[发明专利]用于MEMS装置的晶圆级封装

权利要求书

1.一种微机电系统(MEMS)装置，包括：

装置衬底，该装置衬底包括具有MEMS组件的装置区，该装置衬底包括顶部装置表面及底部装置表面，其中

该顶部装置表面包括围绕该装置区的顶部装置接合环，

该底部装置表面包括围绕该装置区的底部装置接合环，以及

该装置衬底包括表面衬底、质量块衬底以及设于该表面衬底与该质量块衬底之间的介电层，其中，该表面衬底包括隔离区，该隔离区延伸至该介电层并且隔离位于该表面衬底上的该装置区；

顶部覆盖层，具有外顶部覆盖表面及内顶部覆盖表面，其中，该顶部覆盖层包括上腔体及围绕该装置区的顶部覆盖接合环；

顶部共晶接合，该顶部共晶接合包括该顶部覆盖接合环及顶部装置接合环，该顶部共晶接合将该顶部覆盖层密封于该装置衬底的该顶部装置表面，该顶部共晶接合围绕该上腔体；

底部覆盖层，具有外底部覆盖表面及内底部覆盖表面，其中，该底部覆盖层包括围绕该装置区的底部覆盖接合环；以及

底部共晶接合，该底部共晶接合包括该底部覆盖接合环及底部装置接合环，该底部共晶接合将该底部覆盖层密封于该装置衬底的该底部装置表面，该底部共晶接合围绕下腔体。

2.如权利要求1所述的装置，其中：

该顶部装置接合环与该顶部覆盖接合环的其中之一包括铝(Al)；

该顶部装置接合环与该顶部覆盖接合环的其中另一个包括锗(Ge)，该顶部共晶接合包括顶部Al-Ge共晶接合；

该底部装置接合环与该底部覆盖接合环的其中之一包括铝(Al)；以及

该底部装置接合环与该底部覆盖接合环的其中另一个包括锗(Ge)，该底部共晶接合包括底部Al-Ge共晶接合。

3.如权利要求2所述的装置，其中：

该顶部装置接合环包括Al；

该顶部覆盖接合环包括Ge；

该底部装置接合环包括Al；以及

该底部覆盖接合环包括Ge。

4.如权利要求1所述的装置，其中，该顶部装置接合环、该顶部覆盖接合环、该底部装置接合环及该底部覆盖接合环包括Al、Ge、金(Au)、锡(Sn)、硅(Si)、铟(In)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)、钛(Ti)、钽(Ta)、氮化钛(TiN)及铬(Cr)或其组合。

5.如权利要求1所述的装置，其中，该顶部装置接合环、该顶部覆盖接合环、该底部装置接合环及该底部覆盖接合环包括：

单个共晶可接合层；或者

包括一个或多个共晶可接合层的多个层。

6.如权利要求5所述的装置，其中，该共晶可接合层包括Al、Ge、金(Au)、锡(Sn)、硅(Si)、铟(In)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)、钛(Ti)、钽(Ta)、氮化钛(TiN)及铬(Cr)或其组合。

7.一种用于形成MEMS装置的方法，包括：

提供具有顶部装置表面及底部装置表面的装置晶圆，其中，该装置晶圆经加工而具有位于该装置晶圆的装置区中的MEMS组件，其中

该顶部装置表面包括围绕该装置区的顶部装置接合环，

该底部装置表面包括围绕该装置区的底部装置接合环，以及

该装置晶圆包括表面衬底、质量块衬底以及设于该表面衬底与该质量块衬底之间的介电层，其中，该表面衬底包括隔离区，该隔离区延伸至该介电层并且隔离位于该表面衬底上的该装置区；

提供具有外顶部覆盖表面及内顶部覆盖表面的顶部覆盖晶圆，其中，该顶部覆盖晶圆包括上腔体及围绕该装置区的顶部覆盖接合环；

提供具有外底部覆盖表面及内底部覆盖表面的底部覆盖晶圆，其中，该底部覆盖晶圆包括下腔体及围绕该装置区的底部覆盖接合环；

执行顶部共晶接合制程，该顶部共晶接合制程在该顶部覆盖接合环与该顶部装置接合环之间形成顶部共晶接合，该顶部共晶接合围绕该上腔体；以及

执行底部共晶接合制程，该底部共晶接合制程在该底部覆盖接合环与该底部装置接合环之间形成底部共晶接合，该底部共晶接合围绕该下腔体。