CN103958395A - 薄背面玻璃互连件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于提供经封装微机电系统MEMS装置的系统、方法及设备。在一个方面中,封装可包含连结到装置衬底的防护玻璃罩,所述防护玻璃罩包含集成式电连接且经配置以囊封所述装置衬底上的一或多个MEMS装置。所述防护玻璃罩可包含一或多个旋涂玻璃层以及导电布线及互连件。所述封装可包含环绕所述一或多个经囊封MEMS装置的窄密封件。
Description
相关申请案交叉参考
本申请案主张于2011年11月29日申请且标题为“薄背面玻璃互连件(THIN BACKGLASS INTERCONNECT)”的第13/306,284号美国专利申请案(代理人档案号QUALP048US/102239),所述美国专利申请案出于所有目的特此以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及用于囊封衬底上的机电系统装置的结构及工艺。
背景技术
机电系统(EMS)包含具有电及机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件(例如镜及光学膜层)及电子器件的装置。可以多种尺寸制造机电系统,包含但不限于微米尺寸及纳米尺寸。举例来说,微机电系统(MEMS)装置可包含具有介于从约一微米到数百微米或更大的范围内的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小(举例来说,包含小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻及/或蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的部分或添加层以形成电装置及机电装置的其它微机械加工工艺形成机电元件。
一种类型的机电系统装置称作干涉式调制器(IMOD)。如本文中所用,术语干涉式调制器或干涉式光调制器是指使用光学干涉原理选择性地吸收及/或反射光的装置。在一些实施方案中,干涉式调制器可包含一对导电板,所述对导电板中的一者或两者可为全部或部分透明的及/或反射的且能够在施加适当电信号时相对运动。在实施方案中,一个板可包含沉积于衬底上的固定层且另一板可包含通过气隙与所述固定层分离的反射膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于干涉式调制器上的光的光学干涉。干涉式调制器装置具有广泛的应用,且预期用于改进现有产品及形成新产品,尤其是具有显示能力的那些产品。
MEMS封装保护系统的功能单元免受环境影响,提供对系统组件的机械支撑以及提供用于电互连的接口。
发明内容
本发明的系统、方法及装置各自具有数个创新性方面,所述方面中的单个方面均不单独地决定本文中所揭示的所要属性。
本发明中所描述的标的物的一个创新性方面可实施于一种包含连结到装置衬底的盖玻璃(cover glass)的封装中。所述盖玻璃可包含集成式电连接且经配置以囊封所述装置衬底上的一或多个MEMS装置。在一些实施方案中,所述盖玻璃可包含一或多个旋涂玻璃层以及导电布线及互连件。所述封装可包含环绕所述一或多个经囊封MEMS装置的窄密封件。
本发明中所描述的标的物的另一创新性方面可实施于一种包含具有第一及第二对置侧的盖玻璃的设备中。所述盖玻璃可包含一或多个旋涂玻璃层、腔及环绕所述腔的连结环。一或多个布线可在所述第一侧上,其中一或多个柱延伸穿过所述一或多个旋涂玻璃层以将所述第一侧上的所述一或多个布线电连接到所述第二侧。
所述一或多个布线可沿着所述腔的至少一部分保形地延伸。在一些实施方案中,所述盖玻璃的厚度可在约30微米与150微米之间。在一些实施方案中,所述连结环的宽度可在约100微米与500微米之间。在一些实施方案中,所述一或多个布线可包含基于镍的材料。所述设备可进一步包含装置衬底,所述装置衬底包含安置于所述装置衬底的表面上的一或多个装置。所述盖玻璃可连结到所述装置衬底的所述表面。所述一或多个装置可与所述一或多个柱电连通。
本发明中所描述的标的物的另一创新性方面可实施于一种设备中,所述设备包含装置衬底、安装于所述装置衬底上的装置、用于囊封所述装置的装置及用于电连接所述经囊封装置的装置。在一些实施方案中,所述用于囊封所述装置的装置可包含由经凝固液体电介质材料形成的盖玻璃。在一些实施方案中,所述用于电连接所述经囊封装置的装置可包含嵌入于所述盖玻璃中且延伸穿过所述盖玻璃的支柱。
本发明中所描述的标的物的又一创新性方面可实施于一种形成盖的方法中。所述方法可包含:在牺牲衬底上形成牺牲层,其中所述牺牲层包含在实质上平坦表面上的隆起特征;以及在所述牺牲层上形成连结环及一或多个布线。所述方法可包含形成一或多个柱,所述柱连接到所述一或多个布线且实质上垂直于所述第一衬底而定向。所述方法可包含沉积且固化一或多个旋涂电介质层以覆盖所述牺牲层、连结环、一或多个布线及一或多个柱。所述方法可包含平坦化所述一或多个旋涂电介质层以暴露所述一或多个柱且形成经由所述牺牲层以可释放方式附接到所述第一衬底的盖。所述盖可包含第一及第二对置侧,所述第一侧包含所述一或多个布线、所述连结环及腔,且所述一或多个柱延伸穿过所述一或多个经平坦化旋涂电介质层以将所述一或多个布线电连接到所述第二侧。
在一些实施方案中,所述方法可进一步包含:将载体衬底以可释放方式附接到所述盖,及蚀刻所述牺牲层以将所述牺牲衬底从所述盖释放且借此空出所述腔。在一些实施方案中,所述方法可包含将所述盖连结到其上安置有一或多个装置的衬底,使得所述盖覆盖所述一或多个装置。
在一些实施方案中,所述方法可包含将包含多个经排列腔以及相关联的连结环、布线及互连件的盖连结到其上安置有多个经排列装置的衬底,使得所述多个经排列装置中的每一者安置于所述多个经排列腔中的一者中。所述方法可进一步包含单个化所述经连结的盖与衬底。
在随附图式及以下描述中阐明本说明书中所描述的标的物的一或多个实施方案的细节。根据所述描述、图式及权利要求书将明了其它特征、方面及优点。注意,以下各图的相对尺寸可能并未按比例绘制。
附图说明
图1展示描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图的实例。
图2展示图解说明并入有3x3干涉式调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。
图3展示图解说明图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加电压的图的实例。
图4展示图解说明当施加各种共用电压及片段电压时干涉式调制器的各种状态的表的实例。
图5A展示图解说明在图2的3x3干涉式调制器显示器中的显示数据帧的图的实例。
图5B展示可用于写入图5A中所图解说明的显示数据帧的共用信号及片段信号的时序图的实例。
图6A展示图1的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例。
图6B到6E展示干涉式调制器的不同实施方案的横截面的实例。
图7展示图解说明用于干涉式调制器的制造工艺的流程图的实例。
图8A到8E展示制作干涉式调制器的方法中的各种阶段的横截面示意性图解说明的实例。
图9展示在囊封之前的装置衬底及盖玻璃的简化示意性图解说明的实例。
图10展示图解说明用于用盖玻璃囊封装置的工艺的流程图的实例。
图11A到11F展示用盖玻璃囊封装置的方法中的各种阶段的横截面示意性图解说明的实例。
图12展示图解说明用于使用批次级囊封工艺制作个别裸片的工艺的流程图的实例。
图13A及13B展示制作包含经囊封装置的个别裸片的批次级工艺的各种阶段的示意性图解说明的实例。
图14展示图解说明用于形成盖板的工艺的流程图的实例。
图15A及15B展示图解说明用于形成盖板的工艺的流程图的实例。
图16A到16J展示形成盖板的方法中的各种阶段的横截面示意性图解说明的实例。
图17A及17B展示图解说明包含多个干涉式调制器的显示装置的系统框图的实例。
在各个图式中,相似的参考编号及标示指示相似的元件。
具体实施方式
以下描述出于描述本发明的创新性方面的目的而针对于某些实施方案。然而,所属领域的技术人员将容易认识到,可以多种不同方式应用本文中的教示。所描述的实施方案可在可经配置以显示图像(无论是处于运动(例如,视频)还是静止的(例如,静止图像),且无论是文本、图形的还是图片的)的任一装置或系统中实施。更特定来说,本发明预期:所描述的实施方案可包含于以下多种电子装置中或可与所述电子装置相关联:例如(但不限于),移动电话、具有多媒体因特网能力的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本计算机、智能本、平板计算机、打印机、复印机、扫瞄仪、传真装置、GPS接收器/导航器、相机、MP3播放器、摄录像机、游戏控制台、手表、钟表、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(即,电子阅读器)、计算机监视器、汽车显示器(包含里程表及速度表显示器等等)、驾驶舱控制件及/或显示器、相机视图显示器(例如,车辆的后视相机的显示器)、电子照片、电子告示牌或标牌、投影仪、建筑结构、微波炉、冰箱、立体声系统、盒式录音机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、无线电设备、便携式存储器芯片、洗衣机、干衣机、洗衣机/干衣机、停车计时器、封装(例如,在机电系统(EMS)、微机电系统(MEMS)及非MEMS应用中)、美学结构(例如,一件珠宝上的图像显示器)及多种EMS装置。本文中的教示还可用于非显示应用中,例如(但不限于):电子切换装置、射频滤波器、传感器、加速计、陀螺仪、运动感测装置、磁力计、消费型电子器件的惯性组件、消费型电子产品的部件、变容二极管、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造工艺及电子测试设备。因此,所述教示并不意欲限制于仅描绘于各图中的实施方案,而是具有所属领域的技术人员将容易明了的宽广适用性。
本文中所描述的一些实施方案涉及MEMS装置的封装。本文中描述用以囊封此类装置的封装及相关制作方法。尽管主要在MEMS装置及其它机电系统装置的封装的背景中描述囊封方法及所得经囊封装置的实施方案,但方法及封装并不限于此且可经实施以封装其它类型的装置或结构。此外,“MEMS装置”可指代通常具有各种尺度的装置,包含微米及纳米尺度装置以及具有大于微米的一或多个数量级的尺寸的装置。
囊封技术可包含薄膜囊封及宏观级囊封。薄膜囊封工艺可涉及在MEMS装置上方沉积一或多个薄膜层,而宏观级囊封可涉及将盖接合或以其它方式连结到提供于衬底上的装置以形成封装。
在一些实施方案中,描述囊封MEMS装置的宏观级方法。MEMS装置的囊封可为装置的操作提供受控制氛围。在一些实施方案中,所述方法为在裸片单个化之前执行的批次囊封工艺。MEMS装置的批次级囊封指代同时囊封多个MEMS装置且可在面板、晶片、衬底、子面板、子晶片或子衬底级处执行。批次级囊封工艺中的某些操作针对多个装置执行一次,而非针对每一装置单独执行。在一些实施方案中,批次级工艺涉及在晶片、面板或其它衬底单个化成个别裸片之前囊封已制作于所述晶片、面板或其它衬底上的多个装置。
在一些实施方案中,在衬底(例如玻璃、塑料或硅衬底)上囊封装置。包含衬底及经囊封装置的封装可为薄的,具有超过衬底的厚度的约30微米到150微米的厚度。举例来说,制作于500微米衬底上的经封装MEMS装置的总体厚度可为约530微米到650微米。在一些实施方案中,封装包含环绕经囊封装置的窄密封件。所述密封件可(举例来说)小于约1毫米宽,且在一些实施方案中小于200微米宽。本文中所描述的囊封方法可用于囊封任意厚度及面积的装置。举例来说,在一些实施方案中,可囊封具有约1微米到30微米或更大的厚度的装置。此外,在一些实施方案中,可囊封具有1平方微米到数十平方毫米的面积的装置。
在一些实施方案中,批次级方法涉及提供盖板及装置衬底,所述装置衬底包含多个装置且所述盖板包含盖玻璃,所述盖玻璃包含经配置以囊封多个装置中的至少一些装置的集成式电连接。盖板可包含盖玻璃附接到其的载体衬底。盖玻璃可连结到装置衬底以囊封多个装置且接着从载体衬底释放。
在一些实施方案中,描述制作盖玻璃的方法。所述方法可涉及在牺牲衬底上制作盖玻璃的非玻璃组件,且接着在牺牲衬底上沉积且固化一或多个旋涂玻璃层。接着可释放牺牲衬底,从而允许盖玻璃连结到装置衬底。盖玻璃的非玻璃组件可包含导电布线、导电互连件及用以促进连结到装置衬底的组件中的一或多者。
可实施本发明中所描述的标的物的特定实施方案以实现以下潜在优点中的一或多者。在一些实施方案中,批次面板级处理方法可用于消除或减少裸片级处理。在批次工艺中在面板或子面板级处的囊封及封装的优点包含在批次工艺中并行地制作大量单元,因此与个别裸片级处理相比降低每单元成本。在一些实施方案中,在大衬底上方的例如光刻、蚀刻及电镀的批次工艺的使用允许较严格公差且减少裸片间变化。批次工艺可用于同时为多个裸片制作盖玻璃。在一些实施方案中,囊封方法可用于制作薄的经封装装置。在一些实施方案中,经囊封MEMS装置包含窄密封环。窄密封环可减小裸片大小。在一些实施方案中,所述囊封方法可实现用于经囊封MEMS装置的所要氛围。在一些实施方案中,所述囊封方法可用于形成将容纳MEMS装置的腔,其中腔的形成远离MEMS装置发生。与在和MEMS装置相同的衬底上形成腔的薄膜或其它囊封技术相比,此可减少将MEMS装置暴露于蚀刻及其它处理。在一些实施方案中,所述方法可用于以三维结构制作电布线,所述三维结构实现从一个平面到另一平面及从一个类型的电垫(例如外围垫)到另一类型的电垫(例如区域阵列垫)的再分布。
所描述的实施方案可适用于的适合MEMS装置的实例为反射式显示装置。反射式显示装置可并入有用以使用光学干涉原理选择性地吸收及/或反射入射于其上的光的干涉式调制器(IMOD)。IMOD可包含吸收器、可相对于所述吸收器移动的反射器及界定于所述吸收器与所述反射器之间的光学共振腔。所述反射器可移动到两个或两个以上不同位置,此可改变光学共振腔的大小且借此影响所述干涉式调制器的反射比。IMOD的反射光谱可形成可跨越可见波长移位以产生不同色彩的相当宽的光谱带。可通过改变光学共振腔的厚度来调整光谱带的位置。改变光学共振腔的一种方式是通过改变反射器的位置。
图1展示描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图的实例。所述IMOD显示装置包含一或多个干涉式MEMS显示元件。在这些装置中,MEMS显示元件的像素可处于亮或暗状态。在亮(“松弛”、“打开”或“接通”)状态中,所述显示元件将入射可见光的一大部分反射到(例如)用户。相反地,在暗(“激活”、“关闭”或“关断”)状态中,所述显示元件反射甚少的入射可见光。在一些实施方案中,可反转接通与关断状态的光反射性质。MEMS像素可经配置以主要在特定波长下反射,从而允许除黑色及白色以外还进行彩色显示。
IMOD显示装置可包含行/列IMOD阵列。每一IMOD可包含一对反射层,即,可移动反射层及固定部分反射层,所述对反射层以彼此相距可变且可控的距离进行定位以形成气隙(还称作光学间隙或腔)。所述可移动反射层可在至少两个位置之间移动。在第一位置(即,松弛位置)中,可移动反射层可定位于距固定部分反射层相对大的距离处。在第二位置(即,激活位置)中,可移动反射层可更靠近于部分反射层而定位。取决于可移动反射层的位置,从两个层反射的入射光可以相长或相消方式干涉,从而产生每一像素的总体反射或非反射状态。在一些实施方案中,IMOD可在未经激活时处于反射状态,从而反射在可见光谱内的光,且可在未经激活时处于暗状态,从而吸收及/或以相消方式干涉在可见范围内的光。然而,在一些其它实施方案中,IMOD可在未经激活时处于暗状态且在经激活时处于反射状态。在一些实施方案中,引入所施加电压可驱动像素改变状态。在一些其它实施方案中,所施加电荷可驱动像素改变状态。
图1中所描绘的像素阵列部分包含两个邻近的干涉式调制器12。在左侧(如所图解说明)的IMOD12中,将可移动反射层14图解说明为处于距包含部分反射层的光学堆叠16预定距离处的松弛位置。跨越左侧IMOD12施加的电压V0不足以致使可移动反射层14激活。在右侧的IMOD12中,将可移动反射层14图解说明为处于接近或邻近光学堆叠16的激活位置。跨越右侧IMOD12施加的电压Vbiaa足以使可移动反射层14维持处于激活位置。
在图1中,借助指示入射于像素12上的光及从左侧的像素12反射的光15的箭头13大体图解说明像素12的反射性质。虽然未详细地图解说明,但所属领域的技术人员将理解,入射于像素12上的光13的大部分将穿过透明衬底20朝向光学堆叠16透射。入射于光学堆叠16上的光的一部分将透射穿过光学堆叠16的部分反射层,且一部分将往回反射穿过透明衬底20。光13的透射穿过光学堆叠16的部分将在可移动反射层14处往回朝向(且穿过)透明衬底20反射。从光学堆叠16的部分反射层反射的光与从可移动反射层14反射的光之间的干涉(相长性或相消性)将确定从像素12反射的光15的波长。
光学堆叠16可包含单个层或数个层。所述层可包含电极层、部分反射且部分透射层及透明电介质层中的一或多者。在一些实施方案中,光学堆叠16为导电、部分透明且部分反射的,且可(举例来说)通过将以上层中的一或多者沉积到透明衬底20上来制作。所述电极层可由多种材料形成,例如各种金属,举例来说,氧化铟锡(ITO)。所述部分反射层可由多种部分反射的材料形成,例如各种金属,例如铬(Cr)、半导体及电介质。所述部分反射层可由一或多个材料层形成,且所述层中的每一者可由单一材料或材料的组合形成。在一些实施方案中,光学堆叠16可包含单个半透明厚度的金属或半导体,其充当光学吸收器及电导体两者,同时(例如光学堆叠16或IMOD的其它结构的)不同的更多导电层或部分可用于在IMOD像素之间运送信号。光学堆叠16还可包含覆盖一或多个导电层或导电/光学吸收层的一或多个绝缘层或电介质层。
在一些实施方案中,可将光学堆叠16的层图案化成若干平行条带,且其可在显示装置中形成行电极,如下文进一步描述。如所属领域的技术人员将理解,术语“图案化”在本文中用于指掩蔽以及蚀刻工艺。在一些实施方案中,可将高度导电且反射的材料(例如铝(Al))用于可移动反射层14,且这些条带可在显示装置中形成列电极。可移动反射层14可形成为用以形成沉积于柱18及在柱18之间沉积的介入牺牲材料的顶部上的列的一个或若干所沉积金属层的一系列平行条带(正交于光学堆叠16的行电极)。当蚀刻掉所述牺牲材料时,可在可移动反射层14与光学堆叠16之间形成经界定间隙19或光学腔。在一些实施方案中,柱18之间的间隔可为大约1um到1000um,而间隙19可小于(<)10,000埃
在一些实施方案中,所述IMOD的每一像素(无论是处于激活状态还是松弛状态)基本上均为由固定反射层及移动反射层形成的电容器。当不施加电压时,可移动反射层14保持处于机械松弛状态,如图1中左侧的像素12所图解说明,其中可移动反射层14与光学堆叠16之间具有间隙19。然而,当向选定行及列中的至少一者施加电位差(电压)时,在对应像素处的行电极与列电极的相交点处形成的电容器变得被充电,且静电力将所述电极拉在一起。如果所施加的电压超过阈值,那么可移动反射层14可变形且在光学堆叠16附近或与所述光学堆叠相抵地移动。光学堆叠16内的电介质层(未展示)可防止短路且控制层14与16之间的分离距离,如图1中右侧的经激活像素12所图解说明。不管所施加电位差的极性如何,行为均相同。虽然在一些实例中可将阵列中的一系列像素称作“行”或“列”,但所属领域的技术人员将容易理解,将一个方向称作“行”且将另一方向称作“列”是任意的。重申,在一些定向中,可将行视为列,且将列视为行。此外,显示元件可均匀地布置成正交的行与列(“阵列”),或布置成非线性配置,举例来说,相对于彼此具有某些位置偏移(“镶嵌块”)。术语“阵列”及“镶嵌块”可指代任一配置。因此,虽然将显示器称作包含“阵列”或“镶嵌块”,但在任一实例中,元件本身不需要彼此正交地布置或安置成均匀分布,而是可包含具有不对称形状及不均匀分布元件的布置。
图2展示图解说明并入有3x3干涉式调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。所述电子装置包含可经配置以执行一或多个软件模块的处理器21。除执行操作系统以外,处理器21还可经配置以执行一或多个软件应用程序,包含web浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。
处理器21可经配置以与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包含将信号提供到(举例来说)显示阵列或面板30的行驱动器电路24及列驱动器电路26。图2中的线1-1展示图1中所图解说明的IMOD显示装置的横截面。虽然为清晰起见图2图解说明3x3IMOD阵列,但显示阵列30可含有极大数目个IMOD且可在列中具有与在行中不同数目的IMOD,且反之亦然。
图3展示图解说明图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加电压的图的实例。对于MEMS干涉式调制器,行/列(即,共用/片段)写入程序可利用如图3中所图解说明的这些装置的滞后性质。在一个实例性实施方案中,干涉式调制器可使用约10伏电位差来致使可移动反射层或镜从松弛状态改变为激活状态。当电压从所述值减小时,随着电压回降到低于(在此实例中)10伏,所述可移动反射层维持其状态,然而,所述可移动反射层直到电压下降到低于2伏才会完全松弛。因此,如图3中所展示,存在(在此实例中)大约3伏到7伏的电压范围,在所述电压范围内存在所施加电压窗,在所述窗内,装置稳定在松弛状态或激活状态中。在本文中将此窗称作“滞后窗”或“稳定窗”。对于具有图3的滞后特性的显示阵列30,行/列写入程序可经设计以一次寻址一或多个行,使得在对给定行的寻址期间使经寻址行中待激活的像素暴露于约(在此实例中)10伏的电压差,并使待松弛的像素暴露于接近零伏的电压差。在寻址之后,可使像素暴露于稳定状态或(在此实例中)大约5伏的偏置电压差使得其保持在先前选通状态中。在此实例中,在被寻址之后,每一像素经历在约3伏到7伏的“稳定窗”内的电位差。此滞后性质特征使得例如图1中所图解说明的像素设计的像素设计能够在相同所施加电压条件下保持稳定在激活状态或松弛预存状态中。由于每一IMOD像素(无论是处于激活状态还是松弛状态)基本上均为由固定反射层及移动反射层形成的电容器,因此此稳定状态可保持在滞后窗内的稳定电压下而实质上不消耗或损失电力。此外,如果所施加的电压电位保持实质上固定,那么基本上有甚少或无电流流动到IMOD像素中。
在一些实施方案中,可通过根据给定行中的像素的状态的所要改变(如果有)沿着所述组列电极以“片段”电压的形式施加数据信号来形成图像的帧。可依次寻址所述阵列的每一行,使得一次一行地写入所述帧。为了将所要数据写入到第一行中的像素,可将对应于所述第一行中的像素的所要状态的片段电压施加于列电极上,且可将呈特定“共用”电压或信号形式的第一行脉冲施加到第一行电极。接着,可使所述组片段电压改变为对应于第二行中的像素的状态的所要改变(如果有),且可将第二共用电压施加到第二行电极。在一些实施方案中,第一行中的像素不受沿着列电极施加的片段电压的改变影响,且保持于在第一共用电压行脉冲期间其被设定到的状态。可以循序方式针对整个系列的行或替代地针对整个系列的列重复此过程,以产生图像帧。可通过以每秒某一所要数目的帧不断地重复此过程来刷新所述帧及/或用新的图像数据更新所述帧。
跨越每一像素所施加的片段与共用信号的组合(即,跨越每一像素的电位差)确定了每一像素的所得状态。图4展示图解说明当施加各种共用电压及片段电压时干涉式调制器的各种状态的表的实例。如所属领域的技术人员将理解,可将“片段”电压施加到列电极或行电极,且可将“共用”电压施加到列电极或行电极中的另一者。
如在图4中(以及在图5B中所展示的时序图中)所图解说明,当沿着共用线施加释放电压VCREL时,沿着共用线的所有干涉式调制器元件将被置于松弛状态(或者称作释放或未激活状态)中,而不管沿着片段线所施加的电压如何(即,高片段电压VSH及低片段电压VSL)。特定来说,当沿着共用线施加释放电压VCREL时,在沿着所述像素的对应片段线施加高片段电压VSH及施加低片段电压VSL两种情况下,跨越调制器像素的电位电压(或者称作像素电压)都在松弛窗(参见图3,也称作释放窗)内。
当将保持电压(例如高保持电压VCHoLD_H或低保持电压VCHOLD_L)施加于共用线上时,干涉式调制器的状态将保持恒定。举例来说,松弛IMOD将保持处于松弛位置,且激活IMOD将保持处于激活位置。所述保持电压可经选择使得在沿着对应片段线施加高片段电压VSH及施加低片段电压VSL两种情况下,像素电压都将保持在稳定窗内。因此,片段电压摆幅(即,高VSH与低片段电压VSL之间的差)小于正稳定窗或负稳定窗的宽度。
当将寻址或激活电压(例如高寻址电压VCADD_H或低寻址电压VCADD_L)施加于共用线上时,可通过沿着相应片段线施加片段电压而选择性地将数据写入到沿着所述线的调制器。所述片段电压可经选择使得激活取决于所施加的片段电压。当沿着共用线施加寻址电压时,施加一个片段电压将导致在稳定窗内的像素电压,从而致使所述像素保持不被激活。相比之下,施加另一片段电压将导致超出所述稳定窗的像素电压,从而导致所述像素的激活。造成激活的特定片段电压可取决于使用了哪一寻址电压而变化。在一些实施方案中,当沿着共用线施加高寻址电压VCADD_H时,施加高片段电压VSH可致使调制器保持处于其当前位置,而施加低片段电压VSL可致使所述调制器激活。作为推论,当施加低寻址电压VCADD_L时,片段电压的影响可为相反的,其中高片段电压VSH致使所述调制器激活,且低片段电压VSL对所述调制器的状态无影响(即,保持稳定)。
在一些实施方案中,可使用跨越调制器产生相同极性电位差的保持电压、寻址电压及片段电压。在一些其它实施方案中,可使用不时地使调制器的电位差的极性交替的信号。跨越调制器的极性的交替(即,写入程序的极性的交替)可减少或抑制在单个极性的重复写入操作之后可能发生的电荷积累。
图5A展示图解说明图2的3x3干涉式调制器显示器中的显示数据帧的图的实例。图5B展示可用于写入图5A中所图解说明的显示数据帧的共用信号及片段信号的时序图的实例。可将所述信号施加到类似于图2的阵列的3x3阵列,此将最终产生图5A中所图解说明的线时间60e的显示布置。图5A中的经激活调制器处于暗状态,即,其中反射光的实质部分在可见光谱之外,以便给(举例来说)观看者产生暗外观。在写入图5A中所图解说明的帧之前,所述像素可处于任一状态,但图5B的时序图中所图解说明的写入程序假定在第一线时间60a之前每一调制器已被释放且驻存于未激活状态中。
在第一线时间60a期间:将释放电压70施加于共用线1上;施加于共用线2上的电压以高保持电压72开始且移动到释放电压70;且沿着共用线3施加低保持电压76。因此,沿着共用线1的调制器(共用1,片段1)、(1,2)及(1,3)在第一线时间60a的持续时间内保持处于松弛或未激活状态,沿着共用线2的调制器(2,1)、(2,2)及(2,3)将移动到松弛状态,且沿着共用线3的调制器(3,1)、(3,2)及(3,3)将保持处于其先前状态。参考图4,沿着片段线1、2及3施加的片段电压将对干涉式调制器的状态无影响,因为在线时间60a期间,共用线1、2或3中的任一者均未暴露于造成激活的电压电平(即,VCREL-松弛及VCHOLD_L-稳定)。
在第二线时间60b期间,共用线1上的电压移动到高保持电压72,且由于未将寻址或激活电压施加于共用线1上,因此不管所施加的片段电压如何,沿着共用线1的所有调制器均保持处于松弛状态。沿着共用线2的调制器因释放电压70的施加而保持处于松弛状态,且当沿着共用线3的电压移动到释放电压70时,沿着共用线3的调制器(3,1)、(3,2)及(3,3)将松弛。
在第三线时间60c期间,通过将高寻址电压74施加于共用线1上来寻址共用线1。由于在施加此寻址电压期间沿着片段线1及2施加低片段电压64,因此跨越调制器(1,1)及(1,2)的像素电压大于调制器的正稳定窗的高端(即,电压差超过预定义阈值),且激活调制器(1,1)及(1,2)。相反地,由于沿着片段线3施加高片段电压62,因此跨越调制器(1,3)的像素电压小于调制器(1,1)及(1,2)的像素电压,且保持在所述调制器的正稳定窗内;调制器(1,3)因此保持松弛。此外,在线时间60c期间,沿着共用线2的电压减小到低保持电压76,且沿着共用线3的电压保持处于释放电压70,从而使沿着共用线2及3的调制器处于松弛位置。
在第四线时间60d期间,共用线1上的电压返回到高保持电压72,从而使沿着共用线1上的调制器处于其相应经寻址状态。将共用线2上的电压减小到低寻址电压78。由于沿着片段线2施加高片段电压62,因此跨越调制器(2,2)的像素电压低于所述调制器的负稳定窗的较低端,从而致使调制器(2,2)激活。相反地,由于沿着片段线1及3施加低片段电压64,因此调制器(2,1)及(2,3)保持处于松弛位置。共用线3上的电压增加到高保持电压72,从而使沿着共用线3的调制器处于松弛状态中。
最后,在第五线时间60e期间,共用线1上的电压保持处于高保持电压72,且共用线2上的电压保持处于低保持电压76,从而使沿着共用线1及2的调制器处于其相应经寻址状态。共用线3上的电压增加到高寻址电压74以寻址沿着共用线3的调制器。在将低片段电压64施加于片段线2及3上时,调制器(3,2)及(3,3)激活,而沿着片段线1所施加的高片段电压62致使调制器(3,1)保持处于松弛位置。因此,在第五线时间60e结束时,3x3像素阵列处于图5A中所展示的状态,且只要沿着共用线施加保持电压就将保持处于所述状态,而不管可能在正寻址沿着其它共用线(未展示)的调制器时发生的片段电压的变化如何。
在图5B的时序图中,给定写入程序(即,线时间60a到60e)可包含高保持及寻址电压或低保持及寻址电压的使用。一旦已针对给定共用线完成写入程序(且将共用电压设定为具有与激活电压相同的极性的保持电压),所述像素电压便保持在给定稳定窗内,且不通过松弛窗,直到将释放电压施加于所述共用线上为止。此外,由于每一调制器是在寻址所述调制器之前作为写入程序的部分而释放,因此调制器的激活时间而非释放时间可确定线时间。具体来说,在其中调制器的释放时间大于激活时间的实施方案中,可将释放电压施加达长于单个线时间,如在图5B中所描绘。在一些其它实施方案中,沿着共用线或片段线所施加的电压可变化以考虑到不同调制器(例如不同色彩的调制器)的激活及释放电压的变化。
根据上文所陈述的原理操作的干涉式调制器的结构的细节可广泛变化。举例来说,图6A到6E展示包含可移动反射层14及其支撑结构的干涉式调制器的不同实施方案的横截面的实例。图6A展示图1的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例,其中金属材料条带(即,可移动反射层14)沉积于从衬底20正交延伸的支撑件18上。在图6B中,每一IMOD的可移动反射层14的形状为大体正方形或矩形且在拐角处或接近拐角处经由系链32附接到支撑件。在图6C中,可移动反射层14的形状为大体正方形或矩形且悬挂于可变形层34上,可变形层34可包含柔性金属。可变形层34可围绕可移动反射层14的周界直接或间接地连接到衬底20。这些连接在本文中称作支撑柱。图6C中所展示的实施方案具有源于可移动反射层14的光学功能与其机械功能(其由可变形层34来实施)解耦合的额外益处。此解耦合允许用于反射层14的结构设计及材料与用于可变形层34的结构设计及材料彼此独立地进行优化。
图6D展示IMOD的另一实例,其中可移动反射层14包含反射子层14a。可移动反射层14靠在支撑结构(例如,支撑柱18)上。支撑柱18提供可移动反射层14与下部固定电极(即,所图解说明的IMOD中的光学堆叠16的一部分)的分离,使得(举例来说)当可移动反射层14处于松弛位置时,在可移动反射层14与光学堆叠16之间形成间隙19。可移动反射层14还可包含可经配置以充当电极的导电层14c及支撑层14b。在此实例中,导电层14c安置于支撑层14b的远离衬底20的一侧上,且反射子层14a安置于支撑层14b的接近于衬底20的另一侧上。在一些实施方案中,反射子层14a可为导电的且可安置于支撑层14b与光学堆叠16之间。支撑层14b可包含电介质材料(举例来说,氧氮化硅(SiON)或二氧化硅(SiO2))的一或多个层。在一些实施方案中,支撑层14b可为若干层的堆叠,例如,SiO2/SiON/SiO2三层堆叠。反射子层14a及导电层14c中的任一者或两者可包含(举例来说)具有约0.5%铜(Cu)的铝(Al)合金或另一反射金属材料。在电介质支撑层14b上方及下方采用导体层14a、14c可平衡应力且提供增强的传导性。在一些实施方案中,可出于多种设计目的(例如实现可移动反射层14内的特定应力分布曲线)而由不同材料形成反射子层14a及导电层14c。
如在图6D中所图解说明,一些实施方案还可包含黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可形成于光学非作用区(例如在像素之间或在柱18下方)中以吸收环境光或杂散光。黑色掩模结构23还可通过抑制光从显示装置的非作用部分反射或透射穿过所述部分借此增加对比度来改进所述显示器的光学性质。另外,黑色掩模结构23可为导电的且经配置以充当电运送层。在一些实施方案中,可将行电极连接到黑色掩模结构23以减小所连接行电极的电阻。可使用包含沉积及图案化技术的多种方法来形成黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可包含一或多个层。举例来说,在一些实施方案中,黑色掩模结构23包含充当光学吸收器的钼-铬(MoCr)层、一层及充当反射器及运送层的铝合金,其分别具有在约到到及到的范围中的厚度。可使用多种技术来图案化所述一或多个层,包含光刻及干式蚀刻,举例来说,所述干式蚀刻包含用于MoCr及SiO2层的四氟化碳(CF4)及/或氧气(O2)以及用于铝合金层的氯气(Cl2)及/或三氯化硼(BCl3)。在一些实施方案中,黑色掩模23可为标准具或干涉式堆叠结构。在此类干涉式堆叠黑色掩模结构23中,导电吸收器可用于在每一行或列的光学堆叠16中的下部固定电极之间传输或运送信号。在一些实施方案中,间隔件层35可用于将吸收器层16a与黑色掩模23中的导电层大体电隔离。
图6E展示IMOD的另一实例,其中可移动反射层14为自支撑的。与图6D相比,图6E的实施方案不包含支撑柱18。而是,可移动反射层14在多个位置处接触下伏光学堆叠16,且可移动反射层14的曲率提供足够的支撑使得可移动反射层14在跨越干涉式调制器的电压不足以造成激活时返回到图6E的未激活位置。为清晰所见,此处将可含有多个数种不同层的光学堆叠16展示为包含光学吸收器16a及电介质16b。在一些实施方案中,光学吸收器16a可充当固定电极及部分反射层两者。在一些实施方案中,光学吸收器16a比可移动反射层14a薄一数量级(十倍或十倍以上)。在一些实施方案中,光学吸收器16a比反射子层14a薄。
在例如图6A到6E中所展示的实施方案的实施方案中,IMOD充当直视装置,其中从透明衬底20的前侧(即,与其上布置有调制器的侧相对的侧)观看图像。在这些实施方案中,可对所述装置的背面部分(即,所述显示装置的在可移动反射层14后面的任一部分,举例来说,包含图6C中所图解说明的可变形层34)进行配置及操作而不影响或负面地影响显示装置的图像质量,因为反射层14光学屏蔽所述装置的所述部分。举例来说,在一些实施方案中,可在可移动反射层14后面包含总线结构(未图解说明),其提供将调制器的光学性质与调制器的机电性质(例如电压寻址及由此寻址产生的移动)分离的能力。另外,图6A到6E的实施方案可简化处理(例如,图案化)。
图7展示图解说明用于干涉式调制器的制造工艺80的流程图的实例,且图8A到8E展示此制造工艺80的对应阶段的横截面示意性图解说明的实例。在一些实施方案中,制造工艺80可经实施以制造例如图1及6中所图解说明的一般类型的干涉式调制器的机电系统装置。机电系统装置的制造也可包含在图7中未展示的其它框。参考图1、6及7,工艺80在框82处开始,其中在衬底20上方形成光学堆叠16。图8A图解说明在衬底20上方形成的此光学堆叠16。衬底20可为透明衬底(例如玻璃或塑料),其可为柔性的或相对刚性且不易弯曲的,且可能已经受先前准备工艺,例如,用以促进有效地形成光学堆叠16的清洁。如上文所论述,光学堆叠16可为导电、部分透明且部分反射的且可(举例来说)通过将具有所要性质的一或多个层沉积到透明衬底20上来制作。在图8A中,光学堆叠16包含具有子层16a及16b的多层结构,但在一些其它实施方案中可包含更多或更少的子层。在一些实施方案中,子层16a、16b中的一者可经配置而具有光学吸收及导电性质两者,例如组合式导体/吸收器子层16a。另外,可将子层16a、16b中的一或多者图案化成若干平行条带,且其可在显示装置中形成行电极。可通过掩蔽及蚀刻工艺或此项技术中已知的另一适合工艺来执行此图案化。在一些实施方案中,子层16a、16b中的一者可为绝缘或电介质层,例如沉积于一或多个金属层(例如,一或多个反射及/或导电层)上方的子层16b。另外,可将光学堆叠16图案化成形成显示器的行的个别且平行条带。注意,图8A到8E可不按比例绘制。举例来说,在一些实施方案中,虽然在图8A到8E中将子层16a、16b展示为稍微厚,但光学堆叠的子层中的一者(光学吸收层)可为极薄的。
工艺80在框84处以在光学堆叠16上方形成牺牲层25而继续。稍后移除牺牲层25(参见框90)以形成腔19且因此在图1中所图解说明的所得干涉式调制器12中未展示牺牲层25。图8B图解说明包含形成于光学堆叠16上方的牺牲层25的经部分制作的装置。在光学堆叠16上方形成牺牲层25可包含以经选择以在随后移除之后提供具有所要设计大小的间隙或腔19(还参见图1及8E)的厚度沉积二氟化氙(XeF2)可蚀刻材料,例如钼(Mo)或非晶硅(a-Si)。可使用例如物理气相沉积(PVD,其包含许多不同技术,例如溅镀)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)、热化学气相沉积(热CVD)或旋转涂覆等沉积技术来实施牺牲材料的沉积。
工艺80在框86处以形成支撑结构(例如图1、6及8C中所图解说明的柱18)而继续。形成柱18可包含以下步骤:图案化牺牲层25以形成支撑结构孔口,接着使用例如PVD、PECVD、热CVD或旋转涂覆等沉积方法将材料(例如,聚合物或无机材料,例如二氧化硅)沉积到所述孔口中以形成柱18。在一些实施方案中,形成于牺牲层中的支撑结构孔口可延伸穿过牺牲层25及光学堆叠16两者而到达下伏衬底20,使得柱18的下部端接触衬底20,如在图6A中所图解说明。或者,如在图8C中所描绘,形成于牺牲层25中的孔口可延伸穿过牺牲层25,但不穿过光学堆叠16。举例来说,图8E图解说明支撑柱18的下部端与光学堆叠16的上部表面接触。可通过将支撑结构材料层沉积于牺牲层25上方并图案化支撑结构材料的位于远离牺牲层25中的孔口处的部分来形成柱18或其它支撑结构。所述支撑结构可位于所述孔口内,如在图8C中所图解说明,但还可至少部分地延伸到牺牲层25的一部分上方。如上文所提及,牺牲层25及/或支撑柱18的图案化可通过图案化及蚀刻工艺来执行,但也可通过替代蚀刻方法来执行。
工艺80在框88处以形成可移动反射层或膜(例如图1、6及8D中所图解说明的可移动反射层14)而继续。可通过采用包含(举例来说)反射层(例如铝、铝合金或其它反射层)沉积的一或多个沉积步骤连同一或多个图案化、掩蔽及/或蚀刻步骤形成可移动反射层14。可移动反射层14可为导电的且称作导电层。在一些实施方案中,可移动反射层14可包含如图8D中所展示的多个子层14a、14b、14c。在一些实施方案中,所述子层中的一或多者(例如子层14a、14c)可包含针对其光学性质选择的高度反射子层,且另一子层14b可包含针对其机械性质选择的机械子层。由于牺牲层25仍存在于在框88处形成的经部分制作的干涉式调制器中,因此可移动反射层14在此阶段处通常不可移动。在本文中还可将含有牺牲层25的经部分制作的IMOD称作“未释放”IMOD。如上文结合图1所描述,可将可移动反射层14图案化成形成显示器的列的个别且平行条带。
工艺80在框90处以形成腔(例如,图1、6及8E中所图解说明的腔19)而继续。可通过将牺牲材料25(在框84处沉积)暴露于蚀刻剂来形成腔19。举例来说,可通过干化学蚀刻,通过将牺牲层25暴露于气态或气相蚀刻剂(例如衍生自固体XeF2的蒸气)达有效移除所要材料量的时间周期来移除例如Mo或非晶Si的可蚀刻牺牲材料。通常相对于环绕腔19的结构选择性地移除牺牲材料。也可使用例如湿式蚀刻及/或等离子蚀刻的其它蚀刻方法。由于在框90期间移除了牺牲层25,因此可移动反射层14在此阶段之后通常可移动。在移除牺牲层25之后,在本文中可将所得的经完全或部分制作的IMOD称作“经释放”IMOD。
本文中所描述的实施方案涉及例如IMOD及其它MEMS或NEMS装置的机电系统装置的玻璃封装。在一些实施方案中,描述囊封MEMS装置的方法。MEMS装置的囊封可为装置的操作提供受控制氛围。在一些实施方案中,所述方法是在裸片单个化之前执行的批次晶片或面板囊封工艺。尽管主要在MEMS装置的封装的背景中描述囊封方法及所得经封装装置的实施方案,但所述方法及封装并不限于此且可应用于其中封装用于(举例来说)NEMS或其它MES装置、集成电路(IC)装置或其它装置的封装中的其它背景中。
MEMS装置的批次级囊封指代同时囊封多个MEMS装置。在一些实施方案中,批次级囊封工艺中的某些操作针对多个MEMS装置执行一次,而非针对每一装置单独执行。在一些实施方案中,批次级工艺涉及在晶片、面板或其它衬底单个化成个别裸片之前囊封已制作于所述晶片、面板或其它衬底上的多个装置。在一些实施方案中,批次级方法涉及提供盖玻璃及装置衬底,所述装置衬底包含多个装置且所述盖玻璃经配置以囊封多个装置中的至少一些装置。尽管以下论述将装置衬底称为包含具有MEMS装置阵列的玻璃衬底,但应理解可使用除玻璃以外的衬底。举例来说,可使用塑料或硅衬底。类似地,尽管以下论述提及盖玻璃,但应理解可使用除玻璃以外的电介质材料。在一些实施方案中,装置衬底材料具有匹配盖材料的热膨胀系数(CTE)。
图9展示在囊封之前的装置衬底及盖玻璃的简化示意性图解说明的实例。在图9的实例中,装置衬底100包含排列于玻璃衬底102的顶部表面104上的MEMS装置106。在一些实施方案中,MEMS装置106中的每一者经配置以用于最终单个化成裸片。MEMS装置106的实例包含IMOD、陀螺仪、加速度计、压力及其它种类的传感器、麦克风、微型扬声器等。除MEMS装置以外,任何数目个其它组件(例如垫、迹线、互连件等)也可存在于装置衬底100的任何表面上或穿过装置衬底100存在。任何数目个MEMS装置106可经排列或以其它方式布置于玻璃衬底102的顶部表面104上。举例来说,可在单个衬底上制作或布置数十、数百、数千或更多个MEMS装置。在一些实施方案中,可将MEMS装置106从在其上制作MEMS装置106的衬底单个化且接着附接到玻璃衬底102。所述装置及相关联的组件可全部相同或可根据所要实施方案跨越衬底不同。MEMS装置106的高度可(举例来说)在约0.1微米与100微米之间。举例来说,MEMS装置可具有在约0.2微米与25微米之间的高度。
在一些实施方案中,玻璃衬底102是具有实质上平行对置表面的平坦衬底且可具有任何适当面积及厚度。举例来说,在一些实施方案中,装置衬底(例如具有大约四平方米或更大的面积的玻璃板或面板)具备(举例来说)0.3、0.5或0.7毫米的厚度。或者,可提供具有100毫米、150毫米或其它直径的圆形衬底。在一些其它实施方案中,可提供从较大玻璃面板或其它衬底材料切割的正方形或矩形子面板。在一些实施方案中,衬底厚度可在约300微米与700微米之间,例如500微米,但根据所要实施方案可使用更厚或更薄的衬底。在一些实施方案中,经封装、经囊封的MEMS装置(包含衬底)经配置以在单个化之后安装到印刷电路板(PCB)上。
玻璃衬底102可为透明的(例如上文关于图6A到6E及8A到8E所描述的透明衬底20)或可为不透明的。玻璃衬底102可为或包含(举例来说)硼硅酸盐玻璃、碱石灰玻璃、石英、派热克司(Pyrex)或其它适合玻璃材料。在其它实施方案中,装置衬底可为绝缘非玻璃材料。举例来说,装置衬底可包含其上安置有多个装置的塑料或硅衬底。
盖玻璃117是具有实质上平行对置的内部表面及外部表面的平坦衬底。盖玻璃117的内部表面115将在通过将盖玻璃117连结到装置衬底100所形成的封装的内部上,其中外部表面(未展示)在所述封装的外部上。内部表面115经配置以连结到装置衬底100的顶部表面104。在图9的实例中,盖玻璃117在内部表面115中包含经配置以容纳装置衬底100的MEMS装置106的多个腔110。在一些实施方案中,装置衬底可包含容纳MEMS装置(未展示)的腔。根据所要实施方案,覆盖此类MEMS装置的盖玻璃在连结到装置衬底的表面中可或可不包含腔。
可将盖玻璃密封到装置衬底以提供环绕每一装置的密封。在一些实施方案中,密封件为窄的,宽度为约100微米到约1mm。在一些实施方案中,包含经连结金属环的密封件的宽度在约100微米与500微米之间,举例来说,宽度在约100微米与200微米之间。
在一些实施方案中,所述盖玻璃包含集成式电连接。举例来说,在一些实施方案中,盖玻璃包含延伸穿过所述盖玻璃且经配置以提供到MEMS装置的电连接点的导电互连件。如此,盖玻璃可用作用于形成于装置衬底上的装置的具有集成式电连接的背面玻璃。
盖玻璃117可具有任何适当面积。举例来说,在一些实施方案中,盖玻璃具有大约四平方米或更大的面积。或者,可提供具有100毫米、150毫米或其它直径的圆形衬底。在一些实施方案中,盖玻璃117为与装置衬底100的玻璃衬底102大约相同的面积及形状。在图9的实例中,盖玻璃117包含用于每一MEMS装置106的一个腔110。在其它实施方案,盖玻璃117的面积可小于装置衬底的面积。在一些此类实施方案中,盖玻璃117经配置以囊封比装置衬底上的装置的数目少的装置。在这些实施方案中,多个盖玻璃可用于囊封MEMS装置。盖玻璃117具有在约30微米与150微米之间的厚度,举例来说,在约30微米与100微米之间。此外,如下文进一步描述,在一些实施方案中,盖玻璃117可附接到载体衬底(未展示)以促进在连结工艺之前或期间的处置。
图10展示图解说明用于用盖玻璃囊封装置的工艺的流程图的实例。图11A到11F展示用盖玻璃囊封装置的方法中的各种阶段的横截面示意性图解说明的实例。下文关于图14到16J给出形成盖玻璃的进一步细节及实例。
在图10中,工艺120在框122处通过提供装置衬底开始。装置衬底是其上安置有一或多个装置的衬底。上文关于图9描述了装置衬底的实例。在一些实施方案中,所述装置是或包含先前制作于装置衬底上、附接到装置衬底或放置于装置衬底上的一或多个MEMS装置。在一些实施方案中,所述衬底为实质上平坦的,具有实质上平行主表面(也称作顶部表面及底部表面)。每一表面可包含各种凹入或隆起特征。举例来说,表面可包含用以容纳装置或其组件的腔。
图11A是装置衬底的一部分的横截面图解说明的实例。(应注意,几何结构并非按比例展示,其中沿z方向扩展所述图解说明)。所描绘的部分包含装置衬底100的一个重复单元,包含在玻璃衬底102的顶部表面104上的MEMS装置106及相关联组件。在一些实施方案中,整个装置衬底(未展示)包含排列于顶部表面104上的多个此类装置。在图11A中所描绘的实例中,相关联组件包含接合垫114及金属布线118。接合垫114是可连接到其的经金属化区域。在一些实施方案中,接合垫114经配置以连接到盖玻璃的金属布线,如下文进一步描述。金属布线118提供从MEMS装置106到接合垫114的电连接。例如接合垫、布线等的组件的存在、数目及布置可根据所要实施方案而变化。连结环116a环绕MEMS装置106。如下文参考图11D进一步描述,连结环116a提供用于盖玻璃的附接点使得围绕装置106的外围形成密封。
返回到图10,工艺120在框124处以提供以可释放方式附接到载体衬底的盖玻璃而继续。所述盖玻璃及载体衬底可共同地称作“盖板”。下文关于图14到16J进一步论述形成盖板的方法的实施方案。在一些实施方案中,形成盖板可包含在牺牲衬底上形成牺牲层且接着在牺牲层上形成玻璃,如将参考图14进一步详细描述。图11B是盖板108的一部分的横截面图解说明的实例。所描绘的部分包含盖板108的一个重复单元,包含附接到载体衬底112的盖玻璃117。应注意,几何结构并非按比例展示,其中沿z方向扩展图解说明以展示盖玻璃117的细节。所述载体衬底可为任何适当材料(包含玻璃或塑料),且可为透明或不透明的。在一些实施方案中,载体衬底112显著厚于盖玻璃117以促进处置。载体衬底112的实例性厚度在300微米与1000微米之间,举例来说,在500微米与700微米之间,而为比较所提供的盖玻璃117的实例性厚度包含小于100微米,举例来说,约50微米。
在图11B的实例中,盖板108包含可移除层131。可移除层131安置于盖玻璃117与载体衬底112之间。可移除层131可包含用于将盖玻璃117接合到载体衬底112的可移除接合层。可移除层131可包含在暴露于化学蚀刻剂、激光辐照、电磁辐照、热、机械力或其它移除机制之后可即刻从至少盖玻璃117移除的材料。可移除层的实例包含聚合物粘合剂、光致抗蚀剂材料、薄金属层等。取决于移除机制,载体衬底112可包含经配置以促进移除的一或多个特征。在图11B的实例中,载体衬底112包含用以引入湿式蚀刻剂的开口337。在一些实施方案中,载体衬底可为透明的以允许暴露于激光或其它辐照。在一些实施方案中,载体衬底可以可释放方式附接到盖玻璃117而无需中间可移除层。
盖玻璃117包含经配置以容纳装置衬底100上的装置106的从平坦表面115a凹入的腔110,以及环绕腔110的连结环116b。连结环116b提供到装置衬底100的附接点。盖玻璃117还包含互连件331,互连件331经配置以一旦盖玻璃连结到装置衬底便提供从MEMS装置106到盖玻璃117的外部表面113的导电路径。在图11b的实例中,互连件331延伸穿过盖玻璃117且包含可焊接材料339。可焊接材料339安置于互连件331的端上在盖玻璃117的外部表面113处且可用于促进到外部组件(例如,印刷电路板(PCB)、专用集成电路(ASIC)等)的连接。
盖玻璃117还包含经配置以电连接装置衬底100的接合垫114与盖玻璃117的互连件331的布线333。在图11B的实例中,布线333从盖玻璃117的平坦表面115a保形地延伸到腔110的平坦表面115b,包含贴合盖玻璃117的内部表面的圆角部分的圆角部分341。
在图11B的实例中,盖玻璃117的所描绘部分或单元经配置以囊封一个装置106。整个盖玻璃包含各自包含布线及一或多个互连件的两个或两个以上单元,其经排列或以其它方式恰当布置使得其可与装置衬底上的两个或两个以上装置对准。在一些实施方案中,盖玻璃117的单元可经配置以囊封一个以上装置,包含MEMS装置及其它装置。
返回到图10,工艺120在框126处以使盖板与装置衬底对准而继续。盖板与装置衬底经对准使得盖玻璃定位于装置衬底上方。使盖板与装置衬底对准可涉及标准倒装芯片放置技术,包含对准标记等的使用。图11C是使盖板108与装置衬底100对准的横截面图解说明。盖板108定位于装置衬底100上方使得盖玻璃117的腔110安置于MEMS装置106上方,盖玻璃117的连结环116b与装置衬底100的连结环116a对准,且接合垫114与从腔110延伸到腔110外部在内部表面115上的布线333的一部分对准。
工艺120在框128处以将盖玻璃连结到装置衬底而继续。可在连结操作中同时囊封装置衬底上的一些或全部装置。将盖玻璃连结到装置衬底的方法包含焊料接合、粘合剂接合及热压。焊料接合涉及在存在热的情况下使装置衬底的连结环与焊料膏或其它可焊接材料接触。在一些实施方案中,在连结之前将焊料膏施加到装置衬底及盖玻璃上的连结环。可使用的一种类型的焊料接合是共晶金属接合,其涉及在连结环之间形成共晶合金层。可使用的实例性共晶合金包含铜/锡(CuSn)、金/锡(AuSn)、铜/锡/铋(CuSnBi)、铜/锡/铟(CuSnIn)、铟/铋(InBi)及银/铟(AgIn)。在一些实施方案中,连结环由在连结时形成共晶合金的金属制成。粘合剂接合涉及使盖玻璃及装置衬底与环氧树脂或其它粘合剂接触。热压接合涉及施加压力及热以在不存在中间材料的情况下连结所述连结环。
连结工艺条件(例如温度及压力)可根据特定连结方法及囊封区域的所要特性而变化。举例来说,针对共晶或焊料接合,连结温度可视情况介于从约100℃到约500℃的范围内。实例性温度针对InBi共晶为约150℃,针对CuSn共晶为225℃且针对AuSn为305℃。
针对粘合剂接合,可根据所要实施方案施加热、辐射(例如紫外辐射)或压力以形成环氧树脂接合或其它粘合剂接合。在一些实施方案中,连结环包含环氧树脂或其它聚合物粘合剂。环氧树脂连结环的宽度足以提供充足密封且可根据所要实施方案变化。在一些实施方案中,环氧树脂连结环的宽度在约50微米与1000微米之间。在一些实施方案中,具有约500微米或更大的宽度的环氧树脂连结环提供准气密式密封。在一些其它实施方案中,环氧树脂连结环提供非气密式密封。环氧树脂连结环的厚度可介于约1微米到500微米厚的范围内。在一些实施方案中,使用可UV固化或可热固化环氧树脂。可UV固化的环氧树脂的实例包含来自日本大阪(Osaka,Japan)的长濑产业株式会社(Nagase ChemteX Corp.)的XNR5570及XNR5516环氧树脂。可在将盖玻璃连结到玻璃衬底之前将环氧树脂或其它聚合物粘合剂丝网印刷或以其它方式施配于盖玻璃或玻璃衬底中的一者或两者上。可在接着使盖玻璃与玻璃衬底接触且使环氧树脂固化时形成环氧树脂密封件。
在一些实施方案中,所述连结操作涉及设定经囊封区域中的所界定压力。此可涉及将气体抽吸进或抽吸出其中发生连结的室以设定所要压力。在连结操作之后,MEMS装置暴露于的经囊封区域中的压力可低于大气压力、高于大气压力或处于大气压力。还可将气体的组成修整为所要组成。举例来说,可在连结工艺期间设定所要惰性气体组成及用以阻尼MEMS加速度计的验证质量的压力。
图11D是连接到装置衬底100的盖玻璃108的横截面图解说明。在图11D的实例中,装置衬底100及盖玻璃117的连结环116a及116b分别通过焊料回流连结以形成密封件343。盖玻璃117囊封MEMS装置106。在一些实施方案中,盖玻璃117连同玻璃衬底102及密封件343一起将MEMS装置106与周围环境隔离。在一些实施方案中,盖玻璃117及/或玻璃衬底102中的一或多个出入口(未展示)提供对MEMS装置106的接达。在一些实施方案中,密封件343中的一或多个裂口可提供对MEMS装置106的接达。装置衬底100的金属布线118接触盖玻璃117的布线333,借此提供从MEMS装置106到互连件331的导电路径。
工艺120在框130处以将现在连结到装置衬底的盖玻璃从载体衬底释放而继续。释放盖玻璃可涉及选择性地蚀刻或以其它方式移除将盖玻璃附接到载体衬底的可移除层。图11E是将载体衬底112从盖玻璃117释放的横截面图解说明。图11B到11D中所描绘的可移除层131已通过经由开口337引入的蚀刻剂蚀刻而不再存在。可根据所要实施方案将载体衬底112附接到另一盖玻璃以用于连结到另一装置衬底或将其丢弃。图11F是经囊封MEMS装置107的横截面示意图。装置衬底100(包含经囊封MEMS装置107)准备好用于进一步操作,其中互连件331提供到装置107的电连接点。如上文所指示,在一些实施方案中,如参考图10及11A到11F所描述的囊封工艺是其中在单个化之前作为一批次囊封装置衬底上的全部或至少多个装置的批次级工艺。在其它实施方案中,囊封工艺可经执行以囊封个别装置。从装置衬底100的边缘到密封件343的距离可根据所要实施方案而变化。在单个化之前,如果经执行,那么距离足够大以容纳分割线。在一些实施方案中,在单个化之后在密封件343外部留下很少玻璃,但在单个化期间通过提供某一公差而避免刻痕于密封件343可为有用的。
图12展示图解说明用于使用批次级囊封工艺制作个别裸片的工艺的流程图的实例。图13A及13B展示制作包含经囊封装置的个别裸片的批次级工艺的各种阶段的示意性图解说明的实例。在图12中,工艺140在框142处以囊封装置衬底上的多个装置而开始。在一些实施方案中,囊封装置衬底的装置包含上文参考图10及11A到11F所论述的工艺120的一或多个框。工艺140在框144处以释放载体衬底而继续,上文参考图10的框130论述了此操作且在下文进一步对此进行论述。工艺140在框146处通过从装置衬底单个化装置以形成个别裸片(每一裸片包含经囊封装置)而继续。图13A是在单个化之前的装置衬底100的平面示意性描绘。装置衬底100包含排列于装置衬底100上的经囊封装置107。盖玻璃(未展示)覆盖经囊封装置107且包含如上文所描述的互连件。分割线136指示所要切割位置。图13B是经单个化的个别裸片138的平面示意性描绘,每一裸片包含经囊封装置107。在一些实施方案中,穿过分割线136的切割的宽度为约200微米到300微米。
返回到图12,工艺140可在框148中以进一步封装个别裸片而继续。进一步封装个别裸片可包含形成到盖玻璃117的互连件331(参见图11E)的电连接,互连件331又提供到经囊封MEMS装置107的电连接,从而将裸片附接到集成衬底且用包覆模制材料覆盖裸片。形成电连接可涉及例如使用焊料球的线接合及倒装芯片附接的技术。在一些实施方案中,裸片连同专用集成电路(ASIC)一起附接到集成衬底(例如印刷电路板(PCB))。
下文给出图10及12中所描述的工艺流程的某些操作的实施方案的进一步细节。如上文所指示,一些实施方案包含提供装置衬底。所述装置衬底包含安置于衬底上的一或多个装置且可包含例如接合垫、金属迹线等的相关联组件。上文参考图11A描述了装置衬底的一个实例。在一些实施方案中,所述装置衬底包含环绕装置的连结环,且盖玻璃可在所述连结环处连结到装置衬底。形成连结环的材料可根据连结方法及所要实施方案而变化。举例来说,在一些实施方案中,连结环可包含可焊接冶金。可焊接冶金的实例包含镍/金(Ni/Au)双层、镍/钯(Ni/Pd)双层、镍/钯/金(Ni/Pd/Au)三层、铜(Cu)及金(Au)。在一些实施方案中,连结环具有不同于用于制作盖板的可移除层的金属化物的金属化物。举例来说,在一些实施方案中,如果采用基于Cu的可移除层,那么连结环并非基于Cu的。此用以保存可移除层相对于连结环的蚀刻选择性。在一些实施方案中,连结环具有与盖玻璃上的对应连结环相同的金属化物。在一些实施方案中,除金属以外或代替金属,连结环也包含环氧树脂或聚合物粘合剂材料。
连结环可以任何适当方式成形且通常经成形及定大小以对应于其经配置以连结到的盖玻璃上的连结环。连结环形状的实例包含圆形、卵形、正方形、矩形、具有圆角的矩形等。在一些实施方案中,连结环经形成使得其完全环绕装置。在各种实施方案中,连结环可为未破裂的或可包含裂口。
连结环的宽度足以提供充足密封且可根据连结方法及所要实施方案而变化。密封可根据所要实施方案而为气密式或非气密式。在一些实施方案中,宽度小于1毫米。在其中执行焊料或共晶连结的一些实施方案中,可能提供具有小于约200微米的宽度的充足密封。在一些实施方案中,连结环的宽度大于密封的所要宽度以在连结工艺期间适应装置衬底与盖玻璃之间的CTE不匹配。在一些实施方案中,装置衬底在囊封之前并不包含连结环。举例来说,可在连结之前将环氧树脂仅施加到盖玻璃而不将任何环氧树脂施加到装置衬底。
在一些实施方案中,装置衬底100包含用于连接到盖玻璃117中的互连件331的接合垫114及导电布线118。接合垫及导电布线可包含任何适当导电材料。适当材料的实例包含Ni、Ni/Au双层、Ni/Pd双层、Ni/Pd/Au三层、Cu及Au。与连结环一样,接合垫及导电布线的金属化物可不同于用于盖板的可移除层的金属化物(如果有)。在一些实施方案中,接合垫、导电布线及连结环可为相同金属且可在相同金属化工艺中形成。装置衬底的连结环、接合垫、导电布线及其它组件的形成可作为MEMS制作工艺的部分或在MEMS制作工艺之前或之后发生。
图14展示图解说明用于形成盖板的工艺的流程图的实例。图14中给出根据一些实施方案的工艺的概述,其中下文参考图15A到16J进一步描述特定实施方案的实例。工艺170在框172处以提供牺牲衬底而开始。所述牺牲衬底是在其上形成牺牲材料以界定盖玻璃的表面特征的衬底。举例来说,牺牲衬底可为玻璃、塑料、硅或其它适当材料且具有约300微米到1000微米的厚度。如下文所描述,在牺牲衬底上形成盖玻璃。因此,牺牲衬底的面积通常至少与盖玻璃的所要面积一样大。举例来说,在一些实施方案中,牺牲衬底(例如具有大约四平方米或更大的面积的玻璃板或面板)具备(举例来说)300微米、500微米或700微米的厚度。或者,可提供具有100毫米、150毫米或其它直径的圆形衬底。在一些实施方案中,可提供从较大玻璃面板或其它衬底材料切割的正方形或矩形子面板作为牺牲衬底。在一些实施方案中,以柔性聚合或其它柔性材料的卷提供牺牲衬底。举例来说,可作为形成盖玻璃的卷对卷工艺的一部分以连续材料卷提供牺牲衬底。可使用其它衬底材料及厚度,包含可在其上形成牺牲材料的任何衬底。
工艺170在框172处以在牺牲衬底上形成牺牲层而继续。牺牲层可用作在其上形成盖玻璃的模具且包含经成形以界定盖玻璃的腔及/或其它所要特征的拓扑特征。在一些实施方案中,牺牲层涂覆牺牲衬底的在其上形成盖玻璃的表面,使得牺牲层的移除将牺牲衬底从盖玻璃释放。可用于形成牺牲层的牺牲材料的实例包含金属、半导体及丙烯酸。举例来说,牺牲材料可为可通过湿式蚀刻或干式蚀刻移除的材料,例如可使用铜、钼、铝及非晶硅。在另一实例中,牺牲材料可为可通过暴露于辐射或热处理而移除的材料,例如UV可移除丙烯酸。在一些实施方案中,牺牲层可由不同牺牲材料的组合形成。举例来说,第一牺牲材料可用于涂覆牺牲衬底的表面,而第二牺牲材料用于根据所要实施方案形成拓扑特征。
在一些实施方案中,牺牲层包含经布置以模制如上文关于图9及11B所描述的盖玻璃中的腔的隆起特征。在一些实施方案中,牺牲层为实质上平坦的而无隆起特征。举例来说,如果装置衬底上的装置安置于装置衬底上的腔内,那么经配置以囊封这些装置的盖玻璃可具有实质上平坦内部表面而无形成于其中的腔。因此,用于模制盖玻璃的牺牲层可为实质上平坦的。
工艺170在框174处以形成盖玻璃的非玻璃组件而继续。根据所要实施方案,盖玻璃的非玻璃组件可包含导电互连件、布线、连结环等。在一些实施方案中,金属互连件经电镀。互连件可为从牺牲材料延伸且一旦形成盖玻璃便可最终从盖玻璃的对置表面延伸的柱、支柱或其它特征。互连件放置可根据所要实施方案而变化。举例来说,在一些实施方案中,互连件安置于牺牲层的隆起特征上方,使得一旦移除牺牲层其便将在随后形成的盖玻璃的凹入特征上方。在另一实例中,互连件邻近于牺牲层的隆起特征而安置,使得一旦移除牺牲层其便将邻近于随后形成的盖玻璃的凹入特征。在一些实施方案中,金属布线及/或连结环在形成金属互连件之前、期间或之后形成。在一些实施方案中,盖玻璃的各种非玻璃组件可在工艺170的后续框期间或之后形成。框172及174可包含下文参考图15A进一步论述的工艺230的各种方面。
工艺170在框176处以形成旋涂电介质(举例来说,旋涂玻璃(SOG)层)而继续。旋涂电介质是指通过旋涂沉积工艺(其也可称作旋转涂覆工艺)沉积的任何固体电介质。在旋涂沉积工艺中,将含有在溶剂中的电介质前驱物的液体溶液施配于牺牲层上。可使牺牲衬底在施配溶液的同时或之后旋转以促进在旋转期间通过离心力对液体溶液的均匀分布。可使用高达6000rpm的旋转速度。在一些实施方案中,举例来说,针对大面板工艺,可使用叶片型喷嘴借助挤压机构施配旋涂玻璃,而无需后续旋转。可接着使所施配的溶液经受一或多个施配后操作以移除溶剂且形成固体电介质层。在一些实施方案中,在施配后操作期间使电介质前驱物聚合。根据所使用的电介质前驱物及所要实施方案,旋涂电介质层可为有机或无机电介质层。在一些实施方案中,可施配及固化多个层以建立旋涂电介质层。在其中上文所论述的装置衬底为玻璃的实施方案中,使用一旦经凝固便具有与玻璃装置衬底的CTE匹配的CTE的电介质可为有用的。因此,在一些实施方案中,旋涂电介质为SOG层。以下论述将集中于使用SOG层的实施方案,但应理解,其它电介质层是可能的。
电介质前驱物的实例包含经掺杂或未经掺杂硅酸盐、硅氧烷及倍半硅氧烷。掺杂剂(如果使用)的实例包含硼及磷。溶剂的实例包含水及醇(例如乙醇或异丙醇或其组合)。可制作或商业上获得液体溶液。所施配液体覆盖且充分贴合下伏牺牲层及非玻璃组件的拓扑,而无显著空隙。所施配液体的顶部表面可为实质上平坦的。
在一些实施方案中,施配后操作包含在约100℃到450℃之间的温度下的热退火。在一些实施方案中,可执行单个施配操作以形成SOG层。在一些实施方案中,可执行多个施配/施配后操作循环以形成SOG层。可将SOG层施配到大于盖玻璃的所要厚度的厚度以适应在退火及后续平坦化期间的收缩。目标盖玻璃厚度可介于从约30微米到约200微米的范围。在一些实施方案中,目标盖玻璃厚度在约50微米与150微米之间。SOG层可覆盖在操作174中形成的互连件或其它非玻璃组件。
工艺170在框178处以平坦化SOG层而继续。在一些实施方案中,在形成之后,SOG层的表面可包含在牺牲层的隆起特征、形成于牺牲层上的互连件或其它组件上方的凸块。SOG层可经平坦化使得互连件的表面被暴露且可接达以用于电连接。平坦化所述SOG层可包含一或多个操作,包含研光、研磨、化学机械平坦化(CMP)、各向异性干式蚀刻或另一适当方法。
工艺170在框180处以将载体衬底附接到经平坦化SOG层而继续。可使用可移除层来将载体衬底附接到经平坦化SOG层。可移除层的实例包含可通过暴露于适当显影剂化学品及可激光劈分聚合物而移除的光致抗蚀剂材料。
工艺170在框182处以释放牺牲衬底而继续。释放牺牲衬底可通过蚀刻或以其它方式移除牺牲层而发生。在一些实施方案中,一旦牺牲衬底被释放,便制作盖板(包含以可释放方式附接到载体衬底的盖玻璃)且准备用于与装置衬底对准。根据所要实施方案,可重新使用或丢弃牺牲衬底。框176到182可包含下文参考图15B进一步论述的工艺230的各种方面。
下文参考图15A、15B及16A到16J论述用于形成盖板的工艺的特定实施方案。图15A及15B展示图解说明用于形成盖板的工艺的流程图的实例。图15A展示图解说明在执行图14的框172及174时的某些操作的流程图的实例。图15B展示图解说明在执行图14的框176到182时的某些操作的流程图的实例。图16A到16J展示形成盖板的方法中的各种阶段的横截面示意性图解说明的实例。
首先转到图15A,工艺230在框232处以在牺牲衬底上沉积金属籽晶层而开始。牺牲衬底可为任何适当面积及形状。在一些实施方案中,牺牲衬底是与在其上安置待囊封的装置的装置衬底大约相同的面积及形状。在一些实施方案中,举例来说,牺牲衬底可具有约300微米到1000微米的厚度。牺牲衬底包含在一或多个后续操作中在其上形成牺牲层的表面。牺牲衬底可为玻璃、塑料、硅或可在其上电镀金属牺牲层的其它材料。
金属籽晶层提供可在其上电镀金属层的导电衬底。在图15A的实例中,金属籽晶层充当牺牲层的一部分以及用于牺牲层的隆起特征的后续电镀的籽晶层。根据所要实施方案,在其上沉积金属籽晶层的表面可为平坦的或包含隆起或凹入特征。金属籽晶层大体保形于下伏牺牲衬底表面。金属的实例包含铜(Cu)、铝(Al)、金(Au)、铌(Nb)、铬(Cr)、钽(Ta)、镍(Ni)、钨(W)、钛(Ti)及银(Ag)。在一些实施方案中,在沉积金属籽晶层之前在牺牲衬底的表面上保形地沉积粘附层。举例来说,针对铜(Cu)籽晶层,粘附层的实例包含铬(Cr)及钛(Ti)。所述粘附层及籽晶层可通过溅镀沉积来沉积,但可使用其它保形沉积工艺,包含原子层沉积(ALD)、蒸镀及其它化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)工艺。粘附层的实例性厚度介于从约100埃到约或更特定来说从约到的范围内,但根据实施方案粘附层可为更薄或更厚。实例性籽晶层厚度介于从 到或更特定来说从约到约的范围内,但根据所要实施方案金属籽晶层可为更薄或更厚。在一个实例中,沉积具有的厚度的Cr粘附层及具有的厚度的Cu籽晶层。
图16A是在其上沉积有金属籽晶层的牺牲衬底的一部分的横截面图解说明的实例。(应注意,几何结构并非按比例展示,其中沿z方向扩展图解说明以展示细节。)在图16A的实例中,跨越牺牲衬底406的平坦表面沉积金属籽晶层402。
工艺230在框234处以施加及图案化抗蚀剂而继续。所述抗蚀剂施加于金属籽晶层表面上且经图案化以界定将经电镀以形成牺牲层的隆起特征的区域。可使用任何适当抗蚀剂,包含干膜、液体及基于环氧树脂的抗蚀剂。可通过包含到辐射的经掩蔽暴露及化学显影的技术来图案化抗蚀剂。
工艺230在框236处以电镀牺牲层的隆起特征而继续。如上文所描述,所述牺牲层包含经布置且经成形以界定盖玻璃的在牺牲层被移除时形成的腔的隆起特征。可视在特定实施方案中所使用的材料的情况使用无电镀或电镀来电镀隆起特征。可使用任何适当金属材料。如下文参考操作240所论述,在一些实施方案中,牺牲层具有不同于用于盖玻璃的金属互连件及其它金属组件的金属化物的金属化物。此用以保存牺牲层相对于这些组件的蚀刻选择性。
在一些实施方案中,使用Cu或Cu合金。由于牺牲层包含将最终界定盖玻璃的容纳装置衬底上的装置的腔的隆起特征,因此隆起特征的厚度或高度足以为装置提供余隙。在一些实施方案中,隆起特征在籽晶层的表面上面约10微米到20微米,但根据所要实施方案其可更薄或更厚。隆起特征的面积根据待囊封的MEMS装置的大小而变化且可为任意大的。在一些实施方案中,面积在约1平方微米到约100平方毫米之间。在一些实施方案中,Cu电镀浴可含有一或多种添加剂以促进略圆角特征的形成。
在图15A中未描绘的操作中,通过适于抗蚀剂的技术来剥除抗蚀剂,其中根据所要实施方案而执行对抗蚀剂相关残余物的剥除后清洁。
图16B是形成于牺牲衬底的一部分上的牺牲层的横截面图解说明的实例。在图16B的实例中,牺牲层410包含在牺牲衬底406的表面上的籽晶层402及隆起特征408。隆起特征408包含圆角边缘411。
工艺230在框238处以施加及图案化抗蚀剂而继续。所述抗蚀剂施加于牺牲层表面上且经图案化以界定将经电镀以形成盖玻璃的布线及连结环的区域。可使用任何适当抗蚀剂,包含干膜、液体及基于环氧树脂的抗蚀剂。在一些实施方案中,使用电泳抗蚀剂(EPR)。EPR能够保形地沉积于其中旋涂抗蚀剂可较困难的隆起特征上。因此,EPR在其中需要保形于在框236中形成的隆起特征的导电布线的实施方案中可为有用的。可借助跨越牺牲层及反电极施加的电位通过电沉积来施加EPR,后续接着冲洗及烘焙。EPR的实例是可从陶氏化学公司(DoW Chemical)购得的Chemical Eagle2100ED。根据所要实施方案,图案化蚀刻剂可涉及经掩蔽暴露及显影操作。在一些实施方案中,电泳抗蚀剂经图案化以形成多个线,其中根据所要实施方案抗蚀剂线宽度在约10微米与100微米之间且其中抗蚀剂线间隔在约10微米与100微米之间。
在图15A的实例中,EPR或其它抗蚀剂用作电镀掩模,但在一些其它实施方案中,其可用作用以蚀刻先前电镀金属层的蚀刻掩模。
工艺230在框240处以电镀盖玻璃的金属布线及连结环而继续。可使用可视在特定实施方案中所使用的材料的情况而与无电镀或电镀一起使用的可被电镀的任何金属。如上文所指示,在一些实施方案中,使用不同于用于牺牲层的金属的金属来电镀布线及连结环。举例来说,Ni或Ni合金可用于在基于Cu的牺牲层上电镀金属布线及连结环。Ni合金的实例包含镍钴(NiCo)、镍铁(NiFe)及镍锰(NiMn)。除Ni以外,可使用的材料还包含钯(Pd)、钯(Pd)合金、铜(Cu)、铜(Cu)合金、金(Au)、金(Au)合金、铝(Al)、铝(Al)合金、锡(Sn)、锡(Sn)合金、钛(Ti)及钛(Ti)合金或其组合。
在一些实施方案中,电镀双层,其中首先电镀有益于焊接或其它连接工艺的小厚度的第一金属,后续接着电镀主金属层。有益于焊接的金属的实例包含金Au及Pd。举例来说,在一些实施方案中,电镀Au/Ni双层,其中Au经电镀以促进在后续处理中将盖玻璃连结到装置衬底。可将连结环及金属布线电镀到任何适当厚度,举例来说,到约5微米到10微米。在图15A中未描绘的操作中,接着通过适于抗蚀剂的技术来剥除抗蚀剂,其中根据所要实施方案而执行对抗蚀剂相关残余物的剥除后清洁。
图16C是形成于牺牲层上的盖玻璃的一部分的连结环及金属布线的横截面图解说明的实例。在图16C的实例中,连结环116b形成于牺牲层410的籽晶层402上,其中布线333形成于籽晶层402上及牺牲层410的隆起特征408上。布线333在隆起特征408的圆角部分411上方保形地延伸。
工艺230在框242处以施加及图案化厚抗蚀剂层而继续。将抗蚀剂施加到玻璃盖的所要厚度。在一些实施方案中,抗蚀剂为足够厚以形成穿过盖玻璃的互连件。在一些实施方案中,厚度在约30微米与250微米之间。厚抗蚀剂层经图案化以界定将经电镀以形成金属互连件的区域。抗蚀剂包含可以所要厚度施加及图案化、可容易剥除且可耐受电镀浴的任何适合抗蚀剂。厚抗蚀剂的实例包含可从新泽西布兰斯堡(Branchburg,NewJersey)的AZ电子材料公司(AZ Electronics Materials)购得的4562及9260抗蚀剂、DuPont WBR2000TM系列抗蚀剂以及来自麻萨诸塞州牛顿(Newton,Massachusetts)的微化学公司(MicroChem)的SU-8及KMPR抗蚀剂。
图16D是牺牲衬底上的经图案化以界定将经电镀以形成金属互连件的区域的抗蚀剂的横截面图解说明的实例。在图16D的实例中,厚抗蚀剂层412经图案化以界定将经电镀以形成金属互连件的经图案化区域414。经图案化区域414安置于布线333上方以暴露布线333,使得经电镀互连件将与布线333接触且电连通。在一些实施方案中,所述互连件为具有在约30微米与100微米之间的直径的圆柱体。在一些实施方案中,互连件为具有在30微米与100微米之间的横截面尺寸的非圆柱形柱。
工艺230在框244处以电镀金属互连件而继续。可视在特定实施方案中所使用的材料的情况而使用无电镀或电镀。如上文所指示,在一些实施方案中,使用不同于用于牺牲层的金属的金属来电镀布线及连结环。在一些实施方案中,使用用于金属布线的相同金属化物。举例来说,Ni或Ni合金可用于在基于Cu的牺牲层上电镀金属互连件、布线及连结环。Ni合金的实例包含镍钴(NiCo)、镍铁(NiFe)及镍锰(NiMn)。除Ni以外,可使用的材料包含Pd及Pd合金。可电镀金属互连件一直到所沉积抗蚀剂层的上部表面。图16E是包含在厚抗蚀剂层412中的经电镀互连件331的牺牲衬底406的横截面图解说明的实例。
尽管图15A展示其中抗蚀剂用作电镀掩模的工艺的实例,但在一些实施方案中,抗蚀剂可用作蚀刻掩模。举例来说,可在牺牲层上沉积毯覆式Al或Al合金层。可接着使用经图案化光致抗蚀剂层作为蚀刻掩模以蚀刻Al或Al合金层以形成包含互连件的Al金属化物。可通过无电沉积用Ni/Pd/Au三层或Ni/Au双层进一步金属化Al金属化物。
现在参考图15B,工艺230在框246处以移除厚抗蚀剂层而继续。图16F是在移除厚抗蚀剂之后形成于包含籽晶层402及隆起特征408的牺牲层410上的连结环116b、布线333及互连件331的实例的横截面图解说明的实例。在一些实施方案中,盖玻璃的非玻璃组件的全部或大多数是通过工艺中的此点而形成。
工艺230在框248处以形成旋涂玻璃(SOG)层而继续。如上文所描述,可通过首先在牺牲层上施加含有在溶剂中的电介质前驱物的液体溶液而形成SOG层。可接着使所施加溶液经受一或多个操作以移除溶剂且形成固体电介质层。在施加后,液体溶液即刻在连结环、金属布线及金属互连件上方及周围流动使得其被嵌入于盖玻璃内。
图16G是形成于牺牲层410上的SOG层416的实例的横截面图解说明的实例。在图16G的实例中,SOG层416覆盖连结环116b、布线333及互连件331。转到图15B,工艺230在框250处以平坦化SOG层而继续。可使用例如CMP、研磨、研光或磨光的任何适当平坦化工艺。SOG层经平坦化以暴露金属互连件表面。工艺230接着在框252处以在金属互连件的经暴露表面上电镀可焊接金属而继续。可焊接冶金的实例包含Ni/Au双层、镍/钯Ni/Pd双层、Ni/Pd/Au三层、Cu及Au。在一些实施方案中,经电镀可焊接金属的厚度可在约0.5微米与2微米之间。在一个实例中,电镀具有约1微米Ni/0.3微米Au的厚度的Ni/Au双层。
在一些实施方案中,盖玻璃在可焊接材料的平坦化及电镀之后形成,且准备好用于附接到载体衬底。图16H是盖玻璃117(包含现在经平坦化的SOG层416、包含可焊接材料339的互连件331、布线333及连结环116b)的横截面图解说明的实例。在图16H的实例中,盖玻璃117通过牺牲层410附接到牺牲衬底406。
工艺230在框254处以将可移除接合层施加于盖玻璃的经平坦化表面或载体衬底的表面上而继续。除上文所提及的那些以外,可移除接合层的实例还包含可从陶氏化学公司购得的苯并环丁烯(BCB)及DuPont HD7010。工艺230在框256处以使用安置于盖玻璃与载体衬底之间的可移除接合层附接载体衬底而继续。接合可涉及根据可移除层的特性及所要实施方案而施加热、电磁及机械能。在一些实施方案中,可移除层为可通过暴露于适当显影剂化学品而移除的抗蚀剂材料,例如层压光致抗蚀剂材料。在一些实施方案中,可移除接合层可经蚀刻但应可相对于牺牲层而选择性地蚀刻。
图16I是通过可移除层131附接到盖玻璃117的外部表面113的载体衬底112的横截面图解说明的实例。在图16I的实例中,可移除层131可通过穿过激光透明载体衬底112的激光辐照而移除。在附接载体衬底之后,工艺230在框258处以蚀刻牺牲层而继续。蚀刻所述牺牲层将牺牲衬底从盖玻璃释放且形成经配置以在盖玻璃连结到装置衬底时覆盖装置衬底上的装置的腔。
借助蚀刻剂执行蚀刻经暴露牺牲层,所述蚀刻剂对牺牲层具选择性,而不蚀刻盖玻璃的金属连结环、互连件及其它组件。选择性蚀刻剂包含对牺牲层具有至少约100∶1或更高的选择性的蚀刻剂。用于对铜层的选择性蚀刻的蚀刻剂的特定实例包含乙酸(CH3CO2H)与过氧化氢(H2O2)的混合物及基于氨的蚀刻剂(例如来自麻萨诸塞州丹弗(Danvers,Massachussetts)的仟思公司(Transene Company)的BTP铜蚀刻剂)。
图16J是包含盖玻璃117及载体衬底112的盖板108横截面图解说明的实例。盖玻璃117包含从内部表面115凹入的腔110以及环绕腔110的连结环116b。盖玻璃117还包含互连件331及布线333。盖板108现在经形成且准备好用于如上文关于图10所描述与装置衬底对准。
图17A及17B展示图解说明包含多个干涉式调制器的显示装置40的系统框图的实例。举例来说,显示装置40可为智能电话、蜂窝式或移动电话。然而,显示装置40的相同组件或其轻微变化形式也为对各种类型的显示装置的说明,例如,电视、平板计算机、电子阅读器、手持式装置及便携式媒体播放器。
显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48及麦克风46。显示器30可使用上文针对MEMS装置的批次层级囊封所描述的技术来用覆盖玻璃囊封。外壳41可由多种制造工艺中的任一者形成,包含注射模制及真空形成。另外,外壳41可由多种材料中的任一者制成,包含(但不限于):塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合。外壳41可包含可移除部分(未展示),其可与其它不同色彩或含有不同标识、图片或符号的可移除部分互换。
显示器30可为多种显示器中的任一者,包含本文中所描述的双稳态或模拟显示器。显示器30还可经配置以包含平板显示器(例如等离子显示器、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)或非平板显示器(例如CRT或其它管式装置)。另外,显示器30可包含干涉式调制器显示器,如本文中所描述。
在图17B中示意性地图解说明显示装置40的组件。显示装置40包含外壳41,且可包含至少部分地包封于其中的额外组件。举例来说,显示装置40包含网络接口27,网络接口27包含耦合到收发器47的天线43。收发器47连接到处理器21,处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以对信号进行调节(例如,对信号进行滤波)。调节硬件52连接到扬声器45及麦克风46。处理器21还连接到输入装置48及驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合到帧缓冲器28且耦合到阵列驱动器22,阵列驱动器22又耦合到显示阵列30。在一些实施方案中,电力供应器50可向特定显示装置40设计中的实质上所有组件提供电力。
网络接口27包含天线43及收发器47,使得显示装置40可经由网络与一或多个装置通信。网络接口27还可具有一些处理能力以减轻(举例来说)处理器21的数据处理要求。天线43可发射及接收信号。在一些实施方案中,天线43根据包含IEEE16.11(a)、(b)或(g)的IEEE16.11标准或包含IEEE802.11a、b、g、n的IEEE802.11标准及其进一步实施方案发射及接收RF信号。在一些其它实施方案中,天线43根据蓝牙标准发射及接收RF信号。在蜂窝式电话的情况中,天线43经设计以接收码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM/通用包无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、地面中继无线电(TETRA)、宽带CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO修订版A、EV-DO修订版B、高速包接入(HSPA)、高速下行链路包接入(HSDPA)、高速上行链路包接入(HSUPA)、演进高速包接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS或用于在无线网络内(例如利用3G或4G技术的系统)通信的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43接收的信号使得其可由处理器21接收及进一步操纵。收发器47还可处理从处理器21接收的信号使得其可经由天线43从显示装置40发射。
在一些实施方案中,可由接收器来替换收发器47。另外,在一些实施方案中,可由图像源来替换网络接口27,所述图像源可存储或产生待发送到处理器21的图像数据。处理器21可控制显示装置40的总体操作。处理器21从网络接口27或图像源接收数据(例如经压缩图像数据),且将所述数据处理成原始图像数据或处理成容易被处理成原始图像数据的格式。处理器21可将经处理数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以供存储。原始数据通常指代识别图像内的每一位置处的图像特性的信息。举例来说,此类图像特性可包含色彩、饱和度及灰度级。
处理器21可包含用以控制显示装置40的操作的微控制器、CPU或逻辑单元。调节硬件52可包含用于向扬声器45发射信号及从麦克风46接收信号的放大器及滤波器。调节硬件52可为显示装置40内的离散组件,或可并入于处理器21或其它组件内。
驱动器控制器29可直接从处理器21或从帧缓冲器28取得由处理器21产生的原始图像数据,且可适当地将原始图像数据重新格式化以供高速发射到阵列驱动器22。在一些实施方案中,驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化成具有光栅状格式的数据流,使得其具有适合于跨越显示阵列30进行扫描的时间次序。接着,驱动器控制器29将经格式化的信息发送到阵列驱动器22。虽然驱动器控制器29(例如LCD控制器)通常作为独立的集成电路(IC)与系统处理器21相关联,但可以许多方式实施此类控制器。举例来说,可将控制器作为硬件嵌入于处理器21中、作为软件嵌入于处理器21中或与阵列驱动器22完全集成在硬件中。
阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化的信息且可将视频数据重新格式化成一组平行波形,所述组平行波形每秒许多次地施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百条且有时数千条(或更多)引线。
在一些实施方案中,驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示阵列30适于本文中所描述的显示器类型中的任一者。举例来说,驱动器控制器29可为常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如,IMOD控制器)。另外,阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如,IMOD显示器驱动器)。此外,显示阵列30可为常规显示阵列或双稳态显示阵列(例如,包含IMOD阵列的显示器)。在一些实施方案中,驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成在一起。此实施方案在高度集成系统(举例来说,移动电话、便携式电子装置、手表或小面积显示器)中可为有用的。
在一些实施方案中,输入装置48可经配置以允许(举例来说)用户控制显示装置40的操作。输入装置48可包含小键盘(例如QWERTY键盘或电话小键盘)、按钮、开关、摇杆、触敏屏、与显示阵列30集成的触敏屏,或者压敏或热敏膜。麦克风46可配置为显示装置40的输入装置。在一些实施方案中,可使用通过麦克风46所做的话音命令来控制显示装置40的操作。
电力供应器50可包含多种能量存储装置。举例来说,电力供应器50可为可再充电电池,例如镍-镉电池或锂离子电池。在使用可再充电电池的实施方案中,可再充电电池可使用来自(举例来说)壁式插座或光伏装置或阵列的电力充电。或者,可再充电电池可以无线方式充电。电力供应器50还可为可再生能源、电容器或太阳能电池,包含塑料太阳能电池或太阳能电池涂料。电力供应器50还可经配置以从壁式插口接收电力。
在一些实施方案中,控制可编程性驻存于驱动器控制器29中,驱动器控制器29可位于电子显示系统中的数个位置中。在一些其它实施方案中,控制可编程性驻存于阵列驱动器22中。上文所描述的优化可以任何数目个硬件及/或软件组件且以各种配置实施。
可将结合本文中所揭示的实施方案描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路及算法步骤实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。已就功能性大体描述且在上文所描述的各种说明性组件、框、模块、电路及步骤中图解说明了硬件与软件的可互换性。此功能性是以硬件还是软件实施取决于特定应用及对总体系统强加的设计约束。
可借助通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或经设计以执行本文中所描述的功能的其任一组合来实施或执行用于实施结合本文中所揭示的方面所描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块及电路的硬件及数据处理设备。通用处理器可为微处理器或任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。还可将处理器实施为计算装置的组合,例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、一或多个微处理器与DSP核心的联合或任何其它此种配置。在一些实施方案中,可通过给定功能特有的电路来执行特定步骤及方法。
在一或多个方面中,可以硬件、数字电子电路、计算机软件、固件(包含本说明书中所揭示的结构及其结构等效物)或以其任一组合来实施所描述的功能。本说明书中所描述的标的物的实施方案还可实施为编码于计算机存储媒体上以用于由数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作的一或多个计算机程序,即,一或多个计算机程序指令模块。
如果以软件实施,那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体进行发射。可以可驻存于计算机可读媒体上的处理器可执行软件模块来实施本文中所揭示的方法或算法的步骤。计算机可读媒体包含计算机存储媒体及包含可经启用以将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何媒体的通信媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。以实例而非限制的方式,此类计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置或可用于以指令或数据结构的形式存储所要的程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。此外,任何连接均可适当地称作计算机可读媒体。如本文中所使用,磁盘及光盘包含:压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘及蓝光盘,其中磁盘通常以磁性方式再现数据,而光盘借助激光以光学方式再现数据。以上各项的组合也可包含于计算机可读媒体的范围内。另外,方法或算法的操作可作为一个或任何代码及指令组合或集合驻存于可并入到计算机程序产品中的机器可读媒体及计算机可读媒体上。
所属领域的技术人员可容易明了对本发明中所描述的实施方案的各种修改,且本文中所定义的类属原理可应用于其它实施方案,此并不背离本发明的精神或范围。因此,权利要求书并非意欲限制于本文中所展示的实施方案,而是被赋予与本发明、本文中所揭示的原理及新颖特征相一致的最宽广范围。词语“示范性”在本文中专用于意指“用作实例、例子或图解说明”。在本文中描述为“示范性”的任何实施方案未必解释为比其它可能性或实施方案优选或有利。另外,所属领域的技术人员将容易了解,术语“上部”及“下部”有时为了便于描述各图而使用,且指示对应于图在经恰当定向的页面上的定向的相对位置,且可能不反映如所实施的IMOD的恰当定向。
还可将在本说明书中在单独实施方案的背景中描述的某些特征以组合形式实施于单个实施方案中。相反地,还可将在单个实施方案的背景中描述的各种特征单独地或以任一适合子组合的形式实施于多个实施方案中。此外,虽然上文可将特征描述为以某些组合的形式起作用且甚至最初如此主张,但在一些情况中,可从所主张的组合去除来自所述组合的一或多个特征,且所主张的组合可针对子组合或子组合的变化形式。
类似地,尽管在图式中以特定次序描绘操作,但所属领域的技术人员将容易认识到,为实现所要结果,无需以所展示的特定次序或以循序次序执行此类操作或无需执行所有所图解说明的操作。此外,所述图式可以流程图的形式示意性地描绘一或多个实例性工艺。然而,可将其它并未描绘的操作并入于示意性地图解说明的实例性工艺中。举例来说,可在所图解说明的操作中的任一者之前、之后、同时或之间执行一或多个额外操作。在某些情况中,多任务化及并行处理可为有利的。此外,不应将上文所描述的实施方案中的各种系统组件的分离理解为在所有实施方案中均需要此分离,且应理解,一般来说,可将所描述的程序组件及系统一起集成于单个软件产品中或封装成多个软件产品。另外,其它实施方案在以上权利要求书的范围内。在一些情况中,可以不同次序执行权利要求书中所叙述的动作且其仍实现所要的结果。
Claims (29)
1.一种设备,其包括:
盖玻璃,其包含一或多个旋涂玻璃层且具有第一及第二对置侧,所述盖玻璃进一步包含:
腔,
连结环,其环绕所述腔,
一或多个布线,其在所述第一侧上,及
一或多个柱,其延伸穿过所述一或多个旋涂玻璃层以将所述第一侧上的所述一或多个布线电连接到所述第二侧。
2.根据权利要求1所述的设备,其中所述盖玻璃的厚度在约30微米与150微米之间。
3.根据权利要求1或2所述的设备,其中所述连结环的宽度在约100微米与500微米之间。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的设备,其中所述一或多个布线沿着所述腔的至少一部分保形地延伸。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的设备,其中所述一或多个布线及所述连结环包含基于镍的材料。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的设备,其中所述一或多个柱为圆柱形的且具有在30微米与100微米之间的直径。
7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的设备,其进一步包括:
装置衬底,其包含安置于所述装置衬底的表面上的一或多个装置,其中所述盖玻璃连结到所述装置衬底的所述表面。
8.根据权利要求7所述的设备,其中所述一或多个装置与所述一或多个柱电连通。
9.根据权利要求7或8所述的设备,其进一步包括在所述盖玻璃与所述装置衬底之间的密封件,其中所述密封件包含所述连结环。
10.根据权利要求9所述的设备,其中装置密封于至少部分地由所述盖玻璃、所述装置衬底及所述密封件界定的区域内。
11.根据权利要求9或10所述的设备,其中所述密封件的宽度在约100微米与500微米之间。
12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的设备,其进一步包括:
显示器;
处理器,其经配置以与所述显示器通信,所述处理器经配置以处理图像数据;以及
存储器装置,其经配置以与所述处理器通信。
13.根据权利要求12所述的设备,其进一步包括:
驱动器电路,其经配置以将至少一个信号发送到所述显示器;以及
控制器,其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。
14.根据权利要求12或13所述的设备,其进一步包括:
图像源模块,其经配置以将所述图像数据发送到所述处理器。
15.根据权利要求14所述的设备,其中所述图像源模块包含接收器、收发器及发射器中的至少一者。
16.根据权利要求12到15中任一权利要求所述的设备,其进一步包括:
输入装置,其经配置以接收输入数据并将所述输入数据传递到所述处理器。
17.一种设备,其包括:
装置衬底;
装置,其安装于所述装置衬底上;
用于囊封所述装置的装置;以及
用于电连接所述经囊封装置的装置。
18.根据权利要求17所述的设备,其中所述用于囊封所述装置的装置包含盖玻璃,所述盖玻璃包含经凝固液体电介质材料,且所述用于电连接所述经囊封装置的装置包含支柱,所述支柱嵌入于所述盖玻璃中且延伸穿过所述盖玻璃。
19.一种方法,其包括:
在牺牲衬底上形成牺牲层,所述牺牲层包含在实质上平坦表面上的隆起特征;
在所述牺牲层上形成连结环及一或多个布线;
形成一或多个柱,所述柱连接到所述一或多个布线且实质上垂直于第一衬底而定向;
沉积且固化一或多个旋涂电介质层以覆盖所述牺牲层、连结环、一或多个布线及一或多个柱;以及
平坦化所述一或多个旋涂电介质层以暴露所述一或多个柱且形成经由所述牺牲层以可释放方式附接到所述第一衬底的盖;
其中所述盖具有第一及第二对置侧,所述第一侧包含所述一或多个布线、所述连结环及腔,且所述一或多个柱延伸穿过所述一或多个经平坦化旋涂电介质层以将所述一或多个布线电连接到所述第二侧。
20.根据权利要求19所述的方法,其进一步包括:
将载体衬底以可释放方式附接到所述盖;以及
蚀刻所述牺牲层以将所述牺牲衬底从所述盖释放且借此空出所述腔。
21.根据权利要求20所述的方法,其进一步包括将所述盖连结到其上安置有一或多个装置的衬底,使得所述盖覆盖所述一或多个装置。
22.根据权利要求19到21中任一权利要求所述的方法,其中所述一或多个布线从所述平坦表面保形地延伸到所述隆起特征的顶部表面。
23.根据权利要求19到22中任一权利要求所述的方法,其中所述盖玻璃的厚度在约30微米与150微米之间。
24.根据权利要求19到23中任一权利要求所述的方法,其中所述连结环的宽度在约100微米与500微米之间。
25.根据权利要求19到24中任一权利要求所述的方法,其中所述盖包含多个经排列腔以及相关联的连结环、布线及互连件。
26.根据权利要求25所述的方法,其进一步包括将所述盖连结到其上安置有多个经排列装置的衬底,使得所述多个经排列装置中的每一者安置于所述多个经排列腔中的一者中。
27.根据权利要求26所述的方法,其进一步包括单个化所述经连结的盖与衬底。
28.根据权利要求19到27中任一权利要求所述的方法,其中一或多个旋涂电介质层为旋涂玻璃层。
29.一种根据权利要求19到28中任一权利要求所述的方法制作的装置。
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