MEMS器件制造的制作方法

背景技术：

1、在微机电系统(mems)器件制造中，例如在封装步骤期间，接合经常是连接器件的两个部分的必要步骤。传统的接合通常包括在器件的两个部分之间插入接合材料，并且随后用该接合材料粘附这两个部分。发明人已经发现，传统的方法是有缺陷的，并且导致不可靠的mems器件。

2、当接合mems器件中的两种材料(例如，将玻璃接合到硅上)时，热膨胀系数(cte)失配可能导致对准偏差，对准偏差可能导致接合或其他制造误差。偏差可能源于在层被加热以用于接合(在一些工艺中最高为350℃)以及被允许冷却之后的不同的收缩率(由不同的cte引起)。这些偏差随着制造规模的增加而增加——与晶圆规模的相同工艺相比，具有cte失配的面板级制造工艺将经历更多的制造误差。

3、在另一示例中，发明人发现了接合mems器件的两个部分的附加的缺陷。例如，真空封装(例如，使用焊料(例如，焊料预成型件、沉积的焊料)作为接合材料)常见地在接合工艺期间遭受过量的接合材料从两个接合界面之间被挤出的问题。例如，由于焊料预成型件必须足够厚以经受住机械处置，因此它们经常具有最小厚度，并且因此具有最小体积；出于该原因，当使用预成型件进行接合时，在最小体积大于制造工艺中所需的体积时，过量材料的量尤其是有问题的。过量的焊料体积从接合区域被挤出，并且如果过量的焊料被捕获在密封体积内，则该过量的焊料可能不利地影响mems器件的可靠性，因为过量的焊料可能损坏和/或破坏密封体积内的器件。空腔外过量的焊料也可能是有害的。例如，被挤出的焊料可能会保留在模具之间，这可能会损坏晶圆切割叶片，从而导致降低的制造良率。

技术实现思路

1、一些实施例包括制造多个mems器件的方法，每个器件包括具有不同的cte的第一材料和第二材料。该方法包括提供具有与第一材料的cte基本上相等的cte的载体，该载体包括多个空腔。该方法还包括将多个部件定位在该载体的相应的空腔中，这些部件包括第二材料。在一些实施例中，该方法包括将第一材料层定位在第二材料部件上。在一些实施例中，该方法包括接合第一材料层和第二材料部件。该方法还包括移除载体以及分割第一材料层以产生多个mems器件。在一些实施例中，第一材料和第二材料选自玻璃和硅。

2、有利地，本文中所描述的制造方法减少了由层的cte失配引起的制造误差。例如，本文中所描述的方法(例如，在mems器件的玻璃层与mems器件的硅部件之间)将cte失配结果减少到mems器件的宽度。这有利地提供了用于更好的规模化的更好地对准和接合的mems器件，并且还允许针对mems器件选择材料组合(例如，玻璃和硅)的自由。

3、一些实施例包括制造mems器件的方法，其中该方法包括提供该器件的第一部分的第一步骤、其中在该器件的接合区域处将凹槽添加到第一部分的第二步骤、将该器件的第二部分与第一部分对准的第三步骤、其中将第一部分和第二部分朝向彼此移动的第四步骤、以及其中在接合区域处接合第一部分和第二部分的第五步骤。有利地，凹槽可以提供紧密接合，同时减少从接合区域到mems器件的机电部件的潜在有害溢出。因此，mems器件的可靠性被改进。在一些实施例中，第一步骤至第五步骤中的一个或多个步骤在真空中被执行。在一些实施例中，一些步骤在真空中被执行(例如，第三步骤至第五步骤)，而其他步骤可能不在真空中被执行。

4、一些实施例包括制造多个mems器件的方法，其中该方法包括：提供多个第一机电部件的步骤；其中提供载体的步骤，该载体包括多个位置，每个位置与多个第一机电部件中的相应的一个部件相关联；标识多个第一机电部件中的有缺陷的部件的步骤；提供多个第二机电部件的步骤；将多个第二机电部件定位在载体上的相应的位置处而不定位在与有缺陷的机电部件相关联的位置处的步骤；其中接合第一机电部件和第二机电部件的相应对的步骤；以及(可选的)分割第一机电部件和第二机电部件的相应对以产生多个mems器件的步骤。有利地，此类方法可以通过减少接合到不可操作的第二部件的第一部件的数量来减少浪费的部件。

技术特征：

1.一种mems器件，所述mems器件包括：

2.如权利要求1所述的mems器件，其中，所述凹槽包括v形。

3.如权利要求1所述的mems器件，其中，所述凹槽形成在所述第一部分的表面中，并且每个凹槽包括与所述表面成约54度角的两个侧壁。

4.如权利要求1所述的mems器件，其中，所述凹槽不与所述第二部分的表面形成锐角。

5.如权利要求1所述的mems器件，其中，所述第一部分包括所述凹槽和比所述凹槽深的空腔。

6.如权利要求5所述的mems器件，其中，所述mems器件包括辐射热计并且所述空腔封围光传感器。

7.如权利要求1所述的mems器件，其中，所述多个凹槽包括端到端布置的多个分段凹槽。

8.如权利要求1所述的mems器件，进一步包括处于所述凹槽中并在所述第一部分与所述第二部分之间的焊料。

9.如权利要求8所述的mems器件，其中

10.如权利要求1所述的mems器件，进一步包括处于所述凹槽中并在所述第一部分与所述第二部分之间的粘合层。

11.如权利要求1所述的mems器件，其中，所述凹槽形成在所述第一部分的表面中，并且其中，所述器件进一步包括附接到所述第二部分的金属化环。

12.一种制造mems器件的方法，所述器件包括接合区域，所述方法包括：

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述凹槽包括与所述第一部分的表面成约54度角的侧壁。

14.如权利要求12所述的方法，其中，所述焊料预成型件具有第一体积，并且所述多个凹槽在所述第一部分中限定第二体积，并且其中，所述第二体积大于或等于所述第一体积。

15.如权利要求12所述的方法，其中，所述多个凹槽包括端到端布置的多个分段凹槽。

16.如权利要求12所述的方法，进一步包括将金属化环添加到所述器件的所述第二部分。

17.如权利要求12所述的方法，进一步包括将空腔添加到所述器件的所述第一部分，其中，所述空腔比所述凹槽深。

18.如权利要求17所述的方法，其中，所述空腔和所述凹槽在相同的蚀刻处理步骤中被添加到所述第一部分。

19.如权利要求17所述的方法，其中，所述空腔和所述凹槽在不同的蚀刻处理步骤中被添加到所述第一部分。

20.如权利要求17所述的方法，其中，所述mems器件包括辐射热计并且所述空腔封围光传感器。

技术总结
一些实施例包括制造多个MEMS器件的方法，每个器件包括具有不同的CTE的第一材料和第二材料。该方法包括提供具有与第一材料的CTE基本上相等的CTE的载体，该载体包括多个空腔。该方法还包括将多个部件定位在该载体的相应的空腔中，这些部件包括第二材料。在一些实施例中，该方法包括将第一材料层定位在第二材料部件上。在一些实施例中，该方法包括接合第一材料层和第二材料部件。该方法还包括移除载体并分割第一材料层以产生多个MEMS器件。

技术研发人员：T·常,S·安德鲁斯
受保护的技术使用者：曜晶科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15