用于mems器件的晶片級焊料密閉密封包封的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】在襯底上形成多個MEMS器件，形成犧牲層以覆蓋每一個MEMS器件，并在犧牲層上形成保護(hù)帽蓋層。透過保護(hù)帽蓋層到達(dá)下方犧牲層形成釋放孔，并通過釋放孔引入脫模劑以去除保護(hù)帽蓋層下方的犧牲層并暴露出MEMS器件。釋放孔被焊料密封，以形成MEMS器件的密閉密封。用于對釋放孔進(jìn)行密閉密封的方法包括：在所述器件的外表面的鄰近所述開口的區(qū)域上形成潤濕表面；以及將所述潤濕表面浸入到粘性流體中以吸附足以覆蓋并密閉密封所述開口的所述粘性流體的一部分。
【專利說明】用于MEMS器件的晶片級焊料密閉密封包封的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及微型器件的封裝，更具體而言，涉及微電子和微機(jī)電(MEMS)器件的密封式封裝。
【背景技術(shù)】
[0002]MEMS器件包括微機(jī)械元件、微機(jī)電致動器和相關(guān)電路，它們是利用如下方式生成的:在襯底上沉積材料層，通過蝕刻或其他微切削加工工藝去除襯底和/或沉積材料層的部分，并額外增加層，以形成各種電氣和機(jī)電器件。MEMS器件具有各種各樣的應(yīng)用，在現(xiàn)有技術(shù)中利用和/或修改這些類型器件的特性是有益的，從而可以在改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品和創(chuàng)造尚未開發(fā)的新產(chǎn)品時利用其特征。
[0003]不過，MEMS器件可能具有特定的封裝要求。例如，某些MEMS器件可以在特定環(huán)境狀態(tài)中最優(yōu)地工作，例如特定范圍的濕度或壓力或在惰性氣體中。此外，特定的MEMS器件可能對特定污染敏感。已知有保護(hù)性封裝方法和結(jié)構(gòu)，例如，可以在MEMS器件上方安裝覆蓋襯底。一個范例覆蓋襯底是圓頂或帽蓋形“帽蓋”，可以將其定位于每一個MEMS器件上方，然后固定到支撐襯底。在被單元化之后，可以在芯片級，將MEMS器件逐個封裝，例如封裝于殼體中。殼體可以是可密閉密封的。不過，除了增大器件的總尺寸之外，由于固有的大量封裝步驟，這還增大量成本。此外，MEMS器件的芯片級封裝必須要使用手段緩解與單元化過程產(chǎn)生的顆粒相關(guān)的問題。此外，如果希望用真空密封，必須要仔細(xì)形成帽蓋和襯底之間的接合，以獲得這種密封必需的粘著質(zhì)量和均勻性。
[0004]出于上述原因，在單元化之前存在對MEMS器件進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可靠的晶片級封裝的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]示范性實施例提供了密閉密封EMSM器件的高成品率，而沒有結(jié)構(gòu)復(fù)雜性且無需顯著增加制造步驟，還提供有其他特征和益處。示范性實施例還提供了用于MEMS器件密閉密封的易控過程，其過程參數(shù)容易針對特定應(yīng)用進(jìn)行選擇和優(yōu)化。
[0006]根據(jù)一個示范性實施例的一種方法，能夠提供器件的外表面上的通往器件的內(nèi)部體積的開口的密閉密封，包括:在所述器件的外表面的鄰近所述開口的區(qū)域上形成潤濕表面；以及將所述潤濕表面浸入到粘性流體中以吸附足以覆蓋并密閉密封所述開口的所述粘性流體的一部分。
[0007]在一方面中，所述器件包括帽蓋，所述帽蓋具有面向所述內(nèi)部體積的內(nèi)表面，并且所述開口是透過所述帽蓋延伸到所述內(nèi)部體積的端口。
[0008]根據(jù)一個示范性實施例的一種方法，能夠提供對襯底上多支撐的器件進(jìn)行封裝，包括:在晶片級襯底上形成器件；在所述器件上方形成犧牲層；在所述犧牲層上方形成保護(hù)層；形成透過所述保護(hù)層到達(dá)所述犧牲層的能夠焊料密封的釋放孔；通過所述釋放孔引入脫模劑以去除所述能夠焊料密封的釋放孔下方的犧牲層材料來以形成所述保護(hù)層的所述部分下方的空間，從而由所述保護(hù)層的鄰近所述能夠焊料密封的釋放孔的部分來形成開洞式帽蓋；以及對所述能夠焊料密封的釋放孔進(jìn)行焊料密封以形成覆蓋所述空間的密閉密
封帽蓋。
[0009]在一方面中，根據(jù)一個示范性實施例的一種方法，包括:通過在保護(hù)層的暴露表面上形成潤濕表面來形成能夠焊料密封的釋放孔，以及與所述潤濕表面對準(zhǔn)地形成透過所述保護(hù)層到達(dá)所述犧牲層的釋放孔。
[0010]在另一方面中，根據(jù)一個示范性實施例的一種方法，包括:在晶片級襯底上形成器件時，在所述晶片級襯底上形成多個器件，以及在另一方面中，包括:在形成所述保護(hù)層時，將所述保護(hù)層形成為具有多個保護(hù)帽蓋層區(qū)域，每一個保護(hù)帽蓋層區(qū)域覆蓋相應(yīng)的一個或多個器件上方的犧牲層的相應(yīng)的部分。
[0011]在根據(jù)一個示范性實施例的一種方法的一個相關(guān)方面中，形成所述能夠焊料密封的釋放孔包括:形成至少一個透過每一個保護(hù)帽蓋層區(qū)域到達(dá)所述犧牲層的能夠焊料密封的釋放孔，并且形成所述開洞式帽蓋能夠包括形成多個開洞式帽蓋，每一個所述開洞式帽蓋都具有所述保護(hù)帽蓋層區(qū)域之一的鄰近所述能夠焊料密封的釋放孔中的相應(yīng)一個或多個能夠焊料密封的釋放孔的部分。
[0012]在根據(jù)一個示范性實施例的一種方法的另一個相關(guān)方面中，其中，焊料密封焊料包括在所述多個開洞式帽蓋中的每一個開洞式帽蓋處密封每一個所述能夠焊料密封的釋放孔，以形成相應(yīng)的多個密閉密封帽蓋，所述多個密閉密封帽蓋中的每一個都覆蓋相應(yīng)的空間。
[0013]一個示范性實施例能夠提供一種能夠釋放且能夠密閉密封的晶片級設(shè)備，其能夠包括:襯底；所述襯底上所支撐的多個器件；犧牲層，所述犧牲層形成在所述多個器件中的每一個上且覆蓋所述多個器件中的每一個；保護(hù)帽蓋層，所述保護(hù)帽蓋層形成在所述犧牲層上以在所述多個器件中的至少一個上方延伸，并且所述保護(hù)帽蓋層具有暴露表面，所述保護(hù)帽蓋層包括從所述暴露表面上的開口延伸到所述犧牲層的釋放孔；以及所述暴露表面上的潤濕表面，所述潤濕表面圍繞所述釋放孔的開口。
[0014]在一方面中，所述多個器件中的、所述犧牲層延伸于其上方的至少一個器件為MEMS器件。
[0015]一個示范性實施例能夠提供一種晶片級設(shè)備，其能夠包括:晶片級襯底；所述晶片級襯底上所支撐的多個器件；至少一個保護(hù)帽蓋，所述至少一個保護(hù)帽蓋針對所述多個器件中的相應(yīng)的一個或多個器件界定密閉密封空間，每一個保護(hù)帽蓋都具有圍繞所述多個器件中的相應(yīng)的一個或多個器件的周邊基底，且所述周邊基底沉積接合到所述晶片級襯底，并且每一個保護(hù)帽蓋都具有從所述周邊基底延伸且在所述器件中的相應(yīng)一個或多個器件上方的帽蓋區(qū)域，其中，每一個帽蓋區(qū)域形成釋放孔，并且其中，每一個帽蓋區(qū)域都具有對鄰近所述釋放孔的潤濕表面進(jìn)行支撐的外表面以及接合到所述潤濕表面的焊料凸塊密封焊料。
[0016]在根據(jù)一個或多個示范性實施例的方面中，每一個保護(hù)帽蓋能夠具有從周邊基底延伸并位于相應(yīng)的一個或多個器件上方的帽蓋區(qū)域。
[0017]在根據(jù)一個或多個示范性實施例的另一方面中，每一個帽蓋區(qū)域能夠形成釋放孔，此外，每一個帽蓋區(qū)域都具有與釋放孔鄰近支撐潤濕表面的外表面，焊料凸塊密封焊料接合到潤濕表面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]提供附圖是為了輔助描述本發(fā)明的實施例，并僅僅為了例示實施例而非限制它們。
[0019]圖1A是在根據(jù)至少一個示范性實施例的一個范例過程和設(shè)備中，從與晶片襯底的主表面平面正交的投影看，支撐多個MEMS器件的一個范例晶片襯底的側(cè)視截面圖。
[0020]圖1B是在根據(jù)至少一個示范性實施例的一個過程和設(shè)備中，從圖1A的投影1B-1B看，圖1A的支撐多個MEMS器件的范例晶片襯底的頂視圖。
[0021]圖2A是從圖1A的投影1B-1B看的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，覆蓋晶片襯底上多個MEMS器件的犧牲層。
[0022]圖2B是從與圖2A相同的投影看的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，將犧牲層形成為犧牲層帽蓋的單元化釋放，每一個帽蓋覆蓋一個或多個MEMS器件。
[0023]圖2C是從與圖2B相同的投影看的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，具有多個保護(hù)帽蓋區(qū)域的保護(hù)帽蓋層，每一個保護(hù)帽蓋區(qū)域都覆蓋犧牲層帽蓋。
[0024]圖2D是從與圖2C相同的投影看的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，在保護(hù)帽蓋層的保護(hù)帽蓋區(qū)域上的多個釋放孔位置的每一個處的范例焊料凸塊促進(jìn)結(jié)構(gòu)(潤濕表面)。
[0025]圖2E是從與圖2D相同的投影看的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，透過保護(hù)帽蓋層的范例性能夠焊料密封的釋放孔，在保護(hù)帽蓋區(qū)域上的釋放孔位置處，每一個能夠焊料密封的釋放孔都延伸透過保護(hù)帽蓋層進(jìn)入下方的犧牲層帽蓋中。
[0026]圖2F是從與圖2E相同的投影看的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，通過去除釋放孔下方的犧牲帽蓋材料獲得的能夠焊料密封的開洞式帽蓋，每一個帽蓋覆蓋在晶片襯底上的至少一個MEMS器件上方并與之間隔開。
[0027]圖2G是從與圖2F相同的投影看的晶片襯底上所支撐的多個未單元化的密閉密封MEMS器件的截面圖，它們是在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，通過對能夠焊料密封的保護(hù)帽蓋的釋放孔進(jìn)行焊料密封獲得的。
[0028]圖2H是從與圖2G相同的投影看的多個密閉密封MEMS器件的截面圖，它們是在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，通過對公共晶片襯底上所支撐的未單元化的密閉的MEMS器件進(jìn)行單元化(singulation)過程獲得的。
[0029]圖3是從圖2F的投影3-3看到的頂視圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和結(jié)構(gòu)中，在覆蓋工藝中MEMS結(jié)構(gòu)的保護(hù)帽蓋層上形成的范例的焊料凸塊促進(jìn)結(jié)構(gòu)。
[0030]圖4A、4B和4C分別示出了在根據(jù)一個或多個示范性實施例，在工藝中晶片級MEMS結(jié)構(gòu)中，采用液體焊料浴對開洞式釋放孔進(jìn)行密封的范例過程中的范例開始位置、焊料浸入位置和結(jié)束位置。[0031]圖5A是從圖1A的投影1B-1B看到的截面圖，示出了在根據(jù)另一示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，從形成至少一個覆蓋晶片襯底上圖1A-1B的范例多個MEMS器件的犧牲層的一方面，獲得的一個范例工藝中晶片級MEMS結(jié)構(gòu)。
[0032]圖5B是從與圖5A相同的投影看到的截面圖，示出了在根據(jù)另一示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，覆蓋公共犧牲層的一個范例公共保護(hù)帽蓋層。
[0033]圖5C是從與圖5B相同的投影看到的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，覆蓋公共犧牲層的公共保護(hù)帽蓋層上的范例焊料凸塊促進(jìn)結(jié)構(gòu)(潤濕表面)。
[0034]圖是從與圖5C相同的投影看到的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，透過保護(hù)帽蓋層到達(dá)晶片襯底上的多個MEMS器件上方的下方公共犧牲層的焊料密封釋放孔。
[0035]圖5E是從與圖相同的投影看到的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，從通過釋放孔去除公共保護(hù)帽蓋層下方公共犧牲層的釋放操作獲得的晶片級保護(hù)帽蓋。
[0036]圖5F是從與圖5E相同的投影看到的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，從根據(jù)焊料密封釋放孔的至少一個示范性實施例的焊料密封獲得的一個范例密閉密封晶片級MEMS器件。
[0037]圖6是從圖5E的投影6-6看到的頂視圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和結(jié)構(gòu)中，覆蓋工藝中MEMS結(jié)構(gòu)的保護(hù)帽蓋層上的范例焊料凸塊促進(jìn)結(jié)構(gòu)。
[0038]圖7A是從與支撐多個MEMS器件的晶片襯底的主平面正交的投影看到的，根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中的范例工藝中晶片級MEMS結(jié)構(gòu)的截面圖，在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，公共犧牲層帽蓋覆蓋MEMS器件的多個子器件，另一個犧牲層覆蓋另一個MEMS器件，公共保護(hù)帽蓋層覆蓋公共犧牲層，另一個保護(hù)帽蓋層覆蓋另一犧牲層，至少一個能夠焊料密封的釋放孔透過公共保護(hù)帽蓋層延伸到其下方的公共犧牲層，至少一個能夠焊料密封的釋放孔透過另一保護(hù)帽蓋層延伸到其下方的犧牲層。
[0039]圖7B是從與圖7A相同的投影看的截面圖，示出了在已經(jīng)去除犧牲層之后，MEMS器件的多個子器件上方并間隔開的公共能夠焊料密封的保護(hù)帽蓋，以及至少一個其他MEMS器件上方且間隔開的獨立能夠焊料密封的保護(hù)帽蓋。
[0040]圖7C是從與圖7A和7B相同的投影看到的截面圖，示出了 MEMS器件的多個子器件上方且間隔開的焊料密封密閉密封的保護(hù)帽蓋，以及至少一個其他MEMS器件上方且間隔開的獨立焊料密閉密封保護(hù)帽蓋的，根據(jù)至少一個示范性實施例的過程和相關(guān)設(shè)備中的范例工藝中晶片級MEMS結(jié)構(gòu)。
[0041]圖7D是從與圖7C相同的投影看到的截面圖，示出了從單元化工藝獲得的已單元化的密閉密封MEMS器件。
[0042]圖8是從圖7B的投影8-8看到的頂視圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和結(jié)構(gòu)中，覆蓋工藝中MEMS結(jié)構(gòu)的保護(hù)帽蓋層上的范例焊料凸塊促進(jìn)結(jié)構(gòu)。
[0043]圖9示出了根據(jù)至少一個示范性實施例的晶片級MEMS器件封裝過程中一個范例晶片級，MEMS器件的液體焊料浴密閉密封的流程圖。[0044]圖10示出了根據(jù)一個示范性實施例,具有一個范例焊料密閉密封MEMS干涉測量顯示裝置的一個范例顯示裝置的一個邏輯方框示意圖。
【具體實施方式】
[0045]在涉及本發(fā)明具體范例實施例的以下描述和相關(guān)附圖中公開了本發(fā)明的各方面?？梢圆幻撾x本發(fā)明的范圍設(shè)計出替代實施例。此外，在根據(jù)其示范性實施例進(jìn)行實踐時可能在與本公開的組合中采用的公知結(jié)構(gòu)和公知技術(shù)的公知細(xì)節(jié)可能不會被詳細(xì)描述，或者可以省略，以免使實施例的新穎方面模糊不清。
[0046]這里使用“示范性” 一詞表示“充當(dāng)范例、實例或例示”。這里描述為“示范性”的任何實施例未必要被解釋成相對于其他實施例是優(yōu)選的或有利的。同樣，在特征、優(yōu)點、操作模式等語境中“本發(fā)明的實施例”一詞并不要求所有本發(fā)明的實施例都包括所述特征、優(yōu)點、操作模式等。
[0047]除非在明確做出其他表述或從上下文明確具有不同含義的情況下，這里使用的術(shù)語“MEMS”涵蓋“微機(jī)電系統(tǒng)”和/或“MEMS”的普通和慣常含義之內(nèi)的所有結(jié)構(gòu)，包括，但不限于具有一個或多個微型傳感器、微型致動器和/或微電子器件的結(jié)構(gòu)，此外，涵蓋微光機(jī)電系統(tǒng)(MOEMS),此外,涵蓋單個微機(jī)電系統(tǒng)和多個微機(jī)電系統(tǒng)。
[0048]如這里使用的，單數(shù)形式“一”和“該”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下方明確有其他表述。還將要理解，在本文中使用時，術(shù)語“包括”指定所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或增加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和
/或其組。
[0049]相對于要由例如計算裝置的元件執(zhí)行的動作序列描述了很多實施例。將要認(rèn)識至|J，可以由具體電路(例如專用集成電路(ASIC))、由處理器執(zhí)行的程序指令或由兩者的組合來執(zhí)行本文描述的各種動作。此外，可以將這里描述的這些動作序列視為完全實現(xiàn)于任何計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的形式之內(nèi)，該存儲介質(zhì)中存儲了相應(yīng)組的計算機(jī)指令，在執(zhí)行時，會令關(guān)聯(lián)的處理器執(zhí)行本文描述的功能。于是，本發(fā)明的各方面可以體現(xiàn)于若干不同形式中，所有形式都被認(rèn)為在所主張主題的范圍之內(nèi)。此外，對于本文描述的每一個實施例，例如，任何這種實施例的相應(yīng)形式在此都可以描述為“配置成”執(zhí)行所述動作的“邏輯”。
[0050]除非明確做出其他表述或從特定語境明了具有不同或更窄的含義，這里在“密閉密封”或者對器件或器件內(nèi)部空間或體積的“密閉密封”的語境中使用的術(shù)語“密閉密封的”和“密閉密封”表示內(nèi)部空間或體積被充分地密封，以包含給定的環(huán)境狀態(tài)，其中“給定環(huán)境狀態(tài)”可以是真空狀態(tài)或填充給定氣體、液體和/或蒸汽或其混合物的給定環(huán)境，并防止給定環(huán)境填充物(如果有的話)逃脫、泄露或流出等，并防止外部環(huán)境污染物，例如外部氣體、蒸汽、流體和/或微粒污染進(jìn)入內(nèi)部空間或體積，足以將給定環(huán)境條件的壓力和純凈度維持在公差之內(nèi)一定持續(xù)時間，電子器件封裝領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會把它們理解為，在術(shù)語“密閉密封”本身暗示的公差和持續(xù)時間范圍之內(nèi)，而沒有公差或持續(xù)時間的具體值的描述。
[0051]除非明確做出其他表述或從上下文明了具有不同或更窄的含義，術(shù)語“潤濕表面”被定義為涵蓋與電子器件封裝相關(guān)的焊接領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員理解的“潤濕表面”的普通和慣常含義，其包括，但不限于，導(dǎo)致或易于促進(jìn)更低“潤濕角”和/或易于促進(jìn)液體焊料的毛細(xì)流動的表面，在適用的時候，易于促進(jìn)潤濕表面和焊料之間界面處形成金屬間化合物，根據(jù)其在這種領(lǐng)域中的普通和慣常含義來定義“潤濕角”。
[0052]除了在明確做出其他表述的情況下或在從上下文明了具有不同或更窄含義時，術(shù)語“非潤濕表面”被定義為涵蓋與電子器件封裝相關(guān)的焊接領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所理解的“非潤濕表面”的普通和慣常含義，其包括，但不限于易于促進(jìn)更高潤濕角和/或易于顯著減小或阻止焊料毛細(xì)流動的表面。
[0053]將描述具體的范例，示出關(guān)于MEMS器件，例如MEMS干涉測量調(diào)制器的特定范例形狀和類型，根據(jù)一個或多個示范性實施例的系統(tǒng)和方法。但是將要理解，這些僅僅是MEMS器件的類型范例，利用這些范例構(gòu)思根據(jù)示范性實施例的實踐。其他范例包括，但不限于:微機(jī)電開關(guān)、可調(diào)諧開關(guān)、懸臂梁陣列、諧振器、膜體聲共振器(FBAR)、FBAR濾波器、可變電抗器、射頻MEMS、鉸鏈鏡、壓力傳感器、可調(diào)電容器、加速度計、或組合。
[0054]根據(jù)一個示范性實施例的過程能夠從晶片級MEMS支撐襯底上制造的陣列或其他多個MEMS器件開始。晶片級MEMS支撐襯底例如可以是硅(Si)、玻璃、絕緣體上硅(SOI)或硅鍺(SiGe)。作為一個范例，晶片級MEMS支撐襯底可以是大玻璃片。在一個方面中，根據(jù)一個示范性實施例的過程能夠通過如下方式生產(chǎn)例如多個逐個封裝的基于MEMS的器件:對起始陣列或其他多個MEMS器件進(jìn)行新穎的晶片級處理，如將要理解的，以形成暫時晶片級MEMS結(jié)構(gòu)，在其上通過個體保護(hù)帽蓋逐個密閉密封多個MEMS器件的每一個，保護(hù)帽蓋尤其被形成為簡單構(gòu)造并集成到襯底上。這之后可以是單元化臨時晶片級MEMS結(jié)構(gòu)，提供多個個體密閉密封的MEMS器件，每一個都具有密閉密封MEMS器件的個體保護(hù)帽蓋，集成到在其制造期間支撐該MEMS器件的襯底區(qū)域中。
[0055]從本公開，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，在這一和其他方面提供的各個特征之間，與用于對MEMS器件進(jìn)行密閉密封封裝的常規(guī)技術(shù)和結(jié)構(gòu)相比，可以是顯著減少處理操作的數(shù)量。
[0056]在至少一個示范性實施例的一方面中，可以形成犧牲層以覆蓋多個MEMS器件中的一個或多個。例如，可以由常規(guī)MEMS犧牲材料形成犧牲層，例如，但不限于硅(非晶硅或多晶硅)、Mo、T1、二氧化硅或聚合物。在根據(jù)這一方面的一個范例中，可以將犧牲層或其一部分配置成由覆蓋一種或多種MEMS器件的犧牲材料形成的臨時帽蓋。
[0057]在一方面中，可以在由犧牲材料形成的臨時帽蓋上形成保護(hù)帽蓋層。從稍后部分更詳細(xì)描述的范例將理解，可以至少部分基于為臨時帽蓋選擇的特定犧牲材料容易地選擇用于保護(hù)帽蓋層的材料。作為一種例示，在為形成臨時帽蓋的犧牲材料選擇二氧化硅的范例中，范例保護(hù)帽蓋層可以是，但不限于氮化硅。此外，可以由多層不同材料形成保護(hù)帽蓋層以提高其功能。例如，可以使用多層來控制應(yīng)力或通過減小特定目標(biāo)氣體通過保護(hù)帽蓋材料的擴(kuò)散性來增強密閉度。
[0058]在另一方面中，可以形成一個或多個能夠焊料密封的釋放端口或孔以在保護(hù)帽蓋層上與下方臨時帽蓋對準(zhǔn)的位置貫穿透過保護(hù)帽蓋層。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將從本公開理解，根據(jù)一個或多個示范性實施例，能夠焊料密封的釋放孔的功能是實現(xiàn)脫模劑的進(jìn)口，脫模劑是根據(jù)用于臨時帽蓋的選定犧牲材料選擇的。在一方面中，根據(jù)工藝參數(shù)，例如化學(xué)式表示、流量、溫度、壓力、和將去除臨時帽蓋但保持保護(hù)帽蓋層不動的持續(xù)時間引入脫模齊U。脫模劑可以是液體(例如KOH、TMAH或HF)、氣體(例如XeF2)或等離子體。[0059]在一方面中，可以通過保護(hù)層形成至少一個或多個焊料密封釋放孔，根據(jù)各示范性實施例，其具有能夠焊料密封的性。在稍后部分中將更詳細(xì)描述，在根據(jù)各示范性實施例的一個或多個方面中，與下方的犧牲層帽蓋相對對準(zhǔn)地形成焊料密封釋放孔，以提供脫模齊U，例如溶劑，在另一方面中，要引入脫模劑去除犧牲層帽蓋。在各示范性實施例的脫模方面中，向焊料密封釋放孔中引入脫模劑，在從釋放孔位置向下發(fā)展且徑向發(fā)展的方向上去除了保護(hù)帽蓋層下方的犧牲材料。在另一方面中，可以使用用于去除保護(hù)帽蓋層下方犧牲層的相同脫模劑在同一脫模步驟期間去除MEMS結(jié)構(gòu)的犧牲層(或多層)，可以通過選擇用于犧牲層材料的材料以具有與脫模劑類似的特性，進(jìn)一步促進(jìn)這一方面。
[0060]如前所述，在一方面中，相對于犧牲層帽蓋對準(zhǔn)地形成焊料密封釋放孔，還如前所述，在相關(guān)方面中，可以形成犧牲層帽蓋，使得每一個都覆蓋晶片襯底中支撐的多個MEMS器件中的相應(yīng)一個或多個。與這些方面組合，且除了上述脫模方面之外，向焊料密封釋放孔中引入脫模劑能夠去除鄰近每一個能夠焊料密封的釋放孔的區(qū)域處的保護(hù)帽蓋層下方的犧牲材料。在相關(guān)方面中，可以繼續(xù)脫模，直到暴露出，即釋放先前被犧牲層覆蓋的MEMS器件。
[0061]從本公開，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，在去除與每一個能夠焊料密封的釋放孔相鄰區(qū)域處保護(hù)帽蓋層下方的這一犧牲材料以暴露被該犧牲材料覆蓋的MEMS器件時，圍繞能夠焊料密封的釋放孔的保護(hù)帽蓋層剩余部分形成開洞式能夠焊料密封的保護(hù)帽蓋，覆蓋MEMS器件上方現(xiàn)在空(相對于犧牲層材料)的體積。在一方面中，從稍后部分更詳細(xì)的描述將進(jìn)一步理解，可以設(shè)定犧牲層帽蓋和能夠焊料密封的釋放孔的尺度并布置它們，使得在完成這一脫模并去除釋放孔下方的犧牲層時，結(jié)果是晶片級MEMS器件結(jié)構(gòu)，其具有支撐多個MEMS器件的晶片襯底，這些MEMS器件現(xiàn)在以可選的分組被一個或多個開洞式能夠焊料密封的保護(hù)帽蓋蓋住。
[0062]在一個方面中，可以額外利用能夠焊料密封的端口，在根據(jù)一個或多個示范性實施例進(jìn)行液體焊料浴密封之前，執(zhí)行開口 MEMS保護(hù)帽蓋下方MEMS器件的額外制造或完成(例如脫?；蛲坎?。在根據(jù)一個或多個示范性實施例的另一方面中，可以在給定環(huán)境條件(例如真空或惰性氣體)中對能夠焊料密封的端口進(jìn)行液體焊料浴密封，以在容納MEMS器件的腔室中密閉密封該給定環(huán)境條件。
[0063]根據(jù)多個示范性實施例，開洞式MEMS保護(hù)帽蓋可以包括用于每一個能夠焊料密封的端口的焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)。在一個方面中，焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)可以包括焊料流動促進(jìn)或“潤濕”表面，例如金屬化層，沉積或以其他方式形成它以圍繞或基本圍繞外部端口開口。在另一方面中，焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)可以包括如前所述的焊料流動促進(jìn)結(jié)構(gòu)和圍繞或基本圍繞焊料流動促進(jìn)結(jié)構(gòu)的焊料流動禁止或限制結(jié)構(gòu)。
[0064]根據(jù)多個示范性實施例的方法和系統(tǒng)在單次操作中提供了所有上述能夠焊料密封的端口的液體焊料浴密閉密封。
[0065]在一方面中，液體焊料浴密封能夠包括將具有被開洞式帽蓋覆蓋的MEMS器件的晶片可釋放地固定到可控浸入式設(shè)備，該設(shè)備將晶片定位在液體焊料浴上方或以其他方式接近它。在一個方面中，可控浸入式設(shè)備沿給定軸以可控速率實現(xiàn)了晶片和液體焊料浴之一或兩者在一定位置范圍上的運動。除一個方面之外，沿給定軸的位置范圍包括液體焊料浴上方的開始位置，能夠焊料密封的端口的焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)接觸并延伸到液體焊料浴中期望浸入深度的選定浸入位置，浸入角度以及工藝結(jié)束位置，該位置例如可以是開始位置。為了簡潔起見，將會把從開始位置開始，移動到浸入位置并移動到工藝結(jié)束位置的周期稱為“浸入周期”。
[0066]在另一方面中，可以將可釋放地固定到可控浸入式設(shè)備的，具有被開洞式帽蓋覆蓋的MEMS器件的晶片完全浸入于液體焊料浴中。
[0067]根據(jù)各示范性實施例，組合定義液體焊料浴調(diào)節(jié)的參數(shù)(例如焊料類型、溫度和粘性度)，定義能夠焊料密封的端口及其關(guān)聯(lián)焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)的參數(shù)(例如端口直徑和尺度、焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)的幾何形狀、濕潤性)以及定義浸入周期的參數(shù)(例如接觸、浸入深度、浸入角度、在浸入深度的持續(xù)時間和從浸入深度升高或提起的速率)促進(jìn)了在提升焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)并關(guān)聯(lián)地中斷其與液體焊料浴接觸時形成液體焊料的粘附，液體焊料塊足以完全覆蓋能夠焊料密封的端口的外部開口，硬化之后粘附成焊料凸塊，如果希望的話，凸塊形成密閉密封。
[0068]將要理解，這里使用的術(shù)語“提升”和“升高”是要描述焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)和液體焊料浴模塊之間為增大距離而沿給定軸的距離變化，而“下降”表示減小距離，無論焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)和液體焊料浴中哪個被移動或移動，哪個保持靜止。
[0069]將要認(rèn)識到，在根據(jù)示范性實施例的液體焊料浴密封的益處中，益處之一是總體上處理復(fù)雜性更低，即所有端口都被密封。另一個益處是由于多個能夠焊料密封的端口間焊接條件的固有緊密均勻性，良率和可靠性增大。
[0070]在多個示范性實施例的另一方面中，能夠焊料密封的端口的液體焊料浴密封可以密閉密封任何條件，例如壓力、濕度、氣體混合物或其他氣體環(huán)境。例如，液體焊料浴和可控浸入式設(shè)備可以在真空處理室之內(nèi)。可以將真空處理室從正常大氣狀況下抽到期望真空度，或在期望壓力條件下經(jīng)由尚未密封的能夠焊料密封的端口用填充介質(zhì)填充，能夠焊料密封的端口也將在MEMS封裝的開口室中建立。然后可以執(zhí)行上述液體焊料浴浸入序列，由此在MEMS器件室之內(nèi)密閉密封期望的真空度或其他條件。同樣，為了利用例如一個大氣壓的干氮填充和密封MEMS器件室，可以在具有適當(dāng)干氮環(huán)境的手套箱內(nèi)部執(zhí)行液體焊料浴密封過程。MEMS器件室在進(jìn)行焊料密封之后能夠保持的壓力量將取決于氣體透過保護(hù)帽蓋層的擴(kuò)散性以及焊料浴的蒸氣壓，尤其是對于維持較低真空水平而言。
[0071]圖1A是在根據(jù)至少一個示范性實施例的一個范例過程和設(shè)備中，從與晶片襯底102的主表面平面102A正交的投影看，支撐多個MEMS器件104的一個范例晶片襯底102的側(cè)視截面圖。圖1B是從圖1A的投影1B-1B看，支撐多個MEMS器件104的范例晶片襯底102的頂視圖。對于MEMS支撐襯底102的厚度和材料的選擇而言，可以依據(jù)常規(guī)的選擇考慮和指導(dǎo)，因此，將省略進(jìn)一步的詳細(xì)描述。例如，如前所述，MEMS支撐襯底102可以是S1、玻璃(例如大玻璃片)、SOI或SiGe。將要指出的是，主表面平面102A不是對任何實施例范圍的限制，而是僅僅用于提供幾何學(xué)上簡單的參考平面，以描述范例，而沒有不涉及本發(fā)明概念的很多圖形。例如，想到過這樣的實施例，其中可以在晶片襯底102中形成多個凹陷(未示出)，一個或多個凹陷容納一個或多個MEMS器件。MEMS器件封裝領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通過閱讀本公開能夠容易采用其概念，以利用如上所述的凹陷之內(nèi)或具有其他不規(guī)則表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的晶片襯底上所支撐的MEMS器件來實施一個或多個實施例。
[0072]圖2A-2H示出了根據(jù)至少一個示范性實施例的一個范例晶片級MEMS制造和密閉密封過程200的截圖歷史，全部都是從與圖1A-1B的主平面表面102A正交的同一截面投影觀察的。圖2A示出了在圖1A-1B的陣列或其他多個范例MEMS器件104上方沉積犧牲層206，并結(jié)束于圖2H，具有多個逐個密閉密封的MEMS器件222。從所描述的范例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，在晶片級MEMS制造和密閉密封過程200所示的各示范性實施例的特征和益處中，操作數(shù)量顯著減少，與常規(guī)的MEMS密閉密封封裝方法和手段相比，導(dǎo)致直接制造成本的顯著降低和良率增大。這種人員從所述結(jié)構(gòu)和操作還將認(rèn)識到，由晶片級MEMS制造和密閉密封過程200所示的各示范性實施例能夠進(jìn)一步提供常規(guī)MEMS密閉密封封裝手段未提供的固有結(jié)構(gòu)完整性。這種人員還將認(rèn)識到，在晶片級MEMS制造和密閉密封過程200所示的示范性實施例的各種特征和益處中，另一個特征和益處是因其使用常規(guī)類型MEMS制造別處使用的已知操作的新穎安排和組合(除了另作描述的方面之外)而實現(xiàn)的低采用成本。
[0073]參考圖2A，一個范例晶片級MEMS制造和密閉密封封裝過程200能夠以形成犧牲層206開始，犧牲層206厚度從大約10納米到幾微米，覆蓋多個MEMS器件104。犧牲層206可以由，例如，但不限于非晶硅(a-Si)、多晶硅(poly-Si)、Mo、T1、W、二氧化硅或聚合物形成。將要理解，這僅僅為范例，因為替代的犧牲材料對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，通過閱讀本公開將是顯而易見的。這種人員通過閱讀本公開全文，包括參考圖2A-2H描述的范例，將理解對選擇形成犧牲層206的犧牲材料的考慮。在這種人員將要理解的考慮事項中，尤其是脫模操作，如下文參考圖2E和2F所述，分解或以其他方式去除了形成犧牲層206的犧牲材料。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，為犧牲層206選擇具體材料，選擇與脫模操作相關(guān)的其他制造材料和參數(shù)，例如脫模劑的化學(xué)組成，以及圖2E的焊料密封釋放孔216的期望尺度和量，下文將要更詳細(xì)描述它們。此外，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，在閱讀本公開時，優(yōu)選選擇這些化學(xué)組成、尺度和量，使得脫模劑和MEMS和周圍結(jié)構(gòu)之間的交互作用將不會影響要在這個脫模過程中保持不動的結(jié)構(gòu)。
[0074]參考圖2B，在一個方面中，晶片級MEMS制造和密閉封裝過程200能夠包括可在犧牲層206上執(zhí)行的蝕刻或其他微切削加工操作(未示出)，以形成相鄰MEMS器件104之間的單元化間隙208。在一方面中，單元化間隙(未示出)可以與單元化間隙208共平面形成并垂直于它延伸，并可以類似布置和設(shè)定尺度。
[0075]在另一方面中，如圖2B所示，可以配置單元化間隙208以留下犧牲層206的部分作為臨時帽蓋206A，每一個都覆蓋一個或多個MEMS器件104。圖2B所示的具體范例都具有覆蓋一個MEMS器件104的臨時帽蓋206A。在其他方面中，如將要參考圖5A-5F和在別處更詳細(xì)描述的，省去單元化間隙，例如208，或者僅在MEMS器件的區(qū)域(圖2B中未示出)之間的特定邊界處形成。如將要描述的，結(jié)果是犧牲層，例如圖2A的范例犧牲層206將保留下來，以形成將被稱為“共享臨時帽蓋”(圖2A-2H中未示出)的，每一個都覆蓋兩個或更多MHMS器件。
[0076]仍然參考圖2C，單元化間隙208能夠具有寬度SPT。從下面的描述將會理解，寬度SPT能夠提供單元化，例如參考圖2H所述的那樣。除了單元化要求之外，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠基于相關(guān)參數(shù)確定SPT的尺度，相關(guān)參數(shù)包括對保護(hù)帽蓋210結(jié)構(gòu)完整性、最終封裝器件內(nèi)部和外部MEMS結(jié)構(gòu)之間電連接以及內(nèi)部MEMS器件和保護(hù)帽蓋壁之間隔離的要求。[0077]圖2C是從與圖2B相同的投影看的截面圖，示出了具有多個保護(hù)帽蓋區(qū)域210A的保護(hù)帽蓋層210，每一個保護(hù)帽蓋區(qū)域210A都覆蓋相應(yīng)的臨時帽蓋206A。在一個范例中，保護(hù)帽蓋層210的隙間區(qū)域212可以跨過單元化間隙208延伸。保護(hù)帽蓋層210可以由對稍后用于分解下方臨時帽蓋206A的脫模劑有抵抗力的材料形成。用于保護(hù)帽蓋層210的一個范例材料例如可以是氮化硅，如果二氧化硅是形成犧牲層206的犧牲材料，可以選擇該材料。
[0078]仍然參考圖2C，保護(hù)帽蓋層210可以具有厚度PTH。相對于PTH的值或值的范圍，如稍后部分將要更詳細(xì)描述的，在一個方面中，晶片級MEMS制造和密封封裝過程200將具有脫模操作，去除保護(hù)帽蓋區(qū)域21OA下方的臨時帽蓋206A。結(jié)果，被臨時帽蓋206A占據(jù)的體積將變?yōu)榍皇?，形成于現(xiàn)在被去除的臨時帽蓋206A上的保護(hù)帽蓋區(qū)域變成保護(hù)帽蓋(圖2C中未示出)。將要理解，保護(hù)帽蓋可以是圓頂狀或帽子狀結(jié)構(gòu)，厚度為PTH。此外，保護(hù)帽蓋層210可以是遵循犧牲層206拓?fù)涞娜我馔負(fù)?，犧牲?06又遵循MEMS結(jié)構(gòu)104的拓?fù)?。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本公開時將理解，因此能夠考慮到可能作用于保護(hù)帽蓋的機(jī)械力來選擇厚度PTH。這種機(jī)械力的特性，因此厚度PTH可能在很大部分上是應(yīng)用特異性的。不過，給定特定應(yīng)用，由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)用常規(guī)工程原則和這種人員對本公開擁有的技巧容易確定這些機(jī)械力，因此，將省略進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0079]圖2D是從與圖2C相同的投影看的截面圖，示出了設(shè)置于或以其他方式形成于保護(hù)層帽蓋區(qū)域210A的暴露頂表面上的焊料潤濕表面或焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214。焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)的范例形式為環(huán)形圈，下文將參考圖2E和3更詳細(xì)描述。
[0080]圖2E是從與圖2D相同的投影看的截面圖，示出了與焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214對準(zhǔn)形成的焊料密封釋放孔216。每一個能夠焊料密封的釋放孔216都透過保護(hù)帽蓋層210延伸到下方犧牲層206中。在圖2E的范例中，將焊料密封釋放孔216和焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214與保護(hù)層帽蓋區(qū)域210A對準(zhǔn)。如前所述，焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214例如能夠包括環(huán)形圈，在一個方面中，能夠圍繞焊料密封釋放孔216的外部開口(已示出但未獨立編號)。根據(jù)稍后部分更詳細(xì)描述的各示范性實施例的方法和系統(tǒng)，配置，并由適當(dāng)?shù)臐櫇癖砻娌牧闲纬擅恳粋€焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214，該材料用于促進(jìn)焊料的特定流動和粘附，以密封在形成圖2D所示的焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214之后，如圖2E所示形成的焊料密封釋放孔216。
[0081]參考圖2D和2E，將要理解，焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214的材料和幾何結(jié)構(gòu)可以部分是與應(yīng)用特異性參數(shù)接合的設(shè)計選擇，應(yīng)用特異性參數(shù)例如是稍后部分更詳細(xì)描述的為焊料密封選擇的焊料類型。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通過組合焊接技術(shù)的技巧與本公開的全文，可以容易選擇用于焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214的材料和幾何結(jié)構(gòu)。
[0082]圖2F是從與圖2E相同的投影看的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，通過去除焊料密封釋放孔216下方的犧牲材料(臨時帽蓋206A)獲得的工藝中晶片級MEMS器件270，其具有多個能夠焊料密封的開洞式帽蓋260，每一個均覆蓋晶片襯底102上的至少一個MEMS器件104并與之間隔開。
[0083]圖3是從圖2F的投影3-3看到的頂視圖。參考圖3，在一個方面中，能夠焊料密封的開洞式帽蓋260未被焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214覆蓋的暴露頂表面(圖2F中示出且標(biāo)記為“210B”)可以是焊料流動禁止或限制表面，換言之，作為其表面特性之一，它可以相對于焊料是非潤濕的。在使用暴露頂表面210B上的焊料流動禁止或限制表面的方面中，未必通過與形成能夠焊料密封的開洞式帽蓋260的保護(hù)帽蓋層210獨立，例如沉積于其上的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。焊料流動禁止或限制表面例如可以是為保護(hù)層210選擇的材料的表面質(zhì)量，因此存在于沒有焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214的區(qū)域。
[0084]圖2G是從與圖2F相同的投影看的晶片襯底102上支撐的多個未單元化密閉密封MEMS器件262的截面圖，它們是在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，通過形成對能夠焊料密封開洞式保護(hù)帽蓋260的焊料密封釋放孔216進(jìn)行密閉密封的焊料凸塊220來獲得的。
[0085]圖2H是從與圖2G相同的投影看的多個密閉密封MEMS器件222的截面圖，它們是在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，通過對公共晶片襯底上支撐的未單元化的密閉MEMS器件262進(jìn)行單元化過程獲得的。
[0086]參考圖2A-2H，將要理解，為了將MEMS器件104耦合到外部世界，例如，可以在晶片襯底102上形成電跡線(未示出)，以延伸到能夠焊料密封開洞式保護(hù)帽蓋260下方和/或通孔(未示出)，其被形成為通過形成能夠焊料密封開洞式保護(hù)帽蓋260的保護(hù)帽蓋層210的區(qū)域延伸。閱讀本公開之后，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠容易地調(diào)整常規(guī)跡線和通孔末端，以獲得這樣的耦合，因此，將省略進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0087]圖4A、4B和4C示出了對根據(jù)示范性實施例透過晶片襯底上的一個或多個保護(hù)帽蓋而形成的能夠焊料密封的釋放孔進(jìn)行根據(jù)一個或多個示范性實施例的范例液體焊料浴密封過程的一個范例過程時間史的三個截圖。圖4A、4B和4C示出的范例液體焊料浴密封過程示出了在可控壓力室402中執(zhí)行的范例過程，為了例示，將其描述為與圖2F的范例工藝中晶片級MEMS器件270 —起工作。圖4A、4B和4C分別示出了相對于具有頂表面406A的液體焊料浴406，在范例開始位置404A、焊料浸入位置404B和結(jié)束位置404C，圖2F的范例工藝中晶片級MEMS器件270。為了簡潔起見，在描述中將把圖4A-4C的截圖表示的過程歷史稱為“浸入周期”。
[0088]將要理解，圖4A-4C所示的范例浸入周期被示為具有圖2F的范例工藝中晶片級MEMS器件270并參考其描述，這僅僅是為了通過提供對前面公開的范例結(jié)構(gòu)的援引來幫助理解概念，并非要將根據(jù)實施例的實踐僅限制到這樣的結(jié)構(gòu)。例如，下文將參考圖5E和5F更詳細(xì)描述，可以采用根據(jù)圖4A-4C的浸入周期的液體焊料浴密封對圖5D范例工藝中晶片級MEMS器件550的釋放孔512進(jìn)行密閉密封，以形成圖5E的密閉密封的晶片級MEMS器件560。
[0089]將要理解，圖4A、4B和4C示出，圖2F的范例工藝中晶片級MEMS器件270被可移動支撐設(shè)備(未明確示出)支撐并移動到位置404A、404B和404C。要認(rèn)識到，可移動支撐設(shè)備例如能夠采用受到常規(guī)伺服電動機(jī)控制器(未示出)控制的伺服電動機(jī)(未示出)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本公開之后能夠容易實現(xiàn)這樣的可移動支撐，因此，省去可移動支撐設(shè)備結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0090]參考圖4A，可以在例如淺盤或浴盆408之內(nèi)包含被示為可控壓力室402中的液體焊料浴406，在下文中將淺盤或浴盆稱為“液體焊料盤”408。液體焊料盤408可以由任何金屬、合金或溫度特性和化學(xué)性質(zhì)與為液體焊料浴406選擇的焊料兼容的其他材料形成。液體焊料盤408例如可以是鈦。液體焊料盤408的一個范例實現(xiàn)可以是可從各種商業(yè)賣主獲得的現(xiàn)成液體焊料浴設(shè)備。將要理解，在一個方面中，先前描述的可移動支撐設(shè)備能夠提高、降低和/或橫向移動液體焊料盤408以到達(dá)圖4A-4C所示的工藝中晶片級MEMS器件270和液體焊料浴的相對位置。
[0091]相對于用于液體焊料浴406的具體焊料，基于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員閱讀本公開后容易確定的考慮事項以及希望與特定應(yīng)用相關(guān)聯(lián)地實踐實施例，這可以部分是一種設(shè)計選擇。例如，液體焊料浴406可以是銦或其他無鉛焊料合金。液體焊料浴406的范例考慮事項包括粘性度與溫度的特性、焊料密封釋放孔216的直徑以及焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214的潤濕表面部分的幾何結(jié)構(gòu)、尺度和潤濕特性。
[0092]參考圖4A-4C，在一個方面中，可以與壓力的特定控制接合，在圖示的可控壓力室402之內(nèi)執(zhí)行浸入周期。下文將更詳細(xì)描述根據(jù)這一方面的范例方法。不過，將要理解，壓力控制僅僅是根據(jù)各示范性實施例的方法中液體焊料浴密封的一個方面，因此，將首先描述沒有壓力控制的一個范例浸入周期。
[0093]參考圖4A的放大圖4002A，在開始位置404A(以及如下所述的浸入位置404B)中，定位MEMS晶片，使得根據(jù)一個方面，焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214沿著基本平行于液體焊料浴406頂表面406A的平面RST的平面RSP基本共面。將要理解，根據(jù)這一方面，焊料凸塊促進(jìn)結(jié)構(gòu)214在平面RSP中的共平面取向以及RSP平行于RST使所有焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214同時與液體焊料浴406接觸并同時與其解除接觸。不過，實施例不限于與平面RST平行的平面RSP。例如，根據(jù)定義工藝中晶片級MEMS器件270形狀和尺度的各種應(yīng)用特異性參數(shù)值，如果RSP密切平行于RST將會發(fā)生所有焊料凸塊促進(jìn)結(jié)構(gòu)214同時接觸液體焊料浴406的頂表面406A，這可能促進(jìn)與焊料密封釋放孔216的焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214臨近形成氣穴。這種潛在氣穴可能部分妨礙或以其他方式干擾液體焊料與焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214和/或焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214圍繞的焊料密封釋放孔216的外部開口接觸。因此，在一個方面中，可以支撐工藝中晶片級MEMS器件270，使得平面RSP相對于平面RST處在一定角度(圖4A-4C中未示出)。除了這個方面之外，RSP和RST的角度可以是，但不限于從例如大約幾度直到例如包括大約90度之間的任何角度。在這個方面的變化中，浸入角度可以高達(dá)大約180度，這表示晶片能夠被浸入使得能夠焊料密封的釋放孔216背對焊料浴406。除浸入角度的這種一般方面之外，角度可以是任意的。將要理解，在根據(jù)這一方面的實踐中，液體焊料浴的深度應(yīng)當(dāng)足以完整浸入工藝中晶片級MEMS器件270，尤其是其所有焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214和焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214圍繞的焊料密封釋放孔216的外部開口。
[0094]參考圖4A，可控浸入式設(shè)備(未明確示出)附著到MEMS封裝支撐和液體焊料浴406之一或兩者上，以實現(xiàn)開口封裝MEMS器件270和液體焊料浴406之一或兩者沿軸VX，以可控速率，在至少跨越圖4A-4C所示的位置404A、404B和404C的位置范圍上移動。
[0095]參考圖4B的放大圖4002B，在一個范例浸入周期中，浸入式設(shè)備將圖2F的工藝中晶片級MEMS器件270向下移動(或向上移動液體焊料盤408)，使能夠焊料密封的釋放孔216的焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214與液體焊料浴406的頂表面406A接觸，并停止在浸入位置404B，在浸入位置，焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214處在期望的浸入深度MD深度。在一個方面中，一個范例浸入周期將浸入位置404B維持浸入持續(xù)時間，充分加熱焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214，以實現(xiàn)適當(dāng)?shù)暮噶辖雍?。[0096]參考圖4C的放大圖4002C，在前述浸入位置404B將圖2F的工藝中晶片級MEMS器件270維持給定持續(xù)時間之后，控制浸入式設(shè)備以提升或升高焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214離開并遠(yuǎn)離液體焊料浴406，直到到達(dá)工藝結(jié)束位置404C?？梢栽趶暮噶贤箟K密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214與液體焊料浴406的頂表面406A平齊開始，到焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214上的焊料塊與液體焊料浴406分離的時刻的時間段內(nèi)，以特定速率進(jìn)行這種提升或升高(或液體焊料盤408的降低)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將從本公開理解，這一特定速率基于液體焊料的粘性度、焊料密封凸塊促進(jìn)結(jié)構(gòu)214的幾何結(jié)構(gòu)和材料。
[0097]繼續(xù)參考圖4C，在移動到工藝結(jié)束位置404C期間或其后短時間內(nèi)，流到并粘附到焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)214上的液體焊料塊凝固，在每一個能夠焊料密封的釋放孔216上形成焊料凸塊密閉密封412。焊料凸塊密閉密封412可以是圖2G的焊料凸塊密封220的范例。
[0098]在另一方面中，如前所述，可以在可控環(huán)境條件室，例如范例可控壓力室402之內(nèi)執(zhí)行范例液體焊料批量焊料密封，例如參考圖4A-4C所述的密封。在一個方面中，可控壓力室402在處于圖4A的開始位置404A時可以具有開始壓力條件402A，然后可以在被移動到浸入位置404B之前，被抽空，或者利用例如惰性氣體加壓，到達(dá)期望的MEMS室條件402B。然后，在從浸入位置404B移動到工藝結(jié)束位置404C期間，焊料塊形成并硬化到焊料凸塊密閉密封412上，在402B，在MEMS凈空室CB之內(nèi)密閉密封了真空或其他條件。然后可以將可控壓力室402重新加壓或重新填充到狀態(tài)402C，這個狀態(tài)可以與開始狀態(tài)402A相同。要認(rèn)識到，從通過各示范性實施例形成的焊料凸塊密閉密封412獲得的密閉密封質(zhì)量將可能提供比利用常規(guī)密封手段可以獲得的更高質(zhì)量、更長預(yù)期壽命的密閉密封。
[0099]參考圖2F和2G，將要理解，想到了替代實施例，其能夠提供圖2F的釋放孔的焊料密封以形成工藝中晶片級MEMS器件270。
[0100]例如，在一個先前描述的方面中，圖2F的工藝中晶片級MEMS器件270可以全部浸入于液體焊料浴中，同時在任意取向上被支撐。本領(lǐng)域的人或普通技術(shù)人員將要理解，考慮到本公開，可以選擇能夠焊料密封的釋放孔216的直徑RH以及焊料浴中焊料(未示出)的粘性度，使得液體焊料將不會通過能夠焊料密封的釋放孔216流動以污染MEMS器件104。
[0101]作為另一范例，在一個方面中，可以使用焊料噴射(未示出)替代液體焊料浴以形成圖2G的焊料凸塊220。在實踐具有焊料噴射方面的實施例時，本領(lǐng)域的人或普通技術(shù)人員考慮到本公開能夠容易確定焊料噴射的壓力和粘性度、噴射速率、噴射顆粒尺寸和能夠焊料密封的釋放孔216的直徑RH，使得焊料噴射將不會流經(jīng)能夠焊料密封的釋放孔216污染MEMS器件104。
[0102]圖5A-5F示出了根據(jù)至少一個示范性實施例的另一范例晶片級MEMS制造和密閉封裝過程500的截圖歷史，全都是從與晶片襯底502主平面正交的同一截面投影觀察的，開始于圖5A，在陣列或其他多個范例MEMS器件504上方沉積犧牲層506，結(jié)束于圖5F，獲得晶片級密閉密封的MEMS器件560。
[0103]圖5A是截面圖，示出了從在根據(jù)另一示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中形成至少一個覆蓋晶片襯底502上范例多個MEMS器件504的犧牲層506的一方面獲得的一個范例工藝中晶片級MEMS結(jié)構(gòu)530。
[0104]圖5B是從與圖5A相同的投影看到的截面圖，示出了在根據(jù)另一示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，覆蓋公共犧牲層的一個范例公共保護(hù)帽蓋層508。
[0105]圖5C是從與圖5B相同的投影看到的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，覆蓋公共犧牲層506的公共保護(hù)帽蓋層508上的范例焊料凸塊促進(jìn)結(jié)構(gòu)(潤濕表面)510。相對于直接在襯底502上的公共犧牲層506，升高M(jìn)EMS器件504上的公共犧牲層506的區(qū)域。同樣，相對于保護(hù)帽蓋層的其他區(qū)域升高覆蓋公共犧牲層506被升高區(qū)域的保護(hù)帽蓋層508的區(qū)域。如將要參考圖更詳細(xì)描述的，在后面的處理階段，將把公共保護(hù)層的升高區(qū)域稱為開口公共帽蓋區(qū)域552。將要理解，在一定程度上，可以將開口公共帽蓋區(qū)域552比擬成參考圖2D和2E描述的開洞式帽蓋區(qū)域210A。不過，從圖5E將會認(rèn)識到，公共帽蓋區(qū)域552與圖2D的開洞式帽蓋區(qū)域210A不同在于，在如圖5E所示去除時，圖的公共犧牲層506將產(chǎn)生連續(xù)共享腔室，例如圖5F的共享腔室518。
[0106]現(xiàn)在參考圖這是從與圖5C相同的投影看的截面圖，示出了通過公共保護(hù)帽蓋層508的能夠焊料密封的釋放孔512。在圖的范例中，能夠焊料密封的釋放孔512與公共帽蓋區(qū)域552對準(zhǔn)并延伸到晶片襯底502上的多個MEMS器件504上方的下方公共犧牲層 506。
[0107]仍然參考圖將要理解，將能夠焊料密封的釋放孔512和焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)510與公共帽蓋區(qū)域552對準(zhǔn)僅為范例。想到了其他對準(zhǔn)。此外，想到過這樣的實施例:其能夠包括在公共帽蓋區(qū)域552之間的區(qū)域554中形成的焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)510和能夠焊料密封的釋放孔512。返回圖4A-4C，將要理解，根據(jù)一個或多個示范性實施例，使用在公共帽蓋區(qū)域552之間的區(qū)域554中形成的焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)510和能夠焊料密封的釋放孔512的液體焊料密閉密封可以包括前述浸入深度和/或浸入取向的變化，以獲得良好的焊料凸塊密封(圖中未示出)粘附。
[0108]圖5E是從與圖相同的投影看的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，從如下方式獲得的，具有晶片級保護(hù)帽蓋540的一個范例工藝中晶片級MEMS結(jié)構(gòu)550:通過能夠焊料密封的釋放孔512進(jìn)行脫模操作，去除圖的公共保護(hù)帽蓋層508下方的公共犧牲層。
[0109]圖5F是從與圖5E相同的投影看到的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，從根據(jù)能夠焊料密封的釋放孔512的至少一個示范性實施例的焊料密封形成的密閉密封焊料凸塊516獲得的一個范例密閉密封晶片級MEMS器件560。
[0110]圖6是從圖5E的投影6-6看到的頂視圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和結(jié)構(gòu)中，圍繞能夠焊料密封的釋放孔512的保護(hù)帽蓋層508公共帽蓋區(qū)域552上的范例焊料凸塊促進(jìn)結(jié)構(gòu)510?；蛘?，圖6的橫截線6A是圖5A到5F中所示的截面。根據(jù)這一截面，保護(hù)帽蓋層508在多個MEMS器件504上連續(xù)，可以不提供所需的結(jié)構(gòu)完整性，尤其是對于低壓密封而言。解決這個問題的一種方法是增加錨區(qū)域，以提供必要的結(jié)構(gòu)剛度。在圖6中所示的錨601中，保護(hù)層508直接接合到襯底502，因為與圖2B中定義的單元化間隙208以相同方式去除犧牲層506。在MEMS器件504之間增加錨601將提供必要的結(jié)構(gòu)剛度，這將保持保護(hù)帽蓋508不會倒塌。
[0111]圖7A是從與晶片襯底702的主平面正交的投影看到的，根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中的范例工藝中晶片級MEMS結(jié)構(gòu)的截面圖。圖7A的工藝中晶片級MEMS結(jié)構(gòu)700具有支撐多個MEMS器件704A、704B的晶片襯底702，公共犧牲層706B覆蓋MEMS器件704B，另一個犧牲層706A覆蓋一個或多個MEMS器件704A。此外，在一方面中，公共保護(hù)帽蓋層708B覆蓋公共犧牲層706B，另一保護(hù)帽蓋層708A覆蓋另一犧牲層706A。此外，在公共保護(hù)帽蓋層708B的暴露表面上形成至少一個焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)710B，與通過公共保護(hù)帽蓋層708B到達(dá)其下方公共犧牲層706B的相應(yīng)釋放孔712B對準(zhǔn)。類似地，在公共保護(hù)帽蓋層708B的暴露表面上形成至少一個焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)710A，與通過公共保護(hù)帽蓋層708A到達(dá)其下方其他犧牲層706A的相應(yīng)釋放孔712A對準(zhǔn)。
[0112]圖7B是從與圖7A相同的投影看到的截面圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，通過釋放孔712B進(jìn)行脫模操作，去除公共犧牲層706B，留下腔室或空隙714B，獲得的具有MEMS器件704B上方開洞式的能夠焊料密封的公共保護(hù)帽蓋752B的一個范例工藝中晶片級MEMS結(jié)構(gòu)750。范例工藝中晶片級MEMS結(jié)構(gòu)750還具有與釋放所產(chǎn)生的開洞式的能夠焊料密封的公共保護(hù)帽蓋752B同時形成的至少一個MEMS器件704A上方的開洞式的能夠焊料密封的保護(hù)帽蓋752A，它們是通過釋放孔712A、去除另一犧牲層706A并留下腔室或空隙714A而獲得的。
[0113]圖7C是從與圖7B相同投影看到的范例工藝中晶片級MEMS結(jié)構(gòu)760的截面圖，在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和相關(guān)設(shè)備中，通過密閉密封釋放孔712B的焊料凸塊716B形成密閉密封的公共保護(hù)帽蓋762B，由MEMS器件704B上方的腔室717B分隔開，通過焊料凸塊716A密閉密封釋放孔712A形成獨立的焊料密閉密封的保護(hù)帽蓋762A，其位于至少一個其他MEMS器件704A上方并由腔室717A間隔開。
[0114]圖7D是從與圖7C相同的投影看到的截面圖，示出了從圖7C的工藝中MEMS結(jié)構(gòu)760上的單元化工藝獲得的已單元化的密閉密封MEMS器件718和720。
[0115]圖8是從圖7B的投影8-8看到的頂視圖，示出了在根據(jù)至少一個示范性實施例的范例過程和結(jié)構(gòu)中，覆蓋工藝中MEMS結(jié)構(gòu)的保護(hù)帽層上的范例焊料凸塊促進(jìn)結(jié)構(gòu)。錨區(qū)域701被示為在具有公共保護(hù)帽蓋的多個MEMS器件704B上，這為保護(hù)帽蓋提供了結(jié)構(gòu)剛度。
[0116]圖9示出了根據(jù)一個示范性實施例的一個范例晶片級MEMS制造和密閉密封過程的邏輯流程圖。參考圖9，在一個范例晶片級MEMS制造和密閉密封過程900中，在902，提供MEMS支撐襯底，例如圖1A-1B的范例MEMS晶片襯底102，然后，在MEMS器件制造904時，可以在MEMS支撐襯底上制造多個MEMS器件。同時參考圖1A、IB和9，范例MEMS器件制造904可以是形成于晶片襯底102上的MEMS器件104。范例晶片級MEMS制造和密閉密封過程900然后前進(jìn)到906，沉積犧牲層并使其形成904形成的MEMS器件上方的臨時帽蓋。參考圖9、2A和2B，一個范例906沉積犧牲層并將其形成MEMS器件上方的臨時帽蓋可以是形成犧牲層206并蝕刻單元化間隙208，形成多個臨時帽蓋206A。共同參考圖9和5A，另一個范例906沉積犧牲層并將其形成為在904形成的MEMS器件上方的臨時帽蓋可以是，形成犧牲層506，不蝕刻單元化間隙，以在所有MEMS器件104上方形成單一公共的臨時帽蓋(即，完整的犧牲層506)。
[0117]繼續(xù)參考圖9，在根據(jù)晶片級MEMS制造和密閉密封過程900的一個范例中，在906，將犧牲層形成MEMS器件上方的臨時帽蓋之后，在908，可以在臨時帽蓋上方形成保護(hù)層。共同參考圖9和2C，一個范例908在906形成的臨時帽蓋上方形成保護(hù)層可以是，保護(hù)帽蓋層210形成保護(hù)帽蓋區(qū)域210A。共同參考圖9和5B，在906形成的臨時帽蓋上方形成保護(hù)層的另一個范例908可以是形成公共保護(hù)帽蓋層508。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員閱讀本公開之后將要認(rèn)識到，可以將保護(hù)層的一些部分或區(qū)域用作單元化區(qū)域或錨。
[0118]仍然參考圖9，在908形成保護(hù)層之后，晶片級MEMS制造和密閉密封過程900的一個范例可以前進(jìn)到910，在與臨時帽蓋對準(zhǔn)的位置形成通過保護(hù)層的能夠焊料密封的釋放孔。共同參考圖9、2D、2E和3，通過保護(hù)層形成能夠焊料密封的釋放孔的一個范例910可以是，在保護(hù)層帽蓋區(qū)域210A的表面上形成焊料凸塊促進(jìn)結(jié)構(gòu)214，接著形成與焊料凸塊促進(jìn)結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)的能夠焊料密封的釋放孔216。共同參考圖9、5CjD和6，通過保護(hù)層形成能夠焊料密封的釋放孔的另一個范例910可以是，在公共保護(hù)帽蓋層508上的多個位置形成焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)510，接著通過公共保護(hù)帽蓋層508形成多個釋放孔512，每一個釋放孔512都與焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)510對準(zhǔn)。
[0119]仍然參考圖9，在910，通過在908形成的保護(hù)層形成能夠焊料密封的釋放孔之后，晶片級MEMS制造和密閉密封過程900的一個范例可以前進(jìn)到912，進(jìn)行脫模，去除在906形成的臨時帽蓋，以在晶片襯底上形成一個或多個能夠焊料密封開洞式保護(hù)帽蓋，每一個帽蓋都覆蓋一個或多個MEMS器件。在912脫模的一個范例是參考圖2E和2F描述的脫模，形成工藝中晶片級器件270。另一個范例是參考圖和5E描述的脫模，形成工藝中晶片級MEMS器件550。在一個方面中，912的脫模可以利用用于去除在904形成的犧牲層的相同脫?；瘜W(xué)試劑，包括或提供MEMS器件104或504的脫模(未獨立示出)。在另一個方面中，MEMS器件104或504的脫模(未獨立示出)可以使用與912處使用的化學(xué)試劑兼容的另一種化學(xué)試劑。
[0120]繼續(xù)參考圖9，在912，脫模形成晶片襯底上一個或多個能夠焊料密封開洞式保護(hù)帽蓋之后，晶片級MEMS制造和密閉密封過程900的一個范例可以前進(jìn)到914，對在912形成的能夠焊料密封開洞式保護(hù)帽蓋進(jìn)行密閉焊料密封，在晶片襯底上形成一個或多個密閉密封的MEMS器件。一種范例密閉焊料密封914可以是參考圖4A-4C描述的浸入液體焊料浴焊料密封。另一個范例可以是完整浸入液體焊料浴密封，另一個范例可以是焊料噴射，選擇參數(shù)，以形成密封釋放孔的焊料凸塊，沒有焊料通過釋放孔并污染下方的MEMS器件。
[0121]繼續(xù)參考圖9，在914密閉焊料密封912之后，晶片級MEMS制造和密閉密封過程900的一個范例可以前進(jìn)到916，單元化經(jīng)密閉密封的器件。
[0122]圖10示出了根據(jù)一個示范性實施例，具有一個范例焊料密閉密封MEMS干涉測量顯示裝置的一個范例顯示裝置1000的一個邏輯方框示意圖。圖示的示范性顯示裝置1000包括外殼1002，其支撐各種內(nèi)部以及暴露或部分暴露的部件。在一個方面中，示范性顯示裝置1000包括網(wǎng)絡(luò)接口 1004，其可以具有耦合到收發(fā)器1008的天線1006。收發(fā)器1008可以耦合到處理器1010，其耦合到調(diào)節(jié)硬件1012。調(diào)節(jié)硬件1012可以被配置成調(diào)節(jié)信號(例如過濾信號)并被稱合到揚聲器1014和微音器1016。處理器1010還稱合到輸入裝置1018和驅(qū)動器控制器1020。驅(qū)動器控制器1020耦合到幀緩存1022和陣列駕駛員1024，陣列驅(qū)動器1024又耦合到顯示陣列1026。可以將顯示陣列1026實現(xiàn)為MEMS器件，例如上述MEMS器件104，根據(jù)一個或多個示范性實施例，其被支撐于諸如范例晶片襯底102的MEMS支撐襯底上，并在諸如參考圖4A-4C所述的液體焊料浴密封之后，密封于液體焊料浴密封的開口 MEMS保護(hù)帽蓋之內(nèi)，例如圖5的范例開口封裝的圖3A和3B所示的MEMS器件。電源1030根據(jù)特定示范性顯示裝置1000設(shè)計的需要向所有部件供電。
[0123]上述具有天線1006和收發(fā)器1008的網(wǎng)絡(luò)接口 1004允許顯示裝置1000通過網(wǎng)絡(luò)(未示出)與一個或多個裝置(未示出)通信。網(wǎng)絡(luò)接口 1004還可以具有處理能力，以降低對處理器1010的要求。天線1006可以是任何常規(guī)用于發(fā)射和接收信號的天線，例如，可以根據(jù)IEEE802.10標(biāo)準(zhǔn)，包括IEEE802.10(a)、(b)或(g)和/或根據(jù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)射和接收射頻(RF)信號。對于蜂窩電話而言，天線1006可以被配置成接收CDMA、GSM、AMPS或其他已知信號，用于在無線手機(jī)網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)通信。
[0124]收發(fā)器1008可以被配置成對從天線1006接收的信號進(jìn)行預(yù)處理，以供處理器1010進(jìn)一步處理。收發(fā)器1008也可以處理從處理器1010接收的信號，以從示范性顯示裝置1000經(jīng)由天線1006發(fā)射出去。
[0125]在備選實施例中，收發(fā)器1008可以由接收機(jī)替代。在又一個備選實施例中，網(wǎng)絡(luò)接口 1004可以被圖像源(未明確示出)替代，例如存儲并向處理器1010發(fā)送圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字視頻盤(DVD)或其他存儲裝置。
[0126]處理器1010可以被配置成控制示范性顯示裝置1010的總體操作。處理器1010可以被配置成從網(wǎng)絡(luò)接口 1004或圖像源接收數(shù)據(jù)，例如上述壓縮圖像數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)處理成原始圖像數(shù)據(jù)或容易處理成原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器1010然后向驅(qū)動器控制器1020或向幀緩存1022發(fā)送經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)加以存儲。原始數(shù)據(jù)能夠包括標(biāo)識圖像之內(nèi)每一個位置處圖像特性的信息，圖像特性例如是顏色、飽和度和灰度級水平。調(diào)節(jié)硬件1012例如能夠包括放大器和濾波器(未不出)，用于向揚聲器1014發(fā)送信號并從微音器1016接收信號。調(diào)節(jié)硬件1012可以是示范性顯示裝置1000之內(nèi)的分立部件，或者可以并入處理器1010或其他部件之內(nèi)。
[0127]驅(qū)動器控制器1020可以被配置成直接從處理器1010或從幀緩存1022獲取由處理器1010產(chǎn)生的原始圖像數(shù)據(jù)，并重新設(shè)定原始圖像數(shù)據(jù)的格式，以高速發(fā)送到陣列驅(qū)動器1024。驅(qū)動器控制器1020可以被配置成將原始圖像數(shù)據(jù)的格式重新設(shè)置為具有光柵狀格式的數(shù)據(jù)流，時間次序適于在整個顯示陣列1026上掃描。驅(qū)動器控制器1020然后能夠向陣列驅(qū)動器1024發(fā)送格式化的信息。驅(qū)動器控制器1020可以與作為獨立集成電路(IC)的處理器1010相關(guān)聯(lián)，一個方面中，可以作為硬件嵌入處理器1010中，作為軟件嵌入處理器1010中，或者完全集成在具有陣列驅(qū)動器1024的硬件中。
[0128]在一個方面中，陣列驅(qū)動器1024從驅(qū)動器控制器1020接收格式化的信息并將視頻數(shù)據(jù)的格式重新設(shè)置成并行波形組，它們以每次很多次的頻率被施加到數(shù)百，有時數(shù)千來自顯示器的x-y像素矩陣的引線。在一個方面中，驅(qū)動器控制器1020可以是雙穩(wěn)態(tài)顯示控制器(例如干涉測量調(diào)制器控制器)，類似地，陣列驅(qū)動器1024可以是雙穩(wěn)態(tài)顯示驅(qū)動器(例如，干涉測量調(diào)制器顯示器)。在一個方面中，驅(qū)動器控制器1020可以與陣列驅(qū)動器1024集成，像常規(guī)高度集成系統(tǒng)，例如蜂窩電話、監(jiān)視器和其他小面積顯示器中已知的那樣。
[0129]輸入裝置1018使用戶能夠控制示范性顯示裝置1000的操作，可以是，例如小鍵盤，例如QWERTY鍵盤或電話機(jī)小鍵盤、按鈕、開關(guān)、觸敏屏幕或壓敏或熱敏膜。在一個方面中，微音器1016是用于示范性處理器1010的輸入裝置，用于從用戶接收語音命令，用于控制示范性顯示裝置1000的操作。
[0130]電源1030能夠包括多種現(xiàn)有技術(shù)公知的儲能裝置。例如，電源1030可以是可充電電池，例如鎳鎘電池或鋰離子電池。在一個方面中，電源1030可以是可再生能源、電容器或包括塑料太陽能電池的太陽能電池以及太陽能電池涂料。在另一方面中，可以配置電源1030以從墻上插座接收電力。
[0131 ] 在一些實施例中，如上所述控制的可編程性存在于可位于電子顯示系統(tǒng)中幾個地方的驅(qū)動器控制器中。在一些實施例中，控制可編程性存在于陣列驅(qū)動器1024中。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以在任意數(shù)量的硬件和/或軟件成分和各種配置中實現(xiàn)上述優(yōu)化。
[0132]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以利用多種不同技術(shù)的任一種來表達(dá)信息和信號。例如，在整個以上描述中可能提到的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、符號和芯片可以由電壓、電流、電磁波、磁場或顆粒、光場或顆?；蚱淙我饨M合來表達(dá)。
[0133]此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以將接合本文公開的實施例描述的各種例示性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟實現(xiàn)為電子硬件、計算機(jī)軟件或兩者的組合。為了清楚地例示硬件和軟件的可互換性，上文一般按照其功能描述各種例示性部件、塊、模塊、電路和步驟。這樣的功能被實現(xiàn)為硬件還是軟件取決于特定應(yīng)用以及施加于整個系統(tǒng)的設(shè)計約束條件。技術(shù)人員可以針對每種特定應(yīng)用以不同方式實施所述功能，但這樣的實施決策不應(yīng)被解釋為導(dǎo)致偏離本發(fā)明的范圍。
[0134]可以直接在硬件中，在由處理器執(zhí)行的軟件模塊中或在兩者組合中實現(xiàn)接合本文公開的實施例描述的方法、序列和/或算法。軟件模塊可以存在于RAM存儲器、閃速存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移除硬盤、CD-ROM或本領(lǐng)域已知的任何其他形式的存儲介質(zhì)中。示范性的存儲介質(zhì)被耦合到處理器，使得處理器能夠從存儲介質(zhì)讀取信息并向存儲介質(zhì)寫入信息。在替代方案中，存儲介質(zhì)可以與處理器是一體的。
[0135]盡管以上公開例示了本發(fā)明的實施例，但應(yīng)當(dāng)指出，可以在其中做出各種變形和修改而不脫離由所附權(quán)利要求界定的本發(fā)明范圍。不必要以任何特定次序執(zhí)行根據(jù)本文描述的本發(fā)明實施例的方法權(quán)利要求的功能、步驟和/或動作。此外，盡管可以通過單數(shù)形式描述或主張本發(fā)明的元件，但除非明確表述了限于單數(shù)，否則可以想到元件是復(fù)數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于對位于器件的外表面上的通往所述器件的內(nèi)部體積的開口進(jìn)行密閉密封的方法，包括: 在所述器件的外表面的鄰近所述開口的區(qū)域上形成潤濕表面；以及 將所述潤濕表面浸入到粘性流體中以吸附足以覆蓋并密閉密封所述開口的所述粘性流體的一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述器件包括帽蓋，所述帽蓋具有面向所述內(nèi)部體積的內(nèi)表面，并且 所述開口是透過所述帽蓋延伸到所述內(nèi)部體積的端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述器件包括具有上表面的襯底，所述上表面形成所述外表面的至少一部分，其中，所述開口周圍的外表面是所述襯底的表面，并且其中，所述潤濕表面設(shè)置于所述上表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述襯底為晶片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述器件是微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述潤濕表面是金屬。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述開口具有給定直徑，并且其中，所述方法還包括至少部分地基于所述直徑來選擇所述粘性流體的粘性度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述潤濕表面浸入到粘性流體中是在實質(zhì)上低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的給定低壓的環(huán)境中執(zhí)行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，密閉密封所述開口在所述給定低壓下密封所述開口下方的空間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述潤濕表面浸入到粘性流體中是在部分真空環(huán)境中執(zhí)行的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，密閉密封所述開口在所述部分真空環(huán)境下密閉密封所述開口下方的空間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述潤濕表面浸入到粘性流體中是在壓力不小于一個大氣壓的壓力環(huán)境中執(zhí)行的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，密閉密封所述開口在不小于一個大氣壓的所述壓力下密閉密封所述開口下方的空間。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述潤濕表面浸入到粘性流體中是在選定環(huán)境中執(zhí)行的，所述選定環(huán)境具有選定壓力下的選定氣體或氣體混合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，密閉密封所述開口密閉密封了所述開口下方的選定環(huán)境。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述潤濕表面浸入到粘性流體中包括將所述潤濕表面浸入至粘性流體浴中的給定深度，并且包括從所述粘性流體浴取出所述潤濕表面，其中，所述粘性流體的所述部分密閉密封所述開口。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述給定深度使得所述器件完全浸入在所述粘性流體浴中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述給定深度使得所述器件部分浸入在所述粘性流體浴中。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述粘性流體是焊料，并且所述粘性流體浴是焊料浴，其中，將所述潤濕表面浸入至所述焊料浴中的給定深度，并且其中，所述浸入包括從所述焊料浴取出所述潤濕表面，其中，焊料部分密閉密封將所述開口密閉密封。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述焊料浴包括無鉛合金。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述無鉛合金是銦或銦合金。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，將所述潤濕表面浸入到焊料浴中是在具有實質(zhì)上低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的給定低壓的環(huán)境中執(zhí)行的。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，密閉密封所述開口在所述給定低壓下密封所述開口下方的空間。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，將所述潤濕表面浸入到粘性流體中是在部分真空環(huán)境中執(zhí)行的。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，密閉密封所述開口在所述部分真空環(huán)境下密閉密封所述開口下方的空間。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，將所述潤濕表面浸入到粘性流體中是在壓力不小于一個大氣壓的壓力環(huán)境中執(zhí)行的。
27.根據(jù)權(quán)利 要求26所述的方法，其中，密閉密封所述開口在不小于一個大氣壓的所述壓力下密閉密封所述開口下方的空間。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，將所述潤濕表面浸入到粘性流體中是在選定環(huán)境中執(zhí)行的，所述選定環(huán)境具有選定壓力下的選定氣體或氣體混合物。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，密閉密封所述開口密閉密封了所述開口下方的所述選定環(huán)境。
30.一種用于對襯底上所支撐的器件進(jìn)行封裝的方法，包括: 在晶片級襯底上形成器件； 在所述器件上方形成犧牲層； 在所述犧牲層上方形成保護(hù)層； 形成透過所述保護(hù)層到達(dá)所述犧牲層的能夠焊料密封的釋放孔； 通過所述釋放孔引入脫模劑以去除所述能夠焊料密封的釋放孔下方的犧牲層材料來以形成所述保護(hù)層的所述部分下方的空間，從而由所述保護(hù)層的鄰近所述能夠焊料密封的釋放孔的部分來形成開洞式帽蓋；以及 對所述能夠焊料密封的釋放孔進(jìn)行焊料密封以形成覆蓋所述空間的密閉密封帽蓋。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，形成所述能夠焊料密封的釋放孔包括: 在所述保護(hù)層的暴露表面上形成潤濕表面；以及 與所述潤濕表面對準(zhǔn)地形成透過所述保護(hù)層到達(dá)所述犧牲層的釋放孔。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述焊料密封包括向所述潤濕表面上噴射焊料。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述焊料密封所述釋放孔包括: 將所述釋放孔浸入在液體焊料浴中以形成密封所述釋放孔的焊料凸塊。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述浸入包括:在所述液體焊料浴上方支撐所述晶片級襯底，將所述晶片級襯底降低到所述液體焊料浴中至所述潤濕表面浸入所述焊料浴中的深度，以及升高所述晶片級襯底以從所述焊料浴中升高所述潤濕表面。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，形成所述能夠焊料密封的釋放孔包括: 在所述保護(hù)層的暴露表面上形成焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)；以及 與所述焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)地形成透過所述保護(hù)層的釋放孔。
36.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，在晶片級襯底上形成器件包括在所述晶片級襯底上形成多個器件， 其中，形成所述保護(hù)層將所述保護(hù)層形成為具有多個保護(hù)帽蓋層區(qū)域，每一個保護(hù)帽蓋層區(qū)域覆蓋所述犧牲層的在所述多個器件中的相應(yīng)一個或多個器件上方的相應(yīng)部分， 其中，形成所述能夠焊料密封的釋放孔包括形成至少一個透過每一個所述保護(hù)帽蓋層區(qū)域到達(dá)所述犧牲層的能夠焊料密封的釋放孔，并且 其中，形成所述開洞式帽蓋包括形成多個開洞式帽蓋，每一個所述開洞式帽蓋都具有所述保護(hù)帽蓋層區(qū)域之一的鄰近所述能夠焊料密封的釋放孔中的相應(yīng)一個或多個能夠焊料密封的釋放孔的部分，并且 其中，焊料密封焊料包括在所述多個開洞式帽蓋中的每一個開洞式帽蓋處密封每一個所述能夠焊料密封的釋放孔，以形成相應(yīng)的多個密閉密封帽蓋，所述多個密閉密封帽蓋中的每一個都覆蓋相應(yīng)的空間。
37.根據(jù)權(quán)利要求3 6所述的方法，其中，形成所述器件將所述器件形成為MEMS器件。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，在具有實質(zhì)上低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的給定低壓的環(huán)境中進(jìn)行焊料密封。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中，所述焊料密封在所述給定低壓下密閉密封每一個密閉密封帽蓋下方的空間。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，在部分真空環(huán)境中執(zhí)行所述焊料密封。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中，密閉密封所述開口在部分真空環(huán)境下密閉密封每一個密閉密封帽蓋下方的空間。
42.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述焊料密封是在壓力不小于一個大氣壓的壓力環(huán)境中執(zhí)行的。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中，密閉密封所述開口在不小于一個大氣壓的所述壓力下密閉密封每一個密閉密封帽蓋下方的空間。
44.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述焊料密封是在選定環(huán)境中執(zhí)行的，所述選定環(huán)境具有選定壓力下的選定氣體或氣體混合物。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中，密閉密封所述開口在每一個密閉密封帽蓋下方的空間中密閉密封了所述選定環(huán)境。
46.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，在每一個所述保護(hù)帽蓋層區(qū)域形成至少一個能夠焊料密封的釋放孔，所述能夠焊料密封的釋放孔中的每一個包括: 在每一個所述保護(hù)帽蓋層區(qū)域的暴露表面上形成潤濕表面；以及 形成與每一個所述保護(hù)帽蓋層區(qū)域的暴露表面上的潤濕表面對準(zhǔn)的釋放孔，所述能夠焊料密封的釋放孔延伸透過所述保護(hù)帽蓋層到達(dá)犧牲層。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述焊料密封包括向所述潤濕表面上噴射焊料。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述焊料密封包括形成焊料凸塊密封件，使焊料接合到每一個所述潤濕表面，以密封與所述潤濕表面對準(zhǔn)的能夠焊料密封的釋放孔。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中，形成所述焊料凸塊密封件包括:將所述潤濕表面浸入到液體焊料浴中，以及從所述液體焊料浴中提升所述潤濕表面。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中，將所述潤濕表面浸入到液體焊料浴中包括:基本同時使所有所述潤濕表面接觸所述液體焊料浴的頂表面。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中，在每一個保護(hù)帽蓋層區(qū)域的暴露表面上形成潤濕表面形成了在公共平面中的潤濕表面，并且其中，將所述潤濕表面浸入到液體焊料浴中包括:使所述潤濕表面中的至少一個與所述液體焊料的頂表面接觸，同時所述公共平面相對于所述頂表面的公共平面處于給定角度。
52.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，在每一個所述保護(hù)帽蓋層區(qū)域形成至少一個能夠焊料密封的釋放孔，每一個所述能夠焊料密封的釋放孔包括:在每一個所述保護(hù)帽蓋層區(qū)域的暴露表面上形成焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)；以及 形成與每一個所述保護(hù)帽蓋層區(qū)域的所述暴露表面上的所述焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)的釋放孔，所述釋放孔延伸通過所述保護(hù)帽蓋層到達(dá)犧牲層。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中，所述焊料密封包括向所述焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)上噴射焊料。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中，所述焊料密封包括形成焊料凸塊密封，焊料接合到每一個焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)，以密封與所述焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)的所述釋放孔。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中，形成所述焊料凸塊密封包括:將所述焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)浸入到液體焊料浴中，以及從所述液體焊料浴中提升所述焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中，將所述焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)浸入到液體焊料浴中包括:使所有所述焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)基本同時與所述液體焊料浴的頂表面接觸。
57.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中，在每一個所述保護(hù)帽蓋層區(qū)域的所述暴露表面上形成焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)形成了在公共平面中的焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)，并且其中，將所述焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)浸入到液體焊料浴中包括:使所述焊料凸塊密封促進(jìn)結(jié)構(gòu)中的至少一個與所述液體焊料浴的頂表面接觸，同時所述公共平面相對于所述頂表面的公共平面處于給定角度。
58.一種能夠釋放且能夠密閉密封的晶片級設(shè)備，包括: 襯底； 所述襯底上所支撐的多個器件； 犧牲層，所述犧牲層形成在所述多個器件中的每一個上且覆蓋所述多個器件中的每一個； 保護(hù)帽蓋層，所述保護(hù)帽蓋層形成在所述犧牲層上以在所述多個器件中的至少一個上方延伸，并且所述保護(hù)帽蓋層具有暴露表面，所述保護(hù)帽蓋層包括從所述暴露表面上的開口延伸到所述犧牲層的釋放孔；以及 所述暴露表面上的潤濕表面，所述潤濕表面圍繞所述釋放孔的開口。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的設(shè)備，其中，所述多個器件中的、所述犧牲層延伸于其上方的至少一個器件為MEMS器件。
60.一種晶片級結(jié)構(gòu)，包括: 晶片級襯底； 所述晶片級襯底上所支撐的多個器件； 至少一個保護(hù)帽蓋，所述至少一個保護(hù)帽蓋針對所述多個器件中的相應(yīng)的一個或多個器件界定密閉密封空間，每一個保護(hù)帽蓋都具有圍繞所述多個器件中的相應(yīng)的一個或多個器件的周邊基底，且所述周邊基底沉積接合到所述晶片級襯底，并且每一個保護(hù)帽蓋都具有從所述周邊基底延伸且在所述器件中的相應(yīng)一個或多個器件上方的帽蓋區(qū)域，其中，每一個帽蓋區(qū)域形成釋放孔，并且其中，每一個帽蓋區(qū)域都具有對鄰近所述釋放孔的潤濕表面進(jìn)行支撐的外表面以及接合到所述潤濕表面的焊料凸塊密封焊料。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的晶片級結(jié)構(gòu)，其中，所述至少一個保護(hù)帽蓋的所述周邊基底表面接合到所述晶片 級襯底。
【文檔編號】B81C1/00GK104039686SQ201280066450
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月11日
【發(fā)明者】T·Y·常, Y·潘, J·H·洪, C·U·李 申請人:高通股份有限公司