七:硅盖板圆片上基于体的WLCSP (TSV)
[0079]附图10展示了在硅盖板1001上使用TSV技术封装MEMS器件的详细工艺流程。首先使用干法刻蚀(例如深反应离子刻蚀)或湿法刻蚀选择性刻蚀硅盖板圆片1001(见附图10A)以形成凹槽1002，并沉积钝化层1003(见附图10B)。凹槽的深度可以是10至600um。随后在凹槽的侧壁上沉积导电材料1004(见附图10C)。随后用填充材料1005填充凹槽，填充材料可以是导电材料，也可以是非导电材料(见附图10D)。之后对硅盖板圆片进行化学机械抛光(见附图10E)。
[0080]如附图1OF所示，沉积导电材料并形成金属焊盘1006。金属焊盘1006同时作为导电连接以及环形气密键合结构。之后如附图1OG所示选择性刻蚀硅盖板圆片1001并形成空腔1007.附图1OH展示了集成电路基片1008上的金属焊盘1009，并与硅盖板圆片1001上的金属焊盘1006对齐。在高温下通过共晶键合或金属扩散键合形成气密键合(见附图10K)。空腔1007中可以填充气态物质。在集成电路基片上可以形成另一个空腔。随后，在硅盖板圆片上表面进行化学机械抛光并曝露出TSV(见附图10L)。
[0081]随后沉积钝化层1010然后光刻形成通孔1011 (见附图10M)。沉积金属层光刻形成重分布层RDL1012(见附图10N)。之后沉积顶部的钝化层1013(见附图100)。最后，在圆片顶部形成焊球1013(见附图10P)并划片(见附图10Q)。
[0082]实施例八:硅CMOS圆片上基于体的WLCSP (TSV)
[0083]附图11展示了一个在硅CMOS圆片上使用TSV技术封装MEMS器件的详细工艺流程。起始材料是硅CMOS圆片1101，上有导电层1102和钝化层1103。圆片的另一面也有一层钝化层。导电层1102可以是CMOS工艺的第一层金属层(Ml)。从娃圆片1101的背面采用干法刻蚀或湿法刻蚀形成凹槽1104(见附图11B)。凹槽1104的深度可以是10至600um。之后沉积钝化层1105(见附图11C)。如附图1lD所示，对钝化层进行刻蚀暴露出通孔1106并在凹槽的侧壁上沉积导电材料形成TSV连接。导电材料可以是铜，并光刻形成RDL(见附图11E)。之后上表面的钝化层1103被光刻形成开口 1108以暴露出下层的硅基片(见附图11F)。之后采用反应离子刻蚀形成空腔1109(见附图11G)。另外的，硅或玻璃的盖板圆片1110被刻蚀形成空腔1111(见附图11H)。如附图1lI所示，盖板圆片通过粘合层1112与CMOS圆片1101键合。粘合层可以为环氧树脂。粘合层也可以通过尚温下的共晶键合或金属扩散键合来实现(见附图11F)。空腔1111和1109内可以填充气态物质。之后沉积钝化层1113覆盖RDL并光刻形成通孔的开口(见附图11J)。非导电材料可以采用环氧树脂、SU-8 (Shell Chemical)、聚酰亚胺、阻焊膜或苯并环丁稀(BCB)。最后圆片上植焊球(见附图11K)并划片(见图11L)。
[0084]实施例九:娃CMOS圆片上基于体的WLCSP (TSV)
[0085]附图12展示了一种在硅CMOS圆片上使用TSV工艺封装MEMS器件的详细工艺流程。起始材料为硅CMOS圆片1201，之上有钝化层1202。圆片的另一表面同样有一层钝化层。硅圆片1201的上表面被干法刻蚀或湿法刻蚀以形成凹槽1203(见附图12B)。凹槽1203的深度可以是10至600um。
[0086]之后，沉积钝化层1204(见附图12C)。如附图12D所示，在基片1201的表面以及凹槽的侧壁上溅射一层导电材料作为种子层1204，随后用电镀填充凹槽。之后使用化学机械抛光形成TSV连接1205。导电材料可以是铜。
[0087]之后，再沉积一层金属材料并光刻形成RDL(见附图12F)。这层RDL可以是标准CMOS工艺中的第一金属层(Ml)。之后沉积钝化层1207(见附图12G)以保护金属层。随后光刻钝化层形成开口 1208以暴露下面的硅基片(见附图12H)。之后通过反应离子刻蚀形成空腔1209。另外的，一个硅或玻璃的芯片尺寸封装层被刻蚀形成空腔1201 (见附图12J)。如附图12K所示，芯片尺寸封装层通过粘合层1211与硅圆片1201键合。粘合层可以是环氧树脂，也可以是在高温下通过共晶键合或金属扩散键合形成的气密键合。空腔1210和1209内可以填充气态物质。
[0088]之后，在粘合后的圆片背面进行化学机械抛光以暴露出TSV连接。之后沉积钝化层1216，并光刻形成TSV1205的开口(见附图12M)。作为一个非局限性的实施例，钝化层材料可以是为环氧树脂、SU-8 (Shell Chemical)、聚酰亚胺、阻焊膜或苯并环丁烯(BCB)。之后，沉积一层金属层并光刻成RDL1212 (见附图12N)，再沉积一层钝化层1213(见附图120)。再光刻钝化层以形成开口 1214。最后植焊球(见附图12P)并划片(见附图12Q)。
[0089]如上所述，各个实施例提供了一种方法、装置和计算机程序来制备集成电路器件。
[0090]附图13是一个逻辑流程图，描述了一种方法以及计算机程序运行的结果。按照这个实施例的方法，框图1305显示一个步骤，提供一个硅圆片，具有第一水平面。框图1310显示在第一水平面形成具有集成电路的工作面。框图1315显示在第一水平面上形成至少两个焊盘，其中至少一个焊盘是第一闭合环状焊盘。
[0091]框图1320显示提供至少一个具有第二水平面的硅盖板圆片，具有至少两个焊盘，其中至少一个焊盘是第二闭合环状焊盘。至少一个硅盖板圆片有与第二水平面成夹角的第三倾斜面以及第四水平面。框图1325显示在第一平面和第二平面之间通过第一闭合环状焊盘和第二闭合环状焊盘的共晶键合或金属扩散键合形成至少一个环形气密键合。框图1330显示在硅基片圆片与至少一个硅盖板圆片形成至少一个空腔，且至少一个空腔中填充有加压的气态物质。另外的，也可以在硅基片圆片，第三倾斜面和至少一个硅盖板圆片之间形成空腔。第三倾斜面可以位于封装好的MEMS器件内部。
[0092]框图1335显示在硅基片圆片的至少两个焊盘中的至少一个焊盘，与硅盖板圆片上的至少两个焊盘中的至少一个焊盘之间形成共晶键合或金属扩散键合。框图1340显示在至少一个硅盖板圆片上形成至少一个导电连接。形成的至少一个导电连接，所述导电连接的第一部分位于第四水平面，所述导电连接的第二部分位于第三倾斜面，所述导电连接的第三部分位于至少一个导电触点上。框图1345显示在至少一个导电连接与至少一个硅盖板圆片之间形成一层绝缘层。
[0093]附图14是一个逻辑流程图，展示了与实施例相关的一种方法以及计算机程序执行的结果。框图1405显示一个步骤提供有第一水平面的一个基片圆片。框图1410显示在第一水平面上形成包含有集成电路的一个工作面。框图1415显示在第一水平面上形成至少两个焊盘，其中至少一个焊盘是第一闭合环形焊盘。
[0094]框图1420显示提供至少一个芯片尺寸封装层，包含有第二水平面，并至少有两个焊盘，其中至少一个焊盘是第二闭合环形焊盘。提供的至少一个芯片尺寸封装层有与第二水平面成夹角的第三倾斜面以及第四水平面。框图1425展示在第一水平面的第一闭合环形焊盘与第二水平面的第二闭合环形焊盘之间通过共晶键合或金属扩散键合形成气密的环形键合。框图1430展示在基片圆片与至少一个芯片尺寸封装层之间形成至少一个空腔。框图1435显示在基片圆片的至少两个焊盘中的至少一个焊盘与封装圆片的至少两个焊盘中的至少一个焊盘之间形成共晶键合或金属扩散键合。
[0095]框图1440显示在至少一个芯片尺寸封装层形成至少一个TSV，并在至少一个TSV中填充导电材料。框图1445展示至少一个导电连线部分位于至少一个芯片尺寸封装层上方，部分穿过至少一个芯片尺寸封装层。这个导电连线的第一部分位于第四水平面，第二部分位于第三倾斜面，第三部分穿过至少一个TSV，且第四部分位于至少一个电触点上。框图1450显示在至少一个导电连线与至少一个芯片尺寸封装层之间形成一层绝缘层。
[0096]附图13-14展示的框图可以看作是工艺步骤，或是计算机程序执行的结果，或是一个或多个执行相应功能的逻辑电路单元，例如控制自动化半导体生产设备。
[0097]本发明公开的实施例中的任何操作都可能成为有效的机器操作。实施例同时与完成这些操作的仪器及设备有关。设备可以是为特定目的制造的特种设备，也可以是一个由计算机程序控制的通用设备。尤其是可以使用根据本发明披露的内容编写计算机程序来使用各种具有一个或多个处理器并具有可读记忆媒介的通用设备，或是更方便的，为特定目标生产特种设备。
[0098]本发明披露的步骤，流程以及模块都可能应用于硬件、软件、集成与计算机可读媒介中的程序、固件或是它们的组合。例如，本发明描述的功能可以由一个处理器执行内存或其他存储设备中的程序来实现。
[0099]以上对本发明的特定实施例进行了说明，很明显，本领域普通技术人员在不离开本发明的范围和精神的基础上，可以对现有技术和工艺进行很多修改。本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡根据本发明揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
【主权项】
1.一种封装的微电子机械系统(MEMS)器件包含: 一个硅基片，其包含有第一水平面； 至少在第一水平面上有两个焊盘，其中至少一个焊盘是第一闭合环状焊盘； 至少有一个硅盖板圆片，其具有第二水平面，所述第二水平面具有至少两个焊盘，其中至少一个焊盘是第二闭合环形焊盘，所述的硅盖板圆片至少有一个与所述第二水平面成夹角的第三倾斜面，所述的硅盖板圆片至少有一个第四水平面； 至少一个环形气密键合，其设置在第一水平面与第二水平面之间，所述环形气密键合是通过所述第一闭合环状焊盘和第二闭合环形焊盘的第一键合形成的； 至少一个空腔，其位于所述硅基片与至少一个硅盖板圆片之间，所述空腔内填充加压气态物质； 至少一个导电连接，所述导电连接是通过所述基片的焊盘中至少一个焊盘与硅盖板圆片的焊盘中的至少一个焊盘之间的第二键合形成的； 至少有一个导电连接位于至少一个硅盖板圆片上，所述导电连接的第一部分位于第四水平面，所述导电连接的第二部分位于第三倾斜面，所述导电连接的第三部分位于至少一个电触点之上； 绝缘层，其位于所述至少一个导电连接与所述至少一个硅盖板圆片之间。2.如权利要求1所述的封装的MEMS器件，其特征在于:所述硅基片第一水平面包含一个具有集成电路的工作面。