所述顶盖体的至少一个导电结构包括：在完成键合后的所述器件结构以及所述顶盖体上制作贯穿所述器件结构的所述支持部、所述氧化层以及部分贯穿所述顶盖体的至少一个通孔；在每个所述通孔内填充金属体，并使所述金属体从所述器件结构远离所述氧化层的一侧表面露出，以形成每个所述导电结构。
[0018]可选地，所述将完成键合并具有所述导电结构的所述器件结构以及所述顶盖体与所述衬底固定连接，以使所述至少一个导电结构与位于所述衬底上的接地端子电连接包括：在所述器件结构背离所述氧化层的一侧表面制作至少一个第一键合体，并使所述第一键合体与所述金属体露出所述器件结构的表面相接触；在所述衬底用于安装所述器件结构
的一侧表面上制作至少一个第二键合体，并使所述至少一个第二键合体位置与所述至少一个第一键合体的位置一一对应，其中，所述至少一个第二键合体中至少一部分与所述衬底上的接地端子电连接；将每个所述第一键合体与对应的所述第二键合体键合。
[0019]采用本专利技术实施例提供的用于感测的封装结构及其制作方法，其中，用于感测的封装结构包括衬底、器件结构、以及具有环形开口部的顶盖体，旨在通过设置贯穿于器件结构、氧化层以及部分顶盖体的至少一个导电结构，以将所述顶盖体通过至少一个导电结构与位于所述衬底上的接地端子电连接，以解决由于SOI键合技术中的氧化层的存在所导致的氧化层的上下层电互联困难的问题，实现了将所述顶盖体与位于衬底上的接地端子电连接，从而显著提升了用于感测的封装结构产品的屏蔽性能以及提升了用于感测的封装结构的可靠性。
[0020]进一步地，在将完成键合并具有所述导电结构的所述器件结构以及所述顶盖体与位于所述衬底上的接地端子电连接的过程中，还同时实现了完成键合的所述器件结构以及所述顶盖体与所述衬底之间的固定连接，故节省了制作工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于感测的封装结构，其特征在于，包括：衬底（300）；器件结构（200），所述器件结构（200）位于所述衬底（300）的一侧之上，所述器件结构（200）包括感测部（203）和支持部（201），所述支持部（201）环绕所述感测部（203）设置并与所述感测部（203）连接，所述支持部（201）通过键合结构（400）与所述衬底（300）固定连接；顶盖体（100），所述顶盖体（100）位于所述器件结构（200）背离所述衬底（300）的一侧，所述顶盖体（100）具有环形开口部（101），所述顶盖体（100）的所述环形开口部（101）与所述器件结构（200）的所述支持部（201）之间通过氧化层（102）键合，并且所述顶盖体（100）通过至少一个导电结构（103）与位于所述衬底（300）上的接地端子电连接；其中，在所述器件结构（200）的厚度方向上，每个所述导电结构（103）贯穿所述器件结构（200）的所述支持部（201）、所述氧化层（102）以及部分贯穿所述顶盖体（100）。2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述导电结构（103）是金属体，并且所述金属体从所述器件结构（200）远离所述氧化层（102）一侧的表面露出。3.如权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述导电结构（103）包括嵌入顶盖体（100）内的弧形凸缘结构。4.如权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述导电结构（103）的整体呈“T”型，所述导电结构（103）在靠近所述键合结构（400）的一侧还包括与所述导电结构（103）的主延伸方向垂直的导电部，该导电部用于与所述键合结构（400）电连接。5.如权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述导电结构（103）的整体呈“锥形”型，所述导电结构（103）还包括除所述弧形凸缘结构以外的剩余部分，其中，在从所述导电结构（103）嵌入顶盖体（100）内的一侧指向所述导电结构（103）靠近所述键合结构（400）一侧的方向上，所述剩余部分的横截面积逐渐增大。6.如权利要求3至5中任一项所述的封装结构，其特征在于，所述键合结构（400）包括：至少一个第一键合体（401），每个所述第一键合体（401）设置在所述器件结构（200）背离所述氧化层（102）的一侧，并与所述金属体露出所述器件结构（200）的表面相接触；至少一个第二键合体（402），每个所述第二键合体（402）设置在所述衬底（300）朝向所述器件结构（200）的一侧表面；其中，所述至少一个第一键合体（401）与所述至少一个第二键合体（402）一一对应并键合，并且在所述衬底（300）的厚度方向上，每个所述第一键合体（401）的投影至少部分在与其位置对应的所述第二键合体（402）的投影区域内。7.如权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述衬底（300）上还设置有至少一个导电焊盘（303），其中，每个所述导电焊盘（303）与位于所述衬底（300）上的信号处理电路结构的对应端口电连接，并且所述至少一个第二键合体（402）中的至少一部分与对应的所述导电焊盘（303）通过走线（305）电连接。8.如权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述衬底（300）上设置有绝缘层（304），所述至少一个第二键合体（402）以及所述至少一个导电焊盘（...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄瑞芬，张沛，李诺伦，
申请(专利权)人：苏州敏芯微电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：