[发明专利]MEMS器件和制造MEMS器件的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于制造微机电系统（MEMS）器件的系统和方法。

背景技术

在过去几年中，对较小电子外形因数和功率消耗以及增加的性能的期望已经推动了MEMS器件的集成。特别地，MEMS扩音器可能变得越来越小，因为诸如蜂窝电话、膝上型电脑以及平板电脑的电子器件变得越来越小。

MEMS扩音器的性能方面的特征是MEMS器件本身的尺寸和在制造过程期间产生的MEMS扩音器中的应力。

发明内容

根据本发明的实施例，一种用于制造MEMS器件的方法包括在基板的第一主表面上形成MEMS堆叠、在基板的第二主表面上形成聚合物层并在聚合物层和基板中形成第一开口，使得第一开口邻接MEMS堆叠。

根据本发明的另一实施例，MEMS器件包括聚合物层、设置在聚合物层上的基板和设置在基板上的MEMS堆叠。MEMS器件还包括设置在聚合物层中的第一开口和设置在基板中的第二开口，使得第二开口邻接MEMS堆叠和第一开口。

根据本发明的另一实施例，一种模块包括MEMS器件载体、MEMS器件和将MEMS器件载体与MEMS器件相连的粘合剂。该MEMS器件包括光致抗蚀剂层、设置在该光致抗蚀剂层上的基板，该基板具有正面和背面、设置在基板的正面上的MEMS堆叠和从基板的背面连接MEMS堆叠的开口。

附图说明

为了更透彻地理解本发明及其优点，现在对结合附图进行的以下描述进行参考，在所述附图中：

图1a—1i示出了用以制造MEMS器件的方法的实施例；

图2a—2j示出了用以制造MEMS器件的方法的另一实施例；

图3a—3h示出了用以制造MEMS器件的方法的另一实施例；

图4a—4c示出了MEMS器件的实施例；

图5a—5c示出了MEMS器件的另一实施例；以及

图6a—6d示出了MEMS器件的另一实施例。

具体实施方式

下面详细讨论目前优选实施例的形成和使用。然而，应当认识到，本发明提供了许多能够在多种特定背景下具体实施的可应用的发明构思。所讨论的特定实施例仅仅说明形成和使用本发明的特定方式，并且不限制本发明的范围。

将相对于特定背景下、即硅扩音器制造过程的实施例来描述本发明。然而，本发明的实施例还可以应用于其他扩音器制造过程或其他MEMS制造过程。

硅扩音器晶片通常在正面被处理以形成膜片和背板，并且从背面被处理以形成背腔。背腔的形成要求在时间上缓慢、不精确且昂贵的干法蚀刻步骤。常规晶片包括400 μm至675 μm的厚度。

在一个实施例中，MEMS制造过程包括薄MEMS晶片或基板。在一个实施例中，聚合物层被设置在薄MEMS晶片或基板上。在一个实施例中，负或正光致抗蚀剂被设置在薄MEMS晶片或基板上。负或正光致抗蚀剂被结构化且在负或正光致抗蚀剂中和在薄MEMS晶片的基板中形成开口。在一个实施例中，MEMS器件包括聚合物层、负光致抗蚀剂或正光致抗蚀剂层。

优点是薄MEMS器件或MEMS晶片被聚合物、负光致抗蚀剂层或正光致抗蚀剂层稳定。另一优点是当被放置在器件载体上时，减小了薄MEMS器件中的机械应力。

图1a—1i示出用以制造MEMS器件的方法的实施例。图1a示出了包括具有设置在其上面的MEMS堆叠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堆叠120包括作为层堆叠的顶层的膜片121、背板123和膜片121与背板123之间的牺牲层122。替换地，MEMS堆叠120包括作为层堆叠的顶层的背板123和接近于基板110的膜片121。MEMS器件105可以是MEMS扩音器或硅扩音器。

在一个实施例中，MEMS器件105可以包括换能器。该换能器可以是诸如压力传感器、加速度计或RF MEMS的传感器。MEMS器件105可以是独立器件，或者替换地可以包括附加器件。例如，MEMS器件105可以包括集成电路（IC）或前置放大器和输入/输出端子。

基板110可以包括诸如硅或锗的半导电材料、诸如SiGe、GaAs、InP、GaN或SiC的化合物半导体。替换地，基板110可以包括诸如玻璃或陶瓷的有机材料。MEMS晶片100可以包括400 μm至700 μm的标准厚度。图1a可以示出正面处理已经结束之后的MEMS晶片100。