功率覆蓋結構及其製作方法
2023-07-03 07:39:11 1
專利名稱：功率覆蓋結構及其製作方法
技術領域：
本發明的實施例通常涉及MEMS (微機電系統)，並且具體地說涉 及高電流容量MEMS器件。
背景技術：
半導體器件，例如雙極結型電晶體(BJT)和金屬氧化物半導體場 效應電晶體(M0SFET),可以被控制為基本不導電的狀態("斷開"、 "開路"或不導電)以及被控制為基本導電的狀態("接通"、"閉 合"或導電)。響應於控制信號，這些器件可以用作使負栽與電源連 接和斷開的開關。由於消耗由電源提供的功率的斷開狀態的漏電流和 接通狀態電阻，目前發展水平的電晶體開關並不呈現理想的開關特性。MEMS (微機電系統)器件包括形成在襯底材料上的集成微器件， 例如機械部件。尺寸從納米到毫米範圍的MEMS器件可以在微米尺度 (micro scale)上傳感、控制、開關以及啟動。與常規機械系統相比， 使用MEMS器件減小了機械和電系統的尺寸和重量。電部件可以使用集 成電路加工技術形成在與機械MEMS器件相同的矽晶片上。在特定應用中模仿機械開關的操作的MEMS開關期望優於半導體開 關。不像沒有移動部件的固態開關，MEMS開關通過響應於控制信號的 執行器的運動在物理上斷開和接通連接到開關接觸點的電路。由於執 行器操作在接觸點之間產生空氣隙，MEMS開關在斷開情形下呈現高隔 離(高阻抗)以及基本為零的漏電流。在接通情形下的插入損失比使 用半導體開關時少。作為功率和信號頻率的函數的電流響應，MEMS開 關也顯示得比半導體開關更線性。MEMS器件的製作採用與集成電路的製作中所利用的工藝步驟相類 似的工藝步驟。具體地說，MEMS微結構包括在襯底表面例如矽晶片表 面上沉積和圖案化薄膜的步驟。(具有微米或更小量級的厚度)並且 被形成為層或子層的普通薄膜材料包括但不限於二氧化矽、氮化矽、 多晶矽、非晶矽、金屬、金屬合金、碳以及矽化物。在高輸入/輸出電流應用中工作的MEMS開關和繼電器受到傳統半導體器件互連和封裝方法例如線接合(wire bonding)、雙列直插高 端封裝、倒裝晶片等的挑戰。應當將高功率/高電流MEMS開關的輸入 和輸出端製造成能承受電流和由此產生的熱。常規的集成電路線接合 不能成功地運送這些高電流。在倒裝晶片結構中MEMS器件利用的通過 晶片的通路也並不一定滿足特定MEMS開關應用要求的高功率。圖1A和IB示出現有技術的MEMS開關10，該現有技術的MEMS開 關10包括漏極12、柵極14以及連接到橫梁(懸臂)18的源極16。在 柵極14和源極16之間施加電壓在柵極14和橫梁18之間產生靜電力， 使橫梁18變形為與漏極12接觸以閉合源/漏路徑。典型MEMS開關的 尺寸是約IOO微米乘以約100微米 假定開關的微尺度尺寸，通過開 關元件的10 mA的典型電流可以產生差不多1E8 A/mZ的電流密度，因 為有效接觸面積是約IO微米乘以IO微米(大約是總接觸面積的10%)。 當在高電流應用中使用時，需要每個開關元件運送在大約100 mA到1 A 範圍內的電流，產生大約1E9 A/m2到1E10 A/m2的電流密度。在特定 普通開關中，有效接觸面積是約1微米乘以1微米，對於10 mA的電 流產生大約1E10 A/m2的電流密度。MEMS開關10的熱誘發失效模式包括粘附和摩擦力、微焊接以及橫 梁蒸發。靜電力和範德華力能夠在漏極12和橫梁18之間產生永久粘 附，使開關永久保持在閉合位置。在微焊接失效中，跨越漏極12和橫 梁18之間的間隙的高電場強度導致空氣隙被擊穿。所得到的放電使接 觸永久熔化。當大電流流過閉合的開關元件時也可能發生漏極12和橫 梁18的微焊接。在高電流下，導電元件的電遷移也可能降低開關的可 靠性。由於這些失效模式中的一個或多個引起的開關失效的可能性隨 著開關電流的增加而增加。根據現有技術的技術，圖U和1B的MEMS開關10被形成在具有 常規導電通路的半導體襯底中，該通路將電流(和熱)從結構元件運 送到接合焊盤層。在線接合封裝工藝中，接合線將每個接合焊盤連接 到相應的焊盤或在下一級封裝的導電元件，通常是印刷電路板。在倒 裝晶片封裝工藝中，焊料凸起被附著到MEMS器件本體上的接合焊盤； 利用焊料回流工藝，這些凸起被附著到印刷電路板上的相應焊盤。不利地是，接合線將不期望有的電感加入MEMS開關電路中。此外， 當在高電流應用中尤其在高瞬變電流負栽應用中工作時，線接合和倒裝晶片方案都不能消除來自MEMS開關的大量的熱或運送開關電流。 發明內容本發明的一個實施例包括MEMS結構，該MEMS結構進一步包括 MEMS器件，該MEMS器件具有其上帶有一個或多個連接到MEMS器件的 功能元件的接觸結構的第一表面；覆蓋第一表面在其中限定開口的介 電層，接觸結構通過所述開口被暴露；包含從接觸結構延伸通過介電 層中的開口並且到達介電層的表面上的導電材料的圖案化的金屬化層；以及與金屬化層熱連通的第一熱沉。本發明的另一個實施例包括用來形成MEMS結構的方法，進一步包 括提供具有相對的第一和第二表面的襯底；在襯底的第一表面上形 成粘合層；形成通過襯底和粘合層的開口；將MEMS器件附加到該粘合 層上，其中在MEMS器件的第一表面上的每個接觸結構與所述開口中的 一個對準；在第二表面上以及所述開口中形成導電材料並且進一步與 接觸結構電接觸；以及提供與導電材料熱連通的第一熱沉。
當結合這些圖閱讀本發明的實施例的下列詳細描述時，本發明的實施例可以更容易理解並且其優點和用途會更明顯，其中圖1A和IB是現有技術的MEMS開關的相應側視圖和頂視圖。圖2-11是沿公共平面的截面圖，示出用來為根據本發明的多個實施例的MEMS結構形成高載流和高散熱封裝的順序加工步驟的結果。 圖12是根據本發明的一個實施例的MEMS結構的截面圖。 圖13-24是沿公共平面的截面圖，示出用來形成根據本發明的多個實施例的MEMS開關的順序加工步驟的結果。圖25示意地示出根據本發明的一個實施例的MEMS陣列。 根據一般慣例，各個描述的特徵沒有按比例繪製，而是被繪製成用於強調與本發明的實施例相關的特定特徵。在全部圖和文字中，類似的參考標記表示類似的元件。
具體實施方式
在詳細描迷根據本發明的實施例的MEMS器件和與製作MEMS器件相關的方法之前，應當觀察到，這些實施例屬於元件和工藝步驟的新 穎和非顯而易見的組合。為了不模糊具有對本領域技術人員來說顯而 易見的細節的本公開，某些常規元件和步驟利用較少的細節來描述， 而附圖和說明書更詳細地描述與理解本發明的實施例有關的其它元件 和步驟。示出的工藝步驟僅僅是示意性的，正如本領域技術人員可看 出的，在下面示出的特定獨立步驟可以^f皮組合併且特定步驟可以被分 成單獨的子步驟以適應個別的工藝變化。下列實施例並不旨在限定本發明的結構或方法，而僅僅是為了提供示範性結構。這些實施例是隨意的(permissive)而不是強制性的， 並且是說明性的而不是窮舉的。在特定MEMS開關應用例如電動機啟動器或斷路器中，期望MEMS 開關元件以及連接開關元件與外部器件的互連繫統提供高電流容量並 且成功地處理(消除或消散)由流過開關元件的電流所產生的熱。進 一步期望互連結構帶來相對低的電感和低的電噪聲以避免使開關操作 退化。能夠連接到標準的布線系統和封裝例如按照慣例與集成電路技 術一起使用的那些，也是期望的特徵。MEMS開關以及它操作使用的系 統的低成本和可靠的操作也是期望的MEMS開關屬性。當通常應用於MEMS器件時，本發明的實施例的功率覆蓋(power overlay) ( POL )封裝和互連繫統滿足這些要求，因為它在較高的電流容量特別是在瞬變電流尖峰時提供比現有技術的互連繫統例如線接 合和倒裝晶片互連技術更好的熱性能。這些互連結構也呈現相對低的 電感和低的電遷移趨勢。本發明的實施例的POL封裝和互連繫統提供 比線接合的電感小大約十倍的電感。功率覆蓋技術也便利並且可靠地 集成電子部件和MEMS器件的互連。當應用於MEMS開關時，本發明的 實施例的功率覆蓋技術為開關部件提供期望的高栽流能力。根據POL技術，MEMS器件被設置在包含例如聚醯亞胺膜(例如 Kapton)的電介質襯底上。與MEMS器件接觸焊盤對準的開口被形成在 襯底中。將銅(或別的導電材料)沉積(例如通過電鍍)到襯參開口 內形成與器件接觸電連通的導電通路。本發明的互連技術避免了麻煩 的焊料結合或線接合。柔性電介質襯底材料例如聚醯亞胺的使用提供 了適用的封裝系統和技術，其容易與可以和MEMS器件一起使用的其它 電子器件和系統集成並適應所述其它電子器件和系統。也可以根據這些技術製作包含多個單獨的MEMS器件的MEMS陣列。導電(例如銅)通路是熱從MEMS器件內流出的主要路徑。熱從MEMS 器件(封裝)內的發熱元件通過導電通路流到具有高熱導率的外部熱 沉(例如銅、鋁或複合材料)。因此，大電流可以通過封裝/互連繫統 提供給MEMS器件(例如MEMS開關)以及從其中抽出，該封裝/互連繫 統在為這些電流產生的熱提供足夠的功耗時忍受高輸入和輸出電流。在熱沉與導電通路接觸以從MEMS器件去除熱的實施例中，導電通 路和熱沉之間的界面必須是導熱的和電絕緣的。因為固體-固體界面 對於有效的熱傳遞來說是不期望的，因此通常在熱沉與來自MEMS器件 的熱傳導路徑之間施加熱界面材料。該界面材料也可以在導電通路與 熱沉之間提供必要的電隔離。在一個實施例中，該界面材料包括聚合 物體系，例如帶有導熱但是電絕緣的填充物的矽氧烷(silicone)。根據本發明的一個實施例的MEMS互連繫統的形成按下述進行。如 圖2中所示，聚醯亞胺膜100由不鏽鋼框架(frame) 104構架。膜100 被伸展並且利用粘合劑施加到框架104。在一個實施例中，聚醯亞胺膜 100包含具有大約2密耳(mil)的厚度的Kapton膜。示範性的框架 104在隨後的工藝步驟過程中使膜100保持在穩定和平坦的構造。聚醯亞胺膜100的表面101經歷反應離子蝕刻以促進下一加工步 驟過程中的聚合粘合劑的粘附。表面101還被洗淨並且將粘附促進材 料施加到其上。在一個實施例中，在大約100。 C烘焙包括膜100、框 架104和粘附促進材料的組件大約15分鐘。如圖3中所示，通過旋塗到大約18微米的厚度施加聚合粘附層110 來覆蓋表面101。通過將組件加熱到大約70°C使粘附層部分地固化大 約15分鐘。如圖4中所示，施加具有大約12.5微米的厚度的保護膜1N覆蓋 如圖4中所示的粘附層110和框架104。如圖5中所示，通過聚亞胺薄 膜100和粘附層110形成開口或通路118。在一個實施例中，根據雷射 燒蝕工藝形成開口 118,同時保護膜防止被燒蝕的材料再沉積在粘附層 110的暴露的表面上。(通過已知的機械工藝)除去保護膜114，並且如圖6中所示，管 芯120設置在聚合粘附層110上；在放置到粘附層110上的過程中示 出管芯121。根椐已知的工藝例如自動拾取和放置工藝，可以自動放置管芯120和121。膜IOO、框架104和粘附層110的組合4皮稱作載體。管芯120和121在其一個或多個外部表面上進一步包括接觸焊盤 (示範性接觸焊盤122被示出)；這些接觸焊盤與每個管芯120和121 內的功能部件電連通。因此，在放置工藝期間，為了稍後電連接到其 它器件，接觸焊盤與通路開口 118對準。載體在氮氣氛中在大約50。C被烘焙大約12小時，之後是在大約 190°C和70 psi下進4亍壓力烘焙(pressure bake)。這些工藝熱固粘 合劑IIO以確保管芯120和121與其的永久粘附。然後組件被洗淨並被反應離子蝕刻(以促進隨後形成的互連結構 的粘附)，之後在氮氣氛中在大約200。C固化大約兩小時。如圖7中所示，栽體被翻轉並且經受反應離子蝕刻去汙(de-soot) 工藝和粘附促進工藝。載體被進一步洗淨並進行真空烘焙。如圖8中所示，金屬化層170被形成為覆蓋聚亞胺膜100,包括開 口 118中的導電通路172。在金屬化層包括銅的實施例中，在形成層 170之前，優選在通路開口 118內濺射具有大約1000 A的厚度的鈦阻 擋層和隨後的具有大約3000 A的厚度的銅種晶層(seed layer );由 參考標記171標識阻擋層和種晶層。銅被電鍍在開口 ll8內並且覆蓋 聚醯亞胺膜100以形成連接到管芯120和121上的接觸焊盤的金屬化 層170和導電通路172。在其它實施例中，可以採用不同的金屬化技術來形成金屬化層l70 和導電通路172。金屬化層170被圖案化以形成用來將管芯接觸焊盤電連接到與 MEMS器件一起工作的系統或子系統中的部件的期望的互連結構。圖案 化層170的已知技術包括施加和顯影光致抗蝕劑層以形成掩模，之後 是減法蝕刻(subtractive etching)工藝以除去通過掩才莫暴露的層 170的區i戈。圖9示出包括導電結構174 - 179以及覆蓋光致抗蝕劑掩模結構 180 - 185的金屬圖案化工藝的結杲。如圖10中所示，光致抗蝕劑掩模結構180 - 185已經被去除。通 常，暴露的導電錶面經受利用無電鎳(electroless nickel)的金屬 化至約1，3微米的厚度，之後是沉積無電金至約1500 A的厚度，形成 適於焊料焊接到熱沉或其它器件的互連的表面。正如現有技術中已知9的，可以將焊料掩模(未示出)施加到導電結構174 - 179的暴露表面 以限定其可焊料焊接的區域並且保護導電結構174 - 179不被氧化。如圖11中所示，管芯120和121以及它們的連接結構從載體單切 下來(singulated)以完成製作工藝。管芯120和121的導電路徑，即導電通路172和導電結構174 -179,顯示出比現有技術的線接合更小的電感，因為它們的導電路徑更 短並且沒有導電迴路。正如現在可以理解的，本發明的實施例的POL包裝和互連繫統包 括兩個熱路徑。熱沉185和187設置在相應的表面124和125上(見 圖11 )以除去來自管芯120和121的熱。在一個實施例中，熱界面材 料189設置在表面124和125與相應的熱沉185和187之間。在另一 個實施例中，單個熱沉取代了該兩個熱沉185和187。在一個實施例中，熱沉190和熱界面材料192提供熱路徑以除去 來自互連結構174 - 179的熱。也可以附著到該結構的相對表面(即導 電結構174 - 179的表面)。熱界面材料192易於與器件表面(例如導 電結構174 - 179之間的區域)上的不均勻性相符。現有技術的線接合方法不能容易地適應導電焊盤表面上的熱沉， 因為易碎的接合線會妨礙該熱沉並且防止熱沉和器件表面之間的緊密 的熱耦合。並且，線接合的器件的相對表面一般被附著到具有相對低 的熱導率的襯底。因此現有技術的線接合的器件僅顯示一個用來從器 件除去熱的有效熱路徑。本發明的實施例的器件在兩個主要表面上都 提供散熱路徑，由此提供優於現有技術的線接合方法的熱管理。眾所周知的是，管芯120和121的器件中的電流都具有穩態和瞬 態分量。對於在大約50毫秒和10秒之間的持續時間，瞬態分量可能 是穩態分量的大約六到十二倍。相當大的瞬態熱必須快速和有效地從 器件除去以防止損壞器件。在該情形下，本發明的實施例的P0L方法 提供優於線接合和倒裝晶片的現有技術方法的顯著優點，因為POL器 件的兩個熱路徑提供更快的熱去除。圖12示出MEMS器件240 (進一步包括MEMS陣列，即多個單獨的 MEMS部件或形成在^^共襯底上的MEMS元件和電子部件的組合)。在襯 底上的接觸244、 245和246均連接到MEMS器件240的電元件。每個 接觸244、 245和246通過如上所述形成的相應導電通路257、 258和259與相關的互連結構254、 255和256電連續。互連結構254、 255 和256通過它的接觸244、 245和246將MEMS器件240連接到其它器 件，包括與MEMS器件240或與MEMS器件240 —起工作的子系統和系 統相同的集成電路或管芯上的器件。由於電流在MEMS器件240的元件、它的接觸244、 245和246、導 電通路257、 258和259以及互連結構254、 255和256內流動，因此 通過電阻損耗產生熱。機械運動(例如在MEMS器件240包括開關的實 施例中的MEMS開關臂的打開和閉合)也產生熱。包圍MEMS器件240的蓋248包括通過中間熱/機械連接材料層262 與熱沉260熱連通的表面250。通過第一熱路徑將熱從MEMS器件240 移到與蓋248的表面250接觸的熱沉260。當如圖12中那樣封裝或組裝時，熱也通過導電通路257、 258和 259從電和熱傳導接觸244、 245和246流到相應的互連結構254、 255 和256。熱沉190從導電通路/結構257 - 259/254 - 256移走熱。圖6 - 11中的管芯120和121中的每一個以及圖12的MEMS器件 240可以包括MEMS開關、與製作在相同襯底上的電子部件結合工作的 MEMS機械結構或MEMS陣列形式的MEMS器件的組合。如以下所述地制 作示範性MEMS開關299。提供矽襯底300 (見圖13)並且根據已知的技術形成通過襯底的 互連(例如導電通路)304和308。如圖14所示，沉積SiNx絕緣層312覆蓋襯底300的表面301,之 後是覆蓋絕緣層312的導電層。利用適當的圖案化的掩模(未示出) 圖案化導電層以形成如圖15中所示的漏極結構320、柵極結構324和 源極結構326。在一個實施例中，圖案化的導電層包括包含鉻的下部子 層和包含金的上部子層。漏極結構320的一部分覆蓋且與導電通路304 電連通，並且源極結構326的一部分覆蓋且與導電通路308電連通。 柵極結構324連接到在除了圖15的截面平面以外的平面中的導電通路或其它互連結構。包括二氧化矽子層和SiNx子層的材料層^:形成且:f皮圖案化以製作 如圖16中所示的覆蓋柵極結構324的Si02/SiNx結構330。如圖17中所描繪的，增加源極結構326的高度以增大開關接觸力 並且防止如以下形成的橫梁在其接觸源極結構以前接觸柵極結構324。這可以利用通過圖案化的層在源極結構326的頂表面上沉積額外 的導電材料334來完成，該圖案化的層防止導電材料在其它結構上的 不想要的沉積。
如圖18中所示，沉積相對厚的導電層34Q覆蓋導電材料334。
二氧化矽層350被沉積(優選根據等離子體增強化學汽相沉積工 藝)並且所得到的結構在圖19中示出。
利用適當圖案化的掩模(未示出)蝕刻二氧化矽層350的區域以 形成接觸凸起開口 354。見圖20,利用適當圖案化的掩模(未示出) 再次蝕刻層350以形成用於橫梁錨定(anchor)的開口 358。見圖21。
如圖22中所示，然後在二氧化矽層350上形成導電結構362 (例 如通過電鍍工藝)。
釋放蝕刻工藝除去二氧化矽層350,結果形成圖23中示出的最終 結構。
通過將這些結構特徵包圍在蓋366內完成開關299的製作，其可 以通過已知的方法包括玻璃密封、焊料焊接等形成。見圖24。根據圖 12中示出的示範性本發明的技術和結構，開關299適於封裝。
在圖25中示出MEMS開關402-407的MEMS陣列。串聯連接的MEMS 開關402 - 404被控制器412同時控制到閉合狀態。類似地，串聯連接 的MEMS開關405 - 407 :f皮控制器413同時控制到閉合狀態。配置該兩 個開關組為如所示的並聯通過每個串聯連接的開關組分流輸入電流的 一半，在端子420處組合這些電流以產生並且輸出電流。串聯的開關 組也可以被要求滿足該應用的其它操作參數，例如擊穿電壓。
單獨開關402 - 407中的每一個可以被包圍在蓋例如圖24的蓋366 內。可替換地，多個開關402 - 407被包圍在單個蓋內。在任何一種情 況下，陣列400包4舌聚醯亞胺層100、熱沉260、熱沉190以及圖12 中示出的接觸和互連結構。單個熱沉190可以用於所有開關402 - 407, 或單個熱沉190可以與每個開關402 - 407 —起使用。 一般而言，優選 前者配置。
在此描述的製作步驟和形成的結構通常也適用於在與半導體器件 例如ASIC(專用集成電路)器件相同的襯底上製作的MEMS器件。在相 同的工藝步驟例如沉積、掩模、圖案化期間，MEMS器件和ASIC器件相 連接。然而，在半導體器件包括與用來形成MEMS器件以及其電和熱傳導 路徑的處理步驟不兼容的部件(例如某些無源部件)的應用中，可以 優選在分開的襯底上形成MEMS器件和半導體器件。可替換地，為解決 由不兼容的無源器件所引起的問題，接觸焊盤可以形成在圖12的導電 結構254 - 256的上部表面上並且無源器件被附著(焊料焊接)到接觸 焊盤，即在MEMS器件和它的導電結構已經形成之後。利用接近MEMS 器件的無源器件可以實現特定性能優點。
目前，微機電系統(MEMS)通常指的是例如可以通過微製作技術 在公共襯底上集成多個不同的元件例如機械元件、機電元件、傳感器、 致動器、以及電子線路的微米級結構。然而預期的是，目前在MEMS器
件使;，例如尺寸上可以 、於io。納米的:::因:，即使貫穿本;
件描述的示範性實施例可以指的是基於MEMS的器件，但是應當提出，
尺寸的器件。
本說明書使用實例公開了本發明的實施例，包括最佳模式，並且 也使本領域技術人員能夠製作和使用本發明的實施例。本發明的實施 例的可以取得專利的範圍由權利要求限定，並且可以包括其它被本領 域技術人員想到的實例。這樣的其它實例旨在處於權利要求的範圍內， 如果它們具有與權利要求的字面語言沒有區別的結構元件，或者如果 它們包括與權利要求的字面語言沒有實質區別的等效的結構元件。
部件列表
10 MEMS開關
12 漏極
14 柵極
16 源極
18橫梁(懸臂)
100 聚醯亞胺膜 104 框架
101 表面 110 粘合層114保護膜118開口120管芯 121管芯
124 表面
125 表面
170 金屬化層
171 阻擋層和種晶層
172 導電通路 174-179 導電結構 180-185 掩模結構 185 熱沉
187 熱沉
189 熱界面材料
190 熱沉
192 熱界面材料 240 MEMS器件 244-246 接觸 248 蓋 250 表面 254-256 互連結構 257-259 導電通路 260 熱沉 262 材料層
299 MEMS開關
300 矽襯底
301 表面
304和308 導電通路 312 絕緣層 320 漏極結構 324 柵極結構 326 源極結構330 Si02/SiNx結構
334 導電材料
340 導電層
350 二氧化矽層
354 接觸凸起開口
358 開口
362 導電結構
366 蓋
權 MEMS陣歹'J 402-407 開關
412 控制器。
權利要求
1.一種MEMS結構，包括MEMS器件(120/121)，其具有其上帶有一個或多個連接到MEMS器件(120/121)的功能元件的接觸結構的第一表面；覆蓋第一表面在其中限定了開口(118)的介電層(100)，接觸結構通過所述開口(118)被暴露；包含從接觸結構延伸通過介電層(100)中的開口(118)並且到達介電層(100)的表面之上的導電材料的圖案化的金屬化層(170)；以及與金屬化層(170)熱連通的第一熱沉(190)。
2. 如權利要求1所述的MEMS結構，進一步包括與第一表面相對 的MEMS器件的第二表面，第二表面與第二熱沉(185/187 )熱連通。
3. 如權利要求1所述的MEMS結構，其中MEMS器件包括MEMS開 關(299 )並且其中該一個或多個接觸結構包括用來將MEMS開關(299 ) 控制為打開狀態或閉合狀態的漏極U2)、柵極(14)和源極(16) 接觸。
4. 如權利要求1所迷的MEMS結構，其中介電層(100)包括聚醯 亞胺層。
5. 如權利要求1所述的MEMS結構，進一步包括設置在金屬化層 (170)和第一熱沉(190)之間的熱界面材料(l92)。
6. —種MEMS結構，包括MEMS器件(240 ),其具有其上帶有一個或多個連接到MEMS器件 (240 )的MEMS元件的接觸結構(244/245/246 )的笫一表面；包圍MEMS元件同時暴露該一個或多個接觸結構(244/245/246 ) 的蓋(248 );覆蓋第一表面在其中限定了開口 U18)的介電層(100),接觸結 構通過所述開口 (U8)被暴露；包含從接觸結構(244/245/246 )延伸通過介電層(100)中的開 口 (118)並且到達介電層(100)的表面之上的導電材料(174 - 179 ) 的金屬化層(170);以及與蓋(248 )熱連通的第一熱沉(260 )。
7. 如權利要求6所述的MEMS結構，進一步包括與金屬化層熱連通的第二熱沉(190)。
8. 如權利要求6所述的MEMS結構，其中所述MEMS器件包括形成 在公共村底上的多個MEMS器件(400 )。
9. 如權利要求6所述的MEMS結構，其中介電層(100)包括聚醯 亞胺層。
10. —種用來形成MEMS結構的方法，包括 提供具有相對的第一 (301)和第二表面的襯底(300 ); 在襯底(300 )的第一表面(301 )上形成粘合層(110); 形成通過襯底(300 )和粘合層(110)的開口 (118); 將MEMS器件(240 )附加到粘合層(110),其中在MEMS器件(240 )的第一表面(301)上的每個接觸結構(244 - 246 )與所述開口 (ll" 中的一個對準；在第二表面上形成導電材料(174 - 179 )並且進入到開口 (II8) 內並且進一步與接觸結構(244 - 246 )電接觸；以及提供與導電材料(174 - 179 )熱連通的第一熱沉(190)。
全文摘要
本發明涉及功率覆蓋結構及其製作方法。本發明的一個實施例包括一種MEMS結構，該MEMS結構進一步包括MEMS器件(240)，其具有其上帶有一個或多個連接到MEMS器件(240)的MEMS元件的接觸結構(244、245和246)的第一表面；覆蓋第一表面在其中限定了開口的介電層(100)，接觸結構(244、245和246)通過該開口被暴露；包含從接觸結構(244、245和246)延伸通過介電層(100)中的開口並且到達介電層(100)的表面之上的導電材料(174-179)的圖案化的金屬化層(254、255和256)；以及與金屬化層(254、255和256)熱連通的第一熱沉(190)。
文檔編號B81C3/00GK101244800SQ20081007420
公開日2008年8月20日 申請日期2008年2月13日 優先權日2007年2月13日
發明者A·V·高達, A·埃拉塞爾, C·F·凱梅爾, J·I·賴特, K·蘇布拉馬尼安, S·D·阿瑟 申請人:通用電氣公司