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電容式傳感器的制作方法與工藝

文檔序號(hào):11965526閱讀:556來(lái)源:國(guó)知局
電容式傳感器的制作方法與工藝
本發(fā)明涉及一種電容式傳感器,尤其涉及諸如聲學(xué)傳感器和壓力傳感器等電容式傳感器。

背景技術(shù):
(專(zhuān)利文獻(xiàn)1的聲學(xué)傳感器)圖1是示出專(zhuān)利文獻(xiàn)1中描述的聲學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖2是沿圖1的X-X線(xiàn)所取的剖視圖。在聲學(xué)傳感器11中,導(dǎo)電性振動(dòng)膜14(活動(dòng)電極膜)設(shè)置在硅基板13的頂面上,背腔12垂直地穿透硅基板13,由SiO2制成的基部單元15形成在硅基板13的頂面上以便圍繞振動(dòng)膜14,并且比基部單元15更薄的接觸層16形成在基部單元15外側(cè)的區(qū)域中。由絕緣材料(SiN)制成的保護(hù)膜17形成在硅基板13的整個(gè)頂面上。保護(hù)膜17包括設(shè)置在上述振動(dòng)膜14的上方以便覆蓋振動(dòng)膜14的拱頂18、設(shè)置在拱頂18外側(cè)同時(shí)具有倒V字形截面的基部涂覆單元19、以及設(shè)置在基部涂覆單元19外側(cè)的平坦單元20。固定電極膜21設(shè)置在拱頂18的底面上的相對(duì)于振動(dòng)膜14的區(qū)域中,并且電容器構(gòu)造為具有振動(dòng)膜14和固定電極膜21,以便將聲學(xué)振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。基部涂覆單元19覆蓋基部單元15,并且平坦單元20覆蓋接觸層16的頂面。平坦單元20覆蓋硅基板13至硅基板13的頂面的邊緣。電極墊22和23設(shè)置在平坦單元20的頂面上,電極墊22通過(guò)平坦單元20電連接到振動(dòng)膜14,并且電極墊23電連接到固定電極膜21。聲孔24由拱頂18和固定電極膜21構(gòu)成以便聲學(xué)振動(dòng)通過(guò)聲孔24。激光切割性的問(wèn)題在用MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)制備該聲學(xué)傳感器的情況下,在同一時(shí)間在一個(gè)晶圓上制備多個(gè)聲學(xué)傳感器,并且,晶圓上的聲學(xué)傳感器通過(guò)切割被分割成芯片。對(duì)此,當(dāng)通過(guò)用切割刀片將晶圓分割成芯片的方法進(jìn)行切割時(shí),冷卻純凈水侵入并可能產(chǎn)生諸如振動(dòng)膜粘結(jié)等麻煩。因此,使用激光切割來(lái)將聲學(xué)傳感器分割為芯片。在激光切割中,用激光束沿切割道(切割帶)掃描晶圓,并且硅基板被激光束改性以形成無(wú)定形硅,從而沿切割道分割晶圓。然而,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1描述的聲學(xué)傳感器中,因?yàn)楣杌宓恼麄€(gè)頂面覆蓋有保護(hù)膜,所以當(dāng)在晶圓上制備多個(gè)聲學(xué)傳感器時(shí),晶圓的整個(gè)芯片形成區(qū)域的覆蓋有保護(hù)膜。出于這個(gè)原因,如圖3所示,在用激光束26沿切割道照射晶圓25的情況下,用激光束26通過(guò)由SiN制成的保護(hù)膜17照射晶圓25。其結(jié)果是,產(chǎn)生激光束26聚焦點(diǎn)的偏移或激光束強(qiáng)度的衰減,并可能在激光切割中產(chǎn)生問(wèn)題。需要減慢激光束26的掃描速度以便防止切割故障,這降低了聲學(xué)傳感器的制造過(guò)程中的吞吐量。吸頭的吸附性的問(wèn)題在被分割為芯片的每個(gè)聲學(xué)傳感器被安裝在電路基板或外殼上的情況下,用吸頭(拾取工具)吸附并運(yùn)送聲學(xué)傳感器。圖5是示出用吸頭27吸附聲學(xué)傳感器11的狀態(tài)的局部平面圖,并且圖4是沿圖5的Y-Y線(xiàn)所取的剖視圖。在吸頭27的前端制作真空吸孔28。在吸附聲學(xué)傳感器11的情況下,吸入吸頭27的前端抵接在聲學(xué)傳感器11的頂面上,并且真空吸孔28抽吸或帶來(lái)負(fù)壓以吸附聲學(xué)傳感器11。然而,對(duì)于圖1和圖2中的聲學(xué)傳感器11而言,在吸頭27的前端抵接在聲學(xué)傳感器11的頂面上的情況下,吸頭27的前端抵接于基部涂覆單元19的頂面以在真空吸孔28和平坦單元20之間產(chǎn)生間隙,如圖4和圖5所示。因此,空氣從真空吸孔28流入吸頭27,并且無(wú)法成功地用吸頭27吸附聲學(xué)傳感器11。其結(jié)果是,用吸頭27有時(shí)無(wú)法吸附和提起聲學(xué)傳感器11,或者聲學(xué)傳感器11在運(yùn)送過(guò)程中掉落。(專(zhuān)利文獻(xiàn)2的聲學(xué)傳感器)在專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)的聲學(xué)傳感器中,雖然不存在基部單元和基部涂覆單元,但是位于拱頂外側(cè)的平坦單元不具有足夠?qū)挼拿娣e被吸頭吸附。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2的聲學(xué)傳感器中,硅基板的整個(gè)頂面覆蓋有保護(hù)膜。因此,即使保護(hù)膜的平坦單元加寬為使得所述平坦單元能夠用吸頭吸附,保護(hù)膜的表面也會(huì)比硅基板的頂面粗糙,并且無(wú)法獲得足夠的吸附力。此外,在專(zhuān)利文獻(xiàn)2的聲學(xué)傳感器中,因?yàn)楣杌宓恼麄€(gè)頂面覆蓋有保護(hù)膜,所以在同一時(shí)間在晶圓上制備多個(gè)聲學(xué)傳感器的情況下,晶圓的整個(gè)芯片形成區(qū)域覆蓋有保護(hù)膜。因此,在用激光束沿著切割道掃描晶圓的情況下,與專(zhuān)利文獻(xiàn)1的聲學(xué)傳感器類(lèi)似地,產(chǎn)生激光束的焦點(diǎn)的偏移或激光束強(qiáng)度的衰減,并且在激光切割中產(chǎn)生問(wèn)題?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本未經(jīng)審查的專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)2011-239197專(zhuān)利文獻(xiàn)2:國(guó)際專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)2002/015636。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題本發(fā)明被構(gòu)思為解決上述問(wèn)題,并且其目的是提供一種能夠可靠地用吸頭進(jìn)行真空吸附并進(jìn)行激光切割的電容式傳感器。用于解決問(wèn)題的手段根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,一種電容式傳感器,包括:基板;活動(dòng)電極,設(shè)置在所述基板上方;保護(hù)膜,固定到所述基板的頂面,以便具有間隙地覆蓋所述活動(dòng)電極,所述保護(hù)膜由絕緣材料制成;以及固定電極,設(shè)置在所述保護(hù)膜上與所述活動(dòng)電極相對(duì)立的位置處。在所述電容式傳感器中,所述電容式傳感器將物理量轉(zhuǎn)換為所述活動(dòng)電極和所述固定電極之間的靜電電容,所述基板的頂面的整個(gè)外周緣從所述保護(hù)膜起被暴露,由所述絕緣材料制成的絕緣片形成在所述基板的所述頂面中從所述保護(hù)膜起被暴露的區(qū)域的一部分中,并且電連接到所述活動(dòng)電極的電極墊和電連接到所述固定電極的電極墊中的至少一個(gè)設(shè)置在所述絕緣片的頂面上。在本發(fā)明的電容式傳感器中,因?yàn)榛宓捻斆娴耐庵芫墢谋Wo(hù)膜起被暴露,所以用吸頭對(duì)電容式傳感器的暴露部分進(jìn)行真空吸附,其允許可靠地保持住電容式傳感器。此外,因?yàn)橛梦^對(duì)保護(hù)膜的兩側(cè)(即,設(shè)置活動(dòng)電極的部分)進(jìn)行真空吸附,所以電容式傳感器可以以平衡的方式被穩(wěn)定地吸附,并且在運(yùn)送過(guò)程中電容式傳感器幾乎不掉落。在制備多個(gè)電容式傳感器的晶圓中,因?yàn)榛?晶圓)在每個(gè)電容式傳感器的整個(gè)外周緣處暴露,所以在晶圓中制備多個(gè)電容式傳感器之后,用切割激光束掃描基板,使得切割激光束僅通過(guò)基板的暴露部分,這容易將晶圓分割為芯片而沒(méi)有保護(hù)膜的阻礙。其結(jié)果是,在生產(chǎn)電容式傳感器的過(guò)程中可以提高吞吐量。在本發(fā)明的電容式傳感器中,由絕緣材料制成的絕緣片形成在從基板的頂面的保護(hù)膜起被暴露的區(qū)域的一部分中,并且電連接到活動(dòng)電極的電極墊和電連接到固定電極的電極墊中的至少一個(gè)被設(shè)置在絕緣片的頂面上。因此,電極墊可以設(shè)置在絕緣片的頂面上同時(shí)對(duì)基板絕緣。優(yōu)選地,所述絕緣片以與所述保護(hù)膜相同的材料制成以便于所述保護(hù)膜一體成形。例如,絕緣片可以由氮化硅(SiN)制成。在本發(fā)明的電容式傳感器中,優(yōu)選地,所述保護(hù)膜的外周緣固定到所述基板的所述頂面,所述保護(hù)膜的所述外周緣內(nèi)側(cè)的區(qū)域覆蓋所述活動(dòng)電極,在所述保護(hù)膜的所述外周緣內(nèi)側(cè)的區(qū)域與所述基板的所述頂面之間具有空間,并且所述基板的所述頂面暴露的區(qū)域延伸到包括在所述保護(hù)膜與所述基板之間的所述空間的區(qū)域的邊緣附近。因此,由于基板的暴露部分的深度可以被盡可能加寬,所以可以進(jìn)一步擴(kuò)大用吸頭吸附的面積。在本發(fā)明的電容式傳感器中,優(yōu)選地,所述基板的頂面的至少一部分從所述基板的邊緣向內(nèi)側(cè)暴露至少50μm。因此,因?yàn)榛宓闹辽僖徊糠謴乃龌宓倪吘壪騼?nèi)側(cè)暴露至少50μm,所以在所述基板的至少一部分中形成寬至足以被吸頭吸附的區(qū)域。在本發(fā)明的電容式傳感器中,優(yōu)選地,所述活動(dòng)電極的多個(gè)梁部被固定到所述基板的所述頂面,所述梁部朝向外周方向延伸,所述保護(hù)膜包括伸出部,所述伸出部朝向所述外周方向延伸以便覆蓋所述梁部,所述保護(hù)膜的所述邊緣在所述伸出部之間向內(nèi)側(cè)凹入,并且所述基板的所述頂面暴露在所述保護(hù)膜于所述伸出部之間凹入的區(qū)域中。因此,可以盡可能加寬基板的暴露部分的深度。因此,可以進(jìn)一步加寬被吸頭吸附的區(qū)域。在本發(fā)明的電容式傳感器中,優(yōu)選地,在所述基板的頂面暴露的區(qū)域中設(shè)置薄膜電極墊。因此,可以設(shè)置電連接到基板的電極,例如,接地電極墊。此外,因?yàn)殡姌O墊形成為薄膜,所以電極墊幾乎不會(huì)變成當(dāng)用吸頭吸附電容式傳感器的暴露部分時(shí)的阻礙。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種聲學(xué)傳感器包括:基板;活動(dòng)電極膜,設(shè)置在所述基板上方;保護(hù)膜,固定到所述基板的頂面,以便具有間隙地覆蓋所述活動(dòng)電極膜,所述保護(hù)膜由絕緣材料制成;以及固定電極膜,設(shè)置在所述保護(hù)膜上與所述活動(dòng)電極膜相對(duì)的位置處。所述聲學(xué)傳感器將物理量轉(zhuǎn)換為所述活動(dòng)電極膜與所述固定電極膜之間的靜電電容,所述基板的頂面的整個(gè)外周緣從所述保護(hù)膜起被暴露,由所述絕緣材料制成的絕緣片形成在所述基板的所述頂面上從所述保護(hù)膜暴露的區(qū)域的一部分中,并且電連接到活動(dòng)電極的電極墊和電連接到固定電極的電極墊中的至少一個(gè)設(shè)置在所述絕緣片的頂面上。在本發(fā)明的聲學(xué)傳感器中,因?yàn)榛宓捻斆娴耐庵芫墢谋Wo(hù)膜暴露,所以用吸頭對(duì)聲學(xué)傳感器的暴露部分進(jìn)行真空吸附,其允許可靠地保持住聲學(xué)傳感器。此外,因?yàn)橛梦^對(duì)保護(hù)膜的兩側(cè)(即,設(shè)置活動(dòng)電極的部分)進(jìn)行真空吸附,所以電容式傳感器可以以平衡的方式被穩(wěn)定地吸附,并且在運(yùn)送過(guò)程中電容式傳感器幾乎不掉落。在制備多個(gè)電容式傳感器的晶圓中,因?yàn)榛?晶圓)在每個(gè)電容式傳感器的整個(gè)外周緣處暴露,所以在晶圓中制備多個(gè)電容式傳感器之后,用切割激光束掃描基板,使得切割激光束僅通過(guò)基板的暴露部分,這容易將晶圓分割為芯片而沒(méi)有保護(hù)膜的阻礙。其結(jié)果是,在生產(chǎn)電容式傳感器的過(guò)程中可以提高吞吐量。在本發(fā)明的電容式傳感器中,由絕緣材料制成的絕緣片形成在基板的頂面從保護(hù)膜暴露的區(qū)域的一部分中,并且電連接到活動(dòng)電極的電極墊和電連接到固定電極的電極墊中的至少一個(gè)被設(shè)置在絕緣片的頂面上。因此,電極墊可以設(shè)置在絕緣片的頂面上同時(shí)對(duì)基板絕緣。優(yōu)選地,所述絕緣片以與所述保護(hù)膜相同的材料制成以便與所述保護(hù)膜一體成形。例如,絕緣片可以由氮化硅(SiN)制成。本發(fā)明中解決問(wèn)題的手段具有適當(dāng)?shù)亟M合上述成分的特征,并且可以通過(guò)組合這些成分得到本發(fā)明的許多變型。附圖說(shuō)明圖1是示出傳統(tǒng)的聲學(xué)傳感器的平面圖。圖2是圖1的聲學(xué)傳感器的沿X-X線(xiàn)所取的剖視圖。圖3是示出通過(guò)激光切割將晶圓分割成芯片以制備圖1中的聲學(xué)傳感器的過(guò)程的局部剖視圖。圖4是沿圖5的Y-Y線(xiàn)所取的剖視圖。圖5是示出用吸頭吸附圖1的聲學(xué)傳感器的狀態(tài)的局部平面圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的聲學(xué)傳感器的平面圖。圖7是示出圖6的第一實(shí)施例的聲學(xué)傳感器的剖視圖。圖8是示出對(duì)第一實(shí)施例的聲學(xué)傳感器進(jìn)行激光切割的狀態(tài)的剖視圖。圖9是示出用吸頭吸附第一實(shí)施例的聲學(xué)傳感器的狀態(tài)的平面圖。圖10是示出用吸頭吸附第一實(shí)施例的聲學(xué)傳感器的狀態(tài)的剖視圖。表示在該聲學(xué)傳感器被吸入與吸頭的狀態(tài)的剖視圖11是示出聲學(xué)傳感器中的硅基板的頂面的暴露部分與吸頭之間的關(guān)系的局部剖視圖。圖12A是示出在保護(hù)膜中制備的電極墊的剖視圖,并且圖12B是示出形成在硅基板的暴露面中的薄膜電極墊的剖視圖。圖13是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的聲學(xué)傳感器的平面圖。圖14是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的聲學(xué)傳感器的平面圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:31,71,72聲學(xué)傳感器32硅基板32a寬暴露面32b窄暴露面33振動(dòng)膜34背板39板部40固定電極膜47絕緣片48,49,50電極墊61晶圓62激光束65吸頭66真空吸孔具體實(shí)施方式在下文中,將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。雖然通過(guò)舉例的方式對(duì)聲學(xué)傳感器描述如下,但是本發(fā)明并不限定于所述的聲學(xué)傳感器。本發(fā)明可應(yīng)用于除聲學(xué)傳感器以外的電容式傳感器,特別是使用MEMS技術(shù)制造的電容式傳感器。本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施例,而是可以進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。(第一實(shí)施例)將參照?qǐng)D6和圖7描述。所示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的聲學(xué)傳感器31的結(jié)構(gòu)。圖6是示出第一實(shí)施例的聲學(xué)傳感器31的平面圖。圖7是聲學(xué)傳感器31的剖視圖。聲學(xué)傳感器31是使用MEMS技術(shù)制備的電容式傳感器。如圖7所示,在聲學(xué)傳感器31中,振動(dòng)膜33(活動(dòng)電極膜)被設(shè)置在硅基板32(基板)的頂面上,在它們之間夾設(shè)有錨固物(未示出),并且背板34設(shè)置在振動(dòng)膜33的上方,在它們之間夾設(shè)有微空隙(空穴)。腔室35(后腔或前腔)在由單晶硅制成的硅基板32中是敞開(kāi)的,以便從表面到后表面穿透硅基板32。腔室35的內(nèi)周面可以形成為垂直表面或傾斜表面。振動(dòng)膜33由具有大致矩形形狀的導(dǎo)電多晶硅薄膜制成。梁部(beam)36從振動(dòng)膜33的每個(gè)角朝向?qū)欠较蛩窖由?參見(jiàn)圖6)。具有帶板形狀的引線(xiàn)45從振動(dòng)膜33向外延伸。振動(dòng)膜33被布置在硅基板32的頂面上,以便覆蓋腔室35的頂面,并且梁部36的底面由錨固物支撐。因此,振動(dòng)膜33被支撐在硅基板32的頂面上方的半空中,并且在振動(dòng)膜33的底面的外周和硅基板32的頂面之間制作窄通風(fēng)孔37以便允許聲學(xué)振動(dòng)穿過(guò)窄通風(fēng)孔37。在背板34中,由多晶硅制成的固定電極膜40設(shè)置在由SiN制成的板部39(保護(hù)膜)的底面上。板部39包括拱頂39a、伸出部(overhang)39b和外周外周緣39c。如圖6和圖7所示,拱頂39a被形成為大致矩形的拱頂形狀。拱頂39a包括其底面中的中空部分,并且該中空部分覆蓋振動(dòng)膜33。伸出部39b從拱頂39a的四個(gè)角的每個(gè)角朝向?qū)欠较蜓由?。伸出?9b帶有空穴地覆蓋振動(dòng)膜33的梁部36。板部39的外周緣39c圍繞拱頂39a和伸出部39b,并且外周緣39c被固定到硅基板32的頂面。板部39的外周緣39c具有相對(duì)窄的和大致均勻的寬度。當(dāng)從硅基板32的頂面觀察時(shí),伸出部39b投射在板部39的角部,并且伸出部39b之間的每條邊向內(nèi)凹入。硅基板32的頂面的外周部被暴露在空氣中(在圖6中,硅基板32的頂面的暴露面由點(diǎn)狀圖案示出)并且構(gòu)成寬暴露面32a,該寬暴露面32a在板部39的三條邊的外側(cè)上具有相對(duì)大的區(qū)域。在與寬暴露面32a鄰近的板部39的三條邊中,暴露硅基板32的頂面的區(qū)域延伸到從板部39的硅基板32浮起的區(qū)域(拱頂39a和伸出部39b)的邊緣附近。在板部39的其余方向中,絕緣片47延伸以便與板部39一體成形。當(dāng)絕緣片47使用與板部39相同的材料整體形成時(shí),聲學(xué)傳感器31的生產(chǎn)率提高。在設(shè)置絕緣片47的區(qū)域中,硅基板32的頂面的外周緣暴露在絕緣片47外側(cè)以構(gòu)成窄暴露面32b。微空隙(空穴)形成在背板34的底面(即,固定電極膜40的底面)和振動(dòng)膜33的頂面之間。固定電極膜40和振動(dòng)膜33彼此相對(duì),并且構(gòu)成檢測(cè)聲學(xué)振動(dòng)并將聲學(xué)振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的電容器。引線(xiàn)46從固定電極膜40的邊緣延伸。聲學(xué)振動(dòng)所穿過(guò)的許多聲孔41被制作在基本整個(gè)背板34上,以便從頂面到底面穿透背板34。如圖6所示,聲孔41規(guī)則地排列。在圖6的例子中,聲孔41沿彼此成120度的三個(gè)方向被排列成三角形形狀。可替代地,聲孔41可以被排列為矩形形狀或者同心形狀。如圖7所示,具有柱狀的兩種類(lèi)型的微擋塊(stopper)42(突起)從背板34的底面突出。設(shè)置擋塊42以便防止振動(dòng)膜33粘結(jié)到背板34。擋塊42從板部39的底面一體地突出,并且穿過(guò)固定電極膜40突出到背板34的底面。由于擋塊42與板部39類(lèi)似也是由SiN制成,所以擋塊42具有絕緣性。振動(dòng)膜33的引線(xiàn)45延伸到絕緣片47的底面同時(shí)保持對(duì)硅基板32的絕緣狀態(tài),并且引線(xiàn)45被電連接到設(shè)置在絕緣片47的頂面中的電極墊48。電連接到振動(dòng)膜33的電極墊48通過(guò)垂直穿透絕緣片47的通孔而電連接到硅基板32,由此完全消除電極墊48和硅基板32之間的寄生電容。固定電極膜40的導(dǎo)線(xiàn)46延伸至絕緣片47的底面同時(shí)保持對(duì)硅基板32的絕緣狀態(tài),并且引線(xiàn)46電連接到設(shè)置在絕緣片47的頂面中的電極墊49。雖然電極墊49對(duì)硅基板32絕緣,但是電極墊49設(shè)置在絕緣片47的頂面中同時(shí)與硅基板32保持相對(duì)長(zhǎng)的距離,從而使得可以減小電極墊49和硅基板32之間的寄生電容。由薄金屬膜制成的電極墊50設(shè)置在硅基板32的寬暴露面32a上的適當(dāng)位置處。電極墊50是具有等于硅基板32處的電勢(shì)的電極墊(例如,接地電極墊),并且電極墊50電連接到硅基板32。當(dāng)設(shè)置了電連接到硅基板32的電極墊50同時(shí)硅基板32電連接到電極墊48時(shí),在操作聲學(xué)傳感器31中電極墊50和49可以被用來(lái)代替電極墊48和49。因此,增強(qiáng)了安裝聲學(xué)傳感器31中的鍵合線(xiàn)的布線(xiàn)靈活性。在聲學(xué)傳感器31中,當(dāng)聲學(xué)振動(dòng)通過(guò)聲孔41進(jìn)入背板34和振動(dòng)膜33之間的空氣間隙時(shí),作為薄膜振動(dòng)膜33由于聲學(xué)振動(dòng)而振動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)膜33振動(dòng)以改變振動(dòng)膜33和固定電極膜40之間的間隙距離時(shí),振動(dòng)膜33和固定電極膜40之間的靜電電容改變。其結(jié)果是,在聲學(xué)傳感器31中,由振動(dòng)膜33感測(cè)到的聲學(xué)振動(dòng)(聲壓的改變)變成振動(dòng)膜33與固定電極膜40之間的靜電電容的變化,并且被輸出作為電信號(hào)。如上所述,在第一實(shí)施例的聲學(xué)傳感器31中,在將晶圓分割為芯片中成為切割道的整個(gè)外周緣暴露在硅基板32的頂面上。出于這個(gè)原因,如圖8所示,激光束62聚焦在制備多個(gè)聲學(xué)傳感器31的晶圓61上,并沿著切割道掃描使晶圓61被可靠地切割。即,背板34或絕緣片47不會(huì)存在于切割道上,但是硅基板32的頂面卻被暴露。當(dāng)晶圓61通過(guò)激光切割被分割成芯片時(shí),具有高功率密度的激光束62聚焦在晶圓61中,不存在激光束62的焦點(diǎn)位置的偏移或激光束強(qiáng)度的衰減。因此,能夠可靠地在晶圓61上形成無(wú)定形硅改性層。此外,因?yàn)榭s短了形成硅改性層所需的每處的激光照射,所以提高了切割速度,同時(shí)降低了聲學(xué)傳感器31的分割缺陷的發(fā)生率,并且可以提高制造聲學(xué)傳感器的吞吐量。在暴露面中,理想的是諸如伸出部39b的附近區(qū)域以及窄暴露面32b的最窄寬度S(參見(jiàn)圖6)大于或等于50μm,以便可靠地在切割線(xiàn)上暴露硅基板。第一實(shí)施例的聲學(xué)傳感器31包括暴露硅基板32的頂面的區(qū)域。特別是,在硅基板32的三條邊中,聲學(xué)傳感器31包括屬于相對(duì)較寬的暴露面的寬暴露面32a。因此,如圖9所示,能夠通過(guò)使用吸頭(suctioncollet)65吸附寬暴露面32a的兩個(gè)或三個(gè)地方來(lái)可靠地拾取(pickup)聲學(xué)傳感器31。因?yàn)楣杌?2具有光滑的頂面,所以當(dāng)如圖10所示吸頭65的前端抵靠著硅基板32的頂面被擠壓時(shí),硅基板32可以被真空吸孔66正確地吸附在吸頭65的前端而不產(chǎn)生空氣泄漏,并且能夠可靠地拾取聲學(xué)傳感器31。因此,幾乎不會(huì)產(chǎn)生諸如無(wú)法提起聲學(xué)傳感器31和在運(yùn)送過(guò)程中掉落聲學(xué)傳感器31的事故。如圖11所示,當(dāng)寬度D形成得比吸頭65的前端面處的暴露面32a的寬度d更寬時(shí),因?yàn)榭梢栽试S吸頭65的位置偏移,所以進(jìn)一步降低無(wú)法拾取聲學(xué)傳感器31的故障。很難將吸頭的前端處理成微尺寸以便減小真空吸孔66或厚度,并且會(huì)增加成本。另一方面,可以通過(guò)充分地加寬寬暴露面32a來(lái)使用便宜的吸頭。例如,在具有1400μm的垂直尺寸H和1300μm的水平尺寸W的聲學(xué)傳感器31中,理想的是寬暴露面32a的寬度D大于或等于100μm。當(dāng)足夠?qū)挼幕灞┞睹嬖O(shè)置在背板34的周?chē)鷷r(shí),雖然聲學(xué)傳感器31的尺寸增大,但是盡可能減少背板34的面積以便能夠抑制聲學(xué)傳感器31的擴(kuò)大(enlargement)。從垂直于硅基板32的頂面的方向觀察時(shí),聲學(xué)傳感器31的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了外觀形狀,使得檢驗(yàn)聲學(xué)傳感器31的外觀的過(guò)程被簡(jiǎn)化,以提高生產(chǎn)聲學(xué)傳感器31的吞吐量。在硅基板13的整個(gè)頂面(參見(jiàn)圖1)覆蓋有保護(hù)膜17類(lèi)似于傳統(tǒng)的示例的情況下,當(dāng)用成像攝像頭拍攝聲波傳感器的頂面的圖像時(shí),在整個(gè)聲學(xué)傳感器中的顏色變化變小,或者由于干擾產(chǎn)生色彩,這有時(shí)會(huì)降低檢查精度。另一方面,在第一實(shí)施例的聲學(xué)傳感器31中,因?yàn)槌宀?9覆蓋振動(dòng)膜33的區(qū)域和絕緣片47形成的區(qū)域之外,硅基板32的頂面基本上都被暴露,所以板部39和絕緣薄片47的區(qū)域在顏色上設(shè)置得不同于硅基板32的暴露區(qū)域,并且這些區(qū)域容易彼此區(qū)分。在硅基板32的暴露區(qū)域消除了色彩的產(chǎn)生,并且很容易辨認(rèn)吸頭65的吸附位置。如圖12A所示,在電極墊50設(shè)置在絕緣片47的位置處的情況下,有必要將通孔68制作在絕緣片47中,并且電極墊50被形成為使得從絕緣片47的頂面穿過(guò)通孔68的內(nèi)周面與硅基板32的頂面接觸。對(duì)于此結(jié)構(gòu),電極墊50和硅基板32的頂面的附著性容易降低,并且電極墊50可能從硅基板32的頂面剝離。另一方面,當(dāng)如圖12B所示,薄膜電極墊50直接形成在硅基板32的暴露面上時(shí),電極墊50和硅基板32的頂面的附著力增強(qiáng),幾乎不產(chǎn)生電極墊50的剝離,并提高了可靠性。此外,因?yàn)榫哂信c硅基板32相同的電勢(shì)的電極墊50形成在薄膜中,所以即使如圖9所示,吸頭65的前端被放置在電極墊50上也只泄漏少量的空氣,幾乎不產(chǎn)生吸頭65的吸附故障。如圖12A所示,在吸頭65的前端表面被放置在絕緣片47上時(shí),將第一掩膜沉積在絕緣片47的頂面上,通過(guò)使用第一掩膜進(jìn)行蝕刻將通孔68制作在絕緣片47中,并且硅基板32的頂面被暴露于通孔68的底部。然后,去除第一掩膜,將第二掩膜沉積在絕緣片47上,并且通過(guò)從通孔68的邊緣到通孔68的底部使用第二掩膜沉積金屬膜來(lái)形成電極墊50。因此,每當(dāng)電極墊50的位置在絕緣片47上改變或者每當(dāng)電極墊50的數(shù)量改變時(shí)均需要多個(gè)掩膜。另一方面,當(dāng)如圖12B所示薄膜電極墊50形成在硅基板32的暴露面上時(shí),電極墊50的位置可以?xún)H通過(guò)制備一個(gè)掩膜來(lái)改變,或者可以?xún)H通過(guò)制備一個(gè)掩膜來(lái)增加電極墊50的數(shù)量。(第二實(shí)施例)圖13是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的聲學(xué)傳感器71的平面圖。在第二實(shí)施例中,電極墊50被設(shè)置在多個(gè)寬暴露面32a上。特別是,在圖13的例子中,電極墊50被設(shè)置在每個(gè)寬暴露面32a上。因?yàn)槠渌Y(jié)構(gòu)類(lèi)似于第一實(shí)施例的聲學(xué)傳感器31,所以省略描述。在本實(shí)施例中,電極墊50設(shè)置在彼此不同的位置處。例如,在硅基板32接地的情況下,從多個(gè)電極墊50中選擇待使用的電極墊50,并且電極墊50之一和外部電路的接地線(xiàn)可以通過(guò)鍵合線(xiàn)彼此連接,當(dāng)聲學(xué)傳感器31被安裝在電路基板上時(shí)可以進(jìn)一步提高鍵合線(xiàn)的布線(xiàn)靈活性。(第三實(shí)施例)圖14是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的聲學(xué)傳感器72的平面圖。在第三實(shí)施例中,在絕緣片47的相對(duì)側(cè),絕緣片74也形成在硅基板32的頂面上,并且電極墊75被設(shè)置在絕緣片74上。類(lèi)似于絕緣片47,期望的絕緣片74由與板部39相同的材料制作,以便與板部39一體成形。電極墊75可以是電極墊48和電極墊49之一,或者電極墊75可以是具有圖12A中的結(jié)構(gòu)的電極墊50。因?yàn)槠渌Y(jié)構(gòu)類(lèi)似于第一實(shí)施例的聲學(xué)傳感器31,所以省略描述。因?yàn)樵诒舜讼鄬?duì)的兩側(cè)都存在寬暴露面32a,所以即使絕緣片47和74分別設(shè)置在兩個(gè)地方,也可以用吸頭65以平衡的方式吸附聲學(xué)傳感器72。
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