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TWI568032B - 使用晶圓層級支撐晶粒及氣隙技術之多種無應力感測器封裝 - Google Patents

使用晶圓層級支撐晶粒及氣隙技術之多種無應力感測器封裝 Download PDF

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TWI568032B
TWI568032B TW104128846A TW104128846A TWI568032B TW I568032 B TWI568032 B TW I568032B TW 104128846 A TW104128846 A TW 104128846A TW 104128846 A TW104128846 A TW 104128846A TW I568032 B TWI568032 B TW I568032B
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加勒博Ｃ 韓
江同必
軍 翟
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蘋果公司
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Publication date
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Description

使用晶圓層級支撐晶粒及氣隙技術之多種無應力感測器封裝 相關申請案
本申請案主張2014年9月2日申請的美國臨時專利申請案第62/044,857號之優先權的權益，該申請案以引用之方式併入本文中。
本文中所描述之實施例係關於半導體封裝。更特定言之，實施例係關於感測器封裝及製造方式。
感測器晶粒可由經定製積體電路形成。感測器經常用於感測環境特性或充當電子產品中之使用者輸入。不同於一些通用積體電路，感測器可具有獨特封裝及安裝要求，此是由於感測器經常需要曝露於周圍外部環境(諸如，使用者使用具有感測器之電子產品之周圍環境)。由於電子產品變得愈來愈複雜且總體封裝之大小經縮減以符合市場需求，因此此等進步與多種封裝挑戰相關聯以縮減成本及封裝之外觀尺寸。
本發明描述感測器封裝及形成方法。在一實施例中，感測器封裝包括表徵為凹座區域及在凹座區域上方凸起之支撐錨之支撐晶粒。感測器晶粒接合至支撐錨，使得氣隙存在於感測器晶粒與凹座區域之間。感測器晶粒可依單側支撐懸臂組態接合至支撐錨，使得感測器晶 粒之懸掛區域直接在支撐錨之上自感測器晶粒之接觸區域側向地延伸，且氣隙存在於感測器晶粒之懸掛區域與凹座區域之間。感測器晶粒包括定位於氣隙正上方之感測器。感測器封裝可另外包括在凹座區域上方凸起之一或多個制動器結構。以此方式，制動器結構可提供結構完整性至感測器封裝且防止感測器晶粒與支撐晶粒之間的接合歸因於過度的彎曲至氣隙中而斷裂。舉例而言，制動器結構及支撐錨可一體式形成。在一實施例中，感測器完全定位於氣腔正上方。
支撐晶粒可由取決於諸如塊體基板、中介層及積體電路(IC)晶粒(諸如，特殊應用積體電路(ASIC))之應用之多種類型基板形成。取決於應用，通孔互連件可穿過支撐晶粒形成，例如用於佈線信號至輸出引線。取決於應用，單獨IC晶粒可提供於感測器晶粒與支撐晶粒之間，或提供於感測器晶粒之頂部上。另外，運動感測器晶粒可接合至多個支撐晶粒之堆疊。多個支撐晶粒中之各者之支撐錨可假定各種配置，諸如經正交對準或不在彼此正上方。
在一實施例中，感測器封裝為晶圓層級壓力感測器封裝。在此實施例中，壓力感測器封裝包括表徵為凹座區域及在凹座區域上方凸起之支撐錨的支撐IC。感測器晶粒接合至支撐錨，使得氣隙存在於感測器晶粒與凹座區域之間。感測器晶粒包括定位於氣隙正上方之壓力感測器。在一實施例中，壓力感測器包括緊鄰氣腔之膜片。另外，通孔延伸穿過支撐IC晶粒之基底基板。制動器結構可另外自凹座區域凸起。
在一實施例中，感測器封裝為晶圓層級運動感測器封裝。在此實施例中，運動感測器封裝包括具有表徵為凹座區域及在凹座區域上方凸起之支撐錨的頂部表面之支撐中介層晶粒。IC晶粒接合至支撐錨，使得氣隙存在於IC晶粒與凹座區域之間，且感測器晶粒接合至IC晶粒。感測器晶粒包括定位於氣隙正上方之運動感測器。通孔可延伸穿過支撐中介層晶粒之基底基板。第二通孔可另外延伸穿過IC晶粒(諸 如，ASIC)。
感測器封裝可為與平台柵格陣列(LGA)、四邊扁平無引線(QFN)及陶瓷封裝基板相容之壓力感測器封裝。在此實施例中，壓力感測器封裝包括表徵為凹座區域及在凹座區域上方凸起之支撐錨的支撐晶粒。感測器晶粒接合至支撐錨，使得氣隙存在於感測器晶粒與凹座區域之間。感測器晶粒包括定位於氣隙正上方之壓力感測器，且蓋提供於壓力感測器晶粒之上。蓋可包括用於壓力感測器之操作的壓力入口。在一實施例中，支撐晶粒接合至IC晶粒。IC晶粒可接合至表面安裝基板，諸如LGA、QFN或陶瓷基板。在此組態中，蓋接合至表面安裝基板且環繞IC晶粒、支撐晶粒及感測器晶粒。在實施例中，表面安裝基板為包括環繞IC晶粒、支撐晶粒及感測器晶粒之側壁之陶瓷基板。線接合可用於將感測器晶粒電連接至表面安裝基板或IC晶粒。線接合亦可用於將IC晶粒電連接至表面安裝基板。
感測器封裝可為與LGA、QFN或陶瓷封裝基板相容之運動感測器封裝。在此實施例中，運動感測器封裝包括具有表徵為凹座區域及在凹座區域上方凸起之支撐錨的頂部表面之支撐晶粒。感測器晶粒接合至支撐錨，使得氣隙存在於感測器晶粒與凹座區域之間。感測器晶粒包括定位於氣隙正上方之運動感測器及接合至感測器晶粒之積體電路(IC)晶粒。在一實施例中，感測器晶粒包括基底基板及環繞運動感測器之帽。在一實施例中，支撐晶粒接合至表面安裝基板，諸如LGA、QFN或陶瓷基板。線接合可用於將IC晶粒電連接至感測器晶粒，且將IC晶粒電連接至表面安裝基板。蓋可另外位於運動感測器晶粒之上。在一實施例中，蓋接合至表面安裝基板，且蓋環繞支撐晶粒、感測器晶粒及IC晶粒。在一實施例中，表面安裝基板為包括環繞支撐晶粒、感測器晶粒及IC晶粒之側壁之陶瓷基板。
在一實施例中，組裝感測器封裝之方法包括將包括感測器陣列之 感測器晶圓接合至包含空腔陣列之支撐晶圓，其中各感測器在對應空腔之正上方。感測器封裝陣列接著自經接合之感測器晶圓及支撐晶圓單一化，其中各感測器封裝包括在氣腔正上方之對應感測器。在一實施例中，該方法包括蝕刻空腔陣列於支撐晶圓中。在一實施例中，該方法包括形成支撐錨陣列及制動器結構陣列於支撐晶圓上。
100‧‧‧感測器晶圓
102‧‧‧基板
103‧‧‧感測器晶粒
104‧‧‧膜片
106‧‧‧空腔/氣腔
110‧‧‧壓力感測器/感測器
112‧‧‧接觸區域
114‧‧‧懸掛區域
116‧‧‧接觸區域
118‧‧‧接觸區域
120‧‧‧運動感測器
121‧‧‧運動感測器晶圓
122‧‧‧基底基板
124‧‧‧帽
125‧‧‧感測器晶粒
126‧‧‧空腔
200‧‧‧支撐晶圓
201‧‧‧頂部表面
202‧‧‧基底基板
203‧‧‧支撐晶粒
203A‧‧‧第一支撐晶粒
203B‧‧‧第二支撐晶粒
204‧‧‧支撐錨
205‧‧‧通道
206‧‧‧氣隙/氣腔
207‧‧‧凹座區域
208‧‧‧制動器結構
209‧‧‧樞轉平台
210‧‧‧晶圓接合材料
211‧‧‧彈簧臂
220‧‧‧空腔
222‧‧‧凹座區域
224‧‧‧支撐錨
250‧‧‧晶粒堆疊
260‧‧‧晶粒堆疊
270‧‧‧晶粒堆疊
280‧‧‧晶粒堆疊
300‧‧‧IC晶粒
301‧‧‧支撐IC晶圓
302‧‧‧基底基板
303‧‧‧支撐IC晶粒
310‧‧‧晶粒附著材料
311‧‧‧IC晶圓
312‧‧‧頂側接點
314‧‧‧通孔
316‧‧‧後側再分佈層
320‧‧‧球形凸塊
330‧‧‧底膠材料
400‧‧‧表面安裝基板/氣腔陶瓷表面安裝基板
402‧‧‧側壁
410‧‧‧線
500‧‧‧蓋/支撐中介層晶圓
502‧‧‧基底基板
503‧‧‧支撐中介層晶粒
510‧‧‧壓力入口
512‧‧‧頂側接點
514‧‧‧通孔
516‧‧‧再分佈層
圖1為根據一實施例的感測器晶圓之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖2為根據一實施例的向下變薄之感測器晶圓之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖3至圖5為根據一實施例的用於形成支撐晶圓之方式之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖6為根據一實施例的經接合之感測器晶圓及支撐晶圓之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖7為根據一實施例的在接合感測器晶圓與支撐晶圓之後向下薄化支撐晶圓之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖8A為根據一實施例的經堆疊之感測器晶粒及支撐晶粒之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖8B為根據一實施例的經堆疊之感測器晶粒及支撐晶粒之俯視圖圖解闡釋。
圖8C為根據一實施例的經堆疊之感測器晶粒及支撐晶粒之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖8D為根據一實施例的支撐晶粒之示意性俯視圖圖解闡釋。
圖9A為根據一實施例的經堆疊之感測器晶粒及多個支撐晶粒之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖9B為根據一實施例的經堆疊之感測器晶粒及多個支撐晶粒之俯視圖圖解闡釋。
圖10A為根據一實施例的經堆疊之感測器晶粒及多個支撐晶粒之俯視圖圖解闡釋。
圖10B為根據一實施例的沿著圖10A之橫截面X-X獲得之經堆疊之感測器晶粒及多個支撐晶粒之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖10C為根據一實施例的沿著圖10A之橫截面Y-Y獲得之經堆疊之感測器晶粒及多個支撐晶粒之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖10D為根據一實施例的呈螺旋組態之支撐晶粒之俯視圖圖解闡釋。
圖10E為根據一實施例的應用於呈螺旋組態之支撐晶粒之晶圓接合材料之俯視圖圖解闡釋。
圖10F為根據一實施例的經堆疊之感測器晶粒及包括呈螺旋組態之支撐晶粒之多個支撐晶粒之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖10G為根據一實施例的具有樞轉平台及彈簧臂之支撐晶粒之俯視圖圖解闡釋。
圖10H為根據一實施例的包括具有樞轉平台及彈簧臂之支撐晶粒之晶粒堆疊之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖10I為根據一實施例的具有樞轉平台及彈簧臂之支撐晶粒之俯視圖圖解闡釋。
圖10J為根據一實施例的包括具有樞轉平台及彈簧臂之支撐晶粒之晶粒堆疊之截面側視圖圖解闡釋。
圖11A至圖11B為根據實施例的藉由覆晶及線接合整合至表面安裝基板上之壓力感測器封裝之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖11C至圖11D為根據實施例的藉由覆晶及線接合整合至氣腔陶瓷基板上之壓力感測器封裝之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖11E至圖11F為根據實施例的藉由線接合整合至表面安裝基板上之壓力感測器封裝之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖12為根據一實施例的經接合之運動感測器晶圓及支撐晶圓之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖13A為根據一實施例的整合至表面安裝基板上之運動感測器封裝之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖13B為根據一實施例的整合至氣腔陶瓷基板上之運動感測器封裝之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖14為根據一實施例的經接合之壓力感測器晶圓及支撐IC晶圓之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖15A至圖15B為根據實施例的晶圓層級壓力感測器封裝之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖16為根據一實施例的經接合之運動感測器晶圓、IC晶圓及支撐中介層晶圓之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖17為根據一實施例的晶圓層級運動感測器封裝之橫截面側視圖圖解闡釋。
實施例描述感測器封裝及製造方法。在多種實施例中，參看圖式進行描述。然而，某些實施例可在沒有此等特定細節中之一或多者的情況下或與其他已知方法及組態組合而實踐。在以下描述中，闡述諸如特定組態、尺寸及製程等眾多特定細節，以便提供對實施例之透徹理解。在其他情況下，並不以特定細節描述熟知半導體製程及製造技術，以便避免不必要地混淆實施例。貫穿本說明書參考「一項實施例」意謂結合實施例描述之特定特徵、結構、組態或特性包括於至少一項實施例中。因此，貫穿本說明書之多種地方處出現的片語「在一項實施例中」未必係指同一實施例。此外，可在一或多項實施例中以任何合適之方式組合特定特徵、結構、組態或特性。
如本文中所使用之術語「在…上方」、「在…之上」、「至」、 「在…之間」及「在…上」可指一個層相對於其他層之相對位置。在另一層「上方」、「之上」或「上」或接合「至」另一層或與另一層「接觸」之一個層可直接與另一層接觸或可具有一或多個介入層。在若干層「之間」之一個層可直接與該等層接觸或可具有一或多個介入層。
在一項態樣中，實施例描述感測器封裝及可解決感測器封裝應力之製造方式。已觀測到感測器裝置對封裝應力敏感，特別是壓力及運動感測器。舉例而言，來自封裝或底層基板之熱機械應力可引起感測器輸出移位，特別是隨溫度變化。另外，當封裝厚度及外觀尺寸進一步經縮減以符合市場需求時，對感測器輸出變化之封裝應力影響可變得較嚴重。在一實施例中，描述晶圓層級支撐晶粒及氣隙技術以便減輕封裝應力對感測器裝置之影響。具有凹陷區域之支撐晶圓使用晶圓層級接合製程與感測器晶圓接合。在單一化之後，經堆疊之晶粒包括具有凹座區域及支撐錨之支撐晶粒及接合至支撐錨之感測器晶粒，使得氣隙存在於感測器晶粒與凹座區域之間。此經堆疊之晶粒配置可整合至各種感測器封裝中且可與晶圓層級封裝(WLP)(其中附著頂部及底部晶粒(及焊料凸塊)而仍處於晶圓尺度)兩者相容，且用於與諸如LGA、QFN或陶瓷基板之表面安裝基板整合。多種表面安裝互連方法可用於電連接經堆疊之晶粒配置，諸如覆晶接合、線接合及覆晶接合與線接合之組合。在一實施例中，感測器晶粒包括定位於氣隙正上方之感測器。以此方式，感測器晶粒與支撐晶粒之間的支撐錨及氣隙可隔離應力遠離感測器，同時亦支撐感測器晶粒。
在晶圓層級支撐晶粒及氣隙技術之一實施例中，包括感測器之感測器晶粒之一部分懸掛在感測器晶粒與支撐晶粒中之凹座區域之間的氣隙上方。舉例而言，此情況可表徵為懸臂類型組態。在此組態中，感測器含有於感測器晶粒內或在感測器晶粒上。因此，感測器並不表徵為懸臂類型結構，實際上懸臂類型結構使應力轉向遠離感測器。因 此，感測器可獨立於懸臂類型結構而操作。在晶圓層級支撐晶粒及氣隙技術之一實施例中，感測器晶粒接合至支撐晶粒之樞轉平台。以此方式，支撐晶粒能夠使應力轉向遠離接合至樞轉平台之感測器晶粒。
在關於圖1至圖10J之以下描述中，描述多種方法及組態以用於形成包括接合至一或多個支撐晶粒之感測器晶粒之經堆疊之晶粒。應瞭解，雖然關於包括表面微機械加工之壓力感測器之經堆疊之晶粒描述且繪示圖1至圖10J，但製程序列及結構組態亦可用於其他感測器，諸如塊體微機械加工之壓力感測器及運動感測器。另外，製程序列可與晶圓層級封裝(WLP)兩者相容，且與諸如LGA、QFN及陶瓷基板之表面安裝基板整合。
現參看圖1至圖2，提供根據一實施例的感測器晶圓100之橫截面側視圖圖解闡釋。在圖1中所圖解闡釋之特定實施例中，感測器晶圓100包括壓力感測器110之陣列。壓力感測器110可使用諸如矽晶圓之晶圓接合之各種製造技術或任何合適的半導體加工或MEMS製造技術形成。在所圖解闡釋之特定實施例中，感測器110使用表面微機械加工之方法形成且包括形成於基板102(諸如，矽基板)上之對應空腔106之上的膜片104。在此組態中，膜片104可向外偏轉遠離基板102且向內朝向對應空腔106。在於感測器晶圓100上製造感測器110之後，基板102(例如，矽基板)之完整厚度可如圖2中用於隨後晶圓接合所圖解闡釋地向下薄化。在其他實施例中，感測器使用塊體微機械加工方法形成，且仍可表徵為包括在對應空腔106之上的膜片104。
圖3至圖5包括根據一實施例的用於形成支撐晶圓200之方式之橫截面側視圖圖解闡釋。參考圖3，製程可以基底基板202(諸如，矽晶圓)開始。使用乾式反應性離子蝕刻(DRIE)或任何合適的各向異性蝕刻技術經蝕刻凹座區域207至基底基板202中。在一實施例中，凹座區域207之形成導致在凹座區域207上方凸起之支撐錨204之形成。亦可視需 要形成制動器結構208。在一實施例中，同時形成制動器結構208與凹座區域207。在一實施例中，制動器結構208及支撐錨204與基底基板202一體式形成。在一實施例中，制動器結構208與支撐錨204具有相同的高度。亦可形成制動器結構208，使得支撐錨204高於制動器結構。在一實施例中，制動器結構208可在凹座區域207之形成之後沈積。如下文進一步詳細地描述，可形成制動器結構208以防止所得晶粒堆疊中之支撐晶粒與感測器晶粒之間的經接合之接觸區域之斷裂。在一例示性應用中，凹座區域207以及支撐錨204具有大約10μm之深度，且制動器結構208視需要在凹座區域上方凸起大約10μm。
現參看圖5，將晶圓接合材料210應用於支撐晶圓200。在所圖解闡釋之特定實施例中，將晶圓接合材料210選擇性地應用於支撐錨204。可使用各種合適的晶圓接合材料，諸如經沈積之AlGe或經印刷(例如，網版印刷)之玻璃膏體。在一實施例中，晶圓接合材料210應用於感測器晶圓100而非支撐晶圓200，使得其將與支撐晶圓200上之支撐錨204對準。如圖6中所圖解闡釋，感測器晶圓100及支撐晶圓200接著與晶圓接合材料210一起經接合。在所圖解闡釋之實施例中，氣隙206形成於感測器晶圓100與支撐晶圓200之間。舉例而言，氣隙206可具有由支撐錨204之高度及晶圓接合材料210之厚度定義之高度。在一實施例中，氣隙206亦橫跨於一或多個制動器結構208之上。在一實施例中，在接合感測器晶圓100與支撐晶圓200之後，支撐晶圓200可接著向下薄化，如圖7中所圖解闡釋。該經接合、薄化之結構可接著切割至晶粒堆疊250中。在所圖解闡釋之特定實施例中，可沿著圖7中所展示之虛線執行切割，其中鄰接的鏡像晶粒堆疊250各自自共用氣隙206切割。
現參看圖8A至圖8B，提供根據一實施例的經單一化晶粒堆疊之橫截面側視圖及俯視圖圖解闡釋。在所圖解闡釋之特定實施例中，晶粒堆疊250包括壓力感測器110。舉例而言，壓力感測器包括膜片104及膜 片下方之空腔106。晶粒堆疊250包括包括表徵為凹座區域207及在凹座區域207上方凸起之支撐錨204之頂部表面201的支撐晶粒203。感測器晶粒103接合至支撐錨204，使得氣隙206存在於感測器晶粒103與凹座區域207之間，且感測器晶粒103包括定位於氣隙206正上方之壓力感測器110。一或多個制動器結構208可自凹座區域207凸起。支撐錨204可與一或多個制動器結構208具有相同的高度或高於一或多個制動器結構208。在一實施例中，支撐錨204及一或多個制動器結構208與基底基板202(諸如，矽基板)一體式形成。在此組態中，頂部表面201另外表徵為制動器結構208。
根據實施例，晶粒堆疊包括感測器晶粒103之經支撐之接觸區域112及不接合至正下方之結構的感測器晶粒之懸掛區域114。懸掛區域114可對應於正下方之氣隙206之區域。經支撐之接觸區域112可對應於支撐錨204與感測器晶粒103之間的接合區域。經支撐之接觸區域112之量可用於隔離應力傳送至感測器110，同時達成足夠的機械強度。舉例而言，開放氣隙206可存在於沿著並不由支撐錨204所支撐之若干側之感測器晶粒103下方之周邊區域。對於圖8B中所圖解闡釋之例示性矩形封裝結構而言，開放氣隙206可沿著感測器晶粒103之基板102之三個邊緣存在，其中第四邊緣由支撐錨204支撐。此組態可表徵為單側支撐懸臂形狀。然而，替代組態為可能的。舉例而言，多個邊緣可由支撐錨204支撐，或一或多個邊緣僅部分可由支撐錨204支撐。因此，設想各種組態。
雖然關於圖8A至圖8B所描述且圖解闡釋之實施例類似於圖1至圖7中所描述且圖解闡釋之製程中所圖解闡釋之彼等，但圖1至圖7中所描述之製程序列意欲為例示性的且並非為如此侷限的。舉例而言，圖1至圖7中所描述且圖解闡釋之製程序列可與替代之感測器類型及用於應力隔離之晶粒堆疊組態(諸如，圖8C至圖10J中所圖解闡釋且描述之 彼等)相容。
圖8C至圖8D包括根據一實施例的經單一化晶粒堆疊之橫截面側視圖及俯視圖圖解闡釋。圖8C至圖8D中之配置類似於圖8A至圖8B之懸臂組態，其中一個邊緣僅部分由支撐錨支撐。圖8D為支撐晶粒203之示意性俯視圖圖解闡釋，其中支撐錨204僅部分形成於支撐晶粒203邊緣中之一者附近。因此，經支撐之接觸區域經縮減，且懸掛區域114在X-Y方向中延伸遠離該經支撐之接觸區域。對於圖8D中所圖解闡釋之例示性矩形封裝結構而言，開放氣隙206可沿著感測器晶粒103之基板102之三個邊緣存在，且部分沿著由支撐錨204支撐之第四邊緣存在。此組態亦可表徵為單側支撐懸臂形狀。提供膜片104、空腔106之輪廓以圖解闡釋氣隙206之上的感測器110之位置。
現參看圖9A至圖9B，提供根據一實施例的包括多個支撐晶粒之晶粒堆疊250之橫截面側視圖及俯視圖圖解闡釋。晶粒堆疊250可使用類似於關於圖1至圖7所圖解闡釋且描述之晶圓層級支撐晶粒及氣隙技術形成。在此組態中，多個支撐晶粒可用於額外應力隔離。在所圖解闡釋之特定實施例中，感測器晶粒103接合至第一支撐晶粒203A，使得氣隙206存在於感測器晶粒103及第一支撐晶粒203A之凹座區域207之間。第二支撐晶粒203B可如第一支撐晶粒203A類似地形成，包括表徵為凹座區域207及在凹座區域207上方凸起之支撐錨204之頂部表面。在圖9A至圖9B中所圖解闡釋之實施例中，第一支撐晶粒203A在第二支撐晶粒203B之支撐錨204上方且藉由晶圓接合材料210接合至第二支撐晶粒203B之支撐錨204，其中第一支撐晶粒203A之支撐錨204並非在第二支撐晶粒203B之支撐錨204正上方。在一實施例中，第一支撐晶粒203A與第二支撐晶粒203B之支撐錨204位於晶粒堆疊250之相對側上。舉例而言，參看圖9B，感測器晶粒103與第一支撐晶粒203A之間的經支撐之接觸區域112及第一支撐晶粒203A與第二支撐晶粒203B之 間的經支撐之接觸區域116可位於晶粒堆疊250之相對側上。在一實施例中，感測器110可部分位於經支撐之接觸區域116(對應於第一支撐晶粒203A與第二支撐晶粒203B之支撐錨204之間的接合區域)正上方，而感測器110並非在經支撐之接觸區域112(對應於感測器晶粒103與第一支撐晶粒203A之支撐錨204之間的接合區域)正上方。
圖10A至圖10C提供根據一實施例的包括多個支撐晶粒之晶粒堆疊250的橫截面側視圖及俯視圖圖解闡釋。晶粒堆疊250可使用類似於關於圖1至圖7所圖解闡釋且描述之晶圓層級支撐晶粒及氣隙技術形成。在所圖解闡釋之特定實施例中，圖10B沿著圖10A之橫截面X-X獲得，而圖10C沿著圖10A之橫截面Y-Y獲得。如所圖解闡釋，如先前所描述，感測器晶粒103藉由經支撐之接觸區域112接合至第一支撐晶粒203A。第二支撐晶粒203B可如第一支撐晶粒203A類似地形成，包括表徵為凹座區域207及在凹座區域207上方凸起之支撐錨204之頂部表面。在圖10A至圖10C中所圖解闡釋之實施例中，第一支撐晶粒203A在第二支撐晶粒203B之支撐錨204上方且藉由對應於經支撐之接觸區域118之晶圓接合材料210接合至第二支撐晶粒203B之支撐錨204，其中第一支撐晶粒203A之支撐錨204與第二支撐晶粒203B之支撐錨204正交對準。以此方式，第一支撐晶粒203A可避免在Y方向中彎曲(正交至X-X)，而第二支撐晶粒203B可避免在X方向中彎曲(正交至Y-Y)。以此方式，感測器晶粒103與支撐晶粒203A、203B之間的接觸區域可經縮減，同時調變自封裝之底側之彎曲。參看圖10A，支撐錨204及感測器晶粒103與第一支撐晶粒203A之間的對應經支撐之接觸區域112，以及支撐錨204及第一支撐晶粒203A與第二支撐晶粒203B之間的對應經支撐之接觸區域118可彼此正交。支撐錨204及對應經支撐之接觸區域112、118另外可重疊。
迄今為止，各晶粒堆疊250組態已包括依單側支撐懸臂組態接合 至支撐錨之感測器晶粒，使得感測器晶粒之懸掛區域自支撐錨正上方之感測器晶粒之接觸區域側向地延伸，且氣隙存在於感測器晶粒之懸掛區域與凹座區域之間，其中感測器晶粒之感測器定位於氣隙正上方。圖10D至圖10J提供根據實施例的包括具有彈簧臂及樞轉平台之支撐晶粒之額外組態。在此等組態中，感測器晶粒103可接合至樞轉平台上之支撐錨204，且可依懸臂組態懸掛於感測器晶粒與支撐晶粒203之間的氣隙之上。額外應力隔離可由彈簧臂提供。在一實施例中，感測器晶粒103大於感測器晶粒與支撐錨204之間的接觸區域。
圖10D為根據一實施例的呈螺旋組態之支撐晶粒203之俯視圖圖解闡釋。如所圖解闡釋，支撐晶粒203包括穿過基底基板202所形成之通道205以形成彈簧臂211及樞轉平台209。在所圖解闡釋之實施例中，彈簧臂211以螺旋組態形成。通道205可穿過基底基板202之整個厚度形成。支撐錨204自樞轉平台209凸起以提供接觸表面。圖10E為在支撐錨204上形成晶圓接合材料210之後的支撐晶粒203之俯視圖圖解闡釋。
圖10F為根據一實施例的包括呈螺旋組態之支撐晶粒之晶粒堆疊250之橫截面側視圖圖解闡釋。晶粒堆疊250可使用類似於關於圖1至圖7所圖解闡釋且描述之晶圓層級支撐晶粒及氣隙技術形成。如圖10F中所示，感測器晶粒103接合至呈螺旋組態之第一支撐晶粒203A，如關於圖10D至圖10E所描述。第一支撐晶粒203A可另外接合至第二支撐晶粒203B之支撐錨204。第一支撐晶粒203A與第二支撐晶粒203B之支撐錨204可位於各種位置。在所圖解闡釋之特定實施例中，第二支撐晶粒203B之支撐錨204位於晶粒堆疊250之側邊緣，且第一支撐晶粒203A之支撐錨204位於符合螺旋組態之晶粒堆疊250之較側向中心區域。
圖10G為根據一實施例的具有樞轉平台及彈簧臂之支撐晶粒之俯視圖圖解闡釋。如所圖解闡釋，支撐晶粒203包括穿過基底基板202所形成之通道205以形成彈簧臂211及樞轉平台209。在所圖解闡釋之實施 例中，提供兩個彈簧臂211，其中各彈簧臂包括一或多個匝(例如，90度或180度)。此情況可增加彈簧臂之懸臂組態之長度且提高彈簧臂之懸臂組態之可撓性。通道205可穿過基底基板202之整個厚度形成。支撐錨204自平台209凸起以提供感測器晶粒之接觸表面。在一實施例中，支撐錨204形成為樞轉平台209之一部分且上升於彈簧臂211上方。在一實施例中，整個樞轉平台209形成支撐錨204且上升於彈簧臂211上方。如圖10G中所展示，晶圓接合材料210可位於用於與感測器晶粒103接合之支撐錨204之頂部表面上且位於用於與另一支撐晶粒接合之後表面上(由虛線所圖解闡釋)。
圖10H為根據一實施例的包括具有樞轉平台及彈簧臂之支撐晶粒之晶粒堆疊250之橫截面側視圖圖解闡釋。晶粒堆疊250可使用類似於關於圖1至圖7所圖解闡釋且描述之晶圓層級支撐晶粒及氣隙技術形成。如圖10H中所展示，感測器晶粒103接合至具有樞轉平台及彈簧臂之第一支撐晶粒203A，如關於圖10G所描述。第一支撐晶粒203A可另外接合至第二支撐晶粒203B之支撐錨204。第一支撐晶粒203A與第二支撐晶粒204B之支撐錨204可位於各種位置。在所圖解闡釋之特定實施例中，第二支撐晶粒203B之支撐錨204位於晶粒堆疊250之側邊緣，且第一支撐晶粒203A之支撐錨204位於符合由基底基板202之外部邊緣環繞之樞轉平台的晶粒堆疊250之較側向中心區域。
圖10I為根據一實施例的具有樞轉平台及彈簧臂之支撐晶粒之俯視圖圖解闡釋。圖10I類似於圖10G，其中一個不同展示在支撐晶粒203下方及在基底基板202之外部邊緣周圍之晶粒附著材料310。在一實施例中，晶粒附著材料310由彈性材料(諸如，聚矽氧)形成，其可表徵為封裝中所採用之高可撓性及低應力黏著材料。在一實施例中，晶圓接合材料210形成與晶粒附著材料310相比之較硬質接合。晶粒附著材料310可為非導電性材料。根據一些實施例，導電接頭並非經由晶粒附著 材料310形成，且線接合用於形成至表面安裝基板之電連接。
圖10J為根據一實施例的包括具有樞轉平台及彈簧臂之支撐晶粒之晶粒堆疊250之橫截面側視圖圖解闡釋。晶粒堆疊250可使用類似於關於圖1至圖7所圖解闡釋且描述之晶圓層級支撐晶粒及氣隙技術形成。如圖10J中所展示，感測器晶粒103接合至具有樞轉平台及彈簧臂之支撐晶粒203，如關於圖10I所描述。在所圖解闡釋之特定實施例中，支撐晶粒203之支撐錨204位於符合由基底基板202之外部邊緣環繞之樞轉平台的晶粒堆疊250之較側向中心區域。晶粒附著材料310可沿著支撐晶粒203之周邊位於支撐晶粒203之後表面上。仍參看圖10J，支撐晶粒之後側可包括空腔220，其中支撐錨224自凹座區域222延伸。以此方式，支撐晶粒可藉由用於應力隔離之經縮減之接觸區域直接接合至基板(諸如，表面安裝基板)。
圖11A為根據一實施例的藉由覆晶及線接合整合至表面安裝基板(諸如，LGA、QFN或陶瓷基板)上之壓力感測器封裝之橫截面側視圖圖解闡釋。在一實施例中，壓力感測器封裝包括包括用於與鄰接於表面安裝基板400之封裝之底部表面之應力隔離的藉由晶圓分批製程形成之壓力感測器晶粒103、支撐晶粒203及氣隙206之晶粒堆疊。雖然圖11A圖解闡釋關於圖8A至圖8B所圖解闡釋且描述之晶粒堆疊250之整合，但應理解，大量組態可整合至圖11A中之表面安裝基板上，包括關於圖9A至圖10J所描述且圖解闡釋之變體。再次參看圖11A，圖8A至圖8B之經接合之感測器晶粒103與支撐晶粒203使用晶粒附著材料310接合至積體電路(IC)晶粒300。在一實施例中，晶粒附著材料310由彈性材料(諸如，聚矽氧)形成，其可表徵為封裝中所採用之高可撓性及低應力黏著材料。在一實施例中，晶圓接合材料210形成與晶粒附著材料310相比之較硬質接合。晶粒附著材料310可為非導電性材料。根據一些實施例，導電接頭並非經由晶粒附著材料310形成，且線接合用 於形成至感測器晶粒之電連接。在一實施例中，IC晶粒300為特殊應用積體電路(ASIC)晶粒。在一實施例中，IC晶粒300為場可程式化閘陣列(FPGA)晶粒。
如圖11A中所圖解闡釋，IC晶粒300為藉由凸塊320及底膠材料330(諸如，環氧樹脂底膠材料)接合至表面安裝基板400之覆晶。IC晶粒300可在將支撐晶粒203接合至IC晶粒300之前或之後接合至表面安裝基板400。感測器晶粒103可接著藉由線接合線410電連接至表面安裝基板400。在一實施例中，蓋500接著使用合適之接合材料接合至表面安裝基板400以提供機械保護至晶粒堆疊、線410及壓力感測器110。壓力入口510提供於蓋500中以允許周圍外部環境大氣進入封裝內部以用於與壓力感測器110相互作用。在一實施例中，蓋500環繞IC晶粒300、支撐晶粒203及感測器晶粒103。
在圖11A中所圖解闡釋之特定實施例中，感測器晶粒103圖解闡釋為包括表面微機械加工之壓力感測器110。實施例不限於此。舉例而言，圖11B為根據一實施例的具有塊體微機械加工之壓力感測器110的類似於圖11A中所圖解闡釋之彼等之壓力感測器封裝之橫截面側視圖圖解闡釋。
圖11C至圖11D為根據實施例的藉由覆晶及線接合整合至氣腔陶瓷基板上之壓力感測器封裝之橫截面側視圖圖解闡釋。圖11C至圖11D類似於關於圖11A至圖11B所圖解闡釋且描述之彼等實施例，其中一個不同為表面安裝基板400為包括側壁402之氣腔陶瓷基板。在此等實施例中，側壁402環繞IC晶粒300、支撐晶粒203及感測器晶粒103。包括壓力入口510之蓋500接合至側壁402。類似於圖11A至圖11B，IC晶粒300可為接合至氣腔陶瓷表面安裝基板400之覆晶且感測器晶粒103線接合至氣腔陶瓷表面安裝基板400。
圖11E至圖11F為根據實施例的藉由線接合整合至表面安裝基板 上之壓力感測器封裝之橫截面側視圖圖解闡釋。雖然關於圖11A至圖11D所描述且圖解闡釋之先前實施例已揭示覆晶接合至表面安裝基板400，但此並不需要。在圖11E至圖11F中所圖解闡釋之實施例中，IC晶粒300藉由晶粒附著材料310接合至表面安裝基板400且藉由線接合410電連接至表面安裝基板400。
圖12至圖13B為根據實施例的將運動感測器封裝整合至表面安裝基板上之方式之橫截面側視圖圖解闡釋。在一實施例中，運動感測器封裝包括用於與鄰接於表面安裝基板400之封裝之底部表面之應力隔離的藉由晶圓分批製程形成之運動感測器晶粒125、支撐晶粒203及氣隙206。參看圖12，在沿著虛線單一化線之個別晶粒堆疊260之單一化之前提供藉由晶圓接合材料210接合至支撐晶圓200之運動感測器晶圓121之橫截面側視圖圖解闡釋。運動感測器晶圓121可包括基底基板122及環繞運動感測器120之帽124。如所展示，各帽124可在對應運動感測器120周圍形成空腔126，其並非需要曝露於帽124外部之大氣以用於運動感測器之操作。舉例而言，合適之運動感測器可為梳形驅動器。
現參看圖13A，包括運動感測器晶粒125、支撐晶粒203及氣隙206之晶粒堆疊260與表面安裝基板400(諸如，LGA、QFN或陶瓷基板)整合。各運動感測器晶粒125可包括基底基板122之經單一化部分及環繞對應運動感測器120之帽124。應理解，大量晶粒堆疊組態可整合至圖13A中之表面安裝基板上，包括類似於關於圖9A至圖10J所描述且圖解闡釋之彼等之變體。再次參看圖13A，經接合之運動感測器晶粒125及支撐晶粒203使用晶粒附著材料310接合至表面安裝基板(諸如，LGA、QFN或陶瓷基板400)。在一實施例中，晶粒附著材料310由彈性材料(諸如，聚矽氧)形成，其可表徵為封裝中所採用之高可撓性及低應力黏著材料。在一實施例中，晶圓接合材料210形成與晶粒附著材料310相比之較硬質接合。晶粒附著材料310可為非導電性材料。根據一些實施 例，導電接頭並非經由晶粒附著材料310形成，且線接合用於形成至感測器晶粒之電連接。在一實施例中，IC晶粒300接合至運動感測器晶粒125，諸如接合至帽124。在一實施例中，IC晶粒300為特殊應用積體電路(ASIC)晶粒。在一實施例中，IC晶粒300為場可程式化閘陣列(FPGA)晶粒。
IC晶粒300可接著藉由線接合線410電連接至表面安裝基板400及運動感測器晶粒125。在一實施例中，蓋500接著使用合適之接合材料接合至表面安裝基板400以提供機械保護至晶粒堆疊及線410。壓力入口並非需要在蓋500中以允許周圍外部環境大氣進入封裝內部以用於與運動感測器120相互作用。在一實施例中，蓋500環繞IC晶粒300、支撐晶粒203及感測器晶粒125。
圖13B為根據一實施例的藉由線接合整合至氣腔陶瓷基板上之運動感測器封裝之橫截面側視圖圖解闡釋。圖13B類似於關於圖13A所圖解闡釋且描述之實施例，其中一個不同為表面安裝基板400為包括側壁402之氣腔陶瓷基板。在此實施例中，側壁402環繞IC晶粒300、支撐晶粒203及感測器晶粒125。包括壓力入口510之蓋500接合至側壁402。類似於圖13A，IC晶粒300及感測器晶粒125可線接合至氣腔陶瓷表面安裝基板400。
圖14至圖15B為根據實施例的整合晶圓層級封裝中之壓力感測器之方式之橫截面側視圖圖解闡釋。在一實施例中，壓力感測器封裝包括用於與封裝之底部表面之應力隔離的藉由晶圓分批製程形成之壓力感測器晶粒103、支撐IC晶粒303及氣隙206。參看圖14，在沿著虛線單一化線之個別晶粒堆疊270之單一化之前提供藉由晶圓接合材料210接合至支撐IC晶圓301之壓力感測器晶圓100之橫截面側視圖圖解闡釋。壓力感測器晶圓100可包括基底基板102、壓力感測器110，諸如形成於空腔106之上的膜片104。支撐IC晶圓301可類似於上文所描述之支撐晶 圓200形成，包括經蝕刻至基底基板302中之凹座區域207、在凹座區域207上方凸起之支撐錨204及制動器結構208。在一實施例中，支撐IC晶圓301另外包括用於將信號佈線至輸出引線之通孔314、後側再分佈層316及頂側接點312。
現參看圖15A，在一實施例中，晶圓層級壓力感測器封裝包括包括壓力感測器晶粒103、支撐IC晶粒303及氣隙206之晶粒堆疊270。支撐IC晶粒303包括表徵為凹座區域207及在凹座區域上方凸起之支撐錨204之頂部表面201。通孔314自鄰接於再分佈層316之基底基板302之底部表面至沿著支撐錨204之基底基板302之頂部表面延伸穿過支撐IC晶粒303之基底基板302。感測器晶粒103接合至支撐錨204，使得氣隙206存在於感測器晶粒103與凹座區域207之間，且感測器晶粒103包括定位於氣隙206正上方之壓力感測器110。複數個球形凸塊320可置放於再分佈層316上以用於將封裝與(例如)印刷電路板整合。在一實施例中，支撐IC晶粒303為特殊應用積體電路(ASIC)晶粒。在一實施例中，支撐IC晶粒303為場可程式化閘陣列(FPGA)晶粒。在此態樣中，支撐IC晶粒303用於操作壓力感測器且隔離來自壓力感測器之應力兩者。在所圖解闡釋之特定實施例中，壓力感測器110之膜片104緊鄰氣腔106。在此組態中，膜片被機械地保護於封裝內且並不需要單獨的蓋。另外，此組態可適用於用抓放工具安裝封裝，例如用抓放工具拾取壓力感測器晶粒之頂側。此外，氣腔106亦充當在此組態中用於操作壓力感測器110之壓力入口。在圖15A中所圖解闡釋之特定實施例中，感測器晶粒103圖解闡釋為包括表面微機械加工之壓力感測器110。實施例不限於此。舉例而言，圖15B為根據一實施例的具有塊體微機械加工之壓力感測器110的類似於圖15A中所圖解闡釋之彼等之壓力感測器封裝之橫截面側視圖圖解闡釋。應理解，圖15A至圖15B中所圖解闡釋之晶粒堆疊270可假定大量經修改之組態，包括類似於關於圖9A至圖10J所描述且 圖解闡釋之彼等之變體。
圖16至圖17為根據一實施例的整合晶圓層級封裝中之運動感測器之方式之橫截面側視圖圖解闡釋。在一實施例中，運動感測器封裝包括用於與封裝之底部表面之應力隔離的藉由晶圓分批製程形成之運動感測器晶粒125、IC晶粒300、支撐中介層晶粒503及氣隙206。
參看圖16，在沿著虛線單一化線之個別晶粒堆疊280之單一化之前提供藉由晶圓接合材料210接合至支撐中介層晶圓500之運動感測器晶圓121及IC晶圓311之橫截面側視圖圖解闡釋。運動感測器晶圓121可包括基底基板122、壓力感測器120、環繞壓力感測器120之側壁121。舉例而言，運動感測器晶圓121可藉由多個晶圓之晶圓接合製程製造以形成由側壁121環繞之壓力感測器120。側壁121可在對應運動感測器120周圍形成空腔126，其並不需要曝露於空腔126外部之周圍外部環境大氣以用於運動感測器之操作。舉例而言，合適之運動感測器可為梳形驅動器。IC晶圓311可包括延伸穿過IC晶圓基板300(諸如，矽基板)之厚度之複數個通孔314。支撐中介層晶圓500可類似於上文所描述之支撐晶圓200形成，包括經蝕刻至基底基板502中之凹座區域207、在凹座區域207上方凸起之支撐錨204，及制動器結構208。在一實施例中，支撐中介層晶圓500另外包括用於將信號佈線至輸出引線之通孔514、後側再分佈層516及頂側接點512。
現參看圖17，在一實施例中，晶圓層級運動感測器封裝包括包括運動感測器晶粒125、IC晶粒300、支撐中介層晶粒503及氣隙206之晶粒堆疊280。支撐中介層晶粒503包括表徵為凹座區域207及在凹座區域上方凸起之支撐錨204之頂部表面201。通孔514自鄰接於再分佈層516之基底基板502之底部表面至沿著支撐錨204之基底基板502之頂部表面延伸穿過支撐中介層晶粒503之基底基板502。IC晶粒300接合至支撐錨204，使得氣隙206存在於IC晶粒300與凹座區域207之間。感測器晶 粒125接合至IC晶粒300，且包括定位於氣隙206正上方之運動感測器120。複數個球形凸塊320可置放於再分佈層516上以用於將封裝與(例如)印刷電路板整合。在一實施例中，IC晶粒300為特殊應用積體電路(ASIC)晶粒。在一實施例中，IC晶粒300為場可程式化閘陣列(FPGA)晶粒。在所圖解闡釋之特定實施例中，運動感測器120內部含有於封裝內且並不需要蓋以用於機械保護。另外，此組態可適用於用抓放工具安裝封裝，例如用抓放工具拾取運動感測器晶粒之頂側。應理解，圖17中所圖解闡釋之晶粒堆疊280可假定大量經修改之組態，包括類似於關於圖9A至圖10J所描述且圖解闡釋之彼等之變體。
在利用實施例之各種態樣中，上文實施例之組合或變體有可能用於形成感測器封裝對於熟習此項技術者而言將變得顯而易見。儘管已經用對於結構特徵及/或方法論的動作而言特定之語言描述實施例，但應理解，所附申請專利範圍不必限於所描述之特定特徵或動作。所揭示之特定特徵及動作替代地理解為用於說明之申請專利範圍之實施例。
100‧‧‧感測器晶圓
102‧‧‧基板
104‧‧‧膜片
106‧‧‧空腔/氣腔
110‧‧‧壓力感測器/感測器
200‧‧‧支撐晶圓
202‧‧‧基底基板
204‧‧‧支撐錨
206‧‧‧氣隙/氣腔
208‧‧‧制動器結構
210‧‧‧晶圓接合材料

Claims (25)

  1. 一種感測器封裝，其包含：一支撐晶粒，其包含一凹座區域及在該凹座區域上方凸起之一支撐錨；及一感測器晶粒，其依一單側支撐懸臂組態接合至該支撐錨，使得該感測器晶粒之一懸掛區域直接在該支撐錨之上自該感測器晶粒之一接觸區域側向地延伸且一氣隙存在於該感測器晶粒之該懸掛區域與該凹座區域之間，且該感測器晶粒包含定位於該氣隙正上方之一感測器；其中該感測器晶粒包括一第一對側向相對邊緣，該第一對側向相對邊緣包括緊鄰該感測器晶粒之該接觸區域的一第一感測器晶粒邊緣以及沿該感測器晶粒之該懸掛區域的一第二感測器晶粒邊緣，且該支撐晶粒包括一第二對側向相對邊緣，該第二對側向相對邊緣包括緊鄰該支撐錨並與該第一感測晶粒邊緣共平面的一第一支撐晶粒邊緣以及與該第一感測器晶粒邊緣共平面之一第二支撐晶粒邊緣。
  2. 如請求項1之感測器封裝，其進一步包含在該凹座區域上方凸起之一制動器結構。
  3. 如請求項2之感測器封裝，其中該制動器結構及支撐錨一體式形成。
  4. 如請求項1之感測器封裝，其進一步包含表徵為一第二凹座區域及在該第二凹座區域上方凸起之一第二支撐錨的一第二支撐晶粒；其中在一單側支撐懸臂組態中，該支撐晶粒在該第二支撐晶粒上方且接合至該第二支撐晶粒。
  5. 如請求項1之感測器封裝，其中該感測器晶粒包含定位於該氣隙正上方之一壓力感測器。
  6. 如請求項5之感測器封裝，其進一步包含一積體電路(IC)晶粒，且該支撐晶粒接合至該IC晶粒。
  7. 如請求項6之感測器封裝，其進一步包含由以下各者所組成之群組中選出之一表面安裝基板：一平台柵格陣列(LGA)、四邊扁平無引線(QFN)及陶瓷基板，且該IC晶粒接合至該表面安裝基板。
  8. 如請求項7之感測器封裝，其進一步包含接合至該表面安裝基板之一蓋，其中該蓋環繞該IC晶粒、該支撐晶粒及該感測器晶粒，且該蓋包括一壓力入口。
  9. 如請求項7之感測器封裝，其進一步包含將該感測器晶粒電連接至該表面安裝基板之一線接合。
  10. 如請求項7之感測器封裝，其進一步包含將該感測器晶粒電連接至該IC晶粒之一第一線接合及將該IC晶粒電連接至該表面安裝基板之一第二線接合。
  11. 如請求項1之感測器封裝，其中該感測器晶粒包含定位於該氣隙正上方之一運動感測器；且其進一步包含接合至該感測器晶粒之一積體電路(IC)晶粒。
  12. 如請求項11之感測器封裝，其進一步包含將該IC晶粒電連接至該感測器晶粒之一線接合。
  13. 如請求項11之感測器封裝，其進一步包含由以下各者所組成之群組中選出之一表面安裝基板：一LGA、QFN及陶瓷基板，且該支撐晶粒接合至該表面安裝基板。
  14. 如請求項13之感測器封裝，其進一步包含將該IC晶粒電連接至該表面安裝基板之一線接合。
  15. 如請求項14之感測器封裝，其進一步包含在該運動感測器晶粒之 上之一蓋，其中該蓋接合至該表面安裝基板，且該蓋環繞該支撐晶粒、該感測器晶粒及該IC晶粒。
  16. 如請求項1之感測器封裝，其進一步包含延伸穿過該支撐晶粒之一基底基板之一通孔。
  17. 如請求項16之感測器封裝，其中該支撐晶粒係選自由以下各者組成之群組：一中介層及積體電路(IC)晶粒。
  18. 如請求項17之感測器封裝，其中該支撐晶粒為一IC晶粒，且該感測器晶粒包含定位於該氣隙正上方之一壓力感測器。
  19. 如請求項18之感測器封裝，其中該壓力感測器包含緊鄰氣腔之一膜片。
  20. 如請求項17之感測器封裝，其中該支撐晶粒為一中介層晶粒，且該感測器晶粒包含定位於該氣隙正上方之一運動感測器。
  21. 如請求項20之感測器封裝，其進一步包含接合至該支撐錨之一積體電路(IC)晶粒，使得該氣隙存在於該IC晶粒與該凹座區域之間，且該感測器晶粒接合至該IC晶粒。
  22. 如請求項21之感測器封裝，其進一步包含延伸穿過該IC晶粒之一第二通孔。
  23. 一種組裝一感測器封裝之方法，其包含：將包含感測器之一陣列之一感測器晶圓接合至包含空腔之一陣列之一支撐晶圓，其中各感測器在一對應空腔正上方；及自該經接合之感測器晶圓及支撐晶圓單一化感測器封裝之一陣列，其中各感測器封裝包括在一氣腔正上方之一對應感測器。
  24. 如請求項23之方法，其進一步包含蝕刻空腔之該陣列於該支撐晶圓中。
  25. 如請求項23之方法，其進一步包含形成支撐錨之一陣列及制動器結構之一陣列於該支撐晶圓上。
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