[发明专利]挠性传感器单元的制备方法、所制得的挠性传感器单元及含该传感器单元的数组

说明书

技术领域

本发明是关于一种挠性传感器单元的制备方法，特别是关于从晶圆制造挠性传感器单元的方法，该晶圆上已制备多个传感器结构。本发明也揭示一种根据上述方法所制得的挠性传感器的新颖结构，以及含有该挠性传感器的数组。

背景技术

侦测器与传感器在应用上通常必须与信号控制电路及信号驱动电路连接。业界对于将上述电路与传感器集成在同一基板上，以减少寄生电性组件、提高信号噪声比、管理在大型数组中的数组元素的位址、减少互连及封装的复杂度乃至成本，以及降低整体微系统的尺寸等，有殷切的需求。在各种集成传感器与电路的技术中，不论是在制作该集成电路之前、之后或同时集成，最佳作法乃是利用现成的集成电路生产线，以及现有的用来制造传感器装置的材料层，其后只要利用多个后处理步骤再作加工，即可完成制作的方法。这是因为上述工艺可在标准IC厂中执行，而无需另外开发定制化(customer-design)的工艺。

传感器在封装时除了提供作为标准IC封装的传统的装置护封及电气导线以外，还必须能够提供传感器对物理环境的接口，或将该传感器维持在特定条件下，例如在制作惯性传感器时即必须形成严密的气密腔体，在制作压力传感器时则必须形成裸露的薄膜等等。因此，传感器的封装比起传统IC封装成本较为昂贵。如果能够对传感器作晶圆等级(wafer-level)的封装，将可以降低封装的成本，因为这种做法可以利用类似于在微型制造中使用的工艺技术，以批量制造过程提供传感器对物理环境的接口、维持传感器操作条件、提供装置的护封，以及提供电器导线。这种封装技术必须能够与传感器的装置及微系统兼容。

此外，在许多应用场合中，例如医学植入、内视镜诊断工具，或在使用于弯曲或柔软表面等环境的装置，该封装后的智能型传感器必须具备相当的挠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新颖的挠性传感器单元的制备方法。

本发明的目的也在于提供一种用来制备挠性传感器单元，并能使用标准IC制备过程的方法。

本发明另一目的在于提供一种用来制备挠性传感器单元，以能完成其护封与包装过程的方法。

本发明另一目的也在于提供一种挠性传感器单元的新颖结构。

本发明另一目的也在于提供一种依据IC制作过程而制备、后处理及封装的挠性传感器单元。

本发明另一目的也在于提供一种利用本发明的方法制备的挠性传感器单元所形成的数组。

本发明另一目的也在于提供一种依据IC制作程序制备、后处理及封装的挠性传感器单元所形成的数组。

本发明提供一种传感器结构的后处理的方法。该传感器结构主要包括：基板；金属-氧化物层；位于该金属-氧化物层内的至少一个网状结构；以及电气导线，其包括至少一个第一接触片，位于该金属-氧化物层内。在本发明多数应用场合中，是在一个基板上制备多数的该传感器，该基板可为硅基板，特别是SOI(silicon on insulator)基板。

根据本发明的一方面，本发明的后处理方法包括下列步骤：

蚀刻该金属-氧化物层以释放(release)该网状结构；

在该网状结构上形成一密封层；

在该金属-氧化物层上形成第一挠性材料层；及

除去该基板的相当厚度，该除去的厚度足使该传感器结构具有挠性。

在本发明的实施例中，该基板是以蚀刻方法除去厚度，特别是以研磨工艺除去厚度。而且在该实施例中，该基板是实质上全部除去。

根据本发明另一方面，该后处理方法包括：

在该传感器结构的金属-氧化物层上形成第一挠性材料层；

裸露金属-氧化物层中含有网状结构的区域；

蚀刻金属-氧化物层以释放该网状结构；

在网状结构上形成一密封层；及

除去基板的相当厚度，使传感器结构具有挠性。

与前述相似，该基板可以利用蚀刻，特别是研磨工艺除去厚度。同时，该基板也可实质上全部除去。

除去该基板后，在裸露的金属-氧化物层上，也可形成第二挠性材料层。在形成第一挠性材料层后，可能必须将电气导线的接触片加以裸露。与此相同，在形成第二挠性材料层后，也可能必须将该电气导线的第二接触片加以裸露。