CN103569949B - 封装至少一个微电子装置的方法 - Google Patents
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Abstract
一种封装至少一个微电子装置（100）的方法，至少包括以下步骤：将微电子装置封装在相对于空气气密地密封的腔（104）中，腔的覆盖物包括对于至少一种惰性气体（110）来说能渗透的至少一个壁（109）；通过对于惰性气体来说能渗透的壁将惰性气体注入到腔中；相对于空气和注入到腔中的惰性气体气密地密封所述腔。
Description
技术领域
本发明涉及一种将诸如MEMS（微机电系统）、NEMS（纳米机电系统）、MOEMS（微光机电系统）、或NOEMS（纳光机电系统）型微系统的至少一种微电子装置（microelectronic device，微电子器件）封装在密封腔中的方法，至少一种惰性气体以受控压力封闭在所述密封腔中。
背景技术
诸如MEMS类型装置的微电子装置的封装首先能够提供保护以免受外部元素（湿度、颗粒污染、诸如氧或其他非中性气体的反应性元素），并且其次能够控制施加于封装有微电子装置的腔中的气氛（周围气体的压力、性质等）。
例如，如果想正确发挥功能，陀螺仪类型的装置通常必须封装在真空的环境中（例如在约10-1至10-3毫巴（mbar）之间的压力下）。对于RF（Radio Frequency，射频）开关型装置，寻求在“中性”气体环境中在约等于大气压力的压力下的封装，例如以便避免开关触点区域的氧化。在这种情况下，N2、Ar或He类型的气体必须用来封装这种类型的装置。
在气密地密封（腔形成于彼此结合的两个基板之间）而利用覆盖物的传送对MEMS装置进行封装的情况下，封装有该装置的腔中的气体压力和性质的控制取决于具有以下能力的晶片结合机的使用：
-在使两个基板接触和密封之前控制晶片结合机室内的压力；
-将例如氮或氩的中性气体以受控压力注入到晶片结合机室中。
在该封装期间，首先在晶片结合机室之内或之外将形成有装置的第一基板和待形成腔的覆盖物的第二基板彼此对齐。在该两个基板加载到晶片结合机室中时，支撑件机械地保持该两个基板彼此在直线上。这两个基板通过垫片彼此隔开且彼此不接触。然后在晶片结合机室中形成真空，以冲洗出存在于两个基板之间的所有空气。等于所需封装压力的设定压力被施加于室中。同时，将中性气体以受控压力注入到晶片结合机室中，并且使这两个基板彼此接触且气密地密封，从而形成了封装有该装置的腔。
当这种封装被应用以集体地形成封装有多个装置的多个腔时，在不同的腔中不可能具有不同的气氛（压力等）。
在薄层包装（形成在基板与用于形成覆盖物的薄层之间的腔）被用来封装所述装置的情况下，更难控制腔中的气氛。因此，这种封装包括应用以下步骤：
-有基板上沉积和成型牺牲层，用于覆盖所述装置，
-沉积称为保护层的薄层，该薄层例如包括半导体，诸如硅、氧化物或氮化物，该薄层将形成覆盖物且将覆盖所述牺牲层；
-蚀刻保护层以形成穿过保护层的释放孔，
-穿过释放孔蚀刻牺牲层，
-通过沉积薄层气密地密封释放孔，该薄层例如包括诸如硅、氧化物、氮化物的半导体或诸如钛（Ti）或铝（Al）的金属。
用于气密地密封释放孔的步骤是使用PECVD（等离子体增强化学气相沉积）或PVD（物理气相沉积）类型的沉积设备来实现的，所述设备仅能在受限制的压力范围（通常小于5毫巴）内操作。因此不可能使需要超过5毫巴压力（例如在1巴和5毫巴之间）的微电子装置的封装正确发挥功能。
解决这个问题的一种解决方案包括将能够在腔已被气密地密封之后排气的材料引入腔，从而增加了施加于腔中的压力。但是，在这种情况中，腔中获得的剩余压力（换句话说，在该排气之后实现的最终压力）的值很难控制。
发明内容
本发明的目的之一是披露一种用于封装至少一个微电子装置的方法，使得能够在封装有所述装置的腔内产生包含对于装置来说是不反应的至少一种气体的气氛，且对腔中的该气体压力进行非常好的控制，该压力可根据所设想的应用而大于或小于5毫巴。
为了实现该目的，本发明公开了一种封装至少一个微电子装置的方法，至少包括以下步骤：
-将微电子装置封装在对于空气来说气密地密封或者不透气的腔中，且所述腔包括对于至少一种惰性气体来说能渗透的至少一个壁，
-通过对于惰性气体来说能渗透的壁将惰性气体注入到腔中，
-相对于空气和注入到腔中的惰性气体气密地密封所述腔。
本说明书中的术语“惰性气体”代表与元素周期表中的18族的化学元素对应的气体或多种气体的混合物，换句话说，代表氦和/或氖、和/或氩和/或氪和/或氙和/或氡，也称为稀有气体或化学惰性气体。该方法有利地用于包含氖和/或氦和/或氩的惰性气体，特别是由于这些气体的分子的尺寸小，便于它们通过能渗透的壁。
因此，从相对于空气气密地密封且其至少一个壁对于与微电子装置不反应的至少一种气体来说能完全地或部分地渗透的腔开始，该不反应的气体通过能渗透的壁被引入到腔中，以便准确地获得腔中所需的剩余压力。然后，例如，通过沉积对于该气体不能渗透的阻挡层而使所述腔相对于空气和该气体气密地密封，以维持和稳定所述腔中所获得的最终压力。
因此，根据发明的方法取决于这样的事实，即，一些材料（包括用于形成腔的能渗透的壁的材料）仅对于一种或几种惰性气体（尤其是氦和/或氖和/或氩）是能渗透的，而对于空气是不能渗透的或不透气的。
该封装方法可以用来形成一个或多个微电子装置的独立的封装，换句话说，部件级别的封装（例如在切割基板之后（所述装置在所述基板上形成独立的芯片）），或者该封装方法可以用来形成在单个基板上的多个微电子装置的同时集体封装。在集体封装的情况下，该方法可以在不同的腔中产生不同的气氛。
根据本发明的封装方法可产生以下结果：一旦已经使腔相对于空气和注入的惰性气体气密地密封，则腔内的压力从大气压力或甚至数巴（several bar）变化到高真空（例如到约10-4毫巴）。
腔的覆盖物可包括对于至少一种惰性气体能渗透的壁。该配置便于惰性气体注入腔中，例如如果该注入是通过腔的上壁进行的话。
用于将微电子装置封装在相对于空气气密地密封的腔中的步骤可有利地在真空条件下进行，例如在约10-4毫巴至10-5毫巴之间、或小于10-5毫巴的压力下进行，以减少腔中的反应性残留气体的量。
微电子装置可以是MEMS和/或NEMS和/或MOEMS和/或NOEMS类型的。根据本发明的封装方法可以有利地用于封装惯性式（inertial type）MEMS和/或NEMS装置，例如加速度计或陀螺仪，或射频式装置，例如BAW（体声波）滤波器。
惰性气体可以是氦和/或氖、和/或氩，和/或惰性气体能渗透的壁可包括半导电的氧化物（如SiO2）和/或半导体氮化物（例如SiN或Si3N4）和/或玻璃。惰性气体能渗透的壁特别地可包括硼硅酸盐类型的玻璃，例如“Pyrex”、或石英玻璃或“硼浮（borofloat，高硼硅）”玻璃。
微电子装置可通过以下步骤封装在腔中：
-在至少一个第一基板上形成微电子装置，
-将至少一个第二基板结合于第一基板，形成相对于空气气密地密封的腔，惰性气体能渗透的壁由第二基板的部分形成。
在这种情况下，腔的覆盖物对应于第二基板的至少所述部分。
可通过对空气和惰性气体来说不能渗透的至少一层材料的至少一个沉积使腔相对于空气和惰性气体气密地密封，从而至少覆盖所述第二基板的形成对于惰性气体来说能渗透的壁的部分。
微电子装置在腔中的封装可包括以下步骤：
-在至少一个第一基板上形成微电子装置，
-使牺牲材料的至少一部分覆盖所述微电子装置，
-在第一基板上沉积至少一个保护层，覆盖牺牲材料的所述部分，且包括对于空气来说不能渗透的至少一种材料，
-穿过保护层形成至少一个开口，形成到达牺牲材料的所述部分的至少一个通道，
-通过穿过保护层形成的开口蚀刻牺牲材料的所述部分，
-用对于空气来说不能渗透的至少一种材料封闭开口，
保护层的至少部分和/或开口的密封材料对于惰性气体来说是能渗透的且形成对于惰性气体来说能渗透的壁，
并且，惰性气体可至少通过对于惰性气体来说能渗透的壁注入腔中。
在这种情况下，腔的覆盖物对应于保护层的至少所述部分和/或所述密封材料。
腔相对于空气和惰性气体的气密密封可包括对于空气和惰性气体来说不能渗透的至少一层材料的至少一个沉积，以使其至少覆盖对于空气来说不能渗透且对于惰性气体来说能渗透的材料。
该封装方法还可包括：在微电子装置在腔中的封装与惰性气体向腔中的注入之间，使对于惰性气体来说不能渗透的材料的至少一部分部分地覆盖第二基板的形成对于惰性气体来说能渗透的壁或部分地覆盖对于空气来说不能渗透且对于惰性气体来说能渗透的材料，从而形成对于惰性气体来说能渗透的壁。因此，对于惰性气体来说不能渗透的材料的部分形成了选择性掩模，其能够使得可变数量的惰性气体穿入腔中。
对于空气和惰性气体来说不能渗透的材料层可包含半导体和/或金属。
当微电子装置被封装在腔中时，吸气材料（getter material）的至少一部分可被放置在腔中，所述方法还可包括在所述腔相对于空气和惰性气体气密密封期间和/或之后对吸气材料的所述部分的热活化（thermalactivation）。
吸气材料的该部分可以通过例如捕获所述腔中可能存在的剩余气体（诸如氧、氮、氢、水、一氧化碳或二氧化碳）而保持气氛的质量，以保持在腔内仅有注入的惰性气体的压力。
封装步骤可包括多个微电子装置在相对于空气气密地密封的多个腔中的集体封装，多个腔中的每一个都包括对于至少一种惰性气体来说能渗透的至少一个壁，其中，对于腔中的至少一些进行用于注入惰性气体的步骤，并且其中，对于所有腔集体地应用气密密封的步骤。从而，这降低了与微电子装置的封装相关的成本。此外，当集体地对多个微电子装置执行该方法且该方法包括形成对于惰性气体来说不能渗透的材料的至少一部分（其部分地和/或完全地覆盖所述腔中的一些）时，可同时形成具有不同剩余压力的腔，因为对于惰性气体来说不能渗透的材料的所述部分随后可形成选择性掩模以允许可变量的惰性气体穿入每个腔中。
附图说明
在参照附图阅读示例性实施例的描述之后将更好地理解本发明，给出的所述描述仅用于指导而绝不用于限制，附图中：
-图1A至1D示出了根据本发明第一实施例的封装微电子装置的方法的步骤，
-图2A至2E示出了根据本发明第二实施例的封装多个微电子装置的方法的步骤，
-图3A至3F示出了根据本发明第三实施例的封装微电子装置的方法的步骤，
-图4A至4H示出了根据本发明第四实施例的封装多个微电子装置的方法的步骤。
在下面描述中，不同图中的相同的、类似的或相关的部分具有相同的数字标号，以方便不同图之间的对比。
图中所示的不同部分不必均具有相同比例，以使图更容易阅读。
不同的可能性（变型例和实施例）必须被理解为彼此不排斥，并且它们可彼此结合。
具体实施方式
首先参照图1A至1D，其示出了根据第一实施例的封装微电子装置100的方法的步骤。
如图1A所示，微电子装置100（在该示例中为MEMS类型的）首先形成在第一基板102上，所述第一基板例如包括半导体（诸如硅）。
装置100旨在被封装在形成于第一基板102与第二基板106之间的腔104中。在该第一实施例中，首先通过在第二基板106的旨在被放置成面对装置100的面处进行蚀刻而形成腔104。第一基板102和第二基板106是例如与具有超过约1μm的厚度（如图1A所示的沿z轴的尺寸）的晶片对应的材料层。
第二基板106包括部分107，该部分对于旨在被注入到腔104中的至少一种惰性气体（在第一实施例中为氦）来说是能渗透的，且该部分107形成腔104的对于该惰性气体来说是能渗透的壁109。第二基板106的部分107对于氦的该渗透性是由于第二基板106的材料性质以及形成所述腔的上壁109的该部分107的厚度而获得的，在这种情况下，所述第二基板106的所述材料包括玻璃（例如硼硅酸盐类型的玻璃，诸如“Pyrex”、石英玻璃或“硼浮”类型的玻璃），该玻璃对于氦是能渗透的。在一个变型实施例中，第二基板106可以包括对于将被注入到腔104中的气体来说是能渗透的任何材料，例如聚合物（诸如环氧树脂）。一般来说，第二基板106的形成所述腔104的能渗透的壁109的部分107的厚度可以在大约50μm与1mm之间。
在该第一实施例中，吸气材料105的一部分（例如包括诸如钛的金属）布置成与该壁109的一部分接触，使得在腔已被气密地密封之后该吸气材料将被封装在腔中。在一个变型例中，吸气材料105的该部分可形成在腔104的另一壁上，例如形成在腔104的侧壁中的至少一个上或形成在第一基板102上，邻近于微电子装置100。还可能的是，在腔104中不存在吸气材料（getter material）。
如图1B所示，这两个基板102和106彼此结合，使得装置100被封装在形成于第二基板106与第一基板102之间的腔104中。这两个基板102和106彼此结合对应于标准的气密密封，而无任何气体注入到晶片结合机室中。可有利地在真空条件下实现密封，例如在约为10-4至10-5毫巴之间的压力（晶片结合机室中的压力相对应的压力）下实现，因此该压力是在密封之后腔104中的压力，从而减少了可能存在于腔104中的“反应性”剩余气体（诸如氧、氮、氢、水、一氧化碳和二氧化碳）的量。
在一个变型例中，第一基板102与第二基板106之间的结合可以通过存在于两个基板102、106之间的密封条实现。在这种情况下，腔104的侧壁可以完全地或部分地由密封条形成，并且腔的高度至少等于密封条的厚度。
然后，彼此结合的两个基板102和106被放置在晶片结合机室中，惰性气体（在该示例中为氦）可以通过腔104的壁109以已知压力注入给定的时间（参见图1C，其中，通过箭头110示意性地示出了氦通过壁109注入到腔104中）。考虑到吸气材料105的存在，氦仅通过壁109的一部分注入腔104中，壁109的该一部分对应于壁109的未被吸气材料105的部分覆盖的表面的部分。惰性气体注入到腔104中是便利的，因为该注入是通过腔104的覆盖物（这里是通过腔104的上壁109）进行的。
在腔104中获得的压力ΔP取决于氦压力（P）、室中的温度（T）、壁109的表面面积（S）（惰性气体可以通过该表面面积被注入（在本示例中，该表面面积是所述壁109的未被吸气材料105的部分覆盖的面积的部分））、形成能渗透的壁109的材料的厚度（e）（换句话说，第二基板106的部分107的厚度）、注入步骤的持续时间（t）和腔104的体积（V），并且等于
ΔP=K.S.t.P/(e.V) (1)
其中，K是取决于温度T和形成壁109的材料性质的系数。例如，对于用于阳极密封的包含玻璃（具有“Pyrex”或“Borofloat”商标名称的玻璃）的第二基板106并且对于参数P=1巴、T=20°C、t=1200s,S=10mm2、e=0.5mm、且V=0.3mm3，结果是ΔP=10-1毫巴。在T=100°C（其他参数的值不变）的情况下，可通过仅5秒的持续时间获得压力ΔP等于10-1毫巴。
将对于中性气体不能渗透的层112注入到腔104中，在该示例中，所述层为包括例如铝和/或钛的薄金属层、或包括诸如硅的半导体、并且厚度在约1μm与10μm之间，然后层被沉积在第二基板106上，以覆盖注入的气体能渗透的部分107且防止被捕获在腔104中的氦从腔中逃逸（参见图1D）。
封装方法可以通过吸气材料105的部分的热活化完成，该热活化也可在两个基板102和106的组装期间进行。然后吸气材料105泵送存在于腔104中的非中性剩余气体（如果有的话）。另一方面，诸如氦的中性气体不会被吸气材料泵送，因为由于惰性气体不是反应性的这个事实，因而它们不与吸气剂反应。
参照图2A至2E，现在我们将描述根据第二实施例的封装多个微电子装置100.1-100.3的集体方法的步骤。
微电子装置100.1-100.3（参照图2A至2E，在所述的示例中存在三个微电子装置）形成在第一基板102上。多个腔104.1-104.3也形成于第二基板106中，且每个装置100.1-100.3都将被封装在腔104.1-104.3中的一个中。
如在第一实施例中所述的，两个基板102和106彼此对齐，且然后被气密地彼此结合，使得装置100.1-100.3分别封装在形成于第二基板106与第一基板102之间的每个腔104.1-104.3中（图2B）。每个腔104.1-104.3包括对于至少一种惰性气体来说能渗透的至少一个壁109.1-109.3。
对于旨在被注入到腔中的气体（在本例中为氦）来说不能渗透的层114形成在第二基板106上。然后，该层114（例如包含诸如钛（Ti）或铝（Al）的至少一种金属和/或诸如硅的半导体）被蚀刻，以形成与壁109对齐的开口，气体将通过该开口被注入。因此，对于每个腔，穿过层114形成的开口的大小可随待注入到腔中的气体的量而变。在图2C所示的实例中，第一开口116.1形成在第一腔104.1处并且露出腔104.1的对于待注入的气体来说能渗透的壁109.1的整个表面或几乎整个表面。第二开口116.2形成于面对第二腔104.2的层114中。另一方面，与第一开口116.1不同，该第二开口116.2仅露出腔104.2的对于待注入气体来说能渗透的壁109.2的表面的部分。因此，开口116.2的大小随待注入到腔104.2中的气体的量而变。最后，在腔104.3处没有形成穿通层114的开口，因此当气体注入到腔104.1和104.2中时，没有气体通过壁109.3注入到第三腔104.3中。
下一步骤是氦通过腔104.1和104.2的上壁109.1和109.2受控地注入到这些腔中，换句话说，通过第二基板106的部分107.1和107.2注入到这些腔中（通过箭头110示意性地示出了气体的注入）。穿入腔104.1和104.2中的氦的量具体取决于每个腔上方的层114的开口比率。
利用上面参照第一实施例定义的公式（1），层114的开口比率对应于应用于赋予参数（S）（换句话说，壁109的表面面积（惰性气体可以通过该表面面积而注入））的介于0到1之间的系数。在图2D中的实例中，注入第一腔104.1中的氦的量比注入第二腔104.2中的大。没有氦注入到第三腔104.3中。
因此，该第二实施例可以在不同腔中给出不同的剩余压力，其是从形成腔覆盖物的单个基板集体地且同时地进行的，这是进一步便利的，因为惰性气体的注入是通过腔104.1和104.2的覆盖物进行，这里是通过腔104.1和104.2的上壁109.1和109.2进行的。
如图2E所示，对于注入的气体（氦）来说气密的另一层118（例如包含至少一种金属和/或至少一种半导体）至少沉积在穿过层114形成的开口116中，以相对于空气和注入的气体气密地密封所述腔104.1-104.3。在图2E中的实例中，第二气密层118沉积在气密层114的整个表面上和开口116.1和116.2中。
参照图3A至3F，现在我们将描述根据第三实施例的封装微电子装置的方法的步骤。
如在第一实施例中，微电子装置100形成于基板102上。但是，与前两个实施例不同，装置100将不是通过将第二基板转移到基板102上被封装的，而是通过形成包括一个或多个薄层的覆盖物进行封装。如图3A中所示，牺牲层沉积在第一基板102上，且覆盖装置100。该牺牲层的形状形成为使得牺牲材料的剩余部分120覆盖装置100，占据了与将封装有装置100的腔的所需体积相对应的体积。
如图3B中所示，然后，材料层122沉积在基板102上，覆盖牺牲材料120的部分，所述材料层122将形成待封装有装置100的腔的覆盖物。
层122称为保护层且是薄层，例如厚度小于大约10μm，且包括半导体，诸如硅、半导体氧化物或半导体氮化物。用于此保护层122的材料和用于牺牲材料的部分120的材料被选择成使得部分120的牺牲材料可相对于保护层122的材料被选择性地蚀刻（且不损坏装置100）。保护层122也可由多个层的堆叠体构成。
然后，穿过保护层122形成开口124，例如通过蚀刻（在此处描述的实例中，穿过保护层122的将形成腔的上壁的部分）形成，从而形成穿过保护层122到达牺牲材料的部分120的通道（图3C）。然后，通过开口124蚀刻（例如通过各向同性干蚀刻）牺牲材料的部分120（图3D）。然后，装置100被封装在形成于基板102与保护层122之间的腔126中。
然后，通过保护层122形成的开口124被气密地密封，以防止空气通过，从而封闭腔126。在这里描述的实例中，该气密的密封是通过沉积薄密封层128而实现的，该薄密封层例如包含半导体氧化物、半导体氮化物或对于空气来说不能渗透的但对于将被注入到腔126中的气体来说能渗透的其他任何材料（图3E）。具有开口124的该密封层128形成对于将被注入到腔126中的气体来说能渗透的屏障。然后，惰性气体（由箭头110示出）通过层128以及通过开口124以受控压力且在给定时间内注入到腔126中，如前述实施例所描述的。因为该注入是通过腔126的覆盖物进行的，而且特别是通过腔126的上壁进行的，因此惰性气体向腔126中的注入是便利的。
在再次利用上面描述的公式（1）时并且在参数P=1巴、T=20°C、S=10mm2、e=5μm、且V=0.3mm3的情况下，通过将氦注入约12秒的持续时间所获得的压力ΔP=10-1毫巴。但是，对于该封装来说，腔126的体积V和扩散面积S可减小10倍，会给出大约相同的ΔP值，因为ΔP与S/V成正比，并且以相同倍数减少这两个参数将不会导致ΔP的任何改变。
然后，通过用层130覆盖密封层128而完成该封装方法，层130例如包含金属或半导体，相对于注入于腔126中的气体来说是气密的，以保持由于前面的气体注入而在腔126中获得的压力（图3F）。
通过薄层的这种封装可被用来实现多个微电子装置在单个基板上的集体封装。下面参照图4A至4H描述根据第四个实施例的多个微电子装置100.1-100.3的集体封装方法的步骤。
如在第二个实施例中一样，多个微电子装置100.1-100.3（参照图4A至4H描述的示例中为三个）形成在第一基板102上，每个微电子装置都被封装在独立的腔中。
每个装置100.1-100.3都由牺牲材料120.1-120.3的部分覆盖，该部分类似于上面描述的牺牲材料120的部分（图4A）。
然后，与前面参照第三实施例描述的相似，基板102和牺牲材料的部分120.1-120.3用至少一个保护层122覆盖（图4B）。
如之前所述，然后，穿过保护层122例如通过蚀刻形成开口124，从而穿过保护层122形成到达牺牲材料的部分120.1-120.3的通道（图4C）。然后，通过开口124蚀刻（例如通过各向同性干蚀刻）牺牲材料的部分120.1-120.3（图4D）。然后，装置100.1-100.3中的每一个被分别封装在形成于基板102与保护层122之间的腔126.1-126.3中的一个中。
然后，与前面参照第三实施例描述的相似，例如通过薄密封层128的沉积，使穿过保护层122形成的开口124相对于空气气密地密封（图4E）。
对于将注入到腔中的气体（在本情况下为氦）来说不能渗透的层131形成于密封层128上（图4F）。该气密层的性质例如可类似于之前参照第二实施例描述的层114的性质。然后，蚀刻该气密层131以在壁（由层128形成）处形成开口，气体通过该开口被注入。因此，对于每个腔，穿过层131形成的开口的尺寸都形成为随待注入的气体的量而变。在图4F所示的实例中，密封层131的位于第一腔126.1上方的部分被完全蚀刻，以便露出腔126.1的对于待注入的气体来说能渗透的壁的所有表面。开口132形成于层131中，面对第二腔126.2。该开口132仅露出腔126.2的对于待注入的气体来说能渗透的壁的表面的一部分。开口132的尺寸形成为随待注入到腔126.2中的气体的量而变。最后，在第三腔126.3处没有穿过层131形成开口，因而当气体注入到腔126.1和126.2中时，没有气体注入到第三腔126.3中。
然后，如图4G所示的，惰性气体通过层128且通过开口124以受控的压力且在给定的时间内注入到腔126.1和126.2中，如前述实施例所描述的。气密层131的存在防止气体扩散于第三腔126.3中且限制气体在第二腔126.2中的这种扩散。同样地，在这里，由于注入是通过这些腔的覆盖物进行的，因而惰性气体在腔126.1和126.2中的注入是便利的。
封装微电子装置100.1-100.3的方法是通过沉积对于注入到腔126.1和126.2中的气体来说气密的层134来完成的，层134例如类似于之前参照第三实施例所描述的层130，且包括至少一种金属或诸如硅的半导体（图4H）。
在第二、第三和第四实施例中，在所形成的腔中没有吸气材料。但是，在这些实施例的一个变型中，一个或多个所形成的腔中可形成有部分吸气材料。
在上面所描述的不同实施例的变型中，可能的是，在第一基板102中和/或在将两个基板102和106彼此结合的密封条中可形成对于气体来说能渗透的壁。
Claims (12)
1.一种封装至少一个微电子装置(100)的方法，至少包括以下步骤：
-将所述微电子装置(100)封装在相对于空气气密地密封的腔(104、126)中，所述腔(104、126)的覆盖物包括对于至少一种惰性气体(110)来说能渗透的至少一个壁(109、128)，
-通过对于所述惰性气体(110)来说能渗透的所述壁(109、128)将所述惰性气体(110)注入到所述腔(104、126)中，
-使所述腔(104、126)相对于空气和注入到所述腔(104、126)中的所述惰性气体(110)气密地密封，以及
-在所述微电子装置(100)在所述腔(104，126)中的封装与所述惰性气体(110)向所述腔(104，126)中的注入之间，使得对于所述惰性气体(110)来说不能渗透的材料的至少一个部分(114，131)部分地覆盖对于所述惰性气体(110)来说能渗透的所述壁(109)。
2.根据权利要求1所述的封装方法，其中，所述惰性气体(110)是氦和/或氖、和/或氩，并且/或者其中，对于所述惰性气体(110)来说能渗透的所述壁(109、128)包括半导体氧化物和/或半导体氮化物和/或玻璃。
3.根据权利要求1或2所述的封装方法，其中，所述微电子装置(100)在所述腔(104)中的封装包括以下步骤：
-在至少一个第一基板(102)上形成所述微电子装置(100)，
-将至少一个第二基板(106)结合于所述第一基板(102)，形成相对于空气气密地密封的腔(104)，对于所述惰性气体(110)来说能渗透的所述壁(109)由所述第二基板(106)的部分(107)形成。
4.根据权利要求3所述的封装方法，其中，通过对于空气和所述惰性气体(110)来说不能渗透的材料的至少一个层(112)的至少一个沉积使所述腔(104)相对于空气和所述惰性气体(110)气密地密封，从而至少覆盖所述第二基板(106)的部分(107)，所述部分(107)形成对于所述惰性气体(110)来说能渗透的所述壁(109)。
5.根据权利要求1或2所述的封装方法，其中，所述微电子装置(100)在所述腔(126)中的封装包括以下步骤：
-在至少一个第一基板(102)上形成所述微电子装置(100)，
-使牺牲材料的至少一部分(120)覆盖所述微电子装置(100)，
-在所述第一基板(102)上沉积至少一个保护层(122)，覆盖牺牲材料的所述部分(120)且包括对于空气来说不能渗透的至少一种材料，
-穿过所述保护层(122)形成至少一个开口(124)，从而形成到达牺牲材料的所述部分(120)的通道，
-通过穿过所述保护层(122)形成的所述开口(124)蚀刻牺牲材料的所述部分(120)，
-用对于空气来说不能渗透的至少一种材料(128)封闭所述开口(124)，
其中，所述保护层(122)的至少部分和/或所述开口(124)的密封材料(128)对于所述惰性气体(110)来说是能渗透的且形成对于所述惰性气体(110)来说能渗透的所述壁(128)，
并且其中，所述惰性气体(110)至少通过对于所述惰性气体(110)来说能渗透的所述壁(128)注入到所述腔(126)中。
6.根据权利要求5所述的封装方法，其中，所述腔(126)相对于空气和所述惰性气体(110)的气密密封包括：对于空气和所述惰性气体(110)不能渗透的材料的至少一个层(130、134)的至少一个沉积，以使其至少覆盖对于空气来说不能渗透而对于所述惰性气体(110)来说能渗透的材料(128)。
7.根据权利要求3所述的封装方法，其中，对于所述惰性气体(110)来说不能渗透的材料的至少一个部分(114)部分地覆盖所述第二基板(106)的形成对于所述惰性气体(110)来说能渗透的所述壁(109)的所述部分(107)。
8.根据权利要求5所述的封装方法，其中，对于所述惰性气体(110)来说不能渗透的材料的至少一个部分(131)部分地覆盖对于空气来说不能渗透且对于所述惰性气体(110)来说能渗透的所述材料(128)，所述材料(128)形成对于所述惰性气体(110)来说能渗透的所述壁。
9.根据权利要求4所述的封装方法，其中，对于空气和所述惰性气体(110)来说不能渗透的材料的所述层(112、128)包含半导体和/或金属。
10.根据权利要求6所述的封装方法，其中，对于空气和所述惰性气体(110)来说不能渗透的材料的所述层(130、134)包含半导体和/或金属。
11.根据权利要求1所述的封装方法，其中，当所述微电子装置(100)被封装在所述腔(104、126)中时，至少一部分吸气材料(105)被放置在所述腔(104、126)中，所述方法还包括在使所述腔(104、126)相对于空气和所述惰性气体(110)气密密封期间和/或之后的所述吸气材料(105)的所述部分的热活化。
12.根据权利要求1所述的封装方法，其中，所述封装步骤包括多个微电子装置(100.1-100.3)在相对于空气气密地密封的多个腔(104.1-104.3；126.1-126.3)中的集体封装，每个所述腔都包括对于至少一种惰性气体(110)来说能渗透的至少一个壁(109.1-109.3；128)，其中，针对所述腔中的至少一些腔(104.1，104.2，126.1，126.2)执行注入所述惰性气体(110)的步骤，并且其中，对于所有所述腔(104.1-104.3，126.1-126.3)集体地应用气密密封的步骤。
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