1.本实用新型的实施例涉及数种集成芯片。
背景技术:
2.微机电系统(microelectromechanical system,mems)是一种将微型化的机械器件及机电器件(electro-mechanical element)整合于集成芯片(integrated chip,ic)上的技术。mems装置通常是使用微制造技术来制成。近年来,mems装置已得到广泛应用。举例而言,mems装置存在于手机(例如加速度计、陀螺仪、数字罗盘等)、压力传感器、微流体器件(例如阀、泵)、光学开关(例如反射镜)等中。
技术实现要素:
3.依据本实用新型的一些实施例提供一种集成芯片(ic)包括衬底、多个粘合结构、微机电系统(mems)结构以及第一多个终止凸块。所述多个粘合结构,设置于所述衬底上。所述微机电系统(mems)结构设置于所述多个粘合结构上。所述微机电系统结构包括设置于空腔内的可移动器件。所述第一多个终止凸块,设置于所述可移动器件与所述衬底之间。
4.依据本实用新型的一些实施例提供一种集成芯片(ic)包括衬底、壳体结构、微机电系统(mems)结构以及多个上部终止凸块。所述壳体结构上覆于所述衬底上,其中在所述衬底的顶表面与所述壳体结构的下表面之间界定有空腔。所述微机电系统(mems)结构上覆于所述衬底上,其中所述微机电系统结构包括悬置于所述空腔中的可移动器件。所述多个上部终止凸块设置于所述微机电系统结构的顶表面与所述壳体结构的所述下表面之间,其中所述多个上部终止凸块直接上覆于所述可移动器件上。
5.为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
6.当结合附图阅读以下详细说明时,会最佳地理解本实用新型的态样。应注意,根据本行业中的标准惯例,各种特征并非按比例绘制。事实上,为使论述清晰起见,可任意增大或减小各种特征的尺寸。
7.图1示出包括多个终止凸块结构(stopper bump structure)的集成芯片(ic)的一些实施例的剖视图。
8.图2及图3示出图1所示ic的一些替代性实施例的剖视图。
9.图4及图5示出包括终止凸块(stopper bump)的ic的一些实施例的各种剖视图,所述终止凸块设置于经堆叠的ic之间。
10.图6及图7示出包括顶盖结构及多个终止凸块结构的ic的一些实施例的各种剖视图。
11.图8示出包括多个终止凸块结构的ic的一些实施例的剖视图。
12.图9示出包括终止凸块的ic的一些实施例的剖视图,所述终止凸块设置于经堆叠的ic之间。
13.图10a及图10b示出包括多个终止凸块结构的ic的一些实施例的剖视图及俯视图。
14.图11示出终止凸块的一些实施例的剖视图及俯视图。
15.图12a至图12c示出终止凸块的各种实施例的剖视图。
16.图13a至图13d示出终止凸块的一些实施例的各种图。
17.图14a至图14d示出终止凸块的一些实施例的各种图。
18.图15至图21示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的剖视图。
19.图22至图24示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的各种实施例的剖视图。
20.图25至图28示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的又一些实施例的剖视图。
21.图29示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的流程图。
22.图30至图36示出用于形成包括终止凸块的ic的方法的一些实施例的剖视图,所述终止凸块设置于经堆叠的ic之间。
23.图37至图41示出用于形成包括终止凸块的ic的方法的一些实施例的剖视图,所述终止凸块设置于经堆叠的ic之间。
24.图42示出用于形成包括终止凸块的ic的方法的一些实施例的流程图,所述终止凸块设置于经堆叠的ic之间。
25.图43至图53示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的剖视图。
26.图54至图57示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的剖视图。
27.图58示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的流程图。
28.图59至图64示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的剖视图。
29.图65至图69示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的剖视图。
30.图70示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的流程图。
具体实施方式
31.本实用新型提供用于实施本实用新型的不同特征的诸多不同实施例或实例。以下阐述组件及布置的具体实例以简化本实用新型。当然,该些仅为实例且不旨在进行限制。举例而言,以下说明中将第一特征形成于第二特征之上或第二特征上可包括其中第一特征与第二特征被形成为直接接触的实施例,且亦可包括其中第一特征与第二特征之间可形成有附加特征、进而使得所述第一特征与所述第二特征可不直接接触的实施例。另外,本实用新型可能在各种实例中重复使用参考编号及/或字母。此种重复使用是出于简洁及清晰的目的,而不是自身指示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。
32.此外,为易于说明,本文中可能使用例如“在...之下(beneath)”、“在...下方(below)”、“下部的(lower)”、“在...上方(above)”、“上部的(upper)”及类似用语等空间相对性用语来阐述图中所示的一个器件或特征与另一(其他)器件或特征的关系。所述空间相对性用语旨在除图中所绘示的定向外亦囊括装置在使用或操作中的不同定向。设备可具有其他定向(旋转90度或处于其他定向),且本文中所使用的空间相对性描述语可同样据以进行解释。
33.集成芯片(ic)封装可包括通过粘合结构设置于衬底上的半导体管芯。壳体结构被贴合至衬底且向半导体管芯提供保护。半导体管芯可包括微机电系统(mems)装置,所述mems装置包括设置于界定于壳体结构的下表面与衬底的上表面之间的空腔中的可移动结构。在mems装置的操作期间,可移动结构在壳体结构的下表面与衬底的上表面之间与外部刺激(例如,运动、声波等)成比例地进行偏转。外部刺激可通过对所述偏转进行测量来量化。
34.在ic封装的使用期间或者在冲击测试(shock test)及/或跌落测试(drop test)期间,可能会向mems装置施加高的力。此可能导致可移动结构高速撞击壳体结构的下表面或衬底的上表面,从而使mems装置损坏。为减轻对mems装置的损坏,可在mems装置上设置终止结构(stopper structure),并将其配置成限制可移动结构在壳体结构的表面与衬底的表面之间的移动。然而,终止结构通常是通过一或多个薄膜沉积工艺(例如,化学气相沉积(cvd)、物理气相沉积(pvd)等)而形成,进而使得所述终止结构相对薄(例如,小于5微米)。相对薄的终止结构不能够充分地约束可移动结构在壳体结构的表面与衬底的表面之间的移动,从而导致对可移动结构的损坏及mems装置的效能的劣化。此外,利用所述一或多个薄膜沉积工艺而形成至较大厚度(例如,大于10微米)的终止结构可能遭受例如裂纹(cracking)或剥落(peeling)等结构问题。此会降低mems装置的信赖度及耐久性。
35.据以,本实用新型是有关于一种ic封装,所述ic封装包括mems装置及被配置成增加mems装置的效能的多个终止凸块。所述ic封装包括上覆于衬底上的mems装置及贴合至衬底的壳体结构,其中mems装置设置于衬底与壳体结构之间。mems装置与衬底之间设置有第一多个终止凸块,且mems装置与壳体结构之间设置有第二多个终止凸块。第一多个终止凸块及第二多个终止凸块通过具有高厚度控制的适合的沉积工艺(例如,网版印刷(screen printing)、喷墨印刷(ink injection printing)及注射器分配(syringe dispensing))而形成至相对大的厚度(例如,大于约15微米)。终止凸块有助于mems装置与衬底之间以及mems装置与壳体结构之间的良好间隙控制,进而使得mems装置中的可移动结构的移动受到充分约束。此会提高ic封装的整体效能。
36.图1示出包括多个终止凸块结构的集成芯片(ic)的一些实施例的剖视图100。
37.所述ic包括衬底102、微机电系统(mems)结构104及壳体结构108。mems结构104上覆于衬底102上。衬底102为mems结构104提供机械支撑,且可将mems结构104电性耦合至其他电子装置(未示出)。衬底102的顶表面102t上设置有第一多个金属接垫114。在一些实施例中,衬底102可例如为或包括ic管芯、印刷电路板(printed circuit board,pcb)或一些其他适合类型的衬底。衬底102的顶表面102t上设置有多个粘合结构106,且所述多个粘合结构106在mems结构104与衬底102之间提供粘合。粘合结构106可例如为或包含环氧树脂胶或一些其他适合的粘合剂。mems结构104的顶表面104t上设置有第二多个金属接垫118。所
述第一多个金属接垫114及所述第二多个金属接垫118可例如为或包含铁、镍、铜、金、一些其他适合的导电材料或前述材料的任意组合。在各种实施例中,mems结构104可例如为或包括半导体管芯、半导体衬底或一些其他集成芯片。
38.金属线116将所述第一多个金属接垫114电性耦合至所述第二多个金属接垫118,且有助于mems结构104与衬底102之间的电性连接。壳体结构108上覆于mems结构104上,且向mems结构104提供保护。壳体结构108可在侧向上环绕mems结构104的侧壁。壳体结构108可例如为或包含模制塑料、陶瓷、一些其他适合的封装材料或前述材料的任意组合。此外,mems结构104设置于界定于衬底102的顶表面102t与壳体结构108的下表面108l之间的空腔107内。在一些实施例中,举例而言,衬底102的顶表面102t与mems结构104的底表面104b之间的第一距离d1大于约50微米、在约50微米至80微米范围内或者为一些其他适合的值。在再一些实施例中,举例而言,mems结构104的顶表面104t与壳体结构108的下表面108l之间的第二距离d2大于约50微米、在约50微米至80微米范围内或者为一些其他适合的值。
39.在一些实施例中,mems结构104包括mems装置101,mems装置101可例如被配置成致动器、运动传感器、压力传感器、麦克风或其他适合的mems装置。在又一些实施例中,mems装置101包括设置于空腔107内的弹簧103及可移动器件105。弹簧103将可移动器件105连接至mems结构104的周边区(例如,连接至由mems结构104界定的一或多个锚结构(anchor structure)),并将可移动器件105悬置于空腔107内。在mems装置101的操作期间,可移动器件105与施加至可移动器件105的外部刺激(例如运动或声波)成比例地进行偏转,由此所述外部刺激可通过对所述偏转进行测量来量化。在一些实施例中,使用由可移动器件105支撑的可移动感测电极(未示出)与和所述可移动感测电极邻近的固定感测电极(未示出)之间的电容耦合来对偏转进行测量。第一多个金属接垫114及第二多个金属接垫118可电性耦合至可移动感测电极及/或固定感测电极,且可输出包含与可移动器件105的偏转相关的数据的信号。
40.mems结构104与衬底102的顶表面102t之间设置有第一多个终止凸块110,且mems结构104与壳体结构108的下表面108l之间设置有第二多个终止凸块112。在各种实施例中,所述第一多个终止凸块110设置于衬底102的顶表面102t上及/或衬底102的顶表面102t内,且所述第二多个终止凸块112设置于mems结构104的顶表面104t上及/或mems结构104的顶表面104t内。所述第一多个终止凸块110及所述第二多个终止凸块112可例如为或包含聚合物、环氧树脂、硅、其他适合的材料或前述材料的任意组合。所述第一多个终止凸块110及所述第二多个终止凸块112各自具有高度h1,举例而言,高度h1在约15微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。在又一些实施例中,当可移动器件105静止时(即,当可移动器件105不运动时),所述第一多个终止凸块110与mems结构104的底表面104b分隔开第一间隙g1,第一间隙g1具有在约10微米至30微米范围内的高度。在再一些实施例中,当可移动器件静止时(即,当可移动器件105不运动时),所述第二多个终止凸块112与壳体结构108的下表面108l分隔开第二间隙g2,第二间隙g2具有在约10微米至30微米范围内的高度。在一些实施例中,所述第一多个终止凸块110可被称为多个下部终止凸块,且所述第二多个终止凸块112可被称为多个上部终止凸块。
41.在各种实施例中,所述第一多个终止凸块110及所述第二多个终止凸块112是通过具有高厚度控制(例如,在目标厚度的 /-10%的范围内形成终止凸块110、112)的沉积工艺
(例如,网版印刷、喷墨印刷及注射器分配)而形成,所述沉积工艺有助于准确地形成具有相对大的高度h1(例如,大于约15微米)的终止凸块110、112。具有相对大的高度h1的终止凸块110、112会促进mems结构104与衬底102之间以及mems结构104与壳体结构108之间的良好间隙控制(即,准确地界定第一间隙g1及第二间隙g2的高度)。此在部分上有助于充分约束可移动器件105的移动,借此减轻对可移动器件105的损坏以及mems装置101的效能的劣化。因此,良好的间隙控制会增加mems结构104的整体效能及耐久性。
42.图2示出图1所示ic的一些替代性实施例的剖视图200,其中所述第二多个终止凸块112设置于壳体结构108的下表面108l上及/或壳体结构108的下表面108l内。在各种实施例中,所述第二多个终止凸块112直接上覆于mems结构104的顶表面104t上。
43.图3示出图1所示ic的一些替代性实施例的剖视图300,其中所述第二多个终止凸块112包括设置于mems结构104的顶表面104t上及/或mems结构104的顶表面104t内的第一终止凸块子集302以及设置于壳体结构108的下表面108l上及/或壳体结构108的下表面108l内的第二终止凸块子集304。在各种实施例中,第一终止凸块子集302可在第二终止凸块子集304内的相邻终止凸块之间在侧向上间隔开。
44.图4示出包括终止凸块的ic的一些实施例的剖视图400,所述终止凸块设置于经堆叠的ic之间。
45.在一些实施例中,图4所示ic包括衬底102、mems结构104、上部半导体管芯402及壳体结构108。mems结构104设置于衬底102之上。衬底102的顶表面102t上设置有第一多个金属接垫114。此外,衬底102与mems结构104之间设置有多个粘合结构106。在各种实施例中,包括mems装置101的mems结构104可例如包括通过弹簧103而悬置于空腔107中的可移动器件105。mems结构104的顶表面104t上设置有第二多个金属接垫118。金属线116将所述第一多个金属接垫114耦合至所述第二多个金属接垫118。
46.mems结构104的顶表面104t上设置有多个上部粘合结构404,且所述多个上部粘合结构404被配置成将mems结构104粘合至上部半导体管芯402。上部粘合结构404可例如为或包含环氧树脂胶或一些其他适合的粘合剂。上部金属接垫408上覆于上部半导体管芯402上。上部金属接垫408可例如为或包含铁、镍、铜、金、一些其他适合的导电材料或前述材料的任意组合。此外,上部金属线406将上部金属接垫408耦合至所述第二多个金属接垫118。在各种实施例中,上部半导体管芯402可例如为或包括mems结构、半导体衬底或一些其他集成芯片。此外,壳体结构108上覆于上部半导体管芯402上,进而使得上部半导体管芯402及mems结构104设置于界定于衬底102的顶表面102t与壳体结构108的下表面108l之间的空腔107内。
47.在一些实施例中,衬底102的顶表面102t内及/或衬底102的顶表面102t上设置有第一多个终止凸块110,且mems结构104的顶表面104t内及/或mems结构104的顶表面104t上设置有第二多个终止凸块112。第一多个终止凸块110及第二多个终止凸块112各自具有高度h1,高度h1相对大(例如,大于约15微米)且有助于mems结构104与衬底102之间以及mems结构104与上部半导体管芯402之间的良好间隙控制。此会减轻对可移动器件105的损坏,且会增加mems结构104的整体效能及耐久性。
48.图5示出图4所示ic的一些替代性实施例的剖视图500,其中所述第二多个终止凸块112设置于上部半导体管芯402的底表面402b内及/或上部半导体管芯402的底表面402b
上。在各种实施例中,所述第二多个终止凸块112直接上覆于mems结构104的顶表面104t上。
49.图6示出包括多个终止凸块结构的ic的一些实施例的剖视图600。
50.在一些实施例中,所述ic包括衬底102、mems结构104、顶盖结构602及壳体结构108。顶盖结构602与衬底102之间设置有粘合结构106,其中粘合结构106将顶盖结构602粘合至衬底102。衬底102上设置有第一多个金属接垫114。此外,顶盖结构602与mems结构104之间设置有接合结构608,其中mems结构104在接合接口处与接合结构608交会。接合结构608可例如为或包含氧化物、二氧化硅、其他适合的介电材料或前述材料的任意组合。mems结构104包括mems装置101,mems装置101可例如包括通过弹簧103而悬置于空腔107中的可移动器件105。mems结构104的顶表面104t上设置有第二多个金属接垫118。金属线116将所述第一多个金属接垫114耦合至所述第二多个金属接垫118。壳体结构108上覆于mems结构104上,且在侧向上环绕mems结构104及顶盖结构602。
51.在一些实施例中,顶盖结构602的上表面上设置有多个终止结构604,且所述多个终止结构604位于mems结构104的正下方。终止结构604可被配置成约束可移动器件105的移动,借此减轻对可移动器件105的损坏且增加mems装置101的整体效能。终止结构604各自具有厚度606,举例而言,厚度606可在约1微米至5微米范围内或者为一些其他适合的值。终止结构604可例如为或包含硅或一些其他适合的材料。此外,mems结构104的顶表面104t上及/或mems结构104的顶表面104t内设置有第一多个终止凸块110。在各种实施例中,所述第一多个终止凸块110包含与终止结构604不同的材料。在再一些实施例中,所述第一多个终止凸块110的厚度大于终止结构604的厚度606。在又一些实施例中,所述多个终止结构604是顶盖结构602的一部分,进而使得终止结构604与顶盖结构602包含相同的材料(例如,硅)。
52.图7示出图6所示ic的一些替代性实施例的剖视图700,其中所述第一多个终止凸块110设置于壳体结构108的下表面108l内及/或壳体结构108的下表面108l上。在各种实施例中,所述第一多个终止凸块110直接上覆于mems结构104的顶表面104t上。
53.图8示出包括多个终止凸块结构的ic的一些实施例的剖视图800。
54.所述ic包括衬底102、mems结构104及壳体结构108。衬底102的顶表面102t上及/或衬底102的顶表面102t内设置有第一多个终止凸块110,且所述第一多个终止凸块110位于mems结构104的正下方。此外,所述第一多个终止凸块110上及/或所述第一多个终止凸块110周围设置有粘合结构106。在各种实施例中,所述第一多个终止凸块110及粘合结构106直接接触mems结构104及衬底102。mems结构104可包括mems装置101,mems装置101可例如包括通过弹簧103而悬置于空腔107中的可移动器件105。衬底102上设置有第一多个金属接垫114,且mems结构104的顶表面104t上设置有第二多个金属接垫118。此外,金属线116将所述第一多个金属接垫114电性耦合至所述第二多个金属接垫118。
55.在各种实施例中,所述第一多个终止凸块110各自被准确地形成至相对大的高度h1(例如,大于约15微米),进而使得终止凸块110促进mems结构的底表面104b与衬底102的顶表面102t之间的良好间隙控制。在一些实施例中,举例而言,高度h1在约15微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。此外,所述第一多个终止凸块110是通过具有高厚度控制(例如,在目标厚度的 /-10%的范围内形成终止凸块110)的制造工艺而形成,进而使得将mems结构104设置于所述第一多个终止凸块110上会减轻mems结构104相对于衬底102的顶表面102t的倾斜。此会减少与制造所述ic相关联的时间及成本,且会提高mems装置101的整
体效能。
56.图9示出图8所示ic的一些替代性实施例的剖视图900,其中所述ic还包括贴合至mems结构104的上部半导体管芯402。
57.mems结构104的顶表面104t上设置有多个终止结构604。上部半导体管芯402与mems结构104之间设置有多个上部粘合结构404。上部粘合结构404设置于终止结构604上/终止结构604周围。终止结构604可被配置成设定mems结构104的顶表面104t与上部半导体管芯402的底表面之间的距离。终止结构604各自具有厚度606,举例而言,厚度606可在约1微米至5微米范围内或者为一些其他适合的值。终止结构604可例如为或包含硅或一些其他适合的材料。上部半导体管芯402的顶表面上设置有上部金属接垫408。上部金属线406被配置成将所述第二多个金属接垫118电性耦合至上部金属接垫408。壳体结构108上覆于上部半导体管芯402上且环绕上部半导体管芯402。
58.图10a示出图1所示ic的一些替代性实施例的剖视图1000a。
59.所述第一多个终止凸块110设置于衬底102的顶表面102t内及/或衬底102的顶表面102t上。所述第二多个终止凸块112设置于mems结构104的顶表面104t内及/或mems结构104的顶表面104t上。在各种实施例中,所述第一多个终止凸块110及所述第二多个终止凸块112分别包括以列及行设置的终止凸块数组。应理解,尽管图10a示出所述第一多个终止凸块110及所述第二多个终止凸块112分别包括三个终止凸块,然而所述第一多个终止凸块110及所述第二多个终止凸块112中可设置有任意数目的终止凸块。
60.衬底102与壳体结构108之间设置有多个壳体粘合结构1002。壳体粘合结构1002被配置成在壳体结构108与衬底102之间提供粘合。壳体粘合结构1002可例如为或包含环氧树脂胶或一些其他适合的粘合剂。尽管在图10a所示ic的实施例中示出壳体粘合结构1002,然而应理解,壳体粘合结构1002可与图1至图9中的任一者中的ic的实施例以及相关联方法一起使用。因此,在图1至图9、图21、图24、图28、图36、图41、图53、图57、图64及图69中的任一者中,壳体粘合结构1002可位于壳体结构108与衬底102之间。
61.图10b示出沿线a-a’截取的图10a所示ic的一些实施例的俯视图1000b,其中所述第一多个终止凸块110包括以列及行设置的终止凸块数组。在各种实施例中,当自上方观察时,所述第一多个终止凸块110中的每一终止凸块为例如圆形的。在又一些实施例中,终止凸块110相对于可移动器件(图10a所示105)的外周界105p在侧向上偏移第一距离s1,举例而言,第一距离s1在约200微米至400微米范围内或者为一些其他适合的值。在再一些实施例中,终止凸块110相对于彼此在侧向上偏移第二距离s2,举例而言,第二距离s2在约200微米至400微米范围内或者为一些其他适合的值。
62.图11示出终止凸块1101的一些实施例的剖视图1100及俯视图1108。图11所示终止凸块1101可例如对应于图1至图10b所示终止凸块。
63.终止凸块1101包括位于衬底102之上的上部本体1104及设置于衬底102内的下部本体1106。应理解,尽管图11示出终止凸块1101的下部本体1106设置于衬底102内,然而终止凸块1101的下部本体1106可设置于mems结构(例如,图1所示104)、壳体结构(例如,图2所示108)或另一适合的结构内。在一些实施例中,终止凸块1101具有宽度1102,举例而言,宽度1102可在约200微米至400微米范围内或者为一些其他适合的值。此外,宽度1102可对应于终止凸块1101的直径。终止凸块1101具有高度h1及下部高度h2,高度h1界定于衬底102的
顶表面102t与终止凸块1101的顶表面之间,下部高度h2界定于衬底102的顶表面102t与终止凸块1101的底表面之间。高度h1可对应于上部本体1104的高度,且下部高度h2可对应于下部本体1106的高度。在一些实施例中,举例而言,高度h1可在约15微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。在再一些实施例中,举例而言,下部高度h2可在约10微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。在各种实施例中,高度h1大于下部高度h2。
64.图12a至图12c示出终止凸块1101的各种实施例的剖视图1200a至1200c。图12a至图12c的终止凸块1101可例如对应于图1至图10b所示终止凸块。如图12a所示剖视图1200a中所示,可省略下部本体(图11所示1106),进而使得终止凸块1101的底表面直接接触衬底102的顶表面102t。如图12b所示剖视图1200b中所示,终止凸块1101的上部本体1104具有半圆形形状,且下部本体1106具有矩形形状。如图12c所示剖视图1200c中所示,可省略下部本体(图11所示1106),且终止凸块1101具有平的顶表面。
65.图13a至图13d示出终止凸块1101的一些实施例的各种图。图13a至图13d的终止凸块1101可例如对应于图1至图10b所示终止凸块。在各种实施例中,图13a示出终止凸块1101的剖视图1300a,且图13b至图13d示出沿线a-a’截取的终止凸块1101的各种实施例的俯视图1300b至1300d。如图13a所示剖视图1300a中所示,终止凸块1101包括上部本体1104及下部本体1106。如图13b所示俯视图1300b中所示,下部本体1106可具有正方形形状或矩形形状。如图13c所示俯视图1300c中所示,下部本体1106可具有圆形形状。如图13d所示俯视图1300d中所示,下部本体1106可具有十字形状(cross shape)。在一些实施例中,举例而言,下部本体1106的宽度1102可在约200微米至400微米范围内或者为一些其他适合的值。
66.图14a至图14d示出终止凸块1101的一些实施例的各种图。图14a至图14d所示终止凸块1101可例如对应于图1至图10b所示终止凸块。在各种实施例中,图14a示出终止凸块1101的剖视图1400a,且图14b至图14d示出沿线a-a’截取的终止凸块1101的各种实施例的俯视图1400b至1400d。如图14a所示剖视图1400a中所示,终止凸块1101包括上部本体1104及下部本体1106,下部本体1106包括设置于衬底102的区段1402的相对的侧上的多个下部区段。如图14b所示俯视图1400b中所示,下部本体1106的下部区段具有矩形形状且彼此平行延伸。此外,衬底102的区段1402具有宽度1404,举例而言,宽度1404在约40微米至80微米范围内或者为一些其他适合的值。如图14c所示俯视图1400c中所示,下部本体1106的下部区段具有矩形形状或正方形形状,且衬底102的区段1402以栅格布局(grid layout)设置。如图14d所示俯视图1400d中所示,下部本体1106具有栅格布局且在侧向上环绕衬底102的区段1402。
67.图15至图21示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的剖视图1500至2100。所述ic可例如对应于图1所示ic。尽管图15至图21中所示剖视图1500至2100是参照一种方法来阐述,然而应理解,图15至图21中所示结构不限于所述方法,而是可单独地独立于所述方法。此外,尽管图15至图21被阐述为一系列动作,然而应理解,该些动作不受限制,乃因在其他实施例中可变更所述动作的次序,且所揭露的方法亦适用于其他结构。在其他实施例中,所示出及/或阐述的一些动作可被全部或部分省略。
68.如图15所示剖视图1500中所示,提供衬底102。在衬底102的顶表面102t上形成第一多个金属接垫114,且在衬底102中形成多个终止开口(stopper opening)1502。在一些实施例中,用于形成金属接垫114的工艺包括:在衬底102之上沉积(例如,通过化学气相沉积
(cvd)、物理气相沉积(pvd)、原子层沉积(atomic layer deposition,ald)、电镀、无电镀覆等)金属材料,且对所述金属材料进行图案化。在又一些实施例中,用于形成所述多个终止开口1502的工艺包括:在衬底102的顶表面102t之上形成掩模层(masking layer)(未示出);根据掩模层对衬底102进行刻蚀;以及执行移除工艺以移除掩模层。
69.如图16所示剖视图1600中所示,沿衬底102的顶表面102t且在终止开口(图15所示1502)内形成第一多个终止凸块110。可通过终止凸块制造工艺来形成所述第一多个终止凸块110。终止凸块制造工艺包括执行具有高厚度控制(例如,在目标厚度的 /-10%范围内形成终止凸块110)的沉积工艺(例如,网版印刷工艺、注射器分配工艺、喷墨印刷工艺等),进而使得终止凸块110各自准确地形成至相对大(例如,大于约15微米)的高度h1。举例而言,可对终止开口(图15所示1502)的大小、所沉积材料的粘度、压降(drop pressure)及/或喷嘴大小进行调节,以确保利用高厚度控制而将终止凸块110形成至高度h1。在又一些实施例中,终止凸块制造工艺可包括在执行前述沉积工艺之前制造开口(例如,图15所示终止开口1502)。终止凸块110可例如为或包含聚合物、环氧树脂、硅、其他适合的材料或前述材料的任意组合。在一些实施例中,举例而言,高度h1在约15微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。在各种实施例中,在通过沉积工艺(例如,网版印刷工艺、注射器分配工艺、喷墨印刷工艺等)而沉积终止凸块110之后,终止凸块制造工艺还包括执行固化工艺以使终止凸块110硬化。举例而言,可将终止凸块110作为液体来进行沉积,且所述固化工艺使终止凸块110的液体硬化成固体材料。利用良好的厚度控制将终止凸块110准确地形成至相对大的高度h1有助于终止凸块110促进良好的间隙控制。
70.如图17所示剖视图1700中所示,在衬底102的顶表面102t上形成多个粘合结构106。可例如通过挤压、泵送、分配或以其他方式在衬底102的顶表面102t上在所述多个金属接垫114与所述第一多个终止凸块110之间提供液体来形成粘合结构106。
71.如图18所示剖视图1800中所示,提供mems结构104。在各种实施例中,mems结构104包括第二多个金属接垫118及mems装置101,所述第二多个金属接垫118设置于mems结构104的顶表面104t上,mems装置101可例如包括可移动器件105及弹簧103。将mems结构104的底表面104b贴合至所述多个粘合结构106。在各种实施例中,在将mems结构104贴合至粘合结构106之后,执行固化工艺,进而使得粘合结构106的液体硬化成固体材料。
72.如图19所示剖视图1900中所示,在mems结构104的顶表面104t上形成第二多个终止凸块112。在各种实施例中,通过图16中所示出及/或阐述的终止凸块制造工艺来形成所述第二多个终止凸块112,进而使得终止凸块112准确地形成至高度h1,举例而言,高度h1在约15微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。
73.如图20所示剖视图2000中所示,形成金属线116,且金属线116将所述第一多个金属接垫114电性耦合至所述第二多个金属接垫118。在各种实施例中,可通过打线接合工艺(wire bonding process)或一些其他适合的工艺来形成金属线116。
74.如图21所示剖视图2100中所示,提供壳体结构108,且将壳体结构108贴合至衬底102。在壳体结构108的下表面108l与衬底102的顶表面102t之间界定空腔107。在各种实施例中,将壳体结构108贴合至衬底102包括:在衬底102的顶表面102t上及/或壳体结构108的底表面上沉积(例如,通过挤压、泵送、分配等)粘合材料(未示出);将壳体结构108设置于衬底102上,进而使得粘合材料位于壳体结构108与衬底102之间;以及执行固化工艺以使粘合
材料硬化。
75.图22至图24示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的剖视图2200至2400。所述ic可例如对应于图2所示ic。尽管图22至图24中所示剖视图2200至2400是参照一种方法来阐述,然而应理解,图22至图24中所示结构不限于所述方法,而是可单独地独立于所述方法。此外,尽管图22至图24被阐述为一系列动作,然而应理解,该些动作不受限制,乃因在其他实施例中可变更所述动作的次序,且所揭露的方法亦适用于其他结构。在其他实施例中,所示出及/或阐述的一些动作可被全部或部分省略。
76.如图22所示剖视图2200中所示,提供mems结构104,且将mems结构104贴合至衬底102。在衬底102的顶表面102t上形成第一多个终止凸块110。可例如如图15至图18中所示出及/或阐述般形成图22所示结构。此外,通过打线接合工艺来形成金属线116,且金属线116将所述第一多个金属接垫114电性耦合至所述第二多个金属接垫118。
77.如图23所示剖视图2300中所示,提供壳体结构108,且在壳体结构108的下表面108l内及/或壳体结构108的下表面108l上形成第二多个终止凸块112。在各种实施例中,通过图16中所示出及/或阐述的终止凸块制造工艺来形成所述第二多个终止凸块112,进而使得终止凸块112准确地形成至高度h1,举例而言,高度h1在约15微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。
78.如图24所示剖视图2400中所示,将图23所示壳体结构108贴合至衬底102,进而使得所述第二多个终止凸块112设置于壳体结构108的下表面108l与mems结构104之间。在壳体结构108的下表面108l与衬底102的顶表面102t之间界定空腔107。在各种实施例中,将壳体结构108贴合至衬底102包括:在衬底102的顶表面102t上及/或壳体结构108的底表面上沉积(例如,通过挤压、泵送、分配等)粘合材料(未示出);将壳体结构108设置于衬底102上,进而使得粘合材料位于壳体结构108与衬底102之间;以及执行固化工艺以使粘合材料硬化。
79.图25至图28示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的剖视图2500至2800。所述ic可例如对应于图3所示ic。尽管图25至图28中所示剖视图2500至2800是参照一种方法来阐述,然而应理解,图25至图28中所示结构不限于所述方法,而是可单独地独立于所述方法。此外,尽管图25至图28被阐述为一系列动作,然而应理解,该些动作不受限制,乃因在其他实施例中可变更所述动作的次序,且所揭露的方法亦适用于其他结构。在其他实施例中,所示出及/或阐述的一些动作可被全部或部分省略。
80.如图25所示剖视图2500中所示,提供mems结构104,且将mems结构104贴合至衬底102。在衬底102的顶表面102t上形成第一多个终止凸块110。可例如如图15至图18中所示出及/或所阐述般形成图25所示结构。此外,在mems结构104的顶表面104t上形成第一终止凸块子集302。在各种实施例中,通过图16中所示出及/或阐述的终止凸块制造工艺来形成第一终止凸块子集302,进而使得终止凸块准确地形成至高度h1,举例而言,高度h1在约15微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。另外,第一终止凸块子集302是第二多个终止凸块112的一部分。
81.如图26所示剖视图2600中所示,形成金属线116,且金属线116将所述第一多个金属接垫114电性耦合至所述第二多个金属接垫118。在各种实施例中,可通过打线接合工艺或一些其他适合的工艺来形成金属线116。
82.如图27所示剖视图2700中所示,提供壳体结构108,且在壳体结构108的下表面108l内及/或壳体结构108的下表面108l上形成第二终止凸块子集304。在各种实施例中,通过图16中所示出及/或阐述的终止凸块制造工艺来形成第二终止凸块子集304,进而使得终止凸块准确地形成至高度h1,举例而言,高度h1在约15微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。第二终止凸块子集304是所述第二多个终止凸块112的一部分。
83.如图28所示剖视图2800中所示,将图27所示壳体结构108贴合至衬底102,进而使得所述第二多个终止凸块112设置于壳体结构108与mems结构104之间。在壳体结构108的下表面108l与衬底102的顶表面102t之间界定空腔107。在各种实施例中,将壳体结构108贴合至衬底102包括:在衬底102的顶表面102t上及/或壳体结构108的底表面上沉积(例如,通过挤压、泵送、分配等)粘合材料(未示出);将壳体结构108设置于衬底102上,进而使得粘合材料位于壳体结构108与衬底102之间;以及执行固化工艺以使粘合材料硬化。
84.图29示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的流程图2900。尽管流程图2900被示出及/或阐述为一系列动作或事件,然而应理解,所述方法不限于所示出的次序或动作。因此,在一些实施例中,所述动作可以与所示出次序不同的次序施行,及/或可同时施行。此外,在一些实施例中,所示出的动作或事件可被细分成多个动作或事件,所述多个动作或事件可在单独的时间施行或者与其他动作或子动作同时施行。在一些实施例中,可省略一些所示出的动作或事件,且可包括其他未示出的动作或事件。
85.在动作2902处,在衬底的顶表面上形成第一多个终止凸块,且对所述第一多个终止凸块进行固化。图15及图16示出对应于动作2902的各种实施例的剖视图1500及1600。
86.在动作2904处,在衬底的顶表面上形成多个粘合结构。图17示出对应于动作2904的各种实施例的剖视图1700。
87.在动作2906处,将mems结构贴合至衬底,且对粘合结构进行固化。将所述第一多个终止凸块设置于衬底的顶表面与mems结构的底表面之间。图18示出对应于动作2906的各种实施例的剖视图1800。
88.在动作2908处,在mems结构的顶表面上及/或壳体结构的下表面上形成第二多个终止凸块,且对所述第二多个终止凸块进行固化。图19示出对应于动作2908的各种实施例的剖视图1900。图23示出对应于动作2908的一些实施例的剖视图2300。图25及图27示出对应于动作2908的其他实施例的剖视图2500及2700。
89.在动作2910处,将壳体结构贴合至衬底,且执行固化工艺,其中将所述第二多个终止凸块设置于壳体结构的下表面与mems结构的顶表面之间。图21示出对应于动作2910的各种实施例的剖视图2100。图24示出对应于动作2910的一些实施例的剖视图2400。图28示出对应于动作2910的其他实施例的剖视图2800。
90.图30至图36示出用于形成包括终止凸块的ic的方法的一些实施例的剖视图3000至3600,所述终止凸块设置于经堆叠的ic之间。所述ic可例如对应于图4所述ic。尽管图30至图36中所示剖视图3000至3600是参照一种方法来阐述,然而应理解,图30至图36中所示结构不限于所述方法,而是可单独地独立于所述方法。此外,尽管图30至图36被阐述为一系列动作,然而应理解,该些动作不受限制,乃因在其他实施例中可变更所述动作的次序,且所揭露的方法亦适用于其他结构。在其他实施例中,所示出及/或阐述的一些动作可被全部或部分省略。
91.如图30所示剖视图3000中所示,提供衬底102。在衬底102的顶表面102t上形成第一金属接垫114,且在衬底102中形成多个终止开口3002。在一些实施例中,用于形成金属接垫114的工艺包括:在衬底102之上沉积(例如,通过cvd、pvd、ald、电镀、无电镀覆等)金属材料,且对所述金属材料进行图案化。在又一些实施例中,用于形成所述多个终止开口3002的工艺包括:在衬底102的顶表面102t之上形成掩模层(未示出);根据掩模层对衬底102进行刻蚀;以及执行移除工艺以移除掩模层。
92.如图31所示剖视图3100中所示,沿衬底102的顶表面102t且在终止开口(图30所示3002)内形成第一多个终止凸块110。可通过终止凸块制造工艺来形成所述第一多个终止凸块110。终止凸块制造工艺包括执行具有高厚度控制(例如,在目标厚度的 /-10%的范围内形成终止凸块110)的沉积工艺(例如,网版印刷工艺、注射器分配工艺、喷墨印刷工艺等),进而使得终止凸块110各自准确地形成至相对大(例如,大于约15微米)的高度h1。举例而言,可对终止开口(图30所示3002)的大小、所沉积材料的粘度、压降及/或喷嘴大小进行调节,以确保利用高厚度控制而将终止凸块110形成至高度h1。在又一些实施例中,终止凸块制造工艺可包括在执行前述沉积工艺之前制造开口(例如,图30所示终止开口3002)。终止凸块110可例如为或包含聚合物、环氧树脂、硅、其他适合的材料或前述材料的任意组合。在一些实施例中,举例而言,高度h1在约15微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。在各种实施例中,在通过沉积工艺(例如,网版印刷工艺、注射器分配工艺、喷墨印刷工艺等)而沉积终止凸块110之后,终止凸块制造工艺还包括执行固化工艺以使终止凸块110硬化。举例而言,可将终止凸块110作为液体来进行沉积,且所述固化工艺使终止凸块110的液体硬化成固体材料。利用良好的厚度控制将终止凸块110准确地形成至相对大的高度h1有助于终止凸块110促进良好的间隙控制。
93.如图32所示剖视图3200中所示,提供mems结构104,且将mems结构104贴合至衬底102。在各种实施例中,将mems结构104贴合至衬底102包括:在衬底的顶表面102t上形成多个粘合结构106;将mems结构104放置于粘合结构106上;以及执行固化工艺以使粘合结构106硬化。可例如通过挤压、泵送、分配或以其他方式在衬底102的顶表面102t上提供液体来形成粘合结构106。在一些实施例中,所述固化工艺使粘合结构106的液体硬化成固体。在各种实施例中,mems结构104包括第二多个金属接垫118及mems装置101,所述第二多个金属接垫118设置于mems结构104的顶表面104t上,mems装置101可例如包括可移动器件105及弹簧103。在又一些实施例中,对mems结构104执行刻蚀工艺,以在mems结构104的顶表面104t中形成多个上部终止开口3202。
94.如图33所示剖视图3300中所示,在mems结构104的顶表面104t上形成第二多个终止凸块112。在一些实施例中,通过图31中所示出及/或阐述的终止凸块制造工艺来形成所述第二多个终止凸块112,进而使得终止凸块112准确地形成至高度h1,举例而言,高度h1在约15微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。
95.如图34所示剖视图3400中所示,提供上部半导体管芯402,且将上部半导体管芯402贴合至mems结构104。在上部半导体管芯402上设置上部金属接垫408。在各种实施例中,将上部半导体管芯402贴合至mems结构104包括:在mems结构104的顶表面104t上形成多个上部粘合结构404;将上部半导体管芯402放置于上部粘合结构404上;以及执行固化工艺以使上部粘合结构404硬化。可例如通过挤压、泵送、分配或以其他方式在mems结构104的顶表
面104t上提供液体来形成上部粘合结构404。在各种实施例中,所述固化工艺使上部粘合结构404的液体硬化成固体。
96.如图35所示剖视图3500中所示,形成金属线116及上部金属线406。金属线116将第一金属接垫114电性耦合至所述第二多个金属接垫118,且上部金属线406将所述第二多个金属接垫118电性耦合至上部金属接垫408。在各种实施例中,可各自通过打线接合工艺或一些其他适合的工艺来形成金属线116及上部金属线406。
97.如图36所示剖视图3600中所示,提供壳体结构108,且将壳体结构108贴合至衬底102。在各种实施例中,将壳体结构108贴合至衬底102包括:在衬底102的顶表面102t上及/或壳体结构108的底表面上沉积(例如,通过挤压、泵送、分配等)粘合材料(未示出);将壳体结构108设置于衬底102上,进而使得粘合材料位于壳体结构108与衬底102之间;以及执行固化工艺以使粘合材料硬化。
98.图37至图41示出用于形成包括终止凸块的ic的方法的一些实施例的剖视图3700至4100,所述终止凸块设置于经堆叠的ic之间。所述ic可例如对应于图5所示ic。尽管图37至图41中所示剖视图3700至4100是参照一种方法来阐述,然而应理解,图37至图41中所示结构不限于所述方法,而是可单独地独立于所述方法。此外,尽管图37至图41被阐述为一系列动作,然而应理解,该些动作不受限制,乃因在其他实施例中可变更所述动作的次序,且所揭露的方法亦适用于其他结构。在其他实施例中,所示出及/或阐述的一些动作可被全部或部分省略。
99.如图37所示剖视图3700中所示,提供mems结构104,且将mems结构104贴合至衬底102。在衬底102的顶表面102t上形成第一多个终止凸块110。可例如如图30至图32中所示出及/或阐述般形成图37所示结构(其中可省略用于形成上部终止开口(图32所示3202)的刻蚀工艺)。
100.如图38所示剖视图3800中所示,提供上部半导体管芯402。上部半导体管芯402包括设置于上部半导体管芯402的顶表面402t上的上部金属接垫408。此外,在上部半导体管芯402的底表面402b上形成第二多个终止凸块112。在一些实施例中,通过图31中所示出及/或阐述的终止凸块制造工艺来形成所述第二多个终止凸块112,进而使得终止凸块112准确地形成至高度h1,举例而言,高度h1在约15微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。
101.如图39所示剖视图3900中所示,将图38所示上部半导体管芯402贴合至mems结构104。在各种实施例中,将上部半导体管芯402贴合至mems结构104包括:在mems结构104的顶表面104t上形成多个上部粘合结构404;将上部半导体管芯402放置于上部粘合结构404上;以及执行固化工艺以使上部粘合结构404硬化。可例如通过挤压、泵送、分配或以其他方式在mems结构104的顶表面104t上提供液体来形成上部粘合结构404。在各种实施例中,所述固化工艺使上部粘合结构404的液体硬化成固体。
102.如图40所示剖视图4000中所示,形成金属线116及上部金属线406。金属线116将第一金属接垫114电性耦合至所述第二多个金属接垫118,且上部金属线406将所述第二多个金属接垫118电性耦合至上部金属接垫408。在各种实施例中,可各自通过打线接合工艺或一些其他适合的工艺来形成金属线116及上部金属线406。
103.如图41所示剖视图4100中所示,提供壳体结构108,且将壳体结构108贴合至衬底102。在各种实施例中,将壳体结构108贴合至衬底102包括:在衬底102的顶表面102t上及/
或壳体结构108的底表面上沉积(例如,通过挤压、泵送、分配等)粘合材料(未示出);将壳体结构108设置于衬底102上,进而使得粘合材料位于壳体结构108与衬底102之间;以及执行固化工艺以使粘合材料硬化。
104.图42示出用于形成包括终止凸块的ic的方法的一些实施例的流程图4200,所述终止凸块设置于经堆叠的ic之间。尽管流程图4200被示出及/或阐述为一系列动作或事件,然而应理解,所述方法不限于所示出的次序或动作。因此,在一些实施例中,所述动作可以与所示出次序不同的次序施行,及/或可同时施行。此外,在一些实施例中,所示出的动作或事件可被细分成多个动作或事件,所述多个动作或事件可在单独的时间施行或者与其他动作或子动作同时施行。在一些实施例中,可省略一些所示出的动作或事件,且可包括其他未示出的动作或事件。
105.在动作4202处,在衬底的顶表面上形成第一多个终止凸块,且对所述第一多个终止凸块进行固化。图30及图31示出对应于动作4202的各种实施例的剖视图3000及3100。
106.在动作4204处,在衬底的顶表面上形成多个粘合结构。图32示出对应于动作4204的各种实施例的剖视图3200。
107.在动作4206处,将mems结构贴合至衬底,且对粘合结构进行固化。将所述第一多个终止凸块设置于衬底的顶表面与mems结构的底表面之间。图32示出对应于动作4206的各种实施例的剖视图3200。
108.在动作4208处,在mems结构的顶表面上及/或上部半导体管芯的底表面上形成第二多个终止凸块,且对所述第二多个终止凸块进行固化。图32及图33示出对应于动作4208的各种实施例的剖视图3200及3300。图38示出对应于动作4208的一些实施例的剖视图3800。
109.在动作4210处,在mems结构的顶表面上形成多个上部粘合结构。图34示出对应于动作4210的各种实施例的剖视图3400。图39示出对应于动作4210的一些实施例的剖视图3900。
110.在动作4212处,将上部半导体管芯贴合至mems结构,且对上部粘合结构进行固化。将所述第二多个终止凸块设置于mems结构的顶表面与上部半导体管芯的底表面之间。图34示出对应于动作4212的各种实施例的剖视图3400。图39示出对应于动作4212的一些实施例的剖视图3900。
111.在动作4214处,将壳体结构贴合至衬底,且执行固化工艺。图36示出对应于动作4214的各种实施例的剖视图3600。图41示出对应于动作4214的一些实施例的剖视图4100。
112.图43至图53示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的剖视图4300至5300。所述ic可例如对应于图6所示ic。尽管图43至图53中所示剖视图4300至5300是参照一种方法来阐述,然而应理解,图43至图53中所示结构不限于所述方法,而是可单独地独立于所述方法。此外,尽管图43至图53被阐述为一系列动作,然而应理解,该些动作不受限制,乃因在其他实施例中可变更所述动作的次序,且所揭露的方法亦适用于其他结构。在其他实施例中,所示出及/或阐述的一些动作可被全部或部分省略。
113.如图43所示剖视图4300中所示,提供顶盖结构602,且在顶盖结构602上沉积介电层4302。可通过例如cvd、pvd、ald或一些其他适合的制造或沉积工艺来在顶盖结构602的顶表面上沉积介电层4302。介电层4302可例如为或包含氧化物、二氧化硅、其他适合的介电材
料或前述材料的任意组合。
114.如图44所示剖视图4400中所示,对顶盖结构602及介电层4302执行图案化工艺,借此在顶盖结构602中形成多个终止结构604及环绕终止结构604的接合结构608。在各种实施例中,所述图案化工艺包括:在顶盖结构602之上形成掩模层(未示出);根据掩模层对顶盖结构602及介电层4302进行刻蚀;以及执行移除工艺以移除掩模层。
115.如图45所示剖视图4500中所示,执行图案化工艺以自所述多个终止结构604之上移除介电层(图44所示4302)。
116.如图46所示剖视图4600中所示,提供mems结构104,且将mems结构104接合至接合结构608。在一些实施例中,通过共晶接合工艺(eutectic bonding process)、熔融接合工艺(fusion bonding process)、一些其他适合的接合工艺或前述接合工艺的任意组合来将mems结构104接合至接合结构608。
117.如图47所示剖视图4700中所示,在mems结构104上形成第二多个金属接垫118。在一些实施例中,用于形成所述第二多个金属接垫118的工艺包括在mems结构104之上沉积(例如,通过cvd、pvd、ald、电镀、无电镀覆等)金属材料,且对所述金属材料进行图案化。
118.如图48所示剖视图4800中所示,执行刻蚀工艺以在mems结构104的顶表面104t中形成多个终止开口4802。在一些实施例中,所述刻蚀工艺包括:在mems结构104的顶表面104t之上形成掩模层(未示出);根据掩模层对mems结构104进行刻蚀;以及执行移除工艺以移除掩模层。
119.如图49所示剖视图4900中所示,对mems结构104执行刻蚀工艺,以在mems结构104中形成mems装置101。在各种实施例中,mems装置101包括可移动器件105及弹簧103,其中弹簧103将可移动器件105悬置于终止结构604之上。所述刻蚀工艺可例如包括湿法刻蚀(wet etch)、干法刻蚀(dry etch)或一些其他适合的刻蚀工艺。
120.如图50所示剖视图5000中所示,提供衬底102,且将衬底102贴合至mems结构104。衬底102包括设置于衬底102的顶表面102t上的第一多个金属接垫114。在一些实施例中,将mems结构104贴合至衬底102包括:在衬底的顶表面102t上形成多个粘合结构106;将mems结构104放置于粘合结构106上;以及执行固化工艺以使粘合结构106硬化。可例如通过挤压、泵送、分配或以其他方式在衬底102的顶表面102t上提供液体来形成粘合结构106。在一些实施例中,所述固化工艺使粘合结构106的液体硬化成固体。
121.如图51所示剖视图5100中所示,沿mems结构104的顶表面104t且在终止开口(图50所示4802)内形成第二多个终止凸块112。可通过终止凸块制造工艺来形成所述第二多个终止凸块112。终止凸块制造工艺包括执行具有高厚度控制(例如,在目标厚度的 /-10%的范围内形成终止凸块112)的沉积工艺(例如,网版印刷工艺、注射器分配工艺、喷墨印刷工艺等),进而使得终止凸块112各自准确地形成至相对大(例如,大于约15微米)的高度h1。举例而言,可对终止开口(图50所示4802)的大小、所沉积材料的粘度、压降及/或喷嘴大小进行调节,以确保利用高厚度控制而将终止凸块112形成至高度h1。在又一些实施例中,终止凸块制造工艺可包括在执行前述沉积工艺之前制造开口(例如,图50所示终止开口4802)。终止凸块112可例如为或包含聚合物、环氧树脂、硅、其他适合的材料或前述材料的任意组合。在一些实施例中,举例而言,高度h1在约15微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。在各种实施例中,在通过沉积工艺(例如,网版印刷工艺、注射器分配工艺、喷墨印刷工艺
等)而沉积终止凸块112之后,终止凸块制造工艺还包括执行固化工艺以使终止凸块112硬化。举例而言,可将终止凸块112作为液体来进行沉积,且所述固化工艺使终止凸块112的液体硬化成固体材料。利用良好的厚度控制将终止凸块112准确地形成至相对大的高度h1有助于终止凸块112促进良好的间隙控制。
122.如图52所示剖视图5200中所示,形成金属线116,且金属线116将所述第一多个金属接垫114电性耦合至所述第二多个金属接垫118。在各种实施例中,可通过打线接合工艺或一些其他适合的工艺来形成金属线116。
123.如图53所示剖视图5300中所示,提供壳体结构108,且将壳体结构108贴合至衬底102。在各种实施例中,将壳体结构108贴合至衬底102包括:在衬底102的顶表面102t上及/或壳体结构108的底表面上沉积(例如,通过挤压、泵送、分配等)粘合材料(未示出);将壳体结构108设置于衬底102上,进而使得粘合材料位于壳体结构108与衬底102之间;以及执行固化工艺以使粘合材料硬化。
124.图54至图57示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的剖视图5400至5700。所述ic可例如对应于图7所示ic。尽管图54至图57中所示剖视图5400至5700是参照一种方法来阐述,然而应理解,图54至图57中所示结构不限于所述方法,而是可单独地独立于所述方法。此外,尽管图54至图57被阐述为一系列动作,然而应理解,该些动作不受限制,乃因在其他实施例中可变更所述动作的次序,且所揭露的方法亦适用于其他结构。在其他实施例中,所示出及/或阐述的一些动作可被全部或部分省略。
125.如图54所示剖视图5400中所示,提供mems结构104及顶盖结构602,且将mems结构104及顶盖结构602贴合至衬底102。在顶盖结构602的上表面内及/或顶盖结构602的上表面上形成多个终止结构604。可例如如图43至图50中所示出及/或阐述般形成图54所示结构(其中可省略用于形成终止开口(图48所示4802)的刻蚀工艺)。
126.如图55所示剖视图5500中所示,形成金属线116,且金属线116将所述第一多个金属接垫114电性耦合至所述第二多个金属接垫118。在各种实施例中,可通过打线接合工艺或一些其他适合的工艺来形成金属线116。
127.如图56所示剖视图5600中所示,提供壳体结构108,且在壳体结构108的下表面108l内及/或壳体结构108的下表面108l上形成第二多个终止凸块112。在各种实施例中,通过图51中所示出及/或阐述的终止凸块制造工艺来形成所述第二多个终止凸块112,进而使得终止凸块准确地形成至高度h1,举例而言,高度h1在约15微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。
128.如图57所示剖视图5700中所示,将图56所示壳体结构108贴合至衬底102,进而使得所述第二多个终止凸块112设置于壳体结构108与mems结构104之间。在壳体结构108的下表面108l与衬底102的顶表面102t之间界定空腔107。在各种实施例中,将壳体结构108贴合至衬底102包括:在衬底102的顶表面102t上及/或壳体结构108的底表面上沉积(例如,通过挤压、泵送、分配等)粘合材料(未示出);将壳体结构108设置于衬底102上,进而使得粘合材料位于壳体结构108与衬底102之间;以及执行固化工艺以使粘合材料硬化。
129.图58示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的流程图5800。尽管流程图5800被示出及/或阐述为一系列动作或事件,然而应理解,所述方法不限于所示出的次序或动作。因此,在一些实施例中,所述动作可以与所示出次序不同的次序施
行,及/或可同时施行。此外,在一些实施例中,所示出的动作或事件可被细分成多个动作或事件,所述多个动作或事件可在单独的时间施行或者与其他动作或子动作同时施行。在一些实施例中,可省略一些所示出的动作或事件,且可包括其他未示出的动作或事件。
130.在动作5802处,在顶盖结构上形成多个终止结构。图44示出对应于动作5802的各种实施例的剖视图4400。
131.在动作5804处,将mems结构接合至顶盖结构,进而使得所述多个终止结构位于mems结构之下。图46示出对应于动作5804的各种实施例的剖视图4600。
132.在动作5806处,对mems结构执行刻蚀工艺以形成包括可移动器件的mems装置,其中可移动器件直接上覆于所述多个终止结构上。图49示出对应于动作5806的各种实施例的剖视图4900。
133.在动作5808处,在衬底的顶表面上形成多个粘合结构。图50示出对应于动作5808的各种实施例的剖视图5000。
134.在动作5810处,将顶盖结构贴合至衬底,且对粘合结构进行固化。图50示出对应于动作5810的各种实施例的剖视图5000。
135.在动作5812处,在mems结构的顶表面上及/或壳体结构的下表面上形成第二多个终止凸块,且对所述第二多个终止凸块进行固化。图48及图51示出对应于动作5812的各种实施例的剖视图4800及5100。图56示出对应于动作5812的一些实施例的剖视图5600。
136.在动作5814处,将壳体结构贴合至衬底,且执行固化工艺,其中将所述第二多个终止凸块设置于壳体结构的下表面与mems结构的顶表面之间。图53示出对应于动作5814的各种实施例的剖视图5300。图57示出对应于动作5814的一些实施例的剖视图5700。
137.图59至图64示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的剖视图5900至6400。所述ic可例如对应于图8所示ic。尽管图59至图64中所示剖视图5900至6400是参照一种方法来阐述,然而应理解,图59至图64中所示结构不限于所述方法,而是可单独地独立于所述方法。此外,尽管图59至图64被阐述为一系列动作,然而应理解,该些动作不受限制,乃因在其他实施例中可变更所述动作的次序,且所揭露的方法亦适用于其他结构。在其他实施例中,所示出及/或阐述的一些动作可被全部或部分省略。
138.如图59所示剖视图5900中所示,提供衬底102。在衬底102的顶表面102t上形成第一多个金属接垫114,且在衬底102中形成多个终止开口5902。在一些实施例中,用于形成金属接垫114的工艺包括:在衬底102之上沉积(例如,通过cvd、pvd、原子层沉积(ald)、电镀、无电镀覆等)金属材料,且对所述金属材料进行图案化。在又一些实施例中,用于形成所述多个终止开口5902的工艺包括:在衬底102的顶表面102t之上形成掩模层(未示出);根据掩模层对衬底102进行刻蚀;以及执行移除工艺以移除掩模层。
139.如图60所示剖视图6000中所示,沿衬底102的顶表面102t且在终止开口(图59所示5902)内形成第一多个终止凸块110。可通过终止凸块制造工艺来形成所述第一多个终止凸块110。终止凸块制造工艺包括执行具有高厚度控制(例如,在目标厚度的 /-10%的范围内形成终止凸块110)的沉积工艺(例如,网版印刷工艺、注射器分配工艺、喷墨印刷工艺等),进而使得终止凸块110各自准确地形成至相对大(例如,大于约15微米)的高度h1。举例而言,可对终止开口(图59所示5902)的大小、所沉积材料的粘度、压降及/或喷嘴大小进行调节,以确保利用高厚度控制而将终止凸块110形成至高度h1。在又一些实施例中,终止凸块
制造工艺可包括在执行前述沉积工艺之前制造开口(例如,图59所示终止开口5902)。终止凸块110可例如为或包含聚合物、环氧树脂、硅、其他适合的材料或前述材料的任意组合。在一些实施例中,举例而言,高度h1在约15微米至50微米范围内或者为一些其他适合的值。在各种实施例中,在通过沉积工艺(例如,网版印刷工艺、注射器分配工艺、喷墨印刷工艺等)而沉积终止凸块110之后,终止凸块制造工艺还包括执行固化工艺以使终止凸块110硬化。举例而言,可将终止凸块110作为液体来进行沉积,且所述固化工艺使终止凸块110的液体硬化成固体材料。利用良好的厚度控制将终止凸块110准确地形成至相对大的高度h1有助于终止凸块110促进良好的间隙控制。
140.如图61所示剖视图6100中所示,在衬底102的顶表面102t上以及各终止凸块110周围/各终止凸块110上形成多个粘合结构106。可例如通过挤压、泵送、分配或以其他方式在衬底102及所述第一多个终止凸块110上提供液体来形成粘合结构106。
141.如图62所示剖视图6200中所示,提供mems结构104,且将mems结构104贴合至衬底102。在各种实施例中,mems结构104包括第二多个金属接垫118及mems装置101,所述第二多个金属接垫118设置于mems结构104的顶表面104t上,mems装置101可例如包括可移动器件105及弹簧103。将mems结构104的底表面104b贴合至所述多个粘合结构106。在各种实施例中,在将mems结构104贴合至粘合结构106之后,执行固化工艺,进而使得粘合结构106的液体硬化成固体材料。
142.如图63所示剖视图6300中所示,形成金属线116,且金属线116将所述第一多个金属接垫114电性耦合至所述第二多个金属接垫118。在各种实施例中,可通过打线接合工艺或一些其他适合的工艺来形成金属线116。
143.如图64所示剖视图6400中所示,提供壳体结构108,且将壳体结构108贴合至衬底102。在各种实施例中,将壳体结构108贴合至衬底102包括:在衬底102的顶表面102t上及/或壳体结构108的底表面上沉积(例如,通过挤压、泵送、分配等)粘合材料(未示出);将壳体结构108设置于衬底102上,进而使得粘合材料位于壳体结构108与衬底102之间;以及执行固化工艺以使粘合材料硬化。
144.图65至图69示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的剖视图6500至6900。所述ic可例如对应于图9所示ic。尽管图65至图69中所示剖视图6500至6900是参照一种方法来阐述,然而应理解,图65至图69中所示结构不限于所述方法,而是可单独地独立于所述方法。此外,尽管图65至图69被阐述为一系列动作,然而应理解,该些动作不受限制,乃因在其他实施例中可变更所述动作的次序,且所揭露的方法亦适用于其他结构。在其他实施例中,所示出及/或阐述的一些动作可被全部或部分省略。
145.如图65所示剖视图6500中所示,提供mems结构104,且将mems结构104贴合至衬底102。在衬底102的顶表面102t内及/或衬底102的顶表面102t上形成第一多个终止凸块110。可例如如图59至图62中所示出及/或阐述般形成图65所示结构。此外,在mems结构104的顶表面104t上形成多个终止结构604。在一些实施例中,用于形成所述多个终止结构604的工艺包括在mems结构104上沉积(例如,通过cvd、pvd、ald等)终止材料(stopper material)(例如,硅)以及对所述终止材料进行刻蚀。
146.如图66所示剖视图6600中所示,在mems结构104及所述多个终止结构604上形成多个上部粘合结构404。可例如通过挤压、泵送、分配或以其他方式在mems结构104及所述多个
终止结构604上提供液体来形成上部粘合结构404。
147.如图67所示剖视图6700中所示,提供上部半导体管芯402,且将上部半导体管芯402贴合至mems结构104。上部半导体管芯402包括设置于上部半导体管芯402的顶表面402t上的上部金属接垫408。在各种实施例中,将上部半导体管芯402放置于上部粘合结构404上,且执行固化工艺以使上部粘合结构404硬化且将上部半导体管芯402贴合至终止结构604。在一些实施例中,所述固化工艺使上部粘合结构404的液体硬化成固体。
148.如图68所示剖视图6800中所示,形成金属线116及上部金属线406。金属线116将第一金属接垫114电性耦合至所述第二多个金属接垫118,且上部金属线406将所述第二多个金属接垫118电性耦合至上部金属接垫408。在各种实施例中,可各自通过打线接合工艺或一些其他适合的工艺来形成金属线116及上部金属线406。
149.如图69所示剖视图6900中所示,提供壳体结构108,且将壳体结构108贴合至衬底102。在各种实施例中,将壳体结构108贴合至衬底102包括:在衬底102的顶表面102t上及/或壳体结构108的底表面上沉积(例如,通过挤压、泵送、分配等)粘合材料(未示出);将壳体结构108设置于衬底102上,进而使得粘合材料位于壳体结构108与衬底102之间;以及执行固化工艺以使粘合材料硬化。
150.图70示出用于形成包括多个终止凸块结构的ic的方法的一些实施例的流程图7000。尽管流程图7000被示出及/或阐述为一系列动作或事件,然而应理解,所述方法不限于所示出的次序或动作。因此,在一些实施例中,所述动作可以与所示出次序不同的次序施行,及/或可同时施行。此外,在一些实施例中,所示出的动作或事件可被细分成多个动作或事件,所述多个动作或事件可在单独的时间施行或者与其他动作或子动作同时施行。在一些实施例中,可省略一些所示出的动作或事件,且可包括其他未示出的动作或事件。
151.在动作7002处,在衬底的顶表面上形成第一多个终止凸块,且对所述第一多个终止凸块进行固化。图59及图60示出对应于动作7002的各种实施例的剖视图5900及6000。
152.在动作7004处,在所述第一多个终止凸块及衬底上形成多个粘合结构。图61示出对应于动作7004的各种实施例的剖视图6100。
153.在动作7006处,将mems结构贴合至衬底,且对粘合结构进行固化,其中mems结构接触所述第一多个终止凸块。图62示出对应于动作7006的各种实施例的剖视图6200。
154.在动作7008处,在mems结构的顶表面上形成多个终止结构。图65示出对应于动作7008的各种实施例的剖视图6500。
155.在动作7010处,在所述多个终止结构上形成多个上部粘合结构。图66示出对应于动作7010的各种实施例的剖视图6600。
156.在动作7012处,将上部半导体管芯贴合至mems结构,且对上部粘合结构进行固化,其中上部半导体管芯接触所述多个终止结构。图67示出对应于动作7012的各种实施例的剖视图6700。
157.在动作7014处,将壳体结构贴合至衬底,且执行固化工艺。图64示出对应于动作7014的各种实施例的剖视图6400。图69示出对应于动作7014的一些实施例的剖视图6900。
158.据以,在一些实施例中,本实用新型是有关于一种ic,所述ic包括上覆于衬底上的mems结构、位于mems结构之上的壳体结构、以及位于mems结构下方及/或上方的多个终止凸块。
159.在一些实施例中,本技术案提供一种集成芯片(ic),所述集成芯片(ic)包括衬底、多个粘合结构、微机电系统(mems)结构以及第一多个终止凸块。多个粘合结构,设置于衬底上。微机电系统(mems)结构,设置于粘合结构上。mems结构包括设置于空腔内的可移动器件。第一多个终止凸块,设置于可移动器件与衬底之间。
160.在一些实施例中,所述第一多个终止凸块位于所述可移动器件的正下方。在一些实施例中,所述第一多个终止凸块直接接触所述衬底及所述微机电系统结构,且其中所述多个粘合结构分别环绕且接触所述第一多个终止凸块中的终止凸块。在一些实施例中,所述的集成芯片还包括:壳体结构以及第二多个终止凸块。所述壳体结构,上覆于所述微机电系统结构上,其中所述壳体结构设置于所述衬底上且在侧向上环绕所述微机电系统结构。所述第二多个终止凸块,设置于所述壳体结构的下表面与所述微机电系统结构的顶表面之间。在一些实施例中,所述第一多个终止凸块包含与所述第二多个终止凸块相同的材料。在一些实施例中,所述第一多个终止凸块直接接触所述衬底,且所述第二多个终止凸块直接接触所述微机电系统结构的所述顶表面。在一些实施例中,所述第一多个终止凸块及所述第二多个终止凸块分别包含括聚合物。在一些实施例中,所述的集成芯片还包括上部半导体管芯,设置于所述微机电系统结构上,其中所述第二多个终止凸块设置于所述上部半导体管芯与所述微机电系统结构的所述顶表面之间。
161.在一些实施例中,本技术案提供一种集成芯片(ic),所述集成芯片(ic)包括:衬底、壳体结构、微机电系统(mems)结构以及多个上部终止凸块。所述壳体结构上覆于衬底上,其中在衬底的顶表面与壳体结构的下表面之间界定有空腔。所述微机电系统(mems)结构,上覆于衬底上。mems结构包括悬置于所述空腔中的可移动器件。多个上部终止凸块,设置于mems结构的顶表面与壳体结构的下表面之间,其中上部终止凸块直接上覆于可移动器件上。
162.在一些实施例中,所述多个上部终止凸块直接接触所述可移动器件。在一些实施例中,所述多个上部终止凸块直接接触所述壳体结构的所述下表面。在一些实施例中,所述的集成芯片,还包括顶盖结构以及多个终止结构。顶盖结构,设置于所述微机电系统结构与所述衬底之间,其中所述微机电系统结构与所述顶盖结构在接合接口处交会。多个终止结构,在所述顶盖结构上直接设置于所述微机电系统结构下方,其中所述多个终止结构的高度小于所述多个上部终止凸块的高度。在一些实施例中,所述多个上部终止凸块的材料不同于所述多个终止结构的材料。在一些实施例中,所述多个终止结构的顶表面是平的,且所述多个上部终止凸块的顶表面是弯曲的。在一些实施例中,所述的集成芯片还包括多个金属接垫以及多个下部终止凸块。所述多个金属接垫设置于所述衬底的所述顶表面上。所述多个下部终止凸块直接接触所述衬底的所述顶表面,其中所述多个下部终止凸块位于所述可移动器件的正下方,其中所述多个下部终止凸块包含与所述多个上部终止凸块相同的材料。
163.在一些实施例中,本技术案提供一种用于形成集成芯片(ic)的方法,所述方法包括以下步骤。在衬底上形成第一多个终止凸块。在衬底上形成多个粘合结构。将微机电系统(mems)结构贴合至粘合结构。在mems结构之上形成第二多个终止凸块。以及将壳体结构贴合至衬底,其中所述第二多个终止凸块设置于mems结构与壳体结构的下表面之间。
164.在一些实施例中,形成所述第一多个终止凸块包括以下步骤。在所述衬底的顶表
面中形成开口。在所述开口中沉积聚合物。对所述聚合物进行固化。在一些实施例中,在将所述微机电系统结构贴合至所述多个粘合结构之后,执行固化工艺。在一些实施例中,所述第二多个终止凸块形成于所述壳体结构的所述下表面上且直接接触所述壳体结构的所述下表面。在一些实施例中,所述第二多个终止凸块形成于所述微机电系统结构的顶表面上且直接接触所述微机电系统结构的所述顶表面。
165.以上概述了数个实施例的特征,以使本领域技术人员可更佳地理解本实用新型的态样。本领域技术人员应理解,他们可容易地使用本实用新型作为设计或修改其他工艺及结构的基础来施行与本文中所介绍的实施例相同的目的及/或达成与本文中所介绍的实施例相同的优点。本领域技术人员亦应认识到,此种等效构造并不背离本实用新型的精神及范围,而且他们可在不背离本实用新型的精神及范围的条件下在本文中作出各种改变、代替及变更。
166.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。