CN108862185A - 制造晶圆级封装的mems组件的方法和mems组件 - Google Patents

制造晶圆级封装的mems组件的方法和mems组件 Download PDF

Info

Publication number
CN108862185A
CN108862185A CN201810437158.3A CN201810437158A CN108862185A CN 108862185 A CN108862185 A CN 108862185A CN 201810437158 A CN201810437158 A CN 201810437158A CN 108862185 A CN108862185 A CN 108862185A
Authority
CN
China
Prior art keywords
material layer
cured
wiring layer
rank
rank material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810437158.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108862185B (zh
Inventor
M·施泰尔特
C·盖斯勒
K·措加尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of CN108862185A publication Critical patent/CN108862185A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108862185B publication Critical patent/CN108862185B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00261—Processes for packaging MEMS devices
    • B81C1/00333—Aspects relating to packaging of MEMS devices, not covered by groups B81C1/00269 - B81C1/00325
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/02—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems containing distinct electrical or optical devices of particular relevance for their function, e.g. microelectro-mechanical systems [MEMS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/043—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0032—Packages or encapsulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00261—Processes for packaging MEMS devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00261—Processes for packaging MEMS devices
    • B81C1/00301—Connecting electric signal lines from the MEMS device with external electrical signal lines, e.g. through vias
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/315—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed the encapsulation having a cavity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

一种制造方法，包括：提供半导体衬底，在半导体衬底的第一主表面区域上具有带有凹槽的布线层堆叠，其中在半导体衬底的第一主表面区域处，MEMS器件裸露地布置在布线层堆叠的凹槽中，并且其中在布线层堆叠的金属化区域处布置有突出的过孔元件；将在中间阶段中固化的b阶材料层施加到在布线层堆叠上，从而使在布线层堆叠中的凹槽被由b阶材料层覆盖，并且还使该垂直突出的过孔元件被加入到b阶材料层中；固化b阶材料层，以获得经固化的b阶材料层；使经固化的b阶材料层薄化，以裸露过孔元件的端表面区域；并且将RDL结构(RDL＝再分布层)施加到经薄化和固化的b阶材料层上，以便经由过孔元件获得布线层堆叠与RDL结构之间的电连接。

Description

制造晶圆级封装的MEMS组件的方法和MEMS组件
技术领域
本公开总体上涉及制造晶圆级封装的MEMS组件的方法和经封装的MEMS组件，并且尤其涉及在MEMS应用中将RDL结构使用在具有空腔的功能晶圆中。
背景技术
在许多应用中，容纳在壳体中的半导体芯片，例如，在倒装芯片应用、TSV应用(TSV＝硅过孔)、WLB壳体(WLB＝晶圆级球栅阵列)或在特殊的壳体中，如例如，eWLB壳体(eWLB＝嵌入式晶圆级球栅阵列)中，通常需要执行重新分配芯片连接引脚的基本连接结构。这通常是通过所谓的“RDL层”(RDL＝再分布层)执行的。根据定义，RDL层以晶圆级被施加到半导体衬底上，即施加到已处理的半导体晶圆的BeOL堆叠(堆叠的后段制程)上。
因此，再分布层是壳体(封装)内的特殊的层平面，壳体将集成电路的I/O联接面(输入/输出-焊盘)连接至壳体的键合焊盘，即集成电路的I/O焊盘在其他部位或位置被提供，从而简化芯片到芯片的连接(芯片到芯片的键合)。
发明内容
因此，存在对用于制造具有晶圆级RDL层的经封装的MEMS组件的方法的需要和对相应的经封装的MEMS组件的需要。
特别地，存在对相对容易实现的制造工艺的需要，通过该制造工艺能够实现将RDL结构施加到半导体晶圆上，敏感的MEMS结构，例如压力传感器的膜或电容声音转换器的膜布置在该半导体晶圆上。
实施例提供了一种制造方法(100；100A；100B)，具有以下步骤：提供(110)半导体衬底(300)，该半导体衬底在该半导体衬底(300)的第一主表面区域(300-1)上具有布线层堆叠(304)，布线层堆叠具有凹槽(302)，其中在半导体衬底(300)的第一主表面区域(300-1)处，MEMS器件(306)裸露地布置在布线层堆叠(304)的凹槽(302)中，并且其中在布线层堆叠(304)的金属化区域(308)处布置有突出的过孔元件(310)；将在中间阶段中固化的b阶材料层(312)施加(130)到布线层堆叠(304)上，从而使在布线层堆叠(304)中的凹槽(302)被b阶材料层(312)覆盖，并且还使该垂直突出的过孔元件(310)加入到b阶材料层(312)中；固化(150)b阶材料层(312)，以获得经固化的b阶材料层(312)；使经固化的b阶材料层(312)变薄(170)，以裸露过孔元件(310)的端表面区域(310-1)；并且将RDL结构(RDL＝再分布层)施加(190)到经薄化和固化的b阶材料层(312)上，以便经由过孔元件(310)获得在布线层堆叠(304)与RDL结构(314)之间的电连接。
实施例还提供了一种经封装的MEMS组件(400)，具有下述特征：半导体衬底(300)，该半导体衬底在半导体衬底(300)的第一主表面区域(300-1)上具有布线层堆叠(304)，布线层堆叠具有凹槽(302)，其中在半导体衬底(300)的第一主表面区域(300-1)处，MEMS器件(306)裸露地布置在布线层堆叠(304)的凹槽(300)中，并且其中在布线层堆叠(304)的金属化区域(308)处布置有垂直突出的过孔元件(310)；在布线层堆叠(304)上的经固化的b阶材料层(312)，其中在布线层堆叠中的凹槽(302)被经固化的b阶材料层(312)封闭，并且另外该垂直突出的过孔元件被加入到经固化的b阶材料层(312)中并且延伸通过经固化的b阶材料层(312)；以及在经固化的b阶材料层(312)的主表面区域上的RDL结构(RDL＝再分布层)，其中垂直延伸的过孔元件(310)的端表面区域(310-1)在经固化的b阶材料层(312)的主表面区域(312-1)处与RDL结构(314)连接，以便提供在布线层堆叠(304)与RDL结构(314)之间的电连接。
根据实施例，通过使用具有所谓的b阶材料(b阶材料，例如b阶环氧树脂，即部分固化的环氧材料)作为中间层系统(插入器系统)，实现了对于晶圆级的MEMS应用的标准RDL工艺的实施方案，其中b阶材料层具有多重功能，使得b阶材料层具有足够的形状稳定性，以便(1.)在该施加时在半导体晶圆的BeOL堆叠上(半导体晶圆具有用于裸露的MEMS组件的被设置在半导体晶圆里面的凹槽)维持在该MEMS组件上方的空腔，同时(2.)另外可以将垂直(向上)突出的过孔元件加入(压入)到仍然能够塑性变形的b阶材料层中，使得可以制作穿透b阶材料并且将BeOL堆叠上的芯片联接面(焊盘)与RDL结构电连接的过孔。
通过使用b阶材料，可以由此获得工艺流程，在该工艺流程中，在b阶材料下方固有地形成空腔，该空腔保护设置在下方的MEMS组件免受环境影响。尤其在b阶材料层完全固化(交联或聚合)之后，这是适合的。
附图说明
下面将参考附图更加详细地阐释本公开的优选实施例。图示：
图1示出了用于制造根据一个实施例的晶圆级封装的MEMS组件的方法的原则框图；
图2示出了用于制造根据另一个实施例的晶圆级封装的MEMS组件的方法的原则流程图；
图3示出了用于制造根据另一个实施例的晶圆级封装的MEMS组件的方法的原则流程图；并且
图4示出了根据一个实施例的经封装的MEMS组件的原则横截面视图。
具体实施方式
在下面具体借助于附图更详细地解释用于制造晶圆级封装的MEMS组件的方法以及经封装的MEMS组件的原理结构之前，要指出的是，在不同附图中的相同的功能相同或等同的元件、对象、功能块和/或方法步骤设有相同的附图标记，使得在不同实施例中示出的对这些元件、对象、功能块和/或方法步骤的描述是可互换的或可以应用于彼此。
在下面的描述中，将会具体讨论不同的实施例，然而其中要指出的是，不同的实施例提供了可以在多个MEMS组件及其相应制造方法中实施或施行的许多能够运用的方案。下面讨论的具体实施例仅表示实施和使用当前方案来制造晶圆级封装的MEMS组件或将其应用于经封装的MEMS组件本身的不同具体的可行方案。
在下面的描述的范围中参考所谓的“MEMS器件”(MEMS＝微机电系统)。例如，声学声音转换器(如电容式或压电式的麦克风或扬声器)、加速度计、陀螺仪、压力传感器、超声波转换器等，都被视为MEMS器件，在该MEMS器件中，例如与衬底机械耦合的一个或多个可移动的构件(例如膜)设置有用于读出或驱动的电极，其中，电极被安设在膜和/或衬底上。在静电MEMS压力传感器和麦克风的情况下，通常通过测量电极之间的电容来实现该读出。在作为操纵装置(致动器)起作用的转换器(如扬声器)的情况中，该装置通过在电极上施加电位差而被驱动。以上列举不被视为详尽的，其中，当前方案适用于所有微机电系统。
现在将参考图1来描述用于制造晶圆级经封装的MEMS组件的方法100的原则上的过程图或流程图。
首先，在图1中在制造方法100中，在步骤110中提供半导体衬底300，该半导体衬底具有在半导体衬底300的第一主表面区域300-1上的具有(一个或多个)凹槽302的布线层堆叠304。在半导体衬底300的第一主表面区域300-1处，一个或多个MEMS器件306“裸露地”布置在布线层堆叠304的凹槽302中。此外，在布线层堆叠304的金属化区域308处布置有垂直(向上)突出的过孔元件310。
例如，半导体衬底300可以是在FeOL工艺(FeOL＝前段制程)中处理的半导体晶圆，例如ASIC/MEMS晶圆，在BeOL工艺中，布线层堆叠304(BeOL堆叠)被施加到该半导体晶圆的第一主表面区域300-1(具有FeOL结构303)上；其中，布线层堆叠304具有凹槽或开口302，该凹槽或开口在布线层堆叠304中延伸直到半导体衬底300的第一主表面区域300-1。布置在半导体衬底300中或处的MEMS器件306因此穿过布线层堆叠304而裸露或者说未被该布线层堆叠覆盖。MEMS器件306因此(向上)裸露地布置在布线层堆叠304的凹槽302的区域中。在布线层堆叠304的相应设置的金属化区域308处这时布置有从布线层堆叠304垂直伸出的过孔元件310，其中，在本说明书的范围中，术语“垂直突出”可以被视为垂直于半导体衬底300的第一主表面区域300-1。
布线层堆叠304还可以(在提供的步骤110中)具有一个或多个(可选的)间隔层305，其中，可选的间隔层305布置在该布线层堆叠304处，使得在布线层堆叠304中的凹槽302和在布线层堆叠304处的金属化区域308没有间隔层305。为了获得布线层堆叠304的表面区域304-1与在半导体衬底300的第一主表面区域300-1处的MEMS结构306的更大距离，也就是说，为了使布线层堆叠304中的凹槽或开口302更高构造，因此布线层堆叠304可以另外具有附加的(可选的)间隔层305。间隔层305例如可以通过施加(层压)具有绝缘材料的附加层、例如酰亚胺层或氧化物层来获得。
(经处理的)半导体衬底300连同布线层堆叠304在下面的描述中例如也被称为功能晶圆301。
在步骤130中，这时将b阶材料层312(也称为“双”阶材料层)，例如部分交联的环氧材料层(＝由部分交联的环氧材料形成的层)施加到布线层堆叠304上，从而在布线层堆叠304中的凹槽302由b阶材料层312覆盖，并且该垂直突出的过孔元件310还被加入到或压入到b阶材料层312中。
因此，在步骤130中，将b阶材料层(b阶环氧树脂层)施加到或层压到布线层堆叠304上，使得布线层堆叠304中的凹槽或开口302被b阶材料层312覆盖或封闭，以便在布置在半导体衬底300处的MEMS器件306上方、即在半导体衬底300和b阶材料层312之间形成相应的空腔(腔)302。
在施加的步骤130中，此外将(关于半导体衬底300的第一表面区域300-1)垂直突出的过孔元件310加入到或(形状配合地)压入到b阶材料层312中，从而垂直延伸的过孔元件310根据该过孔元件的垂直高度h延伸到(在中间阶段中被固化的)b阶材料层312中。
垂直伸出的过孔元件310能够例如具有30μm至80μm并且约50μm的垂直高度“h”，并且其中b阶材料层312具有在50μm和120μm之间并且约80μm的厚度“d”，其中厚度“d”大于或等于高度“h”，即“d≥h”。例如，可以使用所谓的“双头凸块元件”或使用电镀技术产生过孔元件310作为“高度结构”。
例如，层状的b阶环氧材料被视为在中间阶段经固化的b阶材料层312，该b阶环氧材料被固化(部分聚合或部分交联)直到中间阶段并且还能够塑性变形或是柔性的，以便容纳垂直延伸的过孔元件310，但是也具有足够的尺寸稳定性，以便在MEMS器件306上方形成腔302。
例如，b阶材料可以具有多个固化或硬化阶段，例如可以通过UV固化和/或热固化来针对性地实现该固化或硬化阶段，UV固化和/或热固化可以例如依次进行。然而，分别按照所使用的b阶环氧材料，也可以使用或需要其他的固化机制。
在实施例的当前描述的范围中，b阶材料(也是b期材料)例如是具有至少两个固化阶段(固化“阶段”)的聚合物材料或环氧材料(b阶环氧树脂)，例如中间固化阶段(软烘烤＝部分交联或部分聚合)和完全固化阶段(硬烘烤＝完全交联或完全聚合)。通常可以使用两种固化机制，例如UV固化(UV＝紫外线)，然后进行热固化。
在“中间”固化阶段(也是中间固化阶段)中，例如基于环氧化物的B阶材料不再是液态的，而是其实具有柔软的例如能够塑性变形的并且柔性的但形状稳定的状态。基于在中间阶段中经固化的b阶材料的能够塑性变形(非液态)的特性，该材料、如膜、例如DAF胶带(DAF＝被附接的膜)或SU8膜能够被结构化。备选地，在中间阶段经固化的b阶材料层也能够通过晶圆上的厚层旋涂过程(旋涂工艺)获得，随后可以进行软烘烤过程，即固化成中间固化状态。在中间固化状态下，b阶材料(b期材料)仍然是粘合的，并且也可以用作粘合剂材料。
因此根据当前的实施例，在施加(层压)130的步骤中，使用在中间固化阶段经固化的b阶材料。其中，凹槽302被b阶材料层312封闭，并且另外，垂直突出的过孔元件(互连凸块)也可以被压入到b阶材料层中。如下面在不同实施例中所示，该施加可以在层压过程或晶圆转移(晶圆键合)期间发生。
因此，例如使用热和/或UV光的过程被称为“在不同阶段中的b阶材料的固化”(也称为b阶)，以便(相应于所期望的固化)从b阶材料，例如粘合剂材料或环氧材料去除溶剂的成分，由此可以获得b阶材料的不同(即至少两个)固化阶段。
在施加步骤130中，可以将在中间阶段或之间阶段(b阶)中经固化的b阶材料，例如部分交联的环氧材料施加到或层压到布线层堆叠上，其中，所施加的b阶材料在这样的固化步骤中被固化，以具有足够的层稳定性，使得在施加b阶材料时，在MEMS器件上方的腔被形成或维持在布线层堆叠的凹槽中。
在施加步骤130中，b阶材料312例如与布线层堆叠304的(第一)表面区域304-1建立了材料结合连接，其中另外建立了b阶材料层312与垂直突出的并且加入到b阶材料中的过孔元件310的形状配合的连接。
在步骤150中，在中间阶段中经固化的b阶材料(在中间阶段经固化的b阶材料层312)被固化，以便获得被固化(或完全被固化)的b阶材料层312，例如完全交联或完全聚合的环氧材料层。在固化的步骤150中，在中间阶段经固化的b阶材料层312进入最终的固化阶段(最后阶段)。在b阶材料层(完全)固化150到最终固化状态中之后，在功能晶圆301上获得了由完全固化的b阶材料312形成的机械稳定的层。通过固化b阶材料312，可以制造在表面区域304-1处的b阶材料312与布线层堆叠304的材料接合连接。通过固化b阶材料312，该材料过渡到“能够磨削”的状态中。
在薄化经固化的b阶材料层的步骤170中，分层(例如，借助于研磨或CMP＝化学机械抛光)去除或磨削该经固化的b阶材料层，以裸露过孔元件310的端表面区域310-1作为能够接近的接触面。
经固化的b阶材料312因此例如借助于磨削以分层的方式被去除(薄化或移除)，以便在被薄化的固化的b阶材料层312的所得到的被加工的表面区域312-1处获得过孔元件310的平行于半导体衬底304的第一主表面区域304布置的端表面区域310-1(接触面)。因此，从布线层堆叠304垂直突出的过孔元件310现在从布线层堆叠304通过经固化的b阶材料层312延伸直到在被固化和薄化的b阶材料层312的被加工的主表面区域312-1处的所裸露的端表面区域310-1。
在步骤190中，RDL结构314(RDL＝再分布层＝重分布层)这时被施加到薄化的经固化的b阶材料层312上，以便通过延伸穿过经固化的b阶材料层312的过孔元件310获得在布线层堆叠304与RDL结构314处的接触联接面(接触垫)308之间的电连接。
RDL结构314因此被施加到薄化和固化的b阶材料层312的所得到的表面区域312-1上，以便经由过孔元件310在布线层堆叠304和RDL结构312的(向外)裸露的接触区域316之间建立电连接。
因此根据所描述的实施例，可以在整个功能晶圆301上使用标准RDL工艺190，以完成功能晶圆301(MEMS晶圆)。
例如，以下工艺步骤(标准RDL工艺)能够符合标准地用于制造RDL结构。因此，首先可以将电介质(例如酰亚胺)直接施加在BeOL堆叠304的上侧304-1处作为涂层，其中，在整个功能晶圆301上进行BeOL堆叠304的这种施加或涂覆。接下来，电介质被平版印刷结构化。接下来例如，铜材料被电镀，以产生过孔(通孔)。随后，施加金属层，其中，这种施加或这种沉积发生在整个功能晶圆301上。然后金属层被结构化，其中，可以重复前述步骤来获得多个RDL层级。最后，具有焊料盘(焊盘)或联接面(盘)的最终层结构适用于施加焊料球、焊料和/或引线连接(引线键合)。
因此，利用RDL结构314以晶圆级获得了经封装的MEMS组件320。
在施加RDL结构的步骤190之后，在可选的步骤195中，(可选的)焊料球(焊料凸块)322还能够设置到RDL结构314的(向外裸露)的金属化区域316处，以获得经封装的设有焊料凸块的晶圆级的MEMS组件324。最后，经封装的MEMS组件324可以被分开，以获得被分开的经封装的MEMS组件(例如，倒装芯片MEMS组件)326。在可选的步骤195中，如果需要，可以执行标准凸块工艺，以产生例如MEMS倒装芯片组件，该倒装芯片MEMS组件在RDL结构314的金属化区域316处具有焊料球(焊料凸块)322。
在可选的步骤200中，晶圆级经封装的MEMS组件324例如可以被分开，以获得被分开的经封装的MEMS组件(倒装芯片MEMS组件)326(也参见图4的MEMS组件400)。例如可以使用借助于图1表明的工艺流程100在使用TSP(穿硅插塞)和凸块上的导线时实现eWLB壳体。
关于上述可选的方法步骤195和200，需要指出的是也可以使用用于完成制造被分开的MEMS组件的其他方法步骤。
此时，甚至当敏感的MEMS结构(如压力传感器或声音转换器的膜)裸露地布置在半导体衬底的主表面区域上时，用于制造晶圆级经封装的MEMS组件的当前的制造方法实现的是，能够使用RDL标准工艺，这是因为敏感的MEMS结构经固化的b阶材料层314保护，并且过孔元件还穿透经固化的b阶材料层直到RDL结构，并且在BeOL堆叠304和RDL结构314之间提供电连接。
由于随着形成用于MEMS器件的空腔或腔使得b阶材料被施加和固化在功能晶圆上，因此可以使用标准RDL工艺，其中功能晶圆的整个晶圆表面被加工，以在整个面上施加RDL结构。因此，根据该实施例可以防止MEMS结构被RDL制造工艺和附加RDL层的施加所损坏或被化学品的使用所损害。因此，敏感的MEMS应用对于RDL技术是开放的。例如，这适用于需要使用RDL工艺的压力传感器。
接下来，参照图2，根据另一实施例描述用于制造晶圆级经封装的MEMS组件的方法100A的原则过程图或流程图。
首先要指出的是，在下面借助于图2的示例性工艺流程100A仅详细描述被改变的被匹配的或补充的元件和/或方法步骤，其中，剩余的元件和/或方法步骤与图1的制造方法100的那些元件和/或方法步骤一致，仅再次被简要描述，这是因为在不同实施例中示出的对这些元件和/或方法步骤的描述是可互换的或可以应用于彼此。
在图2的示例性工艺流程100A中，施加在中间固化阶段中经固化的b阶材料层并且薄化170该固化的b阶材料层的制造步骤130相对于图1的示例性工艺流程100得到匹配。
首先，在图2中，在制造方法100A中，在步骤110中提供半导体衬底300，该半导体衬底在该半导体衬底300的第一主表面区域300-1上具有带有(一个或多个)凹槽302的布线层堆叠304。在半导体衬底300的第一主表面区域300-1处，一个或多个MEMS器件306“裸露地”布置在布线层堆叠304的凹槽302中。此外，在布线层堆叠304的金属化区域308处布置有垂直(向上)突出的过孔元件310。此外，在步骤110中，可以提供布置在转移晶圆330(转移衬底，例如硅晶圆)上的在中间阶段中经固化的b阶材料312。
在步骤130中，将b阶材料层312(也称为“双”阶材料层)，例如部分交联的环氧材料层(＝由部分交联的环氧材料形成的层)施加到布线层堆叠304上，从而在布线层堆叠304中的凹槽302由b阶材料层312覆盖，并且该垂直突出的过孔元件310还被加入到或压入到b阶材料层312中。
在对于根据该制造方法100A的施加的步骤130的进一步的过程方式中，具有约80μm或在50μm与110μm之间的厚度的b阶材料312、如SU8或酰亚胺布置在转移晶圆330处。其中，在施加130的步骤中，将具有b阶材料层312的转移晶圆330施加到功能晶圆301(即具有布线层堆叠304的半导体衬底300)上，使得b阶材料层覆盖布线层堆叠304中的凹槽302，并且布线层堆叠304的垂直突出的过孔310被加入或(形状配合地)压入到在中间阶段经固化的b阶材料层312中。
将在中间阶段经固化的b阶材料层312施加到布线层堆叠304上的步骤130可以例如通过将功能晶圆301和转移晶圆330与b阶材料层330彼此键合(晶圆与晶圆键合)来实现。
然后，在步骤150中将b阶材料312在其最终固化状态下固化，其中由于转移晶圆330的存在，可以最小化b阶材料312被压入到腔302中的风险，并且此外由于转移晶圆330的附加稳定性，功能晶圆301的弯曲(晶圆弯曲)可以被减小。
在薄化经固化的b阶材料层312的步骤170中，分层(例如，借助于研磨或CMP＝化学机械抛光)去除或磨削该经固化的b阶材料层312，以裸露过孔元件310的端表面区域310-1作为能够接近的接触面。在固化该b阶材料312(例如聚合物层)之后，因此可以研磨经固化的b阶材料层312直到过孔元件310的端表面区域310-1再次作为接触面裸露或被打开。
随后，在步骤190中借助于标准RDL工艺，可以施加RDL结构来完成功能晶圆，即，获得晶圆级经封装的MEMS组件。
总之，因而可以这样说，根据制造方法100A，经固化的b阶材料层312可以布置在转移晶圆330上，其中然后在固化步骤150中，位于转移晶圆330上的b阶材料层312被固化，并且其中然后在薄化的步骤170中，首先移除或研磨转移晶圆330，并且然后薄化(磨削)经固化的b阶材料层312，以裸露从布线层堆叠304垂直突出的过孔元件310的端表面区域310-1作为接触面。
在施加RDL结构的步骤190之后，(在图2中未示出)可选的焊料球(焊料凸块)还能够设置到RDL结构的(向外裸露)的金属化区域处，以获得经封装的设有焊料凸块的晶圆级的MEMS组件。晶圆级经封装的MEMS组件例如还可以被分开，以获得被分开的经封装的MEMS组件(倒装芯片MEMS组件)(也参见图4的MEMS组件400)。因此，借助于图1所示的195和200也可以在图2的制造方法100A中执行。
接下来，参照图3，根据另一实施例描述用于制造晶圆级经封装的MEMS组件的方法100B的另一个原则过程图或流程图。
首先要指出的是，在下面借助于图3的示例性工艺流程100b仅详细描述被改变的被匹配的或补充的元件和/或方法步骤，其中，剩余的元件和/或方法步骤与图1和2的制造方法100、100A的那些元件和/或方法步骤一致，仅再次被简要描述，这是因为在不同实施例中示出的对这些元件和/或方法步骤的描述是可互换的或可以应用于彼此。
首先，在图3中，在制造方法100B中，在步骤110中提供半导体衬底300，该半导体衬底在该半导体衬底300的第一主表面区域300-1上具有带有(一个或多个)凹槽302的布线层堆叠304。在半导体衬底300的第一主表面区域300-1处，一个或多个MEMS器件306“裸露地”布置在布线层堆叠304的凹槽302中。此外，在布线层堆叠304的金属化区域308处布置有垂直(向上)突出的过孔元件310。-此外，在步骤110中，可以提供布置在转移晶圆330(转移衬底，例如硅晶圆)上的在中间阶段中经固化的b阶材料312。
在步骤130中，这时将b阶材料层312(也称为“双”阶材料层)，例如部分交联的环氧材料层(＝由部分交联的环氧材料形成的层)施加到布线层堆叠304上，从而在布线层堆叠304中的凹槽302由b阶材料层312覆盖，并且该垂直突出的过孔元件310还被加入到或压入到b阶材料层312中。
然后，在步骤150中将b阶材料312在其最终固化状态下固化。在工艺流程100B中，在固化步骤150之后，位于转移晶圆处的b阶材料层，即，在获得了晶圆级经封装的MEMS组件之后，并且此外在薄化步骤170之前，实施下述的步骤155和160。
因此，在步骤155中，经封装的MEMS组件(在固化b阶材料层312的步骤之后)可以被分开，以获得被分开的经封装的MEMS中间元件340。
在步骤160中，被分开的MEMS中间元件340可以布置在另一个载体衬底342上，其中，经封装的布置在载体衬底上的MEMS中间元件340被利用浇铸料344浇铸，以将被分开的MEMS中间元件340固定在载体衬底342处。利用浇铸料344被固定在载体衬底342处的被分开的MEMS中间元件340的布置可以例如被称为重构晶圆(重新配置晶圆)350。
随后，在步骤170中，(从表面区域350-1开始的)重构晶圆350可以薄化或磨削(研磨)，以便除去承载晶圆区段330、浇铸料344和经固化的b阶材料312，直到(垂直突出)的过孔元件310的端表面区域310-1被裸露为接触面的程度。
最后，又在步骤190中，RDL结构被施加到薄化的经固化的b阶材料层312上，即，例如施加到固定在载体衬底342处的经封装的MEMS组件340上，以便获得晶圆级经封装的MEMS组件。最后，标准RDL工艺又可以用于完成eWLB晶圆。此外，载体衬底342可以被再次移除。
在分开经封装的MEMS组件之后，可以获得被分开的经封装的MEMS组件326(例如倒装芯片MEMS组件)，其中例如壳体的横向区域仍然可以设置有浇铸料344。固定在载体衬底处的MEMS组件340又可以被分开，以获得被分开的MEMS组件326(可选步骤200)。
可以执行制造方法100B的“经匹配的”过程步骤，以降低在薄化(磨削)的步骤170之后弯曲该功能晶圆(晶圆翘曲)的风险，其中，备选地可以分开(切割)来自功能晶圆340和与功能晶圆键合的转移晶圆330的晶圆复合体350。利用被分开的中间组件可以构造所谓的“eWLB重构晶圆”350(重构＝重新配置)。
制造方法的实施例显示了工艺流程(见图2和图3)，其中例如使用所谓的“转移晶圆”来将过孔元件(互连)加入或压入到b阶材料中，其中，这个过程也可以被称为“凸块上的晶圆”技术。
图4现在示出了被分开的经封装的MEMS组件400的原理示图(作为截面图)。
经封装的MEMS组件400包括半导体衬底300，该半导体衬底具有包括(至少)一个凹槽302的布线层堆叠304，该布线层堆叠在具有半导体衬底300的FeOL结构303的第一主表面区域300-1上，其中，在半导体衬底300的第一主表面区域300-1处，MEMS器件306裸露地布置在布线层堆叠304的凹槽302中，并且其中，在布线层堆叠304的金属化区域308处布置有垂直突出的过孔元件310。经封装的MEMS组件400还包括在布线层堆叠304上的经固化的b阶材料层312，例如完全交联的环氧材料层，其中，在布线层堆叠304中的凹槽302由经固化的b阶材料层312封闭，并且另外地，垂直突出的过孔元件310被加入在经固化的b阶材料层312中并且延伸通过经固化的b阶材料层312。经封装的MEMS组件400还包括在固化的b阶材料层312的主表面区域300-1上的RDL结构314(RDL＝再分布层)，其中，垂直延伸的过孔元件310的端表面区域310-1在经固化的b阶材料层312的主表面区域312-1处与RDL结构314(以电和机械方式)连接，以便提供在布线层堆叠304与RDL结构314之间的电连接。
布线层堆叠304还能够包括附加的间隔层305，其中，在层堆叠314中的凹槽302和布线层堆叠304的金属化区域308由附加的间隔层305留空。
经固化的b阶材料层312可以具有与布线层堆叠304的第一表面区域的材料接合连接，其中，经固化的b阶材料层312还可以具有与垂直延伸的过孔元件310的形状配合连接。
此外，在RDL结构314的外部裸露的金属化区域316处可以设置焊料球(图4中未示出)，以形成经封装的倒装芯片MEMS组件。
例如，半导体衬底300是在FeOL工艺(FeOL＝前段制程)中处理的半导体晶圆，例如ASIC/MEMS晶圆，布线层堆叠304(BeOL堆叠)被施加到第一主表面区域300-1(具有FeOL结构303)上；其中，布线层堆叠304具有凹槽或开口302，该凹槽或开口在布线层堆叠304中延伸直到半导体衬底300的第一主表面区域300-1。布置在半导体衬底300中或处的MEMS器件306因此穿过布线层堆叠304而裸露或者说未被该布线层堆叠覆盖。MEMS器件306因此(向上)裸露地布置在布线层堆叠304的凹槽302的区域中。在布线层堆叠304的相应设置的金属化区域308处这时布置有从布线层堆叠304垂直伸出的过孔元件310，其中，在本说明书的范围中，术语“垂直突出”可以被视为垂直于半导体衬底300的第一主表面区域300-1。
布线层堆叠304还能够具有一个或多个(可选的)间隔层305，其中，可选的间隔层305布置在该布线层堆叠304处，使得在布线层堆叠304中的凹槽302和在布线层堆叠304处的金属化区域308没有间隔层305。为了获得布线层堆叠304的表面区域304-1与在半导体衬底300的第一主表面区域300-1处的MEMS结构306的更大距离，也就是说，为了使布线层堆叠304中的凹槽或开口302更高构造，因此布线层堆叠304可以另外具有附加的(可选的)间隔层305。间隔层305例如可以通过施加(层压)具有绝缘材料的附加层、例如酰亚胺层或氧化物层来获得。
垂直伸出的过孔元件310能够例如具有30μm至80μm并且约50μm的垂直高度“h”，并且其中，b阶材料层312具有在50μm和120μm之间并且约80μm的厚度“d”，其中，厚度“d”大于或等于高度“h”，即“d≥h”。例如，可以使用所谓的“双头凸块元件”或使用电镀技术产生过孔元件310作为“高度结构”。
RDL结构314(RDL＝再分布层)被施加到固化的b阶材料层312上，以便通过延伸穿过经固化的b阶材料层312的过孔元件310获得在布线层堆叠304与RDL结构314处的接触联接面(接触垫)308之间的电连接。
根据第一方面，制造方法100；100A；100B能够具有以下步骤：提供110半导体衬底300，该半导体衬底300在半导体衬底300的第一主表面区域300-1上具有布线层堆叠304，布线层堆叠具有凹槽302，其中在半导体衬底300的第一主表面区域300-1处，MEMS器件306裸露地布置在布线层堆叠304的凹槽302中，并且其中在布线层堆叠304的金属化区域308处布置有突出的过孔元件310；将在中间阶段中固化的b阶材料层312施加130到布线层堆叠304上，从而使在布线层堆叠304中的凹槽302被b阶材料层312覆盖，并且还使垂直突出的过孔元件310加入到b阶材料层312中；固化150该b阶材料层312，以获得经固化的b阶材料层312；薄化170经固化的b阶材料层312，以裸露过孔元件310的端表面区域310-1；并且将RDL结构(RDL＝再分布层)施加190到经薄化和固化的b阶材料层312上，以便经由过孔元件310获得布线层堆叠304与RDL结构314之间的电连接。
根据参照第一方面的第二方面，在施加b阶材料层的步骤中，可以制造与布线层堆叠的第一表面区域的材料接合连接，并且另外利用垂直突出的过孔元件能够制造所述b阶材料层的形状配合的连接。
根据参照第一方面的第三方面，该方法还可以具有以下步骤：在施加RDL结构的步骤之后，将焊料球施加195到RDL结构的金属化区域处。
根据参照第三方面的第四方面，所述方法还可以具有以下步骤：将经封装的MEMS组件分开200，以获得经分开和封装的MEMS组件或倒装芯片MEMS组件。
根据参照第一方面的第五方面，在所述制造方法中，在提供步骤中，布线层堆叠还可以具有间隔层，其中所述间隔层在所述布线层堆叠处被布置成使得在所述布线层堆叠中的凹槽和在所述布线层堆叠中的金属化区域没有所述间隔层。
根据参照第一方面的第六方面，在该制造方法中，过孔元件能够具有30μm至80μm且约50μm的垂直高度“h”，并且b阶材料层312能够具有在50μm和120μm之间且约80μm的厚度“d”，其中“d≥h”。
根据参照第一方面的第七方面，在该制造方法中，随着中间阶段经固化的b阶材料层可以具有部分交联的环氧材料，并且经固化的b阶材料层能够具有完全交联的环氧材料。
根据参照第一方面的第八方面，在该制造方法中，在施加步骤中所施加的b阶材料层可以具有形状稳定性，使得在施加b阶材料层312时，在MEMS器件上方的腔保持在布线层堆叠的凹槽中。
根据参照第一方面的第九方面，在该制造方法110A、100B中，随着中间阶段而固化的b阶材料层布置在转移晶圆处，其中在施加随着中间阶段而固化的b阶材料层的步骤中，能够将具有随着中间阶段而固化的b阶材料层的转移晶圆施加到具有布线层堆叠的半导体衬底上，使得所述随着中间阶段而固化的b阶材料层覆盖在所述布线层堆叠中的凹槽，并且在所述布线层堆叠处的所述垂直突出的过孔被加入到随着中间阶段而固化的b阶材料层中。
根据参照第一方面的第十方面，在固化步骤中，位于转移晶圆处的随着中间阶段而固化的b阶材料层被完全固化，并且在薄化步骤中，转移晶圆能够首先被移除，然后使经固化的b阶材料层薄化，以便裸露垂直突出的过孔元件的端表面区域。
根据参照第九方面的第十一方面，在固化步骤中，位于转移晶圆处的随着中间阶段而固化的b阶材料层被固化，并可以获得晶圆级经封装的MEMS组件，其中制造方法100B还可以包括以下步骤：分开155经封装的MEMS组件，以获得经分开和封装的MEMS中间元件，以及将经分开的经封装的MEMS中间元件布置160到另外的载体衬底上，并且利用浇铸料来浇铸经封装的MEMS中间元件，以便将经分开的MEMS中间元件固定在载体衬底处，并且薄化170固定在另外的载体衬底处的经封装的MEMS中间元件，以便移除浇注料、载体衬底330和经固化的b阶材料层至少直到过孔元件的端表面区域，以便裸露垂直突出的过孔元件的端表面区域，并且将RDL结构施加190到固定在载体衬底处的经封装的MEMS中间元件上。
根据参照第十一方面的第十二方面，所述制造方法还可以具有以下步骤：分开固定在所述载体衬底处的被薄化的MEMS中间元件，以获得经分开的MEMS组件。
根据第十三方面，经封装的MEMS组件400能够具有下述特征：半导体衬底300，该半导体衬底具有在半导体衬底300的第一主表面区域300-1上的布线层堆叠304，布线层堆叠包括凹槽302，其中在半导体衬底300的第一主表面区域300-1处，MEMS器件306裸露地布置在布线层堆叠304的凹槽300中，并且其中在布线层堆叠304的金属化区域308处布置有垂直地突出的过孔元件310；在布线层堆叠304上的经固化的b阶材料层312，其中在布线层堆叠中的凹槽302被固化的b阶材料层312封闭，并且另外该垂直突出的过孔元件被加入到固化的b阶材料层312中并且延伸通过固化的b阶材料层312；以及在固化的b阶材料层312的主表面区域上的RDL结构(RDL＝再分布层)，其中垂直延伸的过孔元件310的端表面区域310-1在经固化的b阶材料层312的主表面区域312-1处与RDL结构314连接，以便提供在布线层堆叠304与RDL结构314之间的电连接。
根据参照第十三方面的第十四方面，在经封装的MEMS组件400的情况下，布线层堆叠304还可以具有附加的间隔层305，其中在布线层堆叠304中的凹槽302和布线层堆叠304中的金属化区域308能够被附加的间隔层305留空。
根据参照第十三方面的第十五方面，在经封装的MEMS组件400中，过孔元件能够具有30μm至80μm且约50μm的垂直高度“h”，并且b阶材料层312能够具有在50μm和120μm之间且约80μm的厚度“d”，其中“d≥h”。
根据参照第十三方面的第十六方面，在经封装的MEMS组件400中，经固化的b阶材料层312可以具有与布线层堆叠的第一表面区域的材料接合连接，其中经固化的b阶材料层312还可以具有与垂直延伸的过孔元件的形状配合连接。
根据参照第十三方面的第十七方面，可以在经封装的MEMS组件400中，在RDL结构的外部裸露的金属化区域处设置有焊料球，以便形成经封装的倒装芯片MEMS组件。
尽管已经结合装置描述了一些方面，但显然的是，这些方面也表明对相应方法的描述，因此框或装置的器件也被理解为相应的方法步骤或方法步骤的特征。类似地，结合方法步骤或作为方法步骤被描述的方面也表示相应装置的相应块或具体情况或特征的描述。
上述的实施例仅表示本发明的原理的展示。显然的是，其它的专业人员能够明白这里所描述的装置和具体情况的变型方案和变体方案。因此目的是，本发明仅由所附权利要求的保护范围来限制，而不是由借助于实施例的描述和解释而在这里呈现的具体细节来限制。

Claims (17)

1.一种制造方法(100；100A；100B)，具有以下步骤：
提供(110)半导体衬底(300)，所述半导体衬底在所述半导体衬底(300)的第一主表面区域(300-1)上具有布线层堆叠(304)，所述布线层堆叠具有凹槽(302)，其中在所述半导体衬底(300)的所述第一主表面区域(300-1)处，MEMS器件(306)裸露地布置在所述布线层堆叠(304)的所述凹槽(302)中，并且其中在所述布线层堆叠(304)的金属化区域(308)处布置有突出的过孔元件(310)，
将在中间阶段中固化的b阶材料层(312)施加(130)到所述布线层堆叠(304)上，从而使在所述布线层堆叠(304)中的所述凹槽(302)被所述b阶材料层(312)覆盖，并且还使垂直突出的所述过孔元件(310)加入到所述b阶材料层(312)中，
固化(150)所述b阶材料层(312)，以获得经固化的b阶材料层(312)，
使经固化的所述b阶材料层(312)薄化(170)，以裸露所述过孔元件(310)的端表面区域(310-1)，并且
将RDL结构(RDL＝再分布层)施加(190)到经薄化和固化的所述b阶材料层(312)上，以便经由所述过孔元件(310)获得在所述布线层堆叠(304)与所述RDL结构(314)之间的电连接。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中在施加所述b阶材料层的步骤中，制造与所述布线层堆叠的第一表面区域的材料接合的连接，并且另外利用所述垂直突出的过孔元件来制造所述b阶材料层的形状配合的连接。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：
在施加RDL结构的步骤之后，将焊料球施加(195)到所述RDL结构的金属化区域处。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括以下步骤：
将经封装的MEMS组件分开(200)，以获得经分开和封装的MEMS组件或倒装芯片MEMS组件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中在所述提供的步骤中，所述布线层堆叠还具有间隔层，其中所述间隔层在所述布线层堆叠处被布置成使得在所述布线层堆叠中的所述凹槽和在所述布线层堆叠中的所述金属化区域没有所述间隔层。
6.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中所述过孔元件具有30μm至80μm并且约50μm的垂直高度“h”，并且其中所述b阶材料层(312)具有在50μm和120μm之间并且约80μm的厚度“d”，其中“d≥h”。
7.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中随着中间阶段而固化的所述b阶材料层具有部分交联的环氧材料，并且其中经固化的所述b阶材料层具有完全交联的环氧材料。
8.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中在所述施加的步骤中被施加的所述b阶材料层具有形状稳定性，使得在施加所述b阶材料层(312)时，在所述MEMS器件上方的腔保持在所述布线层堆叠的所述凹槽中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法(110A；100B)，其中随着中间阶段而固化的所述b阶材料层布置在转移晶圆处，其中在施加随着中间阶段而固化的所述b阶材料层的步骤中，将具有随着中间阶段而固化的b阶材料层的所述转移晶圆施加到具有所述布线层堆叠的半导体衬底上，使得随着中间阶段而固化的所述b阶材料层覆盖在所述布线层堆叠中的所述凹槽，并且在所述布线层堆叠处的所述垂直突出的过孔被加入到随着中间阶段而固化的所述b阶材料层中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中在所述固化的步骤中，位于所述转移晶圆处的随着中间阶段而固化的所述b阶材料层被完全固化，并且其中在所述薄化的步骤中，所述转移晶圆首先被移除，然后使经固化的所述b阶材料层薄化，以便裸露所述垂直突出的过孔元件的所述端表面区域。
11.根据权利要求9或10所述的制造方法(100B)，其中在所述固化的步骤中，位于所述转移晶圆处的随着中间阶段而固化的所述b阶材料层被固化，并且获得晶圆级封装的MEMS组件，所述制造方法还包括以下步骤：
将经封装的MEMS组件分开(155)，以获得经分开和封装的MEMS中间元件，以及
将经分开和封装的MEMS中间元件布置(160)到另外的载体衬底上，并且利用浇铸料来浇铸经封装的MEMS中间元件，以便将经分开的MEMS中间元件固定在所述载体衬底处，并且
使固定在所述另外的载体衬底处的经封装的MEMS中间元件薄化(170)，以便移除所述浇注料、所述载体衬底(330)和经固化的所述b阶材料层至少直到所述过孔元件的所述端表面区域，以便裸露所述垂直突出的过孔元件的所述端表面区域，并且
将所述RDL结构施加(190)到固定在所述载体衬底处的经封装的MEMS中间元件上。
12.根据权利要求11所述的制造方法，还具有以下步骤：
分开固定在所述载体衬底处的经薄化的MEMS中间元件，以获得经分开的MEMS组件。
13.一种经封装的MEMS组件(400)，具有以下特征：
半导体衬底(300)，所述半导体衬底具有在所述半导体衬底(300)的第一主表面区域(300-1)上的布线层堆叠(304)，所述布线层堆叠具有凹槽(302)，其中在所述半导体衬底(300)的所述第一主表面区域(300-1)处，MEMS器件(306)裸露地布置在所述布线层堆叠(304)的所述凹槽(300)中，并且其中在所述布线层堆叠(304)的金属化区域(308)处布置有垂直突出的过孔元件(310)，
在所述布线层堆叠(304)上的经固化的b阶材料层(312)，其中在所述布线层堆叠中的所述凹槽(302)被经固化的所述b阶材料层(312)封闭，并且另外所述垂直突出的过孔元件被加入到经固化的所述b阶材料层(312)中并且延伸通过经固化的所述b阶材料层(312)，以及
在经固化的所述b阶材料层(312)的所述主表面区域上的RDL结构(RDL＝再分布层)，其中所述垂直延伸的过孔元件(310)的端表面区域(310-1)在经固化的所述b阶材料层(312)的所述主表面区域(312-1)处与所述RDL结构(314)连接，以便提供在所述布线层堆叠(304)与所述RDL结构(314)之间的电连接。
14.根据权利要求13所述的经封装的MEMS组件(400)，其中所述布线层堆叠(304)还具有附加的间隔层(305)，其中在所述布线层堆叠(304)中的所述凹槽(302)和所述布线层堆叠(304)中的所述金属化区域(308)被所述附加的间隔层(305)留空。
15.根据权利要求13或14所述的经封装的MEMS组件(400)，其中所述过孔元件具有30μm至80μm并且约50μm的垂直高度“h”，并且其中所述b阶材料层(312)具有在50μm和120μm之间并且约80μm的厚度“d”，其中“d≥h”。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的经封装的MEMS组件(400)，其中经固化的所述b阶材料层(312)具有与所述布线层堆叠的第一表面区域的材料接合的连接，并且经固化的所述b阶材料层(312)还具有与所述垂直延伸的过孔元件的形状配合的连接。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的经封装的MEMS组件(400)，其中在所述RDL结构的外部裸露的金属化区域处设置有焊料球，以便形成经封装的倒装芯片MEMS组件。
CN201810437158.3A 2017-05-10 2018-05-09 制造晶圆级封装的mems组件的方法和mems组件 Active CN108862185B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017207887.1A DE102017207887B3 (de) 2017-05-10 2017-05-10 Verfahren zur Herstellung von gehäusten MEMS-Bausteinen auf Waferebene
DE102017207887.1 2017-05-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108862185A true CN108862185A (zh) 2018-11-23
CN108862185B CN108862185B (zh) 2023-06-13

Family

ID=63797390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810437158.3A Active CN108862185B (zh) 2017-05-10 2018-05-09 制造晶圆级封装的mems组件的方法和mems组件

Country Status (3)

Country Link
US (2) US10584028B2 (zh)
CN (1) CN108862185B (zh)
DE (1) DE102017207887B3 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111377390A (zh) * 2018-12-27 2020-07-07 中芯集成电路（宁波）有限公司上海分公司 Mems封装结构及其制作方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019101325A1 (de) * 2019-01-17 2020-07-23 USound GmbH Herstellungsverfahren für mehrere MEMS-Schallwandler
DE102020209934A1 (de) * 2020-08-06 2022-02-10 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauelement, entsprechendes mikromechanisches Bauelement und entsprechende Anordnung
CN112794280A (zh) * 2020-12-31 2021-05-14 厦门烨映电子科技有限公司 一种自带聚光结构的微机电红外光源及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102815659A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 台湾积体电路制造股份有限公司 具有可移动部件的半导体器件及其制造方法
CN103130175A (zh) * 2011-11-22 2013-06-05 罗伯特·博世有限公司 Mems芯片封装以及用于制造mems芯片封装的方法
CN103193193A (zh) * 2012-01-04 2013-07-10 台湾积体电路制造股份有限公司 Mems器件及其形成方法
CN103569941A (zh) * 2012-08-09 2014-02-12 英飞凌科技股份有限公司 包括嵌入式mems器件的装置和用于制造嵌入式mems器件的方法
CN104229723A (zh) * 2013-06-20 2014-12-24 罗伯特·博世有限公司 晶片级封装形式的部件及其制造方法
US20150091167A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Christian Geissler Stress buffer layer for integrated microelectromechanical systems (mems)
CN105405822A (zh) * 2015-12-16 2016-03-16 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 晶圆级tsv封装结构及封装工艺
CN105565256A (zh) * 2014-10-31 2016-05-11 意法半导体股份有限公司 具有机械去耦的微集成封装mems传感器及其制造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US453785A (en) * 1891-06-09 Faucet
WO2011155638A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 Nec Corporation Method of redistributing functional element
US8080445B1 (en) * 2010-09-07 2011-12-20 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming WLP with semiconductor die embedded within penetrable encapsulant between TSV interposers
US20120094418A1 (en) 2010-10-18 2012-04-19 Triquint Semiconductor, Inc. Wafer Level Package and Manufacturing Method Using Photodefinable Polymer for Enclosing Acoustic Devices
US20120193778A1 (en) * 2011-01-27 2012-08-02 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit having protruding bonding features with reinforcing dielectric supports
US8963340B2 (en) * 2011-09-13 2015-02-24 International Business Machines Corporation No flow underfill or wafer level underfill and solder columns
US9269622B2 (en) 2013-05-09 2016-02-23 Deca Technologies Inc. Semiconductor device and method of land grid array packaging with bussing lines
US20150041993A1 (en) * 2013-08-06 2015-02-12 Infineon Technologies Ag Method for manufacturing a chip arrangement, and a chip arrangement
US9613930B2 (en) * 2013-10-25 2017-04-04 Infineon Technologies Ag Semiconductor device and method for manufacturing a semiconductor device
US10453785B2 (en) * 2014-08-07 2019-10-22 STATS ChipPAC Pte. Ltd. Semiconductor device and method of forming double-sided fan-out wafer level package
US10005660B1 (en) * 2017-02-15 2018-06-26 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package device including microelectromechanical system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102815659A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 台湾积体电路制造股份有限公司 具有可移动部件的半导体器件及其制造方法
CN103130175A (zh) * 2011-11-22 2013-06-05 罗伯特·博世有限公司 Mems芯片封装以及用于制造mems芯片封装的方法
CN103193193A (zh) * 2012-01-04 2013-07-10 台湾积体电路制造股份有限公司 Mems器件及其形成方法
CN103569941A (zh) * 2012-08-09 2014-02-12 英飞凌科技股份有限公司 包括嵌入式mems器件的装置和用于制造嵌入式mems器件的方法
CN104229723A (zh) * 2013-06-20 2014-12-24 罗伯特·博世有限公司 晶片级封装形式的部件及其制造方法
US20150091167A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Christian Geissler Stress buffer layer for integrated microelectromechanical systems (mems)
CN105565256A (zh) * 2014-10-31 2016-05-11 意法半导体股份有限公司 具有机械去耦的微集成封装mems传感器及其制造方法
CN105405822A (zh) * 2015-12-16 2016-03-16 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 晶圆级tsv封装结构及封装工艺

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111377390A (zh) * 2018-12-27 2020-07-07 中芯集成电路（宁波）有限公司上海分公司 Mems封装结构及其制作方法
CN111377390B (zh) * 2018-12-27 2023-04-07 中芯集成电路（宁波）有限公司上海分公司 Mems封装结构及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10584028B2 (en) 2020-03-10
DE102017207887B3 (de) 2018-10-31
US20200156933A1 (en) 2020-05-21
US20180327258A1 (en) 2018-11-15
US10793429B2 (en) 2020-10-06
CN108862185B (zh) 2023-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7265052B2 (ja) 性能を向上させたウエハレベルパッケージ
US7071521B2 (en) Process for producing microelectromechanical components and a housed microelectromechanical component
CN108862185A (zh) 制造晶圆级封装的mems组件的方法和mems组件
CN104025285B (zh) 多管芯封装结构
US8338898B2 (en) Micro electro mechanical system (MEMS) microphone having a thin-film construction
CN107564893A (zh) 半导体结构及其制造方法
JP4994274B2 (ja) 電子部品パッケージの製造方法
WO2016140819A2 (en) System in package fan out stacking architecture and process flow
US20190067034A1 (en) Hybrid additive structure stackable memory die using wire bond
CN113169081B (zh) 具有增强性能的晶片级扇出封装
US20100167467A1 (en) Method for fabricating semiconductor device
JP2009500821A (ja) 電子素子
EP3104410B1 (en) Multi-chip module, on-board computer, sensor interface substrate, and multi-chip module manufacturing method
JP5154253B2 (ja) 電子部品パッケージ
JP5389752B2 (ja) 電子部品パッケージの製造方法
CN114823390A (zh) 晶圆级系统封装方法及封装结构
JP5241219B2 (ja) 電子部品パッケージの製造方法、電子部品パッケージ用ウェハの製造方法ならびに電子部品パッケージ用基礎構造物の製造方法
US20230163103A1 (en) Stacked die package and methods of forming the same
CN217972597U (zh) 一种mems传感器芯片与asic芯片的扇出型封装结构
KR100937721B1 (ko) Ｗｓｓ를 이용한 반도체 패키지 제조 방법
CN114823393A (zh) 晶圆级系统封装方法及封装结构
CN116962947A (zh) 微机电系统麦克风封装体
CN114823354A (zh) 晶圆级封装方法及晶圆级封装结构
JP2008073818A (ja) 電子部品および複合電子部品

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant