[发明专利]微纳机电晶圆的圆片级封装方法及结构

权利要求书

1.一种微纳机电晶圆的圆片级封装方法，其特征在于，所述微纳机电晶圆的圆片级封装方法包括：

在一硅片的正面制作保护MEMS晶圆正面微机械部件的凹槽，在所述硅片中制作贯通硅片的正面和背面的硅通孔，在所述硅通孔侧壁形成绝缘层，得到盖板；

在所述MEMS晶圆正面的电极上制作金属焊盘；

将所述盖板的正面和所述MEMS晶圆的正面键合，其中，所述金属焊盘与所述硅通孔的位置相对应，且所述金属焊盘至少覆盖所述硅通孔的一部分；

利用液态金属微孔填充技术对所述硅通孔进行填充，使填充的液态金属与所述金属焊盘键合，实现从所述MEMS晶圆电极至盖板背面的电互连。

2.根据权利要求1所述的微纳机电晶圆的圆片级封装方法，其特征在于：所述金属焊盘完全覆盖所述硅通孔。

3.根据权利要求1所述的微纳机电晶圆的圆片级封装方法，其特征在于：所述盖板和所述MEMS晶圆键合的方法包括介质键合或直接键合。

4.根据权利要求1所述的微纳机电晶圆的圆片级封装方法，其特征在于，所述微纳机电晶圆的圆片级封装方法还包括利用化学机械研磨抛光技术对液态金属填充后的所述盖板的背面进行平整化处理的步骤。

5.根据权利要求1或4所述的微纳机电晶圆的圆片级封装方法，其特征在于：所述微纳机电晶圆的圆片级封装方法还包括：

在所述盖板背面进行布线；

在布线处理后的所述盖板背面制作焊盘；

利用所述焊盘将专用集成电路与所述盖板背面连接。

6.根据权利要求1所述的微纳机电晶圆的圆片级封装方法，其特征在于：所述填充的液态金属为单质金属或合金。

7.根据权利要求1所述的微纳机电晶圆的圆片级封装方法，其特征在于：所述液态金属微孔填充技术包括利用气压差将液态金属槽中的液态金属吸进所述硅通孔中，并利用液桥 的夹断效应将填充在所述硅通孔中的液态金属与液态金属槽中的液态金属切断。

8.一种微纳机电晶圆的圆片级封装结构，其特征在于，所述微纳机电晶圆的圆片级封装结构包括：

盖板，包括一硅片；所述硅片的正面制作有保护MEMS晶圆正面微机械部件的凹槽，所述硅片中制作有贯通硅片的正面和背面的硅通孔；所述硅通孔的侧壁上形成有绝缘层；

MEMS晶圆；所述MEMS晶圆正面的电极上制作有金属焊盘；所述MEMS晶圆的正面与所述盖板的正面键合，其中，所述金属焊盘与所述硅通孔的位置相对应，且所述金属焊盘至少覆盖所述硅通孔的一部分；

所述硅通孔中具有利用液态金属微孔填充技术填充的液态金属；所述液态金属与所述金属焊盘键合，所述硅通孔中固化后的液态金属实现从所述MEMS晶圆电极至盖板背面的电互连。

9.根据权利要求8所述的微纳机电晶圆的圆片级封装结构，其特征在于：所述金属焊盘完全覆盖所述硅通孔。

10.根据权利要求8所述的微纳机电晶圆的圆片级封装结构，其特征在于：所述盖板的背面具有布线。

11.根据权利要求10所述的微纳机电晶圆的圆片级封装结构，其特征在于：所述盖板的背面还制作有焊盘，所述盖板的背面通过所述焊盘与专用集成电路连接。

12.根据权利要求8所述的微纳机电晶圆的圆片级封装结构，其特征在于：所述液态金属包括单质金属或合金。