CN107381496A - 微机电系统（mems）封装件及其制造方法 - Google Patents

微机电系统（mems）封装件及其制造方法 Download PDF

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CN107381496A CN201710242800.8A CN201710242800A CN107381496A CN 107381496 A CN107381496 A CN 107381496A CN 201710242800 A CN201710242800 A CN 201710242800A CN 107381496 A CN107381496 A CN 107381496A
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Abstract

本发明提供了一种用于高质量抗粘滞的具有粗糙度的微机电系统（MEMS）封装件。在支撑器件上方布置器件衬底。器件衬底包括具有粗糙的下表面的可移动元件并且可移动元件布置在腔体内。在支撑器件和器件衬底之间布置介电层。介电层横向围绕腔体。抗粘滞层衬里可移动元件的下表面。本发明也提供了一种用于制造微机电系统(MEMS)封装件的方法。

Description

微机电系统(MEMS)封装件及其制造方法
技术领域
本发明的实施例涉及微机电系统(MEMS)封装件及其制造方法。
背景技术
诸如加速计、压力传感器和陀螺仪的微机电系统(MEMS)器件已经发现被广泛地用于许多现代电子器件。例如，MEMS加速计常见用于汽车(例如，安全气囊系统中)、平板电脑或智能手机中。对于许多应用，MEMS器件电连接至专用集成电路(ASIC)以形成完整的MEMS系统。
发明内容
本发明的实施例提供了一种微机电系统(MEMS)封装件，包括：器件衬底，布置在支撑器件上方，其中，所述器件衬底包括具有粗糙的下表面的可移动元件并且所述可移动元件布置在腔体内；介电层，布置在所述支撑器件和所述器件衬底之间，其中，所述介电层横向围绕所述腔体；以及抗粘滞层，衬里所述可移动元件的下表面。
本发明的另一实施例提供了一种用于制造微机电系统(MEMS)封装件的方法，所述方法包括：在器件衬底的表面上形成热氧化物层，其中，形成所述热氧化物层使所述器件衬底的表面变得粗糙；对所述热氧化物层实施蚀刻以形成开口，所述开口部分地暴露所述器件衬底的表面；形成抗粘滞层，所述抗粘滞层衬里所述器件衬底的部分暴露的表面；以及通过所述热氧化物层将所述器件衬底接合至支撑器件以密闭位于所述支撑器件上方的腔体。
本发明的又一实施例提供了一种微机电系统(MEMS)封装件，包括：覆盖器件，布置在支撑器件上方；器件衬底，布置在所述支撑器件和所述覆盖器件之间，其中，所述器件衬底包括布置在位于所述支撑器件和所述覆盖器件之间的腔体内的可移动元件，并且其中，所述可移动元件的下表面是粗糙的；介电层，布置在所述支撑器件和所述器件衬底之间，其中，所述介电层横向围绕所述腔体；以及抗粘滞层，衬里所述可移动元件的下表面。
附图说明
当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳地理解本发明的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或减小。
图1A示出用于高质量抗粘滞的具有粗糙度的微机电系统(MEMS)封装件的一些实施例的截面图。
图1B示出在图1A的MEMS封装件中的可移动元件的一些实施例的放大的截面图。
图2A示出图1A的MEMS封装件的一些更详细的实施例的截面图。
图2B示出图1A的MEMS封装件的其它更详细的实施例的截面图。
图3至图10示出制造用于高质量抗粘滞的具有粗糙度的MEMS封装件的方法的一些实施例的一系列截面图。
图11示出制造用于高质量抗粘滞的具有粗糙度的MEMS封装件的方法的一些实施例的流程图。
具体实施方式
以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题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以直接接触的方式形成的实施例，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。
而且，为了便于描述，在此可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下”、“在…之上”、“上”等空间相对术语以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且在此使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。
诸如加速计、陀螺仪和压力传感器的一些微机电系统(MEMS)器件包括可移动元件和布置在腔体内的相邻的感测电极。可移动元件配置为与诸如加速度、压力或重力的外部刺激成正比移动。感测电极配置为使用与可移动元件耦接的电容来感测移动的范围。
MEMS器件的一个挑战是粘滞。当可移动元件移动至与腔体的表面连接的这样一个极限时，可移动元件可以粘附至腔体的表面。这样的粘滞降低了MEMS器件的敏感度并且减少了MEMS器件的寿命。解决粘滞的方法是用抗粘滞层涂覆腔体的表面和/或可移动元件的表面。可以通过全氟癸基三氯硅烷(FDTS)与表面上的氢氧化物之间的反应形成抗粘滞层。然而，通常没有热量和等离子体来实施该反应，从而使得该反应的质量取决于FDTS和表面的碰撞。考虑到腔体和/或可移动元件的表面通常是平坦的并且布置在相对于彼此的90度角处，FDTS可以与氢氧化物接触的表面面积可以是最小的并且反应的质量较差。较差的反应质量会导致抗粘滞层具有较差的厚度均匀性和/或较差的覆盖。
本发明是针对用于高质量的抗粘滞的具有粗糙度的MEMS封装件。在一些实施例中，器件衬底布置在支撑器件上方并且被覆盖器件覆盖。器件衬底包括布置在支撑器件和覆盖器件之间的腔体内的可移动元件，并且可移动元件包括粗糙的表面。抗粘滞层衬里粗糙的表面和位于腔体内的器件衬底和覆盖器件的其它表面。
有利地，由于粗糙表面的粗糙度，腔体的表面和可移动元件的粗糙表面之间粘滞的可能性是低的。粗糙度(通过峰和谷的方式)使可以与腔体表面连接的粗糙表面的表面面积最小化。此外，在通过FDTS形成抗粘滞层的地方，粗糙度增加了在可移动元件上FDTS可以与氢氧化物接触的表面面积，因此增加了抗粘滞层的质量。甚至，可以形成MEMS封装件而不需要额外的掩模(这将增加成本)，并且不影响器件衬底与覆盖和支撑器件之间的接合界面。
参照图1A，提供了用于高质量抗粘滞的具有粗糙度的MEMS封装件的一些实施例的截面图100A。如图所示，MEMS器件衬底102布置在支撑器件104上方并且被覆盖器件106覆盖。MEMS器件衬底102接合至支撑器件104和覆盖器件106，并且通过衬底间介电(ISD)层108与支撑器件104隔开。在一些实施例中，MEMS器件衬底102熔融接合至覆盖器件106和/或通过MEMS器件衬底102和支撑器件104的相应的接合环110、112共晶地接合至支撑器件104。此外，在一些实施例中，支撑器件104和/或覆盖器件106是集成电路(IC)。
MEMS器件衬底102的可移动元件114(例如，质量块)悬置在腔体116内，腔体116限定在支撑器件104和覆盖器件106之间，并且配置为在腔体116内与诸如加速度的外部刺激成正比移动。MEMS器件衬底102的下表面118(包括可移动元件114的下表面120)在腔体116内是粗糙的。例如，MEMS器件衬底102的下表面118可以具有位于腔体116内的锯齿轮廓和/或可变尺寸的峰和谷。这样，例如，MEMS器件衬底102也可以称为粗糙层。抗粘滞层122布置在腔体116内并且衬里覆盖器件106和位于腔体116内的MEMS器件衬底102的表面，该表面包括可移动元件下表面120。
可移动元件下表面120上的粗糙度有利地降低了可移动元件114和支撑器件104的上表面124之间粘滞的可能性。粗糙度减少了可以与支撑器件上表面124接触的可移动元件下表面120的表面面积的量。例如，如果可移动元件114朝向支撑器件上表面124移动，可移动元件下表面120的最大的突起将首先与支撑器件上表面124连接并且阻止可移动元件下表面120的其它区域与支撑器件上表面124连接并且粘滞至支撑器件上表面124。此外，在使用FDTS和氢氧化物之间的反应形成抗粘滞层122的地方，可移动元件下表面120上的粗糙度有利地增加了用于反应的表面面积并且因此增加了可移动元件下表面120上的抗粘滞层122的质量。这样，与在其它平坦的表面上相比，在可移动元件下表面120上的抗粘滞层122的厚度更加均匀。
参照图1B，提供了可移动元件下表面120的一些实施例的放大的截面图100B。如图所示，尽管可移动元件上表面126与可移动元件下表面120共享了一个共同的占有面积，可移动元件下表面120的表面面积大于可移动元件114的上表面126的表面面积。这是因为可移动元件下表面120是粗糙的并且跨距为三维，而可移动元件上表面126是大致平坦的并且限制为二维。在通过FDTS形成抗粘滞层122的地方，相比于抗粘滞层122的其它区域，可移动元件下表面120的增加的表面面积增加了可移动元件下表面120上的抗粘滞层122的区域128的质量。例如，可移动元件下表面120上的抗粘滞层122的厚度T1可以是大致均匀的，而可移动元件上表面126上的抗粘滞层122的厚度T2是大致不均匀的。
在其它实施例中，虽然可移动元件114示出和描述为悬置在支撑器件104和覆盖器件106之间的腔体116内，但是可以省略覆盖器件106并且可移动元件114可以是覆盖腔体116的柔性膜。在这样的实施例中，可移动元件114限定了腔体116的上表面并且配置为与诸如压力的外部刺激成正比偏转。例如，这样的配置可以用于感测腔体116和MEMS封装件的外部环境之间的压力差。
参照图2A，提供了图1A的MEMS封装件的一些更详细的实施例的截面图200A。如图所示，支撑器件104包括布置在支撑衬底204的上表面上的器件区202和覆盖器件区202和支撑衬底204的互连结构206。器件区202包括诸如晶体管、光电二极管、存储器单元等的电子器件208、210、212。例如，支撑衬底204可以是诸如块状硅衬底的块状半导体衬底或绝缘体上硅(SOI)衬底。
互连结构206互连器件区202中的电子器件208、210、212。导电层214、216的堆叠件(仅用虚线表示其中的两个)布置在包括多个层间介电(ILD)层和钝化层的介电区218内。导电层214、216包括诸如线和焊盘的独立部件220、222(仅用虚线表示其中的一些)，并且最顶部导电层216包括支撑接合环112和固定的感测电极224。支撑接合环112横向延伸以围绕位于支撑器件104上方的腔体116，并且在腔体116下面布置固定的感测电极224。通孔226、228(仅用虚线表示其中的一些)布置在介电区218中且在导电层214、216之间以互连导电层214、216。同样地，接触件230(仅用虚线表示其中的一个)布置在介电区218中且在最底部导电层(未用虚线示出)和器件区202之间以将器件区202连接至最底部导电层。例如，导电层214、216、通孔226、228和接触件230可以是诸如铜、铝铜或钨的金属或一些其它导电材料。例如，介电区218可以是或另外包括氧化物、低k电介质(即，具有小于约3.9的介电常数的电介质)或一些其它介电材料。
在支撑器件104上方且在支撑器件104和MEMS器件衬底102之间堆叠ISD层108和器件接合环110。ISD层108和器件接合环110横向围绕腔体116并且在支撑接合环112和器件接合环110之间的界面处将MEMS器件衬底102接合至支撑器件104。在器件接合环110上方且在器件接合环110和MEMS器件衬底102之间布置ISD层108。例如，ISD层108可以是热氧化物或一些其它介电材料。器件接合环110位于ISD层108之下并且与支撑接合环112连接。在一些实施例中，器件接合环110以共晶接合与支撑接合环112连接。此外，器件接合环110与支撑接合环112重叠并且具有与支撑接合环112相似或相等尺寸(例如，就面积而言)的环状占有面积。例如，器件接合环110可以是锗或一些其它导电材料。
MEMS器件衬底102布置在支撑器件104上方并且通过ISD层108和器件接合环110接合至支撑器件104。MEMS器件衬底102包括固定的区域232和可移动元件114(例如，可移动区域)，并且例如可以是诸如单晶硅衬底的块状半导体衬底。固定的区域232对应于MEMS器件衬底102的相对于可移动元件114固定的区域。可移动元件114对应于悬置在腔体116内且位于固定的感测电极224上方的MEMS器件衬底102的区域，并且可移动元件114配置为在腔体116内与诸如加速度的外部刺激成正比移动。通过将可移动元件114连接至固定的区域232的一个或多个悬臂梁或弹簧(未示出)来悬置可移动元件114。此外，可移动元件114包括可移动感测电极(未示出)，通过延伸穿过MEMS器件衬底102和ISD介电层108至例如器件接合环110的衬底通孔(TSV)234、236将可移动感测电极电耦接至支撑器件104。例如，TSV 234、236可以包括金属或一些其它导电材料。
覆盖器件106布置在MEMS器件衬底102上方并且接合至MEMS器件衬底102。在一些实施例中，通过熔融接合或混合接合在覆盖器件106和MEMS器件衬底102之间的界面处将覆盖器件106接合至MEMS器件衬底102。例如，混合接合可以包括介电材料之间的接合界面和诸如金属的一些其它材料之间的接合界面。覆盖器件106限定了腔体116的上表面并且在一些实施例中包括限定腔体116的上部区域的下凹槽238。例如，覆盖器件106可以是IC或诸如块状硅衬底的块状半导体衬底。
抗粘滞层122衬里MEMS器件衬底102的下表面118(包括可移动元件114的下表面120)。MEMS器件下表面118和可移动元件下表面120是粗糙的并且可以具有例如变化尺寸的齿的锯齿轮廓。此外，抗粘滞层122衬里腔体116内的MEMS器件衬底102和覆盖器件106的其它表面(诸如覆盖器件106的下凹槽238)。抗粘滞层122是配置为减少可移动元件114和腔体116的表面之间的粘滞的材料。例如，抗粘滞层122可以是FDTS单层或一些其它自组装的单层(SAM)。FDTS单层来源于FDTS与MEMS器件衬底102和覆盖器件106的表面上的氢氧化物之间的反应。
在操作中，可移动元件114在腔体116内与诸如加速度的外部刺激成正比移动。例如，随着MEMS封装件的加速，可移动元件114在腔体116内与加速度成正比移动。然后使用耦接在固定的感测电极224和可移动感测电极(未示出)之间的电容测量可移动元件114的移动并间接地测量外部刺激。
在一些示例中，可移动元件114可以不受限制地移动并且与腔体116的表面连接，从而打开了可移动元件114和表面之间粘滞的可能性。然而，由于抗粘滞层122和MEMS器件下表面118上的粗糙度，存在粘滞的有利地低可能性。粗糙度使可以与支撑器件104的上表面124接触的可移动元件下表面120上的表面面积的量最小化。此外，在抗粘滞层122是FDTS单层的地方，可移动元件下表面120上的粗糙度增加了可移动元件下表面120上的抗粘滞层122的质量，由于其质量取决于可移动元件下表面120上的表面面积的量并且粗糙度增加了表面面积。
参照图2B，提供了图1A的MEMS封装件的其它更详细的实施例的截面图200B。如图所示，省略覆盖器件106(见图2A)。此外，可移动元件114是限定腔体116的上表面的柔性膜并且配置为与诸如压力的外部刺激成正比偏转。甚至，在一些实施例中，支撑器件104通过熔融接合接合至MEMS器件衬底102和/或通过支撑器件104的接合焊盘240、242电耦接至MEMS器件衬底102。
虽然可移动元件114的位置示出和描述为被耦接在图2A和图2B中的感测电极之间的电容确定，但是可以采用其他方法以感测腔体116内的可移动元件114的位置。例如，可以采用可选的方法以感测腔体116内的可移动元件114的位置。
参照图3至图10，提供了制造用于高质量抗粘滞的具有粗糙度的MEMS封装件的方法的一些实施例的一系列截面图。例如，截面图对应于在制造的各个阶段处的图1A的MEMS封装件。
如图3的截面图300所示，MEMS器件衬底102布置在覆盖器件106上方并且接合至覆盖器件106。在一些实施例中，在MEMS器件衬底102和覆盖器件106之间的界面302处，通过熔融接合来接合MEMS器件衬底102和覆盖器件106。例如，MEMS器件衬底102和覆盖器件106可以是诸如块状单晶硅衬底的块状半导体衬底。覆盖器件106包括布置在覆盖器件106的上侧上且介于覆盖器件106和MEMS器件衬底102之间的凹槽238。在一些实施例中，在覆盖器件106和MEMS器件衬底102接合在一起之前，通过光刻(未示出)形成凹槽238。例如，可以形成光刻胶层并且在覆盖器件106上图案化光刻胶层。然后可以对覆盖器件106应用蚀刻剂同时光刻胶层选择性地掩模覆盖器件。
如图3的截面图300所示，削薄MEMS器件衬底102至期望的厚度T。在一些实施例中，通过化学机械抛光(CMP)工艺和/或回蚀刻削薄MEMS器件衬底102。
如图4的截面图400所示，在MEMS器件衬底102上方形成ISD层108。ISD层108是诸如二氧化硅的氧化物并且通过热氧化形成。在实施热氧化中，耗费与ISD层108相邻的MEMS器件衬底102的区域并通过氧化剂和MEMS器件衬底102之间的反应转换为ISD层108。将氧化剂引入到MEMS器件衬底102的环境中并且在MEMS器件衬底102中扩散以与MEMS器件衬底102反应。例如，氧化剂可以是水蒸汽或分子氧，并且在高温(例如，在约摄氏800度至1200度之间)处引入。该反应导致MEMS器件衬底102的表面118是粗糙的。例如，MEMS器件衬底102的表面118可以具有变化尺寸的齿的锯齿轮廓。这样，例如，MEMS器件衬底102也可以称为粗糙层。
如图5的截面图500所示，对ISD层108实施第一蚀刻以去除位于覆盖器件106的凹槽238上方的ISD层108的区域(即，以形成开口)。在一些实施例中，该区域限制为直接在凹槽238上方。通过去除凹槽238上方的ISD 108的区域，部分地暴露MEMS器件衬底102的粗糙的表面118。
在一些实施例中，用于实施第一蚀刻的工艺包括在ISD层108上方沉积和图案化第一光刻胶层。例如，可以图案化第一光刻胶层以掩模横向围绕凹槽238的ISD层108的区域。可以有利地用与用于形成凹槽238相同的光刻掩模实施图案化，从而使得不需要额外的掩模以图案化光刻胶层。此后，对ISD层应用诸如干蚀刻剂或湿蚀刻剂的一种或多种蚀刻剂502，同时使用第一图案化的光刻胶层504作为掩模。实施第一蚀刻后，去除或另外剥离第一图案化的光刻胶层504。
如图6的截面图600所示，在ISD层108和MEMS器件衬底102上方形成接合环层602。例如，可以由锗或能够共晶接合的一些其它材料形成接合环层602。在一些实施例中，使用诸如化学汽相沉积或物理汽相沉积的汽相沉积技术或原子层沉积形成接合环层602。
如图7的截面图700所示，对接合环层602实施第二蚀刻(见图6)以形成横向围绕凹槽238的器件接合环110。在一些实施例中，用于实施第二蚀刻的工艺包括在接合环层602上方沉积和图案化第二光刻胶层。例如，可以图案化第二光刻胶层以掩模对应于器件接合环110的接合环层602的区域。此后，对接合环层602应用诸如干蚀刻剂或湿蚀刻剂的一种或多种蚀刻剂702，同时使用第二图案化的光刻胶层704作为掩模。实施第二蚀刻后，去除或另外剥离图案化的光刻胶层704。
如图8的截面图800所示，对MEMS器件衬底102实施第三蚀刻以形成位于凹槽238上方的可移动元件114。在一些实施例中，用于实施第三蚀刻的工艺包括在ISD层108和MEMS器件衬底102上方沉积和图案化第三光刻胶层。例如，可以图案化第三光刻胶层以掩模对应于可移动元件114的MEMS器件衬底102的区域以及横向围绕凹槽238的MEMS器件衬底102和ISD层108的区域。此后，对MEMS器件衬底102应用诸如湿蚀刻剂或干蚀刻剂的一种或多种蚀刻剂802，同时使用第三图案化的光刻胶层804作为掩模。实施第三蚀刻后，去除或另外剥离第三图案化的光刻胶层804。
如图9的截面图900所示，形成抗粘滞层122，抗粘滞层122衬里凹槽238的表面902(仅用虚线表示其中的一个)和位于凹槽238上方的MEMS器件衬底102的表面(诸如位于凹槽238上方的部分粗糙表面118)。在一些实施例中，通过将表面暴露于FDTS来形成抗粘滞层122。例如，在没有热量和等离子体的情况下，FDTS可以暴露于表面。FDTS与表面上的羟基(-OH)基团反应以终止表面的悬空键并且共价地接合至表面。由于范德华分子间作用力，FDTS反应并共价地接合以形成抗粘滞层122作为自对准的FDTS单层。有利地，由于粗糙表面118的表面面积大于平坦的表面，因此在粗糙表面118上的抗粘滞层122的质量比在其它表面上的更好(例如，更加均匀)。
FDTS反应取决于表面上的羟基(-OH)基团。因此，在一些实施例中，在形成抗粘滞层122前水解表面。水解作用可以包括对表面应用诸如去离子或蒸馏水的净化水。此外，通过酸或碱可以增强水解作用。在一些实施例中，水解作用包括用酸性溶液处理表面。例如，可以用包括氢氟酸(诸如稀释的氢氟酸(DHA))的溶液或缓冲氧化物蚀刻(BOE)处理表面。
如图10的截面图1000所示，MEMS器件衬底102和覆盖器件106旋转108度并且接合至支撑器件104。例如，支撑器件104可以是IC或块状半导体衬底。在一些实施例中，MEMS器件衬底102通过支撑器件104的支撑接合环112共晶地接合至支撑器件104。支撑接合环112具有与器件接合环110相同或相似的占有面积，并且可以是例如铝铜或能够共晶接合的一些其它材料。
参照图11，提供了制造用于高质量抗粘滞层的具有粗糙度的MEMS封装件的方法的一些实施例的流程图1100。
在1102处，将MEMS器件衬底接合至覆盖器件。覆盖器件包括位于覆盖器件和MEMS器件衬底之间的凹槽。见，例如，图3。
在1104处，在MEMS器件衬底上形成与覆盖器件相对的热氧化物层。形成热氧化物层使在MEMS器件衬底与热氧化物层的界面处的MEMS器件衬底变得粗糙。见，例如，图4。
在1106处，对热氧化物层实施第一蚀刻以去除位于覆盖器件中的凹槽上方的热氧化物层的区域。第一蚀刻暴露MEMS器件衬底的粗糙表面。见，例如，图5。
在1108处，在热氧化物层上形成器件接合环。见，例如，图6和图7。
在1110处，对MEMS器件衬底实施第二蚀刻以在凹槽上方形成可移动元件。见，例如，图8。
在1112处，形成衬里粗糙的表面和凹槽的表面的FDTS单层。见，例如，图9。
在1114处，覆盖器件和MEMS器件衬底通过热氧化物层接合至支撑器件。见，例如，图10。
有利地，可以实施该方法而不影响MEMS器件衬底和覆盖器件之间的接合质量。此外，该方法不增加额外的掩模，有利地保持了低成本。甚至，该方法有利地获得了可移动元件和支撑器件之间的低粘滞。
流程图1100是针对图1A和图2A的MEMS封装件，根据图2B的实施例，在一些实施例中可以省略步骤1102、1108和1110以形成MEMS封装件。此外，虽然通过流程图1100描述的方法在本文中示出和描述为一系列的步骤或事件，但是将理解，这些步骤或事件的示出的顺序不应解释为限制意义。例如，一些步骤可以以不同的顺序发生和/或与除了本文描述和示出之外的其他步骤或事件同时发生。此外，并不要求所有示出的步骤都用于实施本文描述的一个或多个方面或实施例，并且可以在一个或多个分离的步骤和/或阶段中进行本文描述的一个或多个步骤。
因此，由上文可以理解，本发明提供了一种MEMS封装件。在支撑器件上方布置器件衬底。器件衬底包括具有粗糙的下表面的可移动元件并且可移动元件布置在腔体内。在支撑器件和器件衬底之间布置介电层。介电层横向围绕腔体。抗粘滞层衬里可移动元件的下表面。
在上述MEMS封装件中，还包括：覆盖器件，布置在所述器件衬底上方并且限定所述腔体的上表面，其中，所述可移动元件悬置在所述腔体内。
在上述MEMS封装件中，还包括：覆盖器件，布置在所述器件衬底上方并且限定所述腔体的上表面，其中，所述可移动元件悬置在所述腔体内，其中，所述腔体包括位于所述覆盖器件的下侧上的凹槽，并且其中，所述抗粘滞层衬里所述覆盖器件的下侧上的所述凹槽。
在上述MEMS封装件中，其中，所述介电层是热氧化物层，并且其中，所述器件衬底是单晶硅。
在上述MEMS封装件中，其中，所述介电层直接邻接所述器件衬底。
在上述MEMS封装件中，其中，所述器件衬底的下表面是粗糙的并且包括所述可移动元件的下表面。
在上述MEMS封装件中，其中，所述可移动元件的下表面包括锯齿轮廓。
在上述MEMS封装件中，其中，所述可移动元件配置为在所述腔体内与外部刺激成正比移动。
在上述MEMS封装件中，其中，所述抗粘滞层是全氟癸基三氯硅烷(FDTS)单层。
在上述MEMS封装件中，其中，衬里所述可移动元件的下表面的所述抗粘滞层的区域具有大致均匀的厚度，而位于所述区域上方的所述抗粘滞层的另外的区域具有大致不均匀的厚度。
在其他实施例中，本发明提供了用于制造MEMS封装件的方法。在器件衬底的表面上形成热氧化物层。形成热氧化物层使器件衬底的表面变得粗糙。对热氧化物层实施蚀刻以形成部分地暴露器件衬底的表面的开口。形成衬里器件衬底的部分暴露的表面的抗粘滞层。器件衬底通过热氧化物层接合至支撑器件以密闭支撑器件上方的腔体。
在上述方法中，还包括：在所述器件衬底的与覆盖器件相对的侧上形成所述热氧化物层；以及通过所述开口对所述器件衬底实施第二蚀刻以在所述器件衬底中形成可移动元件，所述可移动元件包括粗糙的表面。
在上述方法中，还包括：将所述器件衬底接合至覆盖器件，所述覆盖器件具有布置在所述器件衬底和所述覆盖器件之间的凹槽。
在上述方法中，还包括：将所述器件衬底接合至覆盖器件，所述覆盖器件具有布置在所述器件衬底和所述覆盖器件之间的凹槽，还包括：使用掩模对所述覆盖器件实施第二蚀刻以形成所述凹槽；以及使用所述掩模对所述热氧化物层实施所述蚀刻。
在上述方法中，其中，形成所述热氧化物层包括：使氧化剂与所述器件衬底的单晶硅反应以使所述器件衬底的表面变得粗糙。
在上述方法中，还包括：形成直接邻接所述器件衬底的所述热氧化物层。
在上述方法中，还包括：其中，形成所述抗粘滞层包括：使全氟癸基三氯硅烷(FDTS)与所述器件衬底的表面上的羟基基团反应。
在上述方法中，还包括：其中，形成所述抗粘滞层包括：使全氟癸基三氯硅烷(FDTS)与所述器件衬底的表面上的羟基基团反应，其中，形成所述抗粘滞层包括：通过水解作用以在所述器件衬底的表面上形成羟基基团。
在上述方法中，其中，形成所述抗粘滞层包括：在所述器件衬底的表面上形成具有大致均匀的厚度的所述抗粘滞层，并且在所述腔体的平坦的表面上具有大致不均匀的厚度。
在又一其他实施例中，本发明提供一种MEMS封装件。在支撑器件上方布置覆盖器件。在支撑器件和覆盖器件之间布置器件衬底。器件衬底包括布置在支撑器件和覆盖器件之间的腔体中的可移动元件。可移动元件的下表面是粗糙的。介电层布置在支撑器件和器件衬底之间。介电层横向围绕腔体。抗粘滞层衬里可移动元件的下表面。
上面概述了若干实施例的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的各方面。本领域技术人员应该理解，他们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实施与在此所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优势的其他工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到，这种等同构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，在此他们可以做出多种变化、替换以及改变。

Claims (1)

1.一种微机电系统(MEMS)封装件，包括：
器件衬底，布置在支撑器件上方，其中，所述器件衬底包括具有粗糙的下表面的可移动元件并且所述可移动元件布置在腔体内；
介电层，布置在所述支撑器件和所述器件衬底之间，其中，所述介电层横向围绕所述腔体；以及
抗粘滞层，衬里所述可移动元件的下表面。
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