Mems器件和制造mems器件的方法
【專利摘要】MEMS器件和制造MEMS器件的方法。公開了一種用于制造MEMS器件的方法。此外，公開了MEMS器件和包括該MEMS器件的模塊。實(shí)施例包括一種用于制造MEMS器件的方法，包括在基板的第一主表面上形成MEMS堆疊、在基板的第二主表面上形成聚合物層并在聚合物層和基板中形成第一開口，使得第一開口鄰接MEMS堆疊。
【專利說(shuō)明】MEMS器件和制造MEMS器件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及用于制造微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在過(guò)去幾年中，對(duì)較小電子外形因數(shù)和功率消耗以及增加的性能的期望已經(jīng)推動(dòng)了 MEMS器件的集成。特別地，MEMS擴(kuò)音器可能變得越來(lái)越小，因?yàn)橹T如蜂窩電話、膝上型電腦以及平板電腦的電子器件變得越來(lái)越小。
[0003]MEMS擴(kuò)音器的性能方面的特征是MEMS器件本身的尺寸和在制造過(guò)程期間產(chǎn)生的MEMS擴(kuò)音器中的應(yīng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,一種用于制造MEMS器件的方法包括在基板的第一主表面上形成MEMS堆疊、在基板的第二主表面上形成聚合物層并在聚合物層和基板中形成第一開口，使得第一開口鄰接MEMS堆疊。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，MEMS器件包括聚合物層、設(shè)置在聚合物層上的基板和設(shè)置在基板上的MEMS堆疊。MEMS器件還包括設(shè)置在聚合物層中的第一開口和設(shè)置在基板中的第二開口，使得第二開口鄰接MEMS堆疊和第一開口。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，一種模塊包括MEMS器件載體、MEMS器件和將MEMS器件載體與MEMS器件相連的粘合劑。該MEMS器件包括光致抗蝕劑層、設(shè)置在該光致抗蝕劑層上的基板，該基板具有正面和背面、設(shè)置在基板的正面上的MEMS堆疊和從基板的背面連接MEMS堆疊的開口。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]為了更透徹地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在對(duì)結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述進(jìn)行參考，在所述附圖中:
圖1a — Ii示出了用以制造MEMS器件的方法的實(shí)施例；
圖2a— 2j示出了用以制造MEMS器件的方法的另一實(shí)施例；
圖3a — 3h示出了用以制造MEMS器件的方法的另一實(shí)施例；
圖4a — 4c示出了 MEMS器件的實(shí)施例；
圖5a — 5c示出了 MEMS器件的另一實(shí)施例；以及 圖6a — 6d示出了 MEMS器件的另一實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面詳細(xì)討論目前優(yōu)選實(shí)施例的形成和使用。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明提供了許多能夠在多種特定背景下具體實(shí)施的可應(yīng)用的發(fā)明構(gòu)思。所討論的特定實(shí)施例僅僅說(shuō)明形成和使用本發(fā)明的特定方式，并且不限制本發(fā)明的范圍。[0009]將相對(duì)于特定背景下、即硅擴(kuò)音器制造過(guò)程的實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明的實(shí)施例還可以應(yīng)用于其他擴(kuò)音器制造過(guò)程或其他MEMS制造過(guò)程。
[0010]硅擴(kuò)音器晶片通常在正面被處理以形成膜片和背板，并且從背面被處理以形成背腔。背腔的形成要求在時(shí)間上緩慢、不精確且昂貴的干法蝕刻步驟。常規(guī)晶片包括400 Mffl至675 Mm的厚度。
[0011 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，MEMS制造過(guò)程包括薄MEMS晶片或基板。在一個(gè)實(shí)施例中，聚合物層被設(shè)置在薄MEMS晶片或基板上。在一個(gè)實(shí)施例中，負(fù)或正光致抗蝕劑被設(shè)置在薄MEMS晶片或基板上。負(fù)或正光致抗蝕劑被結(jié)構(gòu)化且在負(fù)或正光致抗蝕劑中和在薄MEMS晶片的基板中形成開口。在一個(gè)實(shí)施例中，MEMS器件包括聚合物層、負(fù)光致抗蝕劑或正光致抗蝕劑層。
[0012]優(yōu)點(diǎn)是薄MEMS器件或MEMS晶片被聚合物、負(fù)光致抗蝕劑層或正光致抗蝕劑層穩(wěn)定。另一優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)被放置在器件載體上時(shí)，減小了薄MEMS器件中的機(jī)械應(yīng)力。
[0013]圖1a — Ii示出用以制造MEMS器件的方法的實(shí)施例。圖1a示出了包括具有設(shè)置在其上面的MEMS堆疊120的基板110的MEMS晶片100。基板110包括第一主表面或正面111和第二主表面或背面112。MEMS堆疊120包括作為層堆疊的頂層的膜片121、背板123和膜片121與背板123之間的犧牲層122。替換地，MEMS堆疊120包括作為層堆疊的頂層的背板123和接近于基板110的膜片121。MEMS器件105可以是MEMS擴(kuò)音器或硅擴(kuò)音器。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，MEMS器件105可以包括換能器。該換能器可以是諸如壓力傳感器、加速度計(jì)或RF MEMS的傳感器。MEMS器件105可以是獨(dú)立器件，或者替換地可以包括附加器件。例如，MEMS器件105可以包括集成電路(IC)或前置放大器和輸入/輸出端子。
[0015]基板110可以包括諸如硅或鍺的半導(dǎo)電材料、諸如SiGe、GaAs、InP、GaN或SiC的化合物半導(dǎo)體。替換地，基板110可以包括諸如玻璃或陶瓷的有機(jī)材料。MEMS晶片100可以包括400 Mm至700 Mm的標(biāo)準(zhǔn)厚度。圖1a可以示出正面處理已經(jīng)結(jié)束之后的MEMS晶片100。
[0016]MEMS晶片100被放置或安裝在支撐載體130上。MEMS晶片100可以被放置成其頂表面111在支撐載體130上。支撐載體130可以保護(hù)MEMS堆疊120。支撐載體130可以包括支撐基板134和粘附層132。粘附層132移動(dòng)至MEMS堆疊120之間的間隙中并填充所述間隙。支撐載體134可以是玻璃或UV帶且粘附層132可以是蠟或其他粘附材料。如圖1b中所示，MEMS晶片100的基板110然后被薄化至約100 Mm至約200 Mm的厚度或約50Mm至約200 Mm的厚度。將基板110薄化可以是可選步驟。可以用研磨器件或研磨膜來(lái)執(zhí)行將基板110薄化。
[0017]在下一步驟中，將MEMS晶片100翻轉(zhuǎn)并將聚合物膜140設(shè)置在基板110的第二主表面112上。聚合物膜140可以是光可結(jié)構(gòu)化聚合物膜。在一個(gè)實(shí)施例中，聚合物膜140可以是基于環(huán)氧樹脂的負(fù)光致抗蝕劑。例如，聚合物膜140可以是SU-8抗蝕劑。SU-8抗蝕劑包括被化學(xué)放大的基于環(huán)氧樹脂的負(fù)抗蝕劑，其對(duì)于近UV (365nm)輻射而言是光學(xué)透明的且是光可成像的。固化SU-8抗蝕劑膜或微結(jié)構(gòu)對(duì)溶劑、酸和堿非常有抵抗力，并且具有優(yōu)良的熱和機(jī)械穩(wěn)定性。替換地，聚合物膜140可以是正光致抗蝕劑。聚合物膜140可以被沉積或旋涂在基板110的背面112上。聚合物膜140可以包括約100 Mm至約200 Mm的厚度或約50 Mm至約300 Mm的厚度。[0018]聚合物膜140被結(jié)構(gòu)化并形成開口 152、154。開口 152是用于以分開的單獨(dú)塊來(lái)切割基板110的圖案，并且開口 154是用于MEMS堆疊105開口的圖案。MEMS堆疊開口可以是背腔，或者替換地是MEMS器件105的聲音端口。這在圖1c中示出。
[0019]在圖1d中所示的下一步驟中，聚合物膜140被掩蔽層160掩蔽。掩蔽層160可以光致抗蝕劑。該光致抗蝕劑可以是與聚合物膜140不同的光致抗蝕劑。掩蔽層160覆蓋聚合物膜140的頂表面并填充開口 152。掩蔽層160并不填充開口 154?；?10然后被蝕亥IJ?？梢詰?yīng)用定向或各向異性蝕刻來(lái)蝕刻基板110?？梢杂酶煞ㄎg刻或濕法蝕刻來(lái)蝕刻基板110。例如，可以用深RIE來(lái)蝕刻基板110。在基板110中形成開口 118。這在圖1e中示出。
[0020]然后從聚合物膜140去除掩蔽層160。例如，用剝離溶劑來(lái)溶解掩蔽層160。替換地，用其他材料來(lái)去除掩蔽層160。此外，從基板110去除支撐載體130 (例如，基板134和粘附層132)。通過(guò)從基板110拉動(dòng)或拆卸支撐載體130來(lái)去除支撐載體130。結(jié)果得到的結(jié)構(gòu)在圖1f中示出。
[0021]在圖1g中所示的下一步驟中，去除犧牲層122并釋放膜片121。用濕法蝕刻工藝來(lái)釋放膜片121。例如，在犧牲層122是氧化物犧牲層的情況下，通過(guò)用基于HF的蝕刻的蒸汽或汽相蝕刻來(lái)釋放膜片121。犧牲層122被去除，使得隔離物125仍在膜片121與背板123之間。隔離物123為膜片121和背板123提供支撐。
[0022]然后再次將晶片100翻轉(zhuǎn)并置于或放置在切塊支撐體170上，使得基板110的第二主表面112面對(duì)切塊支撐體170。切塊支撐體可以是切塊箔。然后通過(guò)在基板110中形成切割線的切塊狹槽152用切割器件180來(lái)切割基板110。在一個(gè)實(shí)施例中，切割器件180是激光器。該激光器可以在切穿基板時(shí)熔化基板110。激光器180可以弱化基板110的結(jié)構(gòu)(但不將其分離)或者可以切割基板110并將其分離。替換地，切割器件180是晶片鋸。晶片鋸以幾個(gè)塊將晶片切割并分離。這在圖1h中示出。
[0023]最后，如圖1i中所示，可以使切塊箔170在水平方向190上伸展，使得各個(gè)MEMS器件120能夠被拾取。在一個(gè)實(shí)施例中，切塊箔170的伸展190可以將各個(gè)MEMS器件120相互折斷并分離。替換地，切塊箔170的伸展190可以增加MEMS器件120之間的間距。
[0024]圖2a — 2j示出用以制造MEMS器件的方法的另一實(shí)施例。圖2a示出了包括具有設(shè)置在其上面的MEMS堆疊220的基板210的MEMS晶片200。基板210包括第一主表面或正面211和第二主表面或背面212。MEMS堆疊220包括作為MEMS器件層堆疊的頂層的膜片221、背板223和在膜片221與背板223之間的犧牲層222。替換地，MEMS堆疊220包括作為層堆疊的頂層的背板223和接近于基板210的膜片221。MEMS堆疊220和MEMS晶片的一部分形成MEMS器件205。MEMS器件205可以包括MEMS擴(kuò)音器或硅擴(kuò)音器。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，MEMS器件205可以包括換能器。該換能器可以是諸如壓力傳感器、加速度計(jì)或RF MEMS的傳感器。MEMS器件205可以是獨(dú)立器件，或者替換地可以包括附加器件。例如，MEMS器件205可以包括集成電路(IC)或前置放大器和輸入/輸出端子。
[0026]基板210可以包括諸如硅或鍺的半導(dǎo)電材料、諸如SiGe、GaAs、InP, GaN或SiC的化合物半導(dǎo)體。替換地，基板210可以包括諸如玻璃或陶瓷的有機(jī)材料。MEMS晶片200可以包括400 Mm至700 Mm的標(biāo)準(zhǔn)厚度。圖2a可以示出正面處理已經(jīng)結(jié)束之后的MEMS晶片200。[0027]MEMS晶片200被放置或安裝在支撐載體230上。MEMS晶片200可以被放置成其頂表面211在支撐載體230上。支撐載體230可以保護(hù)MEMS堆疊220。支撐載體230可以包括支撐基板234和粘附層232。粘附層232移動(dòng)至MEMS堆疊220之間的間隙中并填充所述間隙。支撐基板234可以是玻璃或UV帶且粘附層232可以是蠟或其他粘附材料。如圖2b中所示，MEMS晶片100的基板210然后被薄化至約100 Mm至約200 Mm的厚度或約50Mm至約200 Mm的厚度。將基板210薄化可以是可選步驟?？梢杂醚心テ骷蜓心ツ?lái)執(zhí)行將基板210薄化。
[0028]在圖2c中所示的下一步驟中，MEMS晶片200被翻轉(zhuǎn)，并且蝕刻停止層240被設(shè)置在基板210的第二主表面212上。蝕刻停止層240可以是硬掩膜。蝕刻停止層240被圖案化或選擇性地沉積，使得蝕刻停止層240在膜片221或背板223的至少中心部分中不被設(shè)置在基板210上。蝕刻停止層240可以被設(shè)置在基板210的沒(méi)有面對(duì)面的或者與膜片221或背板223相對(duì)的區(qū)域上。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)在等離子體增強(qiáng)CVD工藝中沉積諸如氧化硅的氧化物來(lái)形成硬掩膜。
[0029]在圖2d的步驟中，聚合物層250被設(shè)置在MEMS晶片200的第二主表面212上。聚合物膜250可以是光可結(jié)構(gòu)化聚合物膜。在一個(gè)實(shí)施例中，聚合物膜250可以是基于環(huán)氧樹脂的負(fù)光致抗蝕劑。例如，聚合物膜250可以是SU-8抗蝕劑。SU-8抗蝕劑包括被化學(xué)放大的基于環(huán)氧樹脂的負(fù)抗蝕劑，其對(duì)于近UV (365nm)輻射而言是光學(xué)透明的且是光可成像的。固化SU-8抗蝕劑膜或微結(jié)構(gòu)對(duì)溶劑、酸和堿非常有抵抗力，并且具有優(yōu)良的熱和機(jī)械穩(wěn)定性。替換地，聚合物膜250可以是基于環(huán)氧樹脂的正光致抗蝕劑。聚合物膜250可以被沉積或旋涂在基板210的背面212上。聚合物膜250可以包括約100 Mm至約200 Mm的厚度或約50 Mm至約300 Mm的厚度。
[0030]聚合物膜250被結(jié)構(gòu)化并形成開口 252、254。開口 252是用于以分開的單獨(dú)塊來(lái)切割基板210的圖案，并且開口 254是用于MEMS堆疊220開口的圖案。例如，MEMS堆疊開口可以是背腔，或者替換地是MEMS器件205的聲音端口。這在圖2e中示出。
[0031]在圖2f中所示的下一步驟中，對(duì)基板210進(jìn)行蝕刻。可以應(yīng)用定向或各向異性蝕刻來(lái)蝕刻基板210?？梢杂酶煞ㄎg刻或濕法蝕刻來(lái)蝕刻基板210。例如，可以用深RIE來(lái)蝕刻基板210。在基板210中形成開口 218。蝕刻停止層240防止基板210在開口 252下面被蝕刻。開口 218是諸如背腔的MEMS堆疊開口。
[0032]支撐載體230 (例如，基板234和粘附層232)被從基板210去除。例如，通過(guò)從基板210拉動(dòng)或拆卸支撐載體230來(lái)去除支撐載體230。結(jié)果得到的結(jié)構(gòu)在圖2g中示出。
[0033]在圖2h中所示的下一步驟中，去除犧牲層222并釋放膜片221。用濕法蝕刻工藝來(lái)釋放膜片221。例如，在犧牲層222是氧化物犧牲層的情況下，通過(guò)用基于HF的蝕刻的蒸汽或汽相蝕刻來(lái)釋放膜片221。犧牲層222被去除，使得隔離物225仍在膜片221與背板223之間。隔離物223為膜片221和背板223提供支撐。
[0034]然后再次將晶片200翻轉(zhuǎn)并置于或放置在切塊支撐體260上，使得第二主表面212面對(duì)切塊支撐體260。切塊支撐體260可以是切塊箔。然后通過(guò)在基板210中形成切割線的切塊狹槽252用切割器件270來(lái)切割基板210。在一個(gè)實(shí)施例中，切割器件270是激光器。激光270在其切穿基板210的地方可以熔化基板210。激光器270可以弱化基板210(但不將其分離)或者可以切割基板210并將其分離。替換地，切割器件270是晶片鋸。晶片鋸270以幾個(gè)塊將晶片210切割并分離。這在圖2i中示出。
[0035]最后，如圖2j中所示，可以使切塊支撐體260在水平方向280上伸展，使得各個(gè)MEMS器件205能夠被拾取。在一個(gè)實(shí)施例中，切塊支撐體260的伸展280可以將各個(gè)MEMS器件205相互折斷并分離。此外，切塊支撐體260的伸展280可以增加MEMS器件205之間的間距。
[0036]圖3a — 3h示出用以制造MEMS器件的方法的實(shí)施例。圖3a示出了包括具有設(shè)置在其上面的MEMS器件305的基板310的MEMS晶片300。基板310包括第一主表面或正面311和第二主表面或背面312。MEMS層堆疊320包括作為MEMS層堆疊320的頂層的膜片321、背板323和在膜片321與背板323之間的犧牲層322。替換地，MEMS層堆疊320包括作為層堆疊的頂層的背板323和接近于基板310的膜片321。MEMS器件305可以是MEMS擴(kuò)音器或娃擴(kuò)音器。
[0037]犧牲層322可以覆蓋整個(gè)基板310或在膜片321/背板323外面的相當(dāng)大的部分。犧牲層322可以為約0.5 Mm至約2 Mm厚。替換地，犧牲層322可以為約0.5 Mm至約I Mm厚。
[0038]在一個(gè)實(shí)施例中，MEMS器件305可以包括換能器。該換能器可以是諸如壓力傳感器、加速度計(jì)或RF MEMS的傳感器。MEMS器件305可以是獨(dú)立器件，或者替換地可以包括附加器件。例如，MEMS器件305可以包括集成電路(IC)或前置放大器和輸入/輸出端子。
[0039]基板310可以包括諸如硅或鍺的半導(dǎo)電材料、諸如SiGe、GaAs、InP, GaN或SiC的化合物半導(dǎo)體。替換地，基板310可以包括諸如玻璃或陶瓷的有機(jī)材料。MEMS晶片300可以包括400 Mm至500 Mm的標(biāo)準(zhǔn)厚度。圖3a可以示出正面處理已經(jīng)結(jié)束之后的MEMS晶片300。
[0040]MEMS晶片300被放置或安裝在支撐載體330上。MEMS晶片300可以被放置成其頂表面311在支撐載體330上。支撐載體330可以保護(hù)MEMS層堆疊320。支撐載體330可以包括支撐基板334和粘附層332。粘附層332移動(dòng)到膜片323之間的間隙中并填充所述間隙，如果存在間隙的話。支撐載體334可以是玻璃或UV帶，并且粘附層332可以是蠟或其他粘附材料。如圖3b中所示，MEMS晶片300的基板310然后被薄化至約100 Mm至約200Mm的厚度或約50 Mm至約200 Mm的厚度。將基板310薄化可以是可選步驟。可以從背面312用研磨器件或研磨膜來(lái)執(zhí)行將基板310薄化。
[0041]在下一步驟中，將MEMS晶片300翻轉(zhuǎn)并將聚合物膜340設(shè)置在基板310的第二主表面312上。聚合物膜340可以是光可結(jié)構(gòu)化聚合物膜。在一個(gè)實(shí)施例中，聚合物膜340可以是基于環(huán)氧樹脂的負(fù)光致抗蝕劑。例如，聚合物膜340可以是SU-8抗蝕劑。SU-8抗蝕劑包括被化學(xué)放大的基于環(huán)氧樹脂的負(fù)抗蝕劑，其對(duì)于近UV (365nm)輻射而言是光學(xué)透明的且是光可成像的。固化SU-8抗蝕劑膜或微結(jié)構(gòu)對(duì)溶劑、酸和堿非常有抵抗力，并且具有優(yōu)良的熱和機(jī)械穩(wěn)定性。替換地，聚合物膜340可以是基于環(huán)氧樹脂的正光致抗蝕劑。聚合物膜340可以被沉積或旋涂在基板310的背面312上。聚合物膜340可以包括約100 Mm至約200 Mm的厚度或約50 Mm至約300 Mm的厚度。這在圖3c中示出。
[0042]如圖3d中所示，聚合物膜340然后被結(jié)構(gòu)化，并且形成開口 342、344。開口 342是用于在基板310中切割線的圖案且開口 344是用于打開MEMS堆疊320開口的圖案。MEMS堆疊開口可以是背腔，或者是MEMS器件305的聲音端口。[0043]然后蝕刻基板310。可以應(yīng)用定向或各向異性蝕刻來(lái)蝕刻基板310。可以用干法蝕刻或濕法蝕刻來(lái)蝕刻基板310。例如，可以用深RIE來(lái)蝕刻基板310。在基板310中形成開口 316和318。這在圖3e中示出。
[0044]在圖3f中所示的步驟中，然后再次將MEMS晶片300翻轉(zhuǎn)并且置于或放置在切塊箔350上，使得第二主表面312面對(duì)切塊箔350。切塊箔350可以是任何類型的支撐結(jié)構(gòu)。例如，切塊箔350可以是具有UV帶的玻璃晶片。
[0045]支撐載體330(例如，基板334和粘附層332)被從基板310去除。通過(guò)從基板310拉動(dòng)或拆卸支撐載體330來(lái)去除支撐載體330。結(jié)果得到的結(jié)構(gòu)在圖3g中示出。
[0046]在圖3h中所示的下一步驟中，去除犧牲層322并釋放膜片321。犧牲層322被去除，使得隔離物325仍在膜片321與背板323之間。隔離物325為膜片321和背板325提供支撐。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)蒸汽或汽相蝕刻來(lái)去除犧牲層。例如，將HF用于氧化硅蝕刻。
[0047]在一個(gè)實(shí)施例中，去除整個(gè)犧牲層322。膜片321在MEMS器件305被分離的同時(shí)被釋放。各個(gè)MEMS器件305現(xiàn)在準(zhǔn)備好用于拾取。
[0048]圖4a — 4c示出了 MEMS器件400的實(shí)施例。圖4a示出了 MEMS器件400的截面圖，圖4b示出了 MEMS器件400的頂視圖，并且圖4c示出了 MEMS器件400的底視圖。MEMS器件400可以包括相對(duì)于前述實(shí)施例制造和描述的MEMS器件。
[0049]MEMS器件400示出了設(shè)置在硬掩膜層440上的基板410。硬掩膜層440被設(shè)置在聚合物層450上。MEMS堆疊420被設(shè)置在基板410上。MEMS堆疊420可以包括頂部背板421、隔離物425和底部膜片423。背板421包括穿孔428。掩膜層440、聚合物層450和基板410中的開口 460可以是聲音端口。
[0050]在替換實(shí)施例中，MEMS堆疊420包括頂部膜片421、隔離物425和底部背板423。底部背板423包括通風(fēng)孔。掩膜層440、聚合物層450和基板410中的開口 460可以是背面音量。
[0051]開口 460可以在基板410、掩膜層440和聚合物層450中包括相同的直徑。開口460可以是圓或橢圓。替換地，開口 460可以包括諸如正方形或矩形的其他適當(dāng)幾何形狀。
[0052]圖5a — 5c示出了 MEMS器件500的實(shí)施例。圖5a示出了 MEMS器件500的截面圖，圖5b示出了 MEMS器件500的頂視圖，并且圖5c示出了 MEMS器件500的底視圖。MEMS器件500可以包括相對(duì)于前述實(shí)施例制造或描述的MEMS器件。
[0053]MEMS器件500示出了設(shè)置在硬掩膜層540上的基板510。硬掩膜層540被設(shè)置在聚合物層550上。MEMS堆疊520被設(shè)置在基板510上。MEMS堆疊520包括頂部背板521、隔離物525和底部膜片523。背板521包括穿孔528。聚合物層550中的開口 560大于基板510中的開口。開口 560/565可以是聲音端口或背腔。
[0054]在替換實(shí)施例中，MEMS堆疊520包括頂部膜片521、隔離物525和底部背板523。底部背板523包括穿孔。掩膜層540、聚合物層550和基板510中的開口 560可以是背面音量。開口 560可以在基板510中包括與在聚合物層550中不同的直徑。開口 560/565可以是圓或橢圓。替換地，開口 560/565可以包括諸如正方形或矩形的其他適當(dāng)幾何形狀。
[0055]圖6a — 6c示出了本發(fā)明的MEMS器件600實(shí)施例。圖6a示出了 MEMS器件600的截面圖，圖6b示出了 MEMS器件600的頂視圖，并且圖6c示出了 MEMS器件600的底視圖。MEMS器件600可以包括相對(duì)于前述實(shí)施例描述的MEMS器件。
[0056]MEMS器件600示出了設(shè)置在硬掩膜層640上的基板610。硬掩膜層640被設(shè)置在聚合物層650上。聚合物層650可以包括開口或溝槽653。MEMS堆疊620被設(shè)置在基板610上。MEMS堆疊620包括頂部背板621、隔離物625和底部膜片623。背板621包括穿孔628。掩膜層640、聚合物層650和基板610中的開口 660可以是聲音端口。
[0057]在替換實(shí)施例中，MEMS堆疊620包括頂部膜片621、隔離物625和底部背板623。底部背板623包括穿孔。掩膜層640、聚合物層650和基板610中的開口 660可以是背面音量。開口 660可以在基板610、掩膜層640和聚合物層650中包括相同的直徑。開口 660可以是圓或橢圓。替換地，開口 660可以包括諸如正方形或矩形的其他適當(dāng)幾何形狀。聚合物層650可以包括圓環(huán)或橢圓形環(huán)653、655。替換地，聚合物層650可以包括諸如正方形環(huán)或矩形環(huán)的其他適當(dāng)幾何環(huán)653、655。
[0058]圖5a — 5c的實(shí)施例能夠與圖6a — 6c的實(shí)施例組合。
[0059]圖6d示出了 MEMS系統(tǒng)、MEMS模塊或組裝的MEMS系統(tǒng)690。MEMS模塊690包括被附著于MEMS器件載體680的MEMS器件600。MEMS器件載體680可以是基板、層壓件、陶瓷或印刷電路板(PCB)。MEMS器件600被諸如膠、粘附箔或其組合的粘合劑670附著于MEMS器件載體680。MEMS模塊690的優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)力被高度解耦。
[0060]雖然已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)理解的是在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在本文中進(jìn)行各種修改、替換以及變更。
[0061]此外，本發(fā)明的范圍并不意圖局限于在本說(shuō)明書中描述的工藝、機(jī)器、制品、物質(zhì)組成、手段、方法和步驟的特定實(shí)施例。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的公開將容易認(rèn)識(shí)到的，根據(jù)本發(fā)明可以利用目前存在或稍后將開發(fā)的工藝、機(jī)器、制品、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟，其可以執(zhí)行與本文所述的相應(yīng)實(shí)施例基本上相同的功能或?qū)崿F(xiàn)與其基本上相同的結(jié)果。因此，所附權(quán)利要求意圖在其范圍內(nèi)包括此類工藝、機(jī)器、制品、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造MEMS器件的方法，該方法包括: 在基板的第一主表面上形成MEMS堆疊； 在基板的第二主表面上形成聚合物層；以及 在聚合物層和基板上形成第一開口，使得第一開口鄰接MEMS堆疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括切割基板，從而形成MEMS器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在聚合物層中形成第一開口和第二開口； 用蝕刻停止層來(lái)填充第二開口 ；以及 在基板中形成第一開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在基板的第二主表面上形成蝕刻停止層，該蝕刻停止層并未覆蓋與MEMS堆疊相對(duì)的部分；以及 在基板中蝕刻第一開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述MEMS堆疊包括犧牲層，并且其中，所述犧牲層被設(shè)置在整個(gè)基板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的方法，還包括在形成第一開口的同時(shí)在聚合物層和基板中形成第二開口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述聚合物層是負(fù)光致抗蝕劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述聚合物層是正光致抗蝕劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述MEMS堆疊包括背板和膜片。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將基板薄化。
11.一種MEMS器件，包括: 聚合物層； 基板，其設(shè)置在聚合物層上； MEMS堆疊，其設(shè)置在基板上； 第一開口，其設(shè)置在聚合物層中；以及 第二開口，其設(shè)置在基板中，使得第二開口鄰接MEMS堆疊和第一開口。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的MEMS器件，其中，所述第二開口大于所述第一開口。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的MEMS器件，其中，所述聚合物層還包括環(huán)，并且其中，所述第一開口被設(shè)置在該環(huán)內(nèi)部。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的MEMS器件，其中，所述MEMS器件還包括設(shè)置在基板與聚合物層之間的硬掩膜層。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述MEMS器件，其中，所述MEMS堆疊包括背板和膜片。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的MEMS器件，其中，所述膜片比背板更接近于基板。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的MEMS器件，其中，所述背板比膜片更接近于基板。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述MEMS器件，其中，所述基板包括前置放大器和輸入/輸出墊。
19.一種模塊,包括: MEMS器件載體； MEMS器件，該MEMS器件包括:光致抗蝕劑層； 設(shè)置在光致抗蝕劑層上的基板，該基板具有正面和背面； MEMS堆疊，其設(shè)置在基板的正面上； 開口，其從基板的背面連接MEMS堆疊；以及 粘合劑，其將MEMS器件載體和MEMS器件相連。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的模塊，其中，所述基板包括100Mm至200 Mm的厚度。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的模塊，其中，所述光致抗蝕劑層包括100Mm至200 的厚度。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的模塊，還包括光致抗蝕劑層中的環(huán)形開口，所述開口具有比環(huán)形開口更小的直 徑。
【文檔編號(hào)】B81B7/02GK103818872SQ201310471850
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月12日
【發(fā)明者】C.阿倫斯, A.德赫, B.克諾特, S.平德爾 申請(qǐng)人:英飛凌科技股份有限公司