TW201727780A - 微機電系統封裝之製造方法 - Google Patents

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程世偉
許希丞
陳信宇
蔣季宏
翁睿均
吳威鼎
吳毓瑞
胡景翔
陳明聰
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台灣積體電路製造股份有限公司
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Abstract

本揭露是關於一種微機電系統封裝之製造方法，藉由將排氣元件引入空腔中，透過排氣以調整空腔內的壓力。於部分實施例中，形成排氣元件於互補式金屬氧化物半導體基板之鈍化層內。形成排氣阻層以覆蓋排氣元件。移除覆蓋在排氣元件上方之排氣阻層。連接微機電系統基板至互補式金屬氧化物半導體基板之前側，以將第一微機電系統元件封閉至第一空腔中，並將第二微機電系統元件封閉至第二空腔中，其中在移除排氣阻層後，排氣元件釋放氣體至第二空腔內以增加第二空腔內之第二壓力，使第二壓力大於第一空腔內之第一壓力。

Description

微機電系統封裝之製造方法
本揭露是關於一種微機電系統結構及其製造方法，特別是一種具有排氣元件之微機電系統封裝。
在過去十年間，微機電系統(micro-electromechanical system；MEMS)元件已越來越廣泛使用於電子元件中(如手機、感應器等等)。微機電系統元件包含機械及電子特徵，可用於感應物理外力或物理量(如：加速度、輻射等等)，及/或控制物理量(如：流體)。舉例而言，微機電系統元件可包含微感應器及促動器。微感應器將機械訊號轉換為電子訊號，而微促動器將電子訊號轉換為機械訊號。
本揭露之一實施例係關於一種製造微機電系統封裝之方法。包含形成排氣元件於互補式金屬氧化物半導體基板之鈍化層內。形成排氣阻層以覆蓋排氣元件。移除覆蓋在排氣元件上方之排氣阻層。連接微機電系統基板至互補式金屬氧化 物半導體基板之前側，以將第一微機電系統元件封閉至第一空腔中，並將第二微機電系統元件封閉至第二空腔中，其中在移除排氣阻層後，排氣元件釋放氣體至第二空腔內以增加第二空腔內之第二壓力，使第二壓力大於第一空腔內之第一壓力。
本揭露之另一實施例係關於一種製造微機電系統封裝之方法。包含形成排氣元件於互補式金屬氧化物半導體基板之前側。形成排氣阻層以覆蓋排氣元件。對該互補式金屬氧化物半導體基板執行熱製程。移除覆蓋在排氣元件上方之排氣阻層。連接微機電系統基板至互補式金屬氧化物半導體基板，以將第一微機電系統元件封閉於具有第一壓力之第一空腔中，並將第二微機電系統元件封閉於具有第二壓力之第二空腔中。在移除排氣阻層後，排氣元件釋放氣體至第二空腔內以增加第二空腔內之第二壓力。
本揭露之又一實施例係關於一種微機電系統封裝。微機電系統封裝包含互補式金屬氧化物半導體基板、微機電系統基板，以及排氣元件。互補式金屬氧化物半導體基板包含配置於基板上之鈍化層。微機電系統基板連接至互補式金屬氧化物半導體基板，並將第一微機電系統元件封閉於具有第一壓力之第一空腔中，且將第二微機電系統元件封閉於具有第二壓力之第二空腔中。排氣元件配置於鈍化層中並暴露至第二空腔。在互補式金屬氧化物半導體基板與微機電系統基板的連接製程期間或之後，排氣元件配置於釋放一氣體至第二空腔內以增加第二空腔之第二壓力，使第二壓力大於第一空腔之第一壓力。
100、200‧‧‧微機電系統封裝
102‧‧‧互補式金屬氧化物半導體基板
104‧‧‧微機電系統基板
106、108‧‧‧微機電系統元件
110‧‧‧排氣元件
112‧‧‧基板
114‧‧‧鈍化層
116、118‧‧‧空腔
120、122、134a、144‧‧‧連接金屬層
124‧‧‧微機電系統層
126、128‧‧‧溝槽
130‧‧‧封端基板
132‧‧‧半導體元件
134‧‧‧金屬內連接層
136‧‧‧介電結構
138‧‧‧導電層
140‧‧‧硬質遮罩層
142‧‧‧凸出部
146‧‧‧介電襯層
300、400、500、600、700、800、900、1000‧‧‧截面圖
302‧‧‧排氣阻層
304‧‧‧溝槽
306‧‧‧連接襯墊
308、310‧‧‧氣體
312‧‧‧凸塊
314‧‧‧連接結構
P1、P2‧‧‧壓力
1100‧‧‧方法
1102、1104、1106、1108、1110、1112、1114‧‧‧步驟
閱讀以下詳細敘述並搭配對應之圖式，可了解本發明實施例之多個樣態。應注意，根據業界中的標準做法，多個特徵並非按比例繪製。事實上，多個特徵之尺寸可任意增加或減少以利於討論的清晰性。
第1圖為本揭露之部分實施例之具有用於調整空腔之壓力之排氣元件之微機電系統封裝的截面圖。
第2圖為本揭露之其他實施例之具有用於調整空腔之壓力之排氣元件之微機電系統封裝的截面圖。
第3圖至第10圖為本揭露之部分實施例之形成具有用於調整空腔之壓力之排氣元件之微機電系統封裝之方法的截面圖。
第11圖為本揭露之部分實施例之形成具有用於調整空腔之壓力之排氣元件之微機電系統封裝之方法的流程圖。
以下發明實施例提供眾多不同的實施例或範例，用於實施本案提供的主要內容之不同特徵。下文描述一特定範例之組件及配置以簡化本發明實施例。當然，此範例僅為示意性，且並不擬定限制。舉例而言，以下描述「第一特徵形成在第二特徵之上方或之上」，於實施例中可包括第一特徵與第二特徵直接接觸，且亦可包括在第一特徵與第二特徵之間形成額外特徵使得第一特徵及第二特徵無直接接觸。此外，本發明實施例可在各範例中重複使用元件符號及/或字母。此重複之目 的在於簡化及釐清，且其自身並不規定所討論的各實施例及/或配置之間的關係。
此外，空間相對術語，諸如「下方(beneath)」、「以下(below)」、「下部(lower)」、「上方(above)」、「上部(upper)」等等在本文中用於簡化描述，以描述如附圖中所圖示的一個元件或特徵結構與另一元件或特徵結構的關係。除了描繪圖示之方位外，空間相對術語也包含元件在使用中或操作下之不同方位。此設備可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他方位上)，而本案中使用之空間相對描述詞可相應地進行解釋。
微機電系統元件之操作一般而言取決於包圍微機電系統之環境。為了強化微機電系統之操作，微機電系統在具有特定壓力之環境下操作以促進量測。例如，微機電振動式陀螺儀操作於相對低壓(如：高真空)之環境時具有較佳的量測效果，因為低壓環境可增強待測質量之位移量所轉換成的訊號。相反地，微機電系統加速器操作於相對高壓之環境下，由於背景干擾被轉換為雜訊，因此相對地削弱了強待測質量之位移量所轉換成的訊號。
因此，微機電系統元件設置在具有調控壓力之空腔內。當一種微機電系統元件在晶圓上時，晶圓級封端製程可用於形成具有所欲之壓力的空腔。然而，若有多種微機電系統元件在同一晶圓上時，使用晶圓級封端製程形成具有不同壓力的空腔是具有難度的，由於這種封端製程將空腔以及周邊之環境形成同一壓力。欲整合不同壓力之微機電系統元件需執行額 外的封裝製程，分別形成具有不同壓力之空腔。然而，由於製程時間以及製程步驟的數量的增加，額外的封裝製程增加了生產成本。此外，由於需要額外的導線骨架，元件的尺寸也相應提升。
本揭露是關於一種包含排氣元件的微機電系統封裝以及製造方法，將排氣元件引入空腔中，透過排氣以調整空腔內的壓力。於部分實施例中，微機電系統封裝包含互補式金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor；CMOS)基板，互補式金屬氧化物半導體基板具有位於半導體基板上之鈍化層。且互補式金屬氧化物半導體基板與微機電系統基板連接，將第一微機電系統元件封閉於具有第一壓力之第一空腔內，並將第二微機電系統元件封閉於具有第二壓力之第二空腔內。排氣元件配置於鈍化層內並暴露於第二空腔，並釋放氣體至第二空腔內以增加第二空腔內之第二壓力。藉由排氣元件釋放氣體，第二空腔之第二壓力可調整為大於第一空腔之第一壓力，藉此在同一基板上形成具有不同壓力之空腔。
第1圖為本揭露之部分實施例之具有用於調整空腔之壓力之排氣元件之微機電系統封裝100的截面圖。微機電系統封裝100包含互補式金屬氧化物半導體基板102。鈍化層114配置於基板112上。排氣元件110配置於鈍化層114內。
微機電系統基板104與互補式金屬氧化物半導體基板102連接。微機電系統基板104包含位於第一空腔116內的微機電系統元件106，以及位於第二空腔118內的微機電系統 元件108。於部分實施例中，第一微機電系統元件106與第二微機電系統元件108配置於微機電系統層124內(如：半導體材料之摻雜層)。微機電系統層124的前側可透過第一連接金屬層120及第二連接金屬層122與鈍化層114連接。於部分實施例中，封端基板130與微機電系統層124的後側連接以氣密第一空腔116及第二空腔118。第一空腔116透過氣密具有第一壓力，第二空腔118透過氣密具有第二壓力。於部分實施例中，排氣元件110暴露於第二空腔118，並在高溫熱製程期間(如：在具有高於或等於200度之溫度的製程期間)釋放氣體至第二空腔118內，以增加第二空腔118內的第二壓力。例如，排氣元件110可在互補式金屬氧化物半導體基板102與微機電系統基板104的連接製程期間或之後釋放氣體至第二空腔118內，藉此使第二壓力大於第一壓力。
第2圖為本揭露之其他實施例之具有用於調整空腔之壓力之排氣元件之微機電系統封裝的截面圖。微機電系統封裝200包含互補式金屬氧化物半導體基板102以及微機電系統基板104。微機電系統基板104與互補式金屬氧化物半導體基板102連接，並包圍第一空腔116內的第一微機電系統元件106以及第二空腔118內的第二微機電系統元件108。
排氣元件110配置於第二空腔118內，並釋放氣體至第二空腔118內以增加第二空腔118內之第二壓力，使得第二壓力大於第一空腔116內之第一壓力。於部分實施例中，第一空腔116經氣密並填入第一氣體，且第一氣體具有第一壓力。而第二空腔118經氣密填入第二氣體，第二氣體具有第二 壓力。排氣元件110配置於釋放氣體至第二空腔118內以增加第二空腔118內之第二壓力，使第二壓力大於第一壓力。藉由獨立調整第一空腔116及第二空腔118內之壓力，可增強微機電系統封裝200之效能。例如，移動感應器具有第一微機電系統元件106以及第二微機電系統元件108，其中第一微機電系統元件106具有加速器，第二微機電系統元件108具有陀螺儀。藉由獨立調整第一空腔116以及第二空腔118內之壓力，可優化第一微機電系統元件106以及第二微機電系統元件108(如：加速器及陀螺儀)之功能，並強化移動感應器之效能。
互補式金屬氧化物半導體基板102包含複數個配置於基板112上之半導體元件132(如：電晶體、電容、電阻、電感、二極體等等)。於部分實施例中，互補式金屬氧化物半導體基板102包含複數個互補式金屬氧化物半導體元件，配置於提供如類比數位轉換、放大器、儲存、濾波器等功能。於部分實施例中，基板112可為塊體半導體晶圓如輕摻雜矽晶圓。基板112亦可經植入而形成二元化合物基板(如：砷化鎵)、三元化合物基板(如：砷化鎵鋁)，或其他多元化合物晶圓。此外，基板112亦可包含非半導體材料，如絕緣體上矽(silicon-on-insulator；SOI)之氧化物、部分絕緣體上矽基板、多晶矽、非晶矽，或其他有機材料。於部分實施例中，基板112可包含複數個晶圓或晶片彼此堆疊或接合。
複數個金屬內連接層134配置於位於基板112上方之介電結構136，且包含金屬導線層及導孔。複數個金屬內連接層134可包含導電金屬材料，如銅、鋁、鎢等等。介電結 構136可具有複數個層間介電質(inter-level dielectric；ILD)層，層間介電質層包含一個或多個低介電常數(low-k)層、超低介電常數(ultra-low-k)層、極低介電常數(extreme low-k)層，及/或其他二氧化矽層。
鈍化層114配置於複數個金屬內連接層134及介電結構136上方。鈍化層114配置於保護下方的層，避免在形成微機電系統封裝200的過程中遭破壞。於部分實施例中，鈍化層114包含高密度電漿介電層，例如高密度電漿氧化層。排氣元件110配置於鈍化層114的溝槽中，且具有上表面暴露於第二空腔118。於部分實施例中，排氣元件110與鈍化層114為相同材料，如高密度電漿氧化層。於部分其他實施例中，排氣元件110與鈍化層114為不同材料。
於部分實施例中，硬質遮罩層140形成於鈍化層114之上方。硬質遮罩層140配置於協助鈍化層114之圖案化。排氣元件110之上表面可與硬質遮罩層140共平面。於部分實施例中，導電層138(如：氮化鈦層)配置於鈍化層114與複數個金屬內連接層134及/或介電結構136之間。導電層138配置於作為互補式金屬氧化物半導體基板102之電荷平衡層。
於部分實施例中，微機電系統基板104包含微機電系統層124及封端基板130。微機電系統層124之前表面面向互補式金屬氧化物半導體基板102，而微機電系統層124之相對於前表面之後表面與封端基板130連接。於部分實施例中，封端基板130與微機電系統層124透過共晶(eutectic)連接，如半導體-金屬連接(semiconductor-to-metal bonding)或金屬- 金屬連接(metal-to-metal bonding)。於部分實施例中，封端基板130包含第一溝槽126及第二溝槽128，第一溝槽126及第二溝槽128位於封端基板130之面向微機電系統層124之前側。第一溝槽126及第二溝槽128分別為第一空腔116及第二空腔118之一部分。於部分實施例中，介電襯層146可共形地沿著封端基板130之前表面形成，且包含第一溝槽126及第二溝槽128之表面。於部分實施例中，封端基板130可透過介電襯層146與微機電系統層124連接。
於部分實施例中，互補式金屬氧化物半導體基板102與微機電系統基板104透過複數個金屬內連接層134之第一連接金屬層134a以及微機電系統基板104之第二連接金屬層144連接。第一連接金屬層134a配置於鈍化層114與介電結構136之間。第二連接金屬層144可延伸並穿越硬質遮罩層140及鈍化層114並於連接介面接觸第一連接金屬層134a。於部分實施例中，第二連接金屬層144配置於延伸出微機電系統層124之凸出部142上。於部分其他實施例中，第二連接金屬層144可共形地沿著凸出部142的側壁及底面形成。
第3圖至第10圖為本揭露之部分實施例之形成具有用於調整空腔之壓力之排氣元件之微機電系統封裝之方法的截面圖300至1000。
如第3圖之截面圖300所示，提供基板112。於不同實施例中，基板112可包含任何型態之半導體本體(如：矽/互補式金屬氧化物半導體塊體、矽鍺、絕緣體上半導體等等)，諸如半導體晶圓或一個或多個晶圓上之晶片，亦可包含任形成 於基板112上方及/或與基板112連接之何其他型態之半導體及/或磊晶層。於部分實施例中，複數個半導體元件及複數個金屬內連接層(位於包含一個或多個層間介電質層之介電結構內)可形成於基板112上方，以形成互補式金屬氧化物半導體基板112。複數個金屬內連接層之形成方法為：藉由選擇性將層間介電質暴露於蝕刻劑(如：四氟化碳(CF4)、三氟甲烷(CHF3)、八氟環丁烷(C4F8)、氫氟酸(HF)等等)以形成溝槽或導孔，並在溝槽或導孔填充導電金屬材料，如銅、鋁、鎢等。於部分實施例中，可使用化學機械研磨(chemical mechanical polishing；CMP)製程以移除層間介電質層上表面之過多的金屬材料。
鈍化層114形成於基板112之上方。鈍化層114可藉由沉積製程形成，如化學氣相沉積(chemical vapor deposition；CVD)、物理氣相沉積(physical vapor deposition；PVD)，或原子層沉積(atomic layer deposition；ALD)等。於部分實施例中，鈍化層114可藉由電漿輔助化學氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition；PECVD)形成。於部分實施例中，硬質遮罩層140形成於鈍化層114之上方。硬質遮罩層140可藉由沉積製程形成，並配合光阻遮罩以及光微影製程進行圖案化。
如第4圖所示之截面圖400，硬質遮罩層140及鈍化層114經過圖案化以形成溝槽，其中溝槽之位置為後續步驟中製造微機電系統元件之空腔覆蓋之位置。溝槽接著填充排氣元件110。於部分實施例中，排氣元件110藉由電漿輔助化學 氣相沉積在鈍化層114上方沉積排氣層而形成。移除位於硬質遮罩層140之上表面的排氣層，並保留鈍化層114內之排氣層。於部分實施例中，排氣元件110與硬質遮罩層140之上表面共平面。
如第5圖所示之截面圖500，排氣阻層302形成於排氣元件110與硬質遮罩層140上方。於部分實施例中，排氣阻層302可藉由沉積製程形成，如化學氣相沉積、物理氣相沉積，或原子層沉積。排氣阻層302覆蓋排氣元件110並阻止氣體自排氣元件110排出。於部分實施例中，排氣元件110與鈍化層114為相同材料。然而，不同於鈍化層114之處為，鈍化層114暴露於部分熱製程。而排氣阻層302形成後即覆蓋排氣元件110，使得排氣過程在連接製程期間或之後可藉由排氣元件110更有效率地執行，並調控空腔之壓力。
如第6圖所示之截面圖600，對排氣阻層302、硬質遮罩層140，及鈍化層114執行第二圖案化製程以形成複數個連接溝槽，以在基板112內之元件和微機電系統基板(於第9圖之步驟中形成)間提供電連接。第二圖案化製程包含蝕刻製程，可包含乾蝕刻(如：電漿蝕刻劑、反應式離子蝕刻(reactive ion etching；RIE)劑)或濕蝕刻(如：氫氟酸)。於部分實施例中，複數個連接溝槽304透過蝕刻製程穿越形成於鈍化層114內。於其他實施例中，藉由形成連接溝槽304，可曝露預先形成的金屬層。可對金屬層執行額外安排的製程，如平坦化或清潔製程，以用於後續之連接製程。
如第7圖所示之截面圖700，第一連接襯墊306形 成於互補式金屬氧化物半導體基板102上方。於部分實施例中，第一連接襯墊306共形地沿著連接溝槽304之表面形成。於部分其他實施例中，第一連接襯墊306可延伸至排氣阻層302上方。第一連接襯墊306可透過包含熱製程之沉積製程形成(如化學氣相沉積、物理氣相沉積，或原子層沉積)。於部分實施例中，鈍化層114可於熱製程期間釋放氣體308，而排氣元件110透過排氣阻層302保護。
如第8圖所示之截面圖800，移除排氣阻層302以曝露排氣元件110。於部分實施例中，排氣阻層302藉由乾蝕刻(如：電漿蝕刻劑、反應式離子蝕刻劑)進行蝕刻，並接著執行濕式清理製程。
如第9圖所示之截面圖900，預先形成微機電系統基板104。於部分實施例中，微機電系統基板104的預先形成包含對封端基板130進行選擇性蝕刻並在封端基板130之前表面形成第一溝槽126及第二溝槽128。於部分實施例中，封端基板130更包含凸出自第一溝槽126及第二溝槽128之橫向表面的防黏著凸塊(anti-stiction bump)312。防黏著凸塊312配置於減少封端基板130與第一溝槽126及第二溝槽128內之微機電系統元件之間的附著。介電襯層146可沿著封端基板130之前表面形成。於部分實施例中，介電襯層146包含藉由熱製程形成的氧化物(如二氧化矽)。於其他實施例中，介電襯層146包含由沉積製程(如化學氣相沉積、物理氣相沉積，或原子層沉積)形成的氧化物(如二氧化矽)。於部分實施例中，介電襯層146可沿著第一溝槽126及第二溝槽128之表面延伸。
微機電系統層124(如：微機電系統基板)可連接於介電襯層146上方以形成一個或多個位於封端基板130和微機電系統層124之間的空腔。於部分實施例中，微機電系統層124可透過融合連接製程(fusion bonding process)與介電襯層146連接。於部分實施例中，微機電系統層124經圖案化以形成第一微機電系統元件106及第二微機電系統元件108。
如第10圖所示之截面圖1000，連接結構314形成於微機電系統基板104上，例如位於微機電系統層104之上表面。於不同實施例中，連接結構314可藉由沉積製程形成，如化學氣相沉積、物理氣相沉積，或原子層沉積。微機電系統基板104連接至互補式金屬氧化物半導體基板102。微機電系統基板104可藉由高溫連接製程連接至互補式金屬氧化物半導體基板102。高溫連接製程造成排氣元件110釋放氣體至第二空腔118以改變第二空腔118內之壓力P2。
例如，於部分實施例中，微機電系統層124與互補式金屬氧化物半導體基板102之連接係透過共晶連接連接襯墊306及連接結構314。於部分實施例中，共晶連接包含半導體材料與金屬材料間的半導體-金屬連接。於部分實施例中，半導體材料包含矽、鍺、矽鍺，或其他半導體材料之至少一者。於部分實施例中，金屬材料包含鋁、銅、鈦、鉭、金、鎳、錫，或其他金屬之至少一者。另一種共晶連接為兩金屬材料之間的金屬-金屬連接，兩金屬各包含鋁、銅、鈦、鉭、金、鎳、錫，或其他金屬之至少一者。連接的材料在退火製程中彼此產生壓力以形成材料之共晶面。例如，鍺與鋁之間的共晶連接於退火 溫度約400度至450度時形成。
連接製程的執行具有第一氣體壓力P1(如：連接製程中製程腔內的壓力)，使得第一空腔116與第二空腔118初始具有第一氣體壓力P1。在連接製程期間，排氣元件110在相對高溫環境下釋放第二氣體310，以增加第二空腔118內之壓力成為具有較大之壓力P2。於部分實施例中，可執行額外之熱製程以進一步促使排氣元件110進行排氣並增加第二空腔118內之壓力。因此，排氣元件110具有在連接製程(且不需要對微機電系統基板104及/或互補式金屬氧化物半導體基板102執行額外製程步驟及/或結構之破壞)期間及/或之後調控第二空腔118內之壓力的能力。
第11圖為本揭露之部分實施例之形成具有用於調整空腔之壓力之排氣元件之微機電系統封裝之方法的流程圖。
即便方法1100已於第3圖至第10圖中描述，然應了解方法1100並不限定於第3圖至第10圖所描述之結構，且可獨立於第3圖至第10圖所描述之結構。相似地，應了解第3圖至第10圖所述之結構並不限制於方法1100，且可獨立於方法1100。且，揭露之方法(如方法1100)將於後續透過一系列步驟或事件描述，然應了解此些步驟與事件之順序並不用於限制本揭露。例如，部分步驟可具有不同順序及/或可由其他未於本揭露所描述之步驟同時進行。此外，並非所有步驟皆須在本揭露之實施例或態樣中執行。再者，本揭露所描述之一個或多個步驟亦可分為一個或多個分離之步驟或相態。
於步驟1102中，在互補式金屬氧化物半導體基板上方形成鈍化層，並圖案化鈍化層。在形成鈍化層之前，可在互補式金屬氧化物半導體基板內形成複數個半導體元件及複數個金屬內連接層，其中金屬內連接層位於具有複數個層間介電質層之介電結構內。可在鈍化層上方形成硬質遮罩層並圖案化。第3圖的截面圖300為對應步驟1102之部分實施例。
於步驟1104中，在鈍化層的溝槽內形成排氣元件。於部分實施例中，排氣元件形成與圖案化的位置對應到後續形成欲加壓之微機電系統元件之位置。排氣元件可為介電層以釋放氣體至微機電系統元件的空腔內。排氣元件可藉由電漿輔助化學氣相沉積形成。於部分實施例中，排氣元件可經由圖案化使其上表面與硬質遮罩層共平面。第4圖之截面圖400為對應步驟1104之部分實施例。
於步驟1106中，形成排氣阻層於排氣元件及鈍化層上方，以避免排氣元件過早排氣。第5圖之截面圖500為對應步驟1106之部分實施例。
於步驟1108中，對鈍化層及硬質遮罩層執行第二圖案化製程。於部分實施例中，第二圖案化製程形成穿越鈍化層之複數個連接溝槽。連接溝槽可曝露複數個內連接結層之上表免。第6圖之截面圖600為對應步驟1108之部分實施例。
於步驟1110中，對鈍化層執行第一熱製程。例如，第一熱製程可用於形成及/或預先準備第一連接襯墊。第一連接襯墊可為內連接層之第一連接金屬層，且可藉由後續之連接製程清除。第一連接襯墊亦可為形成於鈍化層或層間介電 質層上之金屬層或半導體層。排氣阻層保護排氣元件以避免在第一熱製程期間排氣。第7圖之截面圖700為對應步驟1110之部分實施例。
於步驟1112中，移除排氣阻層以曝露排氣元件。第8圖之截面圖800為對應步驟1112之部分實施例。
於步驟1114中，在第一壓力的環境下連接微機電系統基板與互補式金屬氧化物半導體基板以在其間形成一個或多個空腔。微機電系統基板與互補式金屬氧化物半導體基板可透過第二熱製程連接。第二熱製程使暴露的排氣元件在連接期間釋放氣體，以調控至少一空腔之第二壓力大於第一壓力。第9圖至第10圖之截面圖900至1000為對應步驟1114之部分實施例。
因此，本揭露係關於一種微機電系統封裝及其製造方法，微機電系統封裝包含排氣元件，排氣元件透過在連接製程期間及/或之後引入排氣製程以調控空腔內的壓力。
本揭露之一實施例係關於一種製造微機電系統封裝之方法。包含形成排氣元件於互補式金屬氧化物半導體基板之鈍化層內。形成排氣阻層以覆蓋排氣元件。移除覆蓋在排氣元件上方之排氣阻層。連接微機電系統基板至互補式金屬氧化物半導體基板之前側，以將第一微機電系統元件封閉至第一空腔中，並將第二微機電系統元件封閉至第二空腔中，其中在移除排氣阻層後，排氣元件釋放氣體至第二空腔內以增加第二空腔內之第二壓力，使第二壓力大於第一空腔內之第一壓力。
本揭露之另一實施例係關於一種製造微機電系統 封裝之方法。包含形成排氣元件於互補式金屬氧化物半導體基板之前側。形成排氣阻層以覆蓋排氣元件。對該互補式金屬氧化物半導體基板執行熱製程。移除覆蓋在排氣元件上方之排氣阻層。連接微機電系統基板至互補式金屬氧化物半導體基板，以將第一微機電系統元件封閉於具有第一壓力之第一空腔中，並將第二微機電系統元件封閉於具有第二壓力之第二空腔中。在移除排氣阻層後，排氣元件釋放氣體至第二空腔內以增加第二空腔內之第二壓力。
本揭露之又一實施例係關於一種微機電系統封裝。微機電系統封裝包含互補式金屬氧化物半導體基板、微機電系統基板，以及排氣元件。互補式金屬氧化物半導體基板包含配置於基板上之鈍化層。微機電系統基板連接至互補式金屬氧化物半導體基板，並將第一微機電系統元件封閉於具有第一壓力之第一空腔中，且將第二微機電系統元件封閉於具有第二壓力之第二空腔中。排氣元件配置於鈍化層中並暴露至第二空腔。在互補式金屬氧化物半導體基板與微機電系統基板的連接製程期間或之後，排氣元件配置於釋放一氣體至第二空腔內以增加第二空腔之第二壓力，使第二壓力大於第一空腔之第一壓力。
上文概述了若干實施例的特徵，以便本領域熟習此項技藝者可更好地理解本揭示案的態樣。本領域熟習此項技藝者應當瞭解到他們可容易地使用本揭示案作為基礎來設計或者修改其他製程及結構，以實行相同目的及/或實現相同優勢的。本領域熟習此項技藝者亦應當瞭解到，此類等效構造不 脫離本揭示案的精神及範疇，以及在不脫離本揭示案的精神及範疇的情況下，其可對本文進行各種改變、取代及變更。
100‧‧‧微機電系統封裝
102‧‧‧互補式金屬氧化物半導體基板
104‧‧‧微機電系統基板
106、108‧‧‧微機電系統元件
110‧‧‧排氣元件
112‧‧‧基板
114‧‧‧鈍化層
116、118‧‧‧空腔
120、122‧‧‧連接金屬層
124‧‧‧微機電系統層
130‧‧‧封端基板

Claims (1)

  1. 一種製造微機電系統封裝之方法，包含：形成一排氣元件於一互補式金屬氧化物半導體基板之一鈍化層內；形成一排氣阻層以覆蓋該排氣元件；移除該排氣元件上方之該排氣阻層；以及連接一微機電系統基板至該互補式金屬氧化物半導體基板之一前側，以將一第一微機電系統元件封閉於一第一空腔內，並將一第二微機電系統元件封閉於一第二空腔內，其中在移除該排氣阻層後，該排氣元件釋放一氣體至該第二空腔內以增加該第二空腔之一第二壓力，使該第二壓力大於該第一空腔之一第一壓力。
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