[发明专利]微器件的气密密封

说明书

技术领域

本发明公开涉及微器件的封装。

背景技术

在制造微器件中，多个微器件共同制造在半导体晶片上。微器件然后被封装并分开为单个的单元片。许多类型微器件必须处于气密密封环境中以避免对微器件的伤害并且确保器件的长有用寿命。因此令人希望的是有一种有效的工艺对半导体晶片提供多个微器件的气密密封(hermetic sealing)。

发明内容

在一个一般方面中，本发明涉及封装微器件的方法，包括将微器件包封于衬底上的腔中，其中腔被间隔壁和包封盖限定；去除包封盖的部分和间隔壁的部分以暴露间隔壁的一个或多个表面；以及在间隔壁的暴露表面上形成密封材料层以气密密封腔中的微器件。

在另外的一般方面中，本发明涉及封装微器件的方法，该方法包括在被间隔壁和包封盖限定的腔中的衬底上包封多个微器件；去除包封盖的多个部分和间隔壁的多个部分以暴露间隔壁的多个表面；以及在间隔壁的暴露的表面上形成密封材料层以便气密密封腔中的微器件。

在另外的一般方面中，本发明涉及在衬底上包封的微器件。微器件在腔中的衬底上，包封盖部分地限定所述腔。一个或多个间隔壁位于衬底和包封盖之间，其中所述间隔壁至少之一具有相邻于微器件的内表面和相反于内表面的外表面，并且外表面相对于衬底倾斜。密封材料在间隔壁的外表面上，气密地密封所述腔。

在此描述的系统和方法的实施可以包括一个或多个下列的特征。间隔壁的一个或多个暴露表面可以包括相对于衬底倾斜的表面。形成包封的器件的步骤可以包括在相对于衬底倾斜的表面上各向异性地淀积密封材料。去除盖或壁的部分的步骤可以包括切割包封盖和间隔壁的多个部分。间隔壁可以包括一种低的出气材料，环氧树脂或间隔微粒(spacer particles)。至少包封盖的一部分可以是对可见光，UV光，或IR光透明的。包封盖可以包括在微器件之上具有开口的不透明的孔径层。形成器件的方法可以包括在去除步骤之前在包封盖上形成牺牲材料层，以及去除牺牲材料层和在牺牲材料上的密封材料。形成密封材料层可以包括在牺牲材料和间隔壁的暴露表面上形成密封材料层以气密密封腔中的微器件。本方法可以包括切割衬底的一部分以及在衬底上将包封微器件的腔与包封相邻的微器件的相邻腔分开。本方法可以包括去除间隔壁的一部分以及包封盖的一部分以暴露衬底上的电接触，电接触配置成向微器件发送电信号或从微器件接收电信号。去除的步骤可以包括溶解间隔壁的部分或接合间隔壁和衬底的粘合剂。

在此描述的方法和器件的各种不同实现方式可以包括一个或更多个下列的优点。公开的系统和方法可以对在衬底上气密地密封微器件提供有效的途径。密封材料可以各向异性地被淀积在包封微器件的腔上的倾斜表面上，以及可以气密地密封腔内的器件。公开的系统和方法的另外潜在的优点是可以高产出地将多个微器件同时在一个或多个腔中气密地密封。

虽然本发明特别地被参考多个实施例显示以及描述，但是本领域技术人员将理解在不偏离本发明的精神和范围下可以作各种形式和细节的修改。

附图说明

下列附图被结合并作为说明书的一部分，连同说明书一起，用于解释在此描述的原理，器件和方法。

图1A-1I示出使用具有无机间隔壁的包封盖包封衬底上的微器件的步骤。

图2是显示图1A-1I的步骤的流程图。

图3A-3I示出使用具有由有机材料制成的间隔壁的包封盖包封衬底上的微器件的步骤。

图4是显示图3A-3I的步骤的流程图。

图5A-5E示出包衬底上的微器件的步骤。

图6是显示图5A-5E的步骤的流程图。

具体实施方式

参考图1A和1B，微器件103-106被形成或安装在衬底110之上。例如，微器件103-106可以通过丝线接合或倒装芯片接合被安装在衬底上。微器件103-106分别电连接于衬底110上的电接触151-154。电接触151-154允许微器件103-106接收外部电信号或输出电信号。电接触151-154可以被分布成扇出图形以便允许容易地接入。微器件是可以响应输入信号而产生机械运动、电磁信号、声信号、或光学信号的微结构。微器件可以包括微机电系统(MEMS)，诸如可倾斜微反射镜、集成电路、微传感器、微致动器、发光元件的阵列和其他诸如此类器件。