Mems器件的封裝相容晶片級(jí)封蓋的制作方法
【專利摘要】MEMS器件的可移動(dòng)部分在呈晶片形式時(shí)被包封并保護(hù)，使得可以使用商品引線框架封裝。外涂聚合物如環(huán)氧環(huán)己基多面體寡聚倍半硅氧烷(EPOSS)已用作圖案化犧牲聚合物以及外涂空氣腔室的掩模材料。所產(chǎn)生的空氣腔室為清潔、無碎屑并且穩(wěn)固的。腔室具有在MEMS器件的引線框架封裝過程中耐受模塑壓力的實(shí)質(zhì)強(qiáng)度。已制造20μm?x400μm至300μm?x400μm的許多腔室且顯示為機(jī)械穩(wěn)定的。這些可能容納許多尺寸的MEMS器件。已使用納米壓痕研究腔室的強(qiáng)度，并使用分析及有限元技術(shù)模擬。使用該方案封裝的電容諧振器已顯示清潔的感測電極和良好的功能。
【專利說明】MEMS器件的封裝相容晶片級(jí)封蓋
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 該申請要求于2011年12月7日提交的第61/567, 877號(hào)美國臨時(shí)申請的權(quán)益，將 其全部內(nèi)容引入本文作為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)器件封裝。更具體地，本發(fā)明涉及制造微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS)器件封裝的方法。
[0004] 背景
[0005] 最近，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)結(jié)構(gòu)和器件的制造已取得許多進(jìn)步。然而，以降低的 成本進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆庋b仍然是實(shí)現(xiàn)其總體潛能的關(guān)鍵挑戰(zhàn)（參見例如，F(xiàn)ritz等人，"Lead frame packaging of MEMS devices using wafer-level, air-gap structures,，^NSTI-Nan 〇tech2011，2, 2011，第314-317頁）。例如，基于MEMS的產(chǎn)品的一般封裝費(fèi)用可高達(dá)該產(chǎn) 品總成本的20%至40%。因此，成本有效的集成電路（1C)相容的MEMS封裝方法將顯著改 進(jìn)MEMS器件的總體潛能。
[0006] 附圖的簡要說明
[0007] 圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的用于晶片級(jí)封裝的工藝流程。
[0008] 圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的在較小的模擬器件上形成的腔室的SEM顯微照 片，其顯示犧牲層的無碎屑分解。
[0009] 圖3A、3B和3C分別顯示在犧牲材料分解以形成腔室后的破裂的薄外涂層；具有由 60%外涂材料溶液的單一旋轉(zhuǎn)涂布形成的厚的未破裂的外涂層的腔室；以及具有由40% 外涂材料溶液的多次旋轉(zhuǎn)涂布形成的厚的未破裂的外涂層的腔室。
[0010] 圖4A、4B和4C分別顯示在第一時(shí)間和溫度下通過厚外涂層材料的不完全分解后 具有殘留犧牲材料的空氣腔室；在比第一溫度更高的第二溫度下犧牲材料的分解后具有破 裂的外涂層的空氣腔室；和在優(yōu)化的時(shí)間和溫度下犧牲材料的分解后具有無殘留物、機(jī)械 穩(wěn)固外觀的空氣腔室。
[0011] 圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案形成的用于封裝壓電器件的大腔室，其中該腔室 顯示寬的溝槽和不平坦的拓?fù)鋱D（topography)，同時(shí)提供具有無殘留物、機(jī)械穩(wěn)固外觀的 腔室。
[0012] 圖6顯示以4mN的力對具有1 μ m鋁外涂層的20 μ m寬腔室進(jìn)行納米壓痕會(huì)導(dǎo)致 這樣的腔室的完全塌陷（插圖顯示腔室上的納米壓痕點(diǎn)）。
[0013] 圖7A、7B和7C分別顯示20 μ m寬的具有1 μ m A1外涂層的腔室在4MPa的壓力下 的擠壓模塑下保持完整；50 μ m寬的腔室在lOMPa的壓力下的擠壓模塑下完全塌陷；以及 50 μ m寬的腔室在lOMPa的壓力下的擠壓模塑下僅顯示0. 5 μ m的偏斜（deflection)，其中 1 μ m A1外涂層被3 μ m的銅替換。
[0014] 圖8A和8B分別顯示擠壓腔室的歸一化應(yīng)力分布和有效腔室設(shè)計(jì)可以通過受控的 犧牲材料分解導(dǎo)致在模塑過程中的更低的應(yīng)力/損壞。
[0015] 圖9顯示在8小時(shí)內(nèi)分解的聚碳酸酯的等溫TGA。
[0016] 圖10A和10B分別顯示橫截面原位分解/固化芯片級(jí)封裝：通過在190°C下的PPC 分解形成的2mm直徑、18 μ m高的腔室（A);通過在185°C下的PEC分解形成的2mm直徑、 12 μ m高的腔室⑶。
[0017] 圖11顯示封裝的電容諧振器器件：器件顯示清潔感測電極㈧；且成功地測量器 件性能⑶。
[0018] 發(fā)明詳述
[0019] 如本文所使用，術(shù)語"腔室"將理解為是指由犧牲材料的分解產(chǎn)生的空間。此外， 應(yīng)理解該術(shù)語包括用于已知技術(shù)中的術(shù)語"空氣腔室"、"氣體腔室"、"真空腔室"、"空氣隙" 和其他類似術(shù)語。
[0020] 如本文所使用，術(shù)語"滲透（permeate) "和"滲透（permeation) "是指氣體材料溶 于固體材料中，通過該固體材料擴(kuò)散并從固體材料中蒸發(fā)的過程。
[0021] 目前存在用于MEMS結(jié)構(gòu)和器件的各種市售晶片級(jí)封裝方法。這樣的晶片級(jí)封裝 方法尤其包括PYREX?玻璃蓋的界面結(jié)合，所述PYREX?玻璃蓋具有與硅類似的熱 膨脹系數(shù)；將這樣的蓋與中間熔融材料結(jié)合，所述中間熔融材料如低熔融溫度玻璃和焊料； 和使用表面微機(jī)械加工進(jìn)行包封?？梢酝ㄟ^在適當(dāng)?shù)母邷叵聦⒇?fù)電壓施加到玻璃而使玻璃 蓋陽極結(jié)合到mems晶片或通過等離子體活化結(jié)合來實(shí)現(xiàn)界面結(jié)合。對于該類型的結(jié)合，通 常通過蓋或晶片進(jìn)行電饋通。中間熔融材料的使用可以應(yīng)用于采用側(cè)向電饋通的非平面表 面。在使用表面微機(jī)械加工的情況下，通常通過蝕刻犧牲層來制備腔室，然后通過沉積密封 材料而堵塞去除犧牲層所需的任何開口，從而包封MEMS結(jié)構(gòu)/器件。當(dāng)需要真空腔室時(shí)，如 通常在MEMS器件如諧振器和紅外傳感器的情況下，在適當(dāng)?shù)牡蛪合聦?shí)現(xiàn)以上方法中任一 種的最終密封。用于電互連的電饋通結(jié)構(gòu)是晶片級(jí)封裝不可缺少的。參見Esashi，"Wafer level packaging of MEMS, ''J.Micromech.Microeng. 18(2008)，第 1-13 頁。
[0022] 空氣隙結(jié)構(gòu)或腔室已用于制造能夠進(jìn)行平面內(nèi)及穿過平面運(yùn)動(dòng)的MEMS和 納米機(jī)電系統(tǒng)（NEMS)的微表面和納米表面微機(jī)械加工工藝中（參見例如，Saha等 人,"Three dimensional air-gap structures for MEMS packaging"，Proceedings of the2010Electronic Components and Technology Conference, NV, 2010,第 811-815 頁）。這些腔室結(jié)構(gòu)使用低溫可熱分解的犧牲材料，所述材料是隔離電和機(jī)械部分所希望 的。外涂材料通常用于這些結(jié)構(gòu)上，并應(yīng)當(dāng)耐受應(yīng)力和溫度影響，以及對上述犧牲材料的 分解副產(chǎn)物是可滲透的。當(dāng)希望密閉式密封或增強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度時(shí)，可以采用金屬外涂層 (參見 Gan 等人，"Getter free vacuum packaging for MEMS,，'Sensors and Actuators A:Physical，149,（2009)，第159-164頁）?？傮w而言，用于犧牲層、外涂層和密閉式密封的 材料應(yīng)與現(xiàn)有工藝相容并提供良好的層間粘著。
[0023] 已公布使用空氣腔室技術(shù)進(jìn)行MEMS結(jié)構(gòu)的晶片級(jí)封裝的許多報(bào)導(dǎo)。Joseph 等人使用通過薄Si02膜的UMITY? 2303聚合物分解來制造作為封裝的MEMS諧振器 的部分的腔室（參見 Joseph 等人，"Wafer-level packaging of micromechanical resonators，''IEEE Transactions on Advanced Packaging，30(1)，2007，第 19-26 頁）。然 而，由于首先使用氧化物掩模來圖案化UNITY層，因此Joseph等人的加工方案是復(fù)雜的。使 用氧化物/聚合物（AVATREl./:)外涂層以獲得機(jī)械強(qiáng)度并暴露結(jié)合墊（bond-pad)。 類似的方法用于封裝變?nèi)萜骱图铀儆?jì)。
[0024] 在使用Monajemi等人空氣腔室方法封裝后，觀察到MEMS器件的性能 改進(jìn)（參 見，Monajemi，等人,"Characterization of a polymer based MEMS packaging technique, "11th International Symposium on Advanced Packaging Materials:Processes, Properties and Interface, 2006,第 139-144 頁）。Monajemi 等人 成功地使用光可限定和非光可限定UNITY兩者形成腔室來封裝一系列MEMS器件。然而，雖 然該加工方案通過使用自身光可限定材料如UNITY而得到簡化，但這樣的材料通常留下認(rèn) 為是來自用于圖案化的光活性化合物的殘留物（參見Monajemi等人，"A low-cost wafer level MEMS packaging technology，'，IEEE International Conference on MEMS, 2005, 第634-637頁）。Rais-Zadeh等人也使用UNITY作為犧牲聚合物和AVATREL作為外涂材 料來封裝可調(diào)諧感應(yīng)器，然而由于Rais-Zadeh等人未使用自身光可限定UNITY,因此將單 獨(dú)的材料用于其圖案化（參見 Rais-zadeh 等人，"A packaged micromachined switched tunable inductor，'，Proceedings of MEMS2007，Japan，2007,第 799-802 頁）。Reed 等 人開發(fā)了含有空氣腔室的順應(yīng)式晶片級(jí)方法，所述方法提供高的芯片上電流并且使每秒 兆兆位帶寬成為可能（參見 Reed 等人，"Compliant wafer level package(CWLP)with embedded air-gaps for sea of leads (SoL) interconnections,，'Proceedings of the IEEE2001International Interconnect Technology Conference,第 151-153 頁）。
[0025] 現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)用于MEMS結(jié)構(gòu)/器件的腔室可以在最終封裝工藝過程中制造，例如 在模塑材料固化過程中。例如，發(fā)現(xiàn)環(huán)氧環(huán)己基多面體寡聚倍半硅氧烷（EP0SS)可用于圖 案化犧牲材料如聚亞乙基碳酸酯（PPC)且用于提供作為外涂層的結(jié)構(gòu)剛性（參見，F(xiàn)ritz 等人，"Photodefinable epoxycyclohexyl polyhedral silsesquioxane,，'Journal of Electronic Materials, 39 (2)，2010,第 149-156 頁）。EP0SS 為混雜的有機(jī) / 無機(jī)電介質(zhì)， 其具有感興趣的機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性以用作電子器件的微制造中的永久電介質(zhì)。因此EP0SS 可以用于圖案化犧牲材料（例如PPC)，和用于腔室外涂層。因此，加工步驟的數(shù)量減少，這 降低了封裝的成本。已發(fā)現(xiàn)三材料系統(tǒng)（PPC/EP0SS/金屬）可以用于產(chǎn)生腔室，所述腔室 可以容納在晶片級(jí)上的一系列MEMS器件，不論器件尺寸和功能如何。
[0026] 本文描述的腔室系統(tǒng)還具有根據(jù)芯片級(jí)封裝要求來改變圍繞腔室的超結(jié)構(gòu)的強(qiáng) 度的靈活性。例如，引線框架封裝包括模塑材料（如環(huán)氧樹脂），其在高壓下模塑且在高溫 下固化。雖然各種模塑技術(shù)為已知的且被使用，例如，注射模塑、擠壓模塑和轉(zhuǎn)移模塑，但已 發(fā)現(xiàn)作為這樣的模塑技術(shù)的一部分，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案可以用于形成腔室。也就是說， 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的含有MEMS器件的各種腔室的封裝可以通過在上述模塑工藝過程 中或之后原位分解犧牲材料來實(shí)施。這尤其可用于大的半密閉式引線框架封裝。根據(jù)一些 實(shí)施方案，芯片級(jí)封裝在模塑工藝過程中基本上保留所有犧牲材料，并且犧牲材料的分解 即腔室形成在模塑材料如環(huán)氧樹脂的固化步驟過程中或之后進(jìn)行。以此方式，由于該腔室 直到模塑材料固化過程中或之后才形成，因此在模塑步驟過程中存在的犧牲材料防止腔室 的任何塌陷。因此，該原位方法的實(shí)施方案允許形成用于一系列封裝器件的極大通道和腔 室，包括密閉式密封可能不必要的情況。
[0027] 因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)踐，提供了用于制造晶片級(jí)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)器件封裝的 方法，其包括：
[0028] a)提供其上具有獨(dú)立可移動(dòng)微機(jī)電結(jié)構(gòu)的基底；
[0029] b)在所述基底上形成可熱分解犧牲層，所述犧牲層基本上包封所述獨(dú)立可移動(dòng)微 機(jī)電結(jié)構(gòu)；
[0030] c)圖案化所述犧牲層；
[0031] d)任選地形成毗鄰的第二外涂層，所述第二外涂層包封所述圖案化的犧牲層并覆 蓋所述基底的部分；
[0032] e)任選地將所述基底結(jié)合到芯片級(jí)封裝基底；
[0033] f)在第一溫度下在第一時(shí)間段內(nèi)使用模塑化合物包封所述基底，且如果存在則包 封所述封裝基底，其中所述犧牲層基本上保持存在；和
[0034] g)在第二溫度下固化所述模塑化合物，使得所述圖案化的犧牲層熱分解以形成圍 繞所述獨(dú)立可移動(dòng)微機(jī)電結(jié)構(gòu)的氣體腔室。
[0035] 基底
[0036] 通常用于制造 MEMS器件的任何半導(dǎo)體基底可以在本發(fā)明的實(shí)施方案中用作基底 或其部分。示例性材料包括但不限于，硅、硅化合物、鍺、鍺化合物、鎵、鎵化合物、銦、銦化合 物或其他半導(dǎo)體材料和/或化合物。此外，這樣的基底可以包括非半導(dǎo)體基底材料，包括介 電材料，如玻璃、金剛石、石英和藍(lán)寶石；金屬，如銅、金、銀或鋁；陶瓷材料，如氧化鋁或碳 化硅；或存在于印刷線路板中的任意有機(jī)材料。觸點(diǎn)由導(dǎo)體形成，所述導(dǎo)體如金屬和/或金 屬合金，需進(jìn)行適當(dāng)考量，如粘著和熱性質(zhì)。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，基底包括硅材料。具體地，基底為硅晶片。在一些其 他實(shí)施方案中，基底包括非硅材料。適合的非硅材料包括但不限于任何先前列出的基底材 料。具體地，非硅材料在以上列出的材料中尤其包括但不限于金屬、玻璃、陶瓷或塑料材料。
[0038] 犧牲層
[0039] 本領(lǐng)域已知的各種犧牲材料可用于形成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案所采用的犧牲 層。如上所述，這樣的犧牲材料之一為聚碳酸酯。具體地，聚亞乙基碳酸酯（PPC)。PPC 是在催化劑存在下在高壓下聚合的二氧化碳和環(huán)氧丙烷的共聚物（參見例如，Chen等 人，''Copolymerization of carbon dioxide and epoxides with a novel effective Zn -Ni double-metal cyanide complex,，'Journal of Applied Polymer Science, 107, 2008, 第3871-3877頁）。高純度形式的PPC存在于規(guī)則的交替單元中而骨架中沒有醚鍵 雜質(zhì)。相信PPC通過斷鏈和解鏈機(jī)制分解。由于環(huán)狀單體在熱力學(xué)上優(yōu)于直鏈聚合 物，因此分解在低溫下通過解鏈進(jìn)行（參見Du等人，"Synthesis and degradation behavior of poly (propylenecarbonate)derived from carbon dioxide and propylene oxide"，Journal of Applied Polymer Science，92,2004,第 1840-1846 頁）。在較高的 溫度下，斷鏈與解鏈分解機(jī)制競爭。PPC是對微電子學(xué)具有吸引力的犧牲材料，這是由于 其在惰性和富氧氣氛兩者中潔凈地分解為低分子量產(chǎn)物，而殘留物極少（參見Spencer等 人，"Stabilization of the thermal decomposition of poly (propylenecarbonate) through copper ion incorporation and use in self-patterning,，'Journal of Electronic Materials，40(3),第 1350-1363 頁）。
[0040] 通過分解PPC層來形成腔室，并使分解產(chǎn)物滲透穿過外涂層從而離開腔室。也可 以用作犧牲層的若干其他聚碳酸酯系統(tǒng)在文獻(xiàn)中是已知的。這樣的其他聚碳酸酯系統(tǒng)在通 常不同于PPC的分解溫度的溫度下經(jīng)歷熱分解。這樣的示例性聚碳酸酯包括但不限于，聚 亞乙基碳酸酯（PEC)、聚環(huán)己烷碳酸酯（PCC)、聚環(huán)己烷亞丙基碳酸酯（PCPC)、聚降冰片烯 碳酸酯（PNC)等。應(yīng)進(jìn)一步注意，也可以采用一種或多種這些聚碳酸酯的任意組合以及可 以由其形成的共聚物的任意組合。
[0041] 在本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，還提供了可以用于形成犧牲層的多種聚合物。這樣 的聚合物的實(shí)例包括但不限于，聚降冰片烯、聚醚、聚酯、各種官能化化合物及其組合。聚降 冰片烯可以包括但不限于，烯基取代的降冰片烯（例如，環(huán)丙烯酸降冰片烯）。這些聚合物 中的任意一種或多種還可以與上述的一種或多種聚碳酸酯組合使用。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，犧牲層的另一個(gè)特征是在暴露于適合的輻射時(shí)能夠 形成圖案的能力。因此，任意上述聚合物可以單獨(dú)使用或與適當(dāng)?shù)奶砑觿┙M合使用，只要所 產(chǎn)生的制劑（formulation)可以適合地如上所述進(jìn)行圖案化以及熱分解。
[0043] 已知添加劑如光酸產(chǎn)生劑（PAG)可以加入到聚碳酸酯組合物，如PPC組合物，不 僅用于降低分解溫度還用于圖案化。Fritz等人已使用動(dòng)態(tài)熱重量分析（TGA)顯示不同 的聚碳酸酯在不同的溫度下熱分解。例如，PEC在165°C下分解（50%重量損失），PPC在 210°C下分解且PCC和PCPC共聚物均在275°C下分解。因此，可以根據(jù)所制造的MEMS器件 的預(yù)期使用以及所使用的基底材料的類型來采用不同聚合物以形成犧牲層。參見Fritz等 人，"Polycarbonates as temporary adhesives, ''International Journal of Adhesion &Adhesives, 38(2012)45-49。
[0044] 此外，如上所述，各種其他添加劑/組分可以加入到制劑或組合物中，所述制劑或 組合物用于形成犧牲層，以使可以根據(jù)需要調(diào)整熱分解的曲線和溫度。此外，可以使用其他 添加劑來改變加工性能，其包括提高或降低犧牲聚合物對熱和/或光輻射的穩(wěn)定性。在這 方面，添加劑可以包括但不限于光引發(fā)劑和光酸引發(fā)劑。例如，將適合的PAG加入到聚碳酸 酯中通常降低聚碳酸酯的分解溫度。即，PAG材料熱分解為酸，從而降低聚碳酸酯例如PPC 的分解溫度。當(dāng)暴露于紫外線輻射時(shí)，在較低溫度下產(chǎn)生酸，從而在低至l〇〇°C的溫度下催 化PPC分解。于是，在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，犧牲層還包含PAG。
[0045] 可引起上述結(jié)果的本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何PAG可以用于本發(fā)明中。泛泛地 說，可以用于本發(fā)明的PAG為親核鹵化物（例如，二苯基碘鎗鹽、二苯基氟鎗鹽）和絡(luò)合金 屬鹵化物陰離子（例如，三苯基硫鎗鹽）。示例性的PAG包括但不限于，四（五氟苯基）硼 酸-4-甲基苯基[4-(1-甲基乙基）苯基碘鎗（DPI-TPFPB)、四-(五氟苯基）硼酸三（4-叔 丁基）苯基）硫鎗（TTBPS-TPFPB)、六氟磷酸三（4-叔丁基）苯基）硫鎗（TTBPS-HFP)、 三氟甲磺酸三苯基硫鎗（TPS-Tf)、三嗪（TAZ-101)、六氟銻酸三苯基硫鎗（TPS-103)、 RH0D0SIL?光引發(fā)劑2074(FABA)、三苯基硫鎗雙（全氟甲烷磺?；啺罚═PS-N1)、 二_(對叔丁基）苯基碘鎗雙（全氟甲烷磺?；啺罚―TBPI-N1)、三（全氟甲烷磺 ?；┘谆铮═PS-C1)、二-(對叔丁基苯基）碘鎗（DTBPI-C1)三（全氟甲烷磺酰 基）甲基化物、六氟磷酸二苯基碘鎗、六氟銻酸二苯基碘鎗、六氟磷酸雙（4_(叔丁基）苯 基）碘鎗、六氟銻酸雙（4_(叔丁基）苯基）碘鎗（DTBPI-Tf)、三氟甲烷磺酸二苯基碘鎗、 1，1，2, 2, 3, 3, 4, 4, 4-九氟丁烷-1-磺酸二苯基碘鎗、三氟甲烷磺酸雙（4-(叔丁基）苯基） 碘鎗、1，1，2, 2, 3, 3, 4, 4, 4-九氟丁烷-1-磺酸雙（4-(叔丁基）苯基）碘鎗；及其組合。
[0046] 如果單獨(dú)使用犧牲聚合物而無任何光敏添加劑（如PAG)，則圖案化可以通過任意 其他已知方法進(jìn)行，例如在形成覆蓋犧牲聚合物的圖案化層后進(jìn)行反應(yīng)離子蝕刻（RIE)，或 通過任意其他適合的方法。
[0047] 應(yīng)進(jìn)一步注意，可以基于本發(fā)明的隨后的工藝步驟來適當(dāng)選擇犧牲層。例如，如果 環(huán)氧樹脂材料在注射模塑后用作通常需要約180°C的固化溫度的模塑化合物，則在大約相 同溫度下分解的適合的犧牲材料將同時(shí)允許腔室產(chǎn)生和環(huán)氧樹脂固化。因此，可以采用在 該溫度范圍下分解的犧牲材料，如聚亞乙基碳酸酯（PEC)。有利地，所采用的犧牲材料一般 地顯示類似的物理性質(zhì)但以不同分解溫度為特征。也就是說，例如，PEC和PPC兩者顯示類 似的物理性質(zhì)，但顯示不同的分解溫度。分解溫度可以如上所述進(jìn)一步通過添加劑改變，所 述添加劑如PAG。
[0048] 公開的犧牲組合物或制劑的實(shí)施方案包括但不限于犧牲聚合物和一種或多種正 色調(diào)（positive tone)或負(fù)色調(diào)（negative tone)組分。如上所述，正色調(diào)或負(fù)色調(diào)組分 將輔助犧牲層的圖案化。正色調(diào)組分可以包括如上所述的光酸產(chǎn)生劑。
[0049] 負(fù)色調(diào)組分可以包括產(chǎn)生反應(yīng)物的化合物，所述反應(yīng)物將引起犧牲聚合物的交 聯(lián)。負(fù)色調(diào)組分可以包括化合物，其包括但不限于光敏自由基產(chǎn)生劑。可以使用供選擇的 負(fù)色調(diào)組分，如PAG (例如，在可交聯(lián)環(huán)氧化物官能化系統(tǒng)中）。
[0050] 負(fù)色調(diào)光敏自由基產(chǎn)生劑是當(dāng)暴露于光時(shí)分成兩種或更多種化合物的化合物，其 至少一種是自由基。特別地，負(fù)色調(diào)光引發(fā)劑可以包括但不限于，雙（2, 4, 6-三甲基苯甲 ?；?苯基氧化膦（IRGACURE819，Ciba Specialty Chemicals Inc.) ;2_ 芐基-2-二甲 基氨基-1-(4-嗎啉基苯基）_ 丁酮-1 (IRGA⑶RE369, Ciba) ;2, 2-二甲氧基-1，2-二苯基 乙烷-1-酮（IRGACURE651，Ciba) ;2_甲基-1[4-(甲硫代）-苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮 (IRGACURE907, Ciba);安息香乙醚（BEE, Aldrich) ;2-甲基-4' -(甲硫基）-2-嗎啉基-苯 丙酮；2,2'-二甲氧基-2-苯基-苯乙酮（11^^(^1?1300，(：讓&) ;2,6-雙（4-疊氮基苯亞甲 基）-4-乙基環(huán)己酮（BAC-E)及其組合。
[0051] 光活性化合物如PAG可以犧牲聚合物的重量計(jì)約0. 5%至約5%的量存在。特別 地，PAG可以犧牲聚合物的重量計(jì)約1 %至3%的量存在。
[0052] 犧牲組合物的未被光酸產(chǎn)生劑和犧牲聚合物占據(jù)的剩余百分比（例如，約50%至 約99% )可以一般地由溶劑組成，所述溶劑例如但不限于均三甲苯、N-甲基-2-吡咯烷酮、 碳酸亞丙酯、苯甲醚、環(huán)己酮、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙酸正丁基酯、二甘醇二甲醚、3-乙氧 基丙酸乙酯及其組合。
[0053] 多種技術(shù)可以用于將可熱分解犧牲層施加到基底上，例如，旋轉(zhuǎn)涂布、刮刀涂布、 溉射涂布、層壓、絲網(wǎng)或模板印刷、烙融分配（melt dispensing)、化學(xué)氣相沉積（CVD)和基 于等離子體的沉積系統(tǒng)或任意其他類似的已知技術(shù)。
[0054] 芯片級(jí)封裝
[0055] 應(yīng)理解的是，本文中對MEMS封裝的提及是指釋放機(jī)械結(jié)構(gòu)并在其周圍形成保護(hù) 結(jié)構(gòu)。還應(yīng)理解的是，本文中對芯片級(jí)封裝的提及是指這樣的封裝，其針對向芯片或模具提 供結(jié)構(gòu)和環(huán)境保護(hù)并連同提供封裝用于將該芯片電連接到另一部件（means)的部件。示例 性的芯片級(jí)封裝包括但不限于，單列及雙列封裝、球柵陣列和針柵陣列、引線芯片載體和扁 平包裝（flatpak)，其中這樣的示例性封裝中的每個(gè)包括芯片級(jí)封裝基底。
[0056] 先前，在任何芯片級(jí)封裝之前將這樣的MEMS封裝作為不同的工藝進(jìn)行，從而需要 能夠耐受在芯片級(jí)封裝過程中可能發(fā)生的任何應(yīng)力的結(jié)構(gòu)。有利地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方 案在單一工藝中提供MEMS封裝和芯片級(jí)封裝兩者。
[0057] 外涂層
[0058] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的MEMS封裝工藝可以僅使用犧牲層進(jìn)行。有利 地，實(shí)施方案的該特征可以更適用于這樣的犧牲材料，所述犧牲材料是自身可圖案化的或 可以通過加入適合的添加劑來制成可圖案化的組合物，所述添加劑如以上所述的PAG。還 如上所提及的，犧牲層的這樣的圖案化還可以使用任意已知的光刻和蝕刻技術(shù)來進(jìn)行。此 夕卜，這樣的犧牲材料的特征一般為良好的機(jī)械、化學(xué)和物理性質(zhì)，使得其將耐受如下進(jìn)一步 描述的嚴(yán)格的模塑包封條件。
[0059] 有利地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)一步包括在圖案化犧牲層之前提供覆蓋犧牲層 的第一外涂層。各種有機(jī)/無機(jī)材料和/或化合物可以用作外涂層。用于形成外涂層的外 涂材料的性質(zhì)在腔室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中是重要的。一般地，圍繞腔室的外涂層對MEMS器件提供 機(jī)械保護(hù)、電保護(hù)、化學(xué)保護(hù)和/或環(huán)境保護(hù)。根據(jù)具體的MEMS器件或具體的應(yīng)用，可以希 望不同水平的保護(hù)。一般地，腔室是容納不必是呼吸用空氣的氣體的封閉區(qū)域，并且在一些 實(shí)施方案中，腔室在真空條件下。腔室通常由超結(jié)構(gòu)封閉。
[0060] 一般地，封裝MEMS結(jié)構(gòu)以確保保護(hù)器件不受工作環(huán)境影響且保護(hù)環(huán)境不受器件 材料和操作影響。例如，一個(gè)水平的保護(hù)提供保護(hù)以免干擾其他機(jī)械結(jié)構(gòu)或物體，以確保 MEMS結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)完整性。在該類型的封閉中，外涂層可以由可以耐受MEMS器件的特定操作 環(huán)境的一般嚴(yán)格性的材料制成。另外的額外水平的保護(hù)可以進(jìn)一步提供保護(hù)以免暴露于氧 或水（例如，密閉式封閉）。因此，對于該類型的保護(hù)，外涂層通常由在空氣腔室周圍提供氣 密性密封的金屬材料制成。此外，一些外涂層還可以提供額外水平的保護(hù)，所述保護(hù)進(jìn)一步 提供保護(hù)以免暴露于任何外部氣體。對于此最后水平的保護(hù)，在空氣腔室內(nèi)部產(chǎn)生真空并 且外涂層通常由維持空氣腔室內(nèi)部的真空的金屬材料制成。還可以希望的是，外涂層能夠 允許由犧牲層的分解形成的分解氣體和/或產(chǎn)物滲透和/或穿過。此外，在本發(fā)明的一些 實(shí)施方案中，還可有利的地提供第二外涂層，所述第二外涂層可以包封圖案化的犧牲層和 基底的覆蓋部分。
[0061] 因此，根據(jù)所制造的MEMS的類型，許多材料可以用作外涂層。適合用作外涂 層的示例性的聚合物、化合物和/或材料包括但不限于混雜的無機(jī)/有機(jī)介電化合物， 如多面體寡聚倍半硅氧烷（P0SS)。許多P0SS材料在文獻(xiàn)中是已知的，且所有這樣的 單體和/或聚合化合物可以用作本發(fā)明的外涂層。P0SS的特征是感興趣的膜特性，并 且具有剛性氧化硅籠，所述剛性氧化硅籠具有可用于交聯(lián)的官能化的有機(jī)側(cè)基。這樣 的P0SS的實(shí)例為環(huán)氧環(huán)己基多面體寡聚倍半硅氧烷（EP0SS)。適用作外涂層的其他 材料包括聚酰亞胺、聚降冰片烯、環(huán)氧樹脂、苯并環(huán)丁烯基聚合物、聚酰胺和聚苯并噁唑 (ΡΒ0)。許多這些材料有市售。例如，各種聚酰亞胺可以購買：Pyralin PI-2540、PI-2555、 PI-2611、PI-2734、PI-2771 和 HD4000 (HD Microsystems, Parlin，NJ) ;Photoneece DL-lOOO(Toray)和 PWDC_1000(Dow Corning, Midland MI)?？傻玫礁鞣N聚降冰片烯， 如 Avatrel EPM、Avatrel2090P 等（Promerus LLC，Brecksville，0H)。商業(yè)環(huán)氧樹 脂尤其包括3化82025(]\^(^〇吐6111&)印.，他￥丨〇11，嫩）。苯并環(huán)丁烯基聚合物有市售， 如 Cyclotene3022_63(Dow Chemical, Midland MI)。PBO 有市售，如 Sumiresin Excel CRC-8650(Sumitomo Bakelite, Japan)。外涂層還可以使用上述技術(shù)沉積在基底上，所述技 術(shù)例如，旋轉(zhuǎn)涂布、刮刀涂布、濺射涂布、層壓、絲網(wǎng)或模板印刷、化學(xué)氣相沉積（CVD)、基于 等離子體的沉積系統(tǒng)等。
[0062] 有利地，已發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)涂布、光敏、混雜的無機(jī)/有機(jī)介電質(zhì)如EP0SS充當(dāng)有效的外 涂材料的用途。此外，現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)EP0SS的光可限定的介電形式可以通過將光引發(fā)的催化 劑加入到EP0SS來產(chǎn)生。EP0SS可以溶于均三甲苯以制備40wt. %或60wt. %的溶液。以 lwt. %的EP0SS加入碘鎗光酸產(chǎn)生劑且以0. 33wt. %的EP0SS加入敏化劑以便于使制劑在 365nm下是光敏的。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的該方面，犧牲層的圖案化包括首先圖案 化第一外涂層并將第一外涂層的圖案轉(zhuǎn)移到犧牲層。
[0063] 有利地，已發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在通過利用EP0SS可能容易地圖案化犧牲材料如聚亞乙基碳酸 酯（PPC)而無需將添加劑包括在犧牲材料中或僅除去用于圖案化該犧牲層的層。因此， EP0SS可以保持為外涂層以提供結(jié)構(gòu)剛性。如所述的，EP0SS是混雜的有機(jī)/無機(jī)介電質(zhì)，其 具有感興趣的機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性以在電子器件的微制造中用作永久介電質(zhì)。有利地，通過 利用EP0SS來圖案化PPC并且作為腔室外涂材料，使工藝步驟的數(shù)量降低并因此使封裝的 成本降低。有利地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案還可以提供由犧牲層（例如，PPC)/外涂層（例 如，EP0SS)/保護(hù)層（例如，金屬）組成的三材料系統(tǒng)，以產(chǎn)生可以容納在晶片級(jí)上的一系 列MEMS器件的腔室，不論器件尺寸和功能如何。
[0064] 在本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，第一外涂層在圖案化犧牲層后去除，其中該去除是 使用本領(lǐng)域的任意已知方法來實(shí)現(xiàn)的以去除這樣的圖案化的外涂層。一般地，該去除工藝 涉及干法或濕法蝕刻工藝。一種這樣的工藝為使用適于當(dāng)激發(fā)時(shí)產(chǎn)生等離子體的干法或等 離子蝕刻（例如，反應(yīng)離子蝕刻（RIE))，其中該等離子體提供顯示在外涂層和犧牲層的材 料之間的足夠的選擇性的蝕刻。
[0065] 在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，第一外涂層由環(huán)氧環(huán)己基多面體寡聚倍半硅氧烷 (EP0SS)形成。犧牲層和外涂層的厚度可以針對希望的MEMS器件進(jìn)行調(diào)整。于是，可以 形成犧牲層和外涂層的各種厚度。例如，在一些實(shí)施方案中，犧牲層的厚度為約Ιμπι至約 ΙΟμπι。在一些其他實(shí)施方案中，犧牲層的厚度為約2μπι至約7μπι。
[0066] 在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，第一外涂層的厚度為約0. 1 μ m至約3 μ m。在其他實(shí) 施方案中，第一外涂層的厚度為約〇. 5μπ?至約2μπ?。
[0067] 在具有第二外涂層本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，該外涂層的厚度為約0. 1 μ m至約 3μηι ;而在其他實(shí)施方案中，該第二層的厚度為約0. 5μηι至約2μηι。
[0068] 模塑化合物
[0069] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案制備的MEMS器件可以最終使用適合的模塑化 合物包封。可以注射模塑和/或擠壓模塑的任何材料可以用于這樣的包封。這樣的適合的 材料包括任意已知的熱塑性和/或熱固性材料。這樣的材料的實(shí)例包括但不限于，聚酯、聚 酰胺、聚醚、聚醚酮、聚酰亞胺、聚亞苯基硫醚、環(huán)氧樹脂及其組合。這樣的模塑化合物可以 有利地包含某些無機(jī)填充材料，如玻璃、滑石、炭黑等，以增強(qiáng)所包封的MEMS器件的機(jī)械性 能。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，所利用的模塑化合物為環(huán)氧化合物。
[0070] 在本發(fā)明的一些包封實(shí)施方案中，模塑化合物的厚度為約0. 1mm至約5mm ;而在其 他這樣的包封實(shí)施方案中，模塑化合物的厚度為約0. 2mm至約2mm。
[0071] 模塑
[0072] 本文描述的腔室系統(tǒng)還具有根據(jù)封裝要求來改變圍繞腔室的超結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度的靈 活性。例如，如先前所述的，引線框架封裝通常包括在高壓下模塑包封劑。一般地，這樣的 高壓模塑是使用擠壓模塑、注射模塑或轉(zhuǎn)移模塑之一實(shí)現(xiàn)的。注射模塑工藝迫使模塑化合 物（例如，環(huán)氧樹脂模塑化合物，EMC)在模具中圍繞器件。這是用于芯片封裝的更傳統(tǒng)的 工藝且使用高模塑壓力（例如，l〇MPa)。擠壓模塑工藝僅模塑器件的頂側(cè)并使用比注射模 塑更低的壓力（例如，4至lOMPa)。擠壓模塑通常用于芯片堆疊封裝。有利地，上述任一封 裝方法提供在模塑工藝過程中的犧牲材料的原位分解。這對于大的半密閉引線框架是尤其 有用的。新的芯片級(jí)封裝在模塑工藝過程中保留犧牲材料，并且一旦包覆模塑材料為剛性 的時(shí)，就在固化步驟中進(jìn)行分解步驟（腔室形成）以防止腔室塌陷。原位方法允許用于密 閉式密封不是必須的一系列封裝器件的非常大的通道和腔室的模塑和釋放。對于需要密閉 式腔室的實(shí)施方案，在模塑后，任意前述封裝可以使用另外的材料外涂以實(shí)現(xiàn)密閉，所述材 料通常為金屬。
[0073] 一般地，模塑是通過在約160°C至約200°C的溫度和約8MPa至約12MPa的注射表 壓的注射模塑進(jìn)行的。
[0074] 在本發(fā)明的工藝的另一個(gè)實(shí)施方案中，犧牲層在約180°C至約250°C的溫度下分 解。一般地，犧牲聚合物的分解以低速率并在穩(wěn)定溫度范圍下進(jìn)行，以確保形成無碎屑腔室 并同時(shí)通過滲透或通過其他機(jī)制從外涂層去除分解氣體。因此，如果使用更高的分解溫度， 則犧牲層以更快的速率分解，在以下實(shí)施例中更加詳細(xì)地討論該方面。
[0075] 在根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，進(jìn)一步提供了晶片級(jí)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)器 件封裝和用于制備該器件的方法。各種已知的MEMS器件、微流體器件和微反應(yīng)器可以通過 本發(fā)明的方法制備。示例性的器件包括但不限于，電容諧振器、變?nèi)萜?、加速?jì)、回轉(zhuǎn)儀、壓 電相關(guān)器件等。在一些這樣的實(shí)施方案中，封裝和/或制備的MEMS器件為電容諧振器。在 本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，封裝和/或制備的MEMS器件為加速計(jì)。在其他實(shí)施方案中，封裝 和/或制備的MEMS器件為回轉(zhuǎn)儀。在本發(fā)明的又其他實(shí)施方案中，封裝和/或制備的MEMS 器件為電容諧振器或壓電相關(guān)器件。
[0076] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，進(jìn)一步提供了晶片級(jí)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)器件封 裝，其包括：
[0077] a)具有獨(dú)立可移動(dòng)微機(jī)電結(jié)構(gòu)的基底；
[0078] b)圍繞所述獨(dú)立可移動(dòng)微機(jī)電結(jié)構(gòu)的腔室；所述腔室如所述的可以是"氣體腔 室"、"空氣腔室"或僅為真空；
[0079] c)置于所述腔室周圍的一個(gè)或多個(gè)毗鄰的外涂層；和
[0080] f)包封所述基底的至少部分的模塑化合物，其中所述腔室是通過圖案化的犧牲層 的原位熱分解形成的。
[0081] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的晶片級(jí)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)器件封裝包 括電容諧振器。
[0082] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，還提供了晶片級(jí)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)器件封裝，其 包括：
[0083] a)具有獨(dú)立可移動(dòng)微機(jī)電結(jié)構(gòu)的基底，所述基底使用模塑化合物包封；和 [0084] b)圍繞所述獨(dú)立可移動(dòng)微機(jī)電結(jié)構(gòu)且接觸所述模塑化合物的腔室。
[0085] 通過以下實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，所述實(shí)施例是出于說明目的提供的，絕不是 限制本發(fā)明的范圍。 實(shí)施例
[0086] 使用Bosch法在100mm直徑硅晶片中蝕刻深溝槽。這些溝槽類似于且代表實(shí)際電 容和壓電MEMS器件。溝槽寬度在2至6 μ m之間變化且溝槽深度為約6 μ m。根據(jù)器件的類 型將每個(gè)器件放置于2至6個(gè)溝槽中，且每個(gè)晶片具有數(shù)百個(gè)器件。然后使用PPC或PEC 作為犧牲層且使用EP0SS作為外涂材料系統(tǒng)來進(jìn)行晶片級(jí)封裝。完成封裝步驟后，使用金 剛石鋸切割晶片并使用掃描電子顯微鏡（SEM)、納米壓痕和用于金屬粘附的帶測試來進(jìn)行 表征。
[0087] 參照圖1，其顯示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的工藝流程。最初將PPC旋轉(zhuǎn)涂布到硅 溝槽上（圖1(a))并在100°C下在熱板上軟烘烤5分鐘。對于更深和更寬的溝槽，需要若干 旋轉(zhuǎn)涂布步驟。烘烤后，PPC厚度在3至4 μ m之間變化。對于圖案化PPC，以4000rpm旋轉(zhuǎn)涂 布EP0SS，產(chǎn)生0. 6 μ m厚的膜（圖1 (b))。將EP0SS在85°C下預(yù)烘烤5分鐘，在365nm下圖案 化并且在85°C下后烘烤5分鐘。使用異丙醇噴霧顯影EP0SS (圖1 (c))。使用6 % CHF3和94% 〇2等離子體反應(yīng)性離子蝕刻PPC，所述6 % CHF3和94% 02等離子體產(chǎn)生24的PPC/EP0SS蝕 刻速率選擇性（圖1 (d))。PPC蝕刻速率為0. 66 μ m/min (圖1 (e))。然后將外涂EP0SS旋轉(zhuǎn) 涂布為3至6 μπι的厚度并圖案化（圖1(f))。根據(jù)第一 EP0SS層對其進(jìn)行烘烤。最后，使用如 在Wu, X.等人，"Fabrication of microchannels using polynorbornene photosensitive sacrificial materials，'，Journal of The Electrochemical Society, 150 (9), 2003,第 H205-H213頁中描述的工序，使用逐步上升速率（ramp-rate)在氮?dú)猓∟2)環(huán)境中在240°C下 分解PPC4至10小時(shí)。晶片在金屬化之前經(jīng)歷短期氧等離子體以改進(jìn)金屬與EP0SS粘著。 使鋁蒸發(fā)至0.7-2 μπι的厚度并圖案化以暴露電極區(qū)域（圖1(g))。對于更剛性的外涂層， 使用銅（1至3μπι)代替鋁。鈦（50nm厚）充當(dāng)銅金屬外涂層的粘著層。表1列出了不同 的腔室類型及尺寸和外涂層厚度。
[0088] 表 1
[0089]
【權(quán)利要求】
1. 一種用于制造晶片級(jí)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)器件封裝的方法，其包括： a) 提供具有獨(dú)立可移動(dòng)微機(jī)電結(jié)構(gòu)的基底； b) 形成覆蓋所述基底的可熱分解犧牲層，其中所述犧牲層基本上包封所述獨(dú)立可移動(dòng) 微機(jī)電結(jié)構(gòu)； c) 圖案化所述犧牲層； d) 任選地形成毗鄰的第二外涂層，所述第二外涂層包封所述圖案化的犧牲層并覆蓋所 述基底的部分； e) 任選地將所述基底結(jié)合到芯片級(jí)封裝支撐件； f) 在第一溫度下在第一時(shí)間段內(nèi)使用模塑化合物包封所述基底，且如果存在則包封所 述芯片級(jí)封裝支撐件，其中所述犧牲層基本上保持存在；和 g) 在第二溫度下固化所述模塑化合物，使得所述圖案化的犧牲層熱分解以形成圍繞所 述獨(dú)立可移動(dòng)微機(jī)電結(jié)構(gòu)的腔室。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基底包括硅材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述基底為硅晶片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基底包括非硅材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述犧牲層由選自以下的材料形成：聚碳酸酯、聚 降冰片烯、聚醚、聚酯及其組合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述犧牲層由選自以下的聚碳酸酯形成：聚亞丙 基碳酸酯（PPC)、聚亞乙基碳酸酯（PEC)、聚環(huán)己烷碳酸酯（PCC)、聚環(huán)己烷亞丙基碳酸酯 (PCPC)、聚降冰片烯碳酸酯（PNC)及其組合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述犧牲層由聚亞丙基碳酸酯（PPC)形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述犧牲層由聚亞乙基碳酸酯（PEC)形成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述犧牲層還包含光酸產(chǎn)生劑 (PAG)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述光酸產(chǎn)生劑（PAG)為二苯基碘鎗鹽或三苯基 硫鐵鹽。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中光酸產(chǎn)生劑（PAG)選自：四（五氟苯基）硼酸 4-甲基苯基[4-(1-甲基乙基）苯基碘鎗（DPITPFPB)、四-(五氟苯基）硼酸三（4-叔丁基 苯基）硫鎗（TTBPS-TPFPB)和六氟磷酸三（4-叔丁基苯基）硫鎗（TTBPS-HFP)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括在圖案化犧牲層之前提供覆蓋所述犧牲層 的第一外涂層，其中所述第一外涂層由選自以下的聚合物形成：環(huán)氧環(huán)己基多面體寡聚倍 半硅氧烷（EPOSS)、聚酰亞胺、聚降冰片烯、環(huán)氧樹脂、苯并環(huán)丁烯基聚合物、聚酰胺和聚苯 并噁唑（PBO)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中圖案化所述犧牲層包括首先圖案化所述第一外 涂層并將所述第一外涂層的圖案轉(zhuǎn)移到所述犧牲層。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在所述犧牲層的所述圖案化之后去除所述第一 外涂層。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一外涂層由環(huán)氧環(huán)己基多面體寡聚倍半 硅氧烷（EPOSS)形成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述犧牲層具有約1 μ m至約10 μ m的厚度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一外涂層具有約0. 1 μ m至約3 μ m的厚 度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二外涂層具有約0. 1 μ m至約3 μ m的厚 度。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模塑化合物具有約0. 1mm至約5mm的厚度。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模塑化合物具有約0. 2mm至約2mm的厚度。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的方法，在其中所述模塑化合物為環(huán)氧化合物。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模塑通過注射模塑在約160°C至約200°C的 溫度及在約8MPa至約12MPa的注射表壓進(jìn)行。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述犧牲層在約180°C至約250°C的溫度分解。
24. -種晶片級(jí)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)器件封裝，其由根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制成。
25. -種電容諧振器，其根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法封裝。
26. -種晶片級(jí)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)器件封裝，其包括： a) 基底，其具有獨(dú)立可移動(dòng)微機(jī)電結(jié)構(gòu)； b) 腔室，其圍繞所述獨(dú)立可移動(dòng)微機(jī)電結(jié)構(gòu)； c) 一個(gè)或多個(gè)毗鄰的外涂層，其置于所述腔室周圍；和 f)模塑化合物，其包封所述基底的至少部分，其中所述腔室通過圖案化的犧牲層的原 位熱分解形成。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的晶片級(jí)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)器件封裝，其包括電容諧振器。
28. -種晶片級(jí)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)器件封裝，其包括： a) 基底，其具有獨(dú)立可移動(dòng)微機(jī)電結(jié)構(gòu)，所述基底使用模塑化合物包封；和 b) 腔室，其圍繞所述獨(dú)立可移動(dòng)微機(jī)電結(jié)構(gòu)且接觸所述模塑化合物。
【文檔編號(hào)】B81C1/00GK104093662SQ201280060077
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月7日
【發(fā)明者】P·A·科爾, R·薩哈, N·弗里茲 申請人:佐治亞技術(shù)研究公司