[发明专利]对于微型装置的抗粘连材料的原位应用

说明书

技术领域

本公开涉及微型装置。

背景技术

对于微型装置例如集成电路和微型机电系统(MEMS)的制造，确保可靠性 和产出率是两个决定性的任务。典型地，在制造微型装置中，在半导体晶片上 制造多种微型装置。然后半导体晶体晶片分离成为每个包含一个或更多单独微型装 置的单个单元片(die)。为了在周围环境中涉及(on)单个单元片的品质保证， 常常测试微型装置的电气和光学性能。为了测试目的，电和光学信号需要适当 地输入到每个微型装置中的电路中。来自微型装置的输出电和光学信号需要适 当地检测和测量以分析微型装置的功能性能。在测试和处理微型装置期间，微 型装置必须不被在周围环境中的灰尘和污染物质污染。电和光学的输入和输出， 还有从环境保护微型装置，在当设计对于微型装置的封装时更需要考虑全部。 在增加的微型装置的复杂性和测试要求的条件下，存在对于微型装置的改进单 元片封装的需要。

对于MEMS的共同的问题是在操作时可彼此接触的元件之间的粘连 (stiction)。例如，建立在基板上的微型镜可包括可倾斜镜片。能通过静电力驱 动微型镜以关于轴倾斜。镜片能倾斜到两个位置：一“开”位置，其中微型镜片 引导入射光到显示装置，以及一“关”位置，其中微型镜片引导入射光远离显示 装置。镜片可通过机械挡块停止在“开”或“关”位置使得可以将镜片的取向可精 确地确定在这两个位置。对于有些微型镜装置，停止在“开”或“关”位置的镜片 必须能够克服镜和挡块(stop)之间的粘连。在镜片的响应中的延迟可小于在 要求镜很快响应的环境中的最佳值。

发明内容

在一个概括的方面，本发明涉及用于应用抗粘连材料到在基板上的微型装 置的方法。该方法包括在封装装置的表面或基板的表面引入抗粘连材料，其中 微型装置包括第一元件和第二元件，并且第一元件是可移动的并且配置以接触 第二元件；密封至少部分封装装置到基板的表面以形成用于封装微型装置和抗 粘连材料的室；汽化抗粘连材料；以及汽化抗粘连材料后，在第一元件的表面 或第二元件的表面沉积抗粘连材料以阻止第一元件和第二元件间的粘连。

方法的实现可包括下列各项的一个或多个。密封步骤可包括应用粘合剂到 封装装置或到基板的表面；应用粘合剂后，把封装装置和基板的表面用其间的 粘合剂集合在一起；以及当把封装装置和基板的表面集合在一起后，固化粘合 剂。可选择地，密封步骤可包括通过等离子体表面活性结合将至少部分封装装 置结合到基板的表面。密封步骤可包括在真空环境中密封部分封装装置到基板 的表面以形成用于封装微型装置和抗粘连材料的至少部分排空的室。汽化步骤 可包括加热抗粘连材料。汽化步骤可在密封步骤之后。沉积抗粘连材料的步骤 可包括在微型装置的基本上整个表面上沉积抗粘连材料。

在另一概括的方面，本发明涉及微机械系统，包括：基板；在基板上的微 型装置，其中微型装置包括第一元件和第二元件，并且第一元件是可移动的并 且以接触第二元件配置；在第一元件的表面或第二元件的表面上涂覆抗粘连材 料以阻止第一元件和第二元件间的粘连；以及封装装置与基板的表面结合以形 成用于封装微型装置的室。可在450℃以下的温度汽化抗粘连材料。可在300℃ 以下的温度汽化抗粘连材料。汽化步骤可包括蒸发抗粘连材料，升华抗粘连材 料，或者它们的结合。

系统的实现可包括下列各项的一个或多个。抗粘连材料可包括3，3，3三 氟丙基甲基二氯硅烷(PMDCS)，十三烷氟代-1，1，2，2-四氢化辛烷三氯硅烷 (FOTS)，十七烷氟代-1，1，2，2-四氢癸基三氯硅烷(FDTS)，十二烷基三氯硅烷 (DDTCS)，二甲基二氯硅烷(DDMS)，乙烯基十一基三氯硅烷(V11TCS)， 氨丙基三甲氧硅烷(APTMS)，环氧化物，异丁烯氧，顺丁烯二酰抱亚胺聚乙 烯乙二醇(mPEG)，或者巯基硅烷中的一个或多个。

第二元件相对于基板可为固定的。第一元件可被配置以响应外部电信号倾 斜的可倾斜微型镜片。封装装置可包括封装盖。至少部分封装盖可对可见光透 明。封装装置可包括多个间隔壁，其每个从封装盖延伸并且包括至少一个配置 以密封到基板表面的表面。