專利名稱：殼裝微機械結構的裝置及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明系相關于微機械結構的殼裝，例如，體聲波濾波器(bulk acoustic wave(BAW)filter)、表面聲波濾波器(surface acoustic wave(SAW)filter)、共振器、傳感器，例如，回轉儀、或致動器，例如，磁力泵(micropump)、或類似的。
背景技術：
具有微機械結構的芯片以及所謂的微機械電路，系分別地于高頻開關以及頻率率波器的市場中具有一不斷增加的占有率，而如此之具有微機械結構的芯片之主要市場的其中一即為移動無線市場。通常，一具有微機械結構之芯片，其亦稱之為微機械電路，系為在表面執(zhí)行一微機械結構的一半導體裝置，而如此的電路則是需要特別的殼裝技術，其中，該殼裝系必須于該微機械結構的四周建立起一空穴。
在習知技術中，用于殼裝具有一微機械結構之芯片的程序系為，將殼裝組件插入包括陶瓷之空穴中，不過，對目前的技術需求而言，這些陶瓷殼裝結構不僅太昂貴，也太大，而就一具有微機械結構的芯片而言，如此之陶瓷殼裝的典型尺寸系為大約3mm×3mm×1.3mm，并且，藉由常見的陶瓷殼裝技術，這些尺寸系已經無法在更進一步地被減少。
因此，一個另外的程序，系提供以結合具有微機械結構的晶圓，所謂的系統(tǒng)晶圓，根據此程序，具有微機械結構的芯片系接著會以已經被蝕刻有凹陷以及孔洞的一第二晶圓，所謂的帽蓋晶圓(cap wafer)，來進行圖案裝飾，因此，該第二晶圓的該等凹陷系會形成覆蓋該第一晶圓之該敏感結構的空穴，并且，在該第二晶圓中之該等孔洞系亦會使得該第一晶圓的接觸墊為可使用，藉此，該等敏感結構即可以受到保護。所以，藉由此種技術，即可以獲得具有比起先前所述之陶瓷殼裝顯著為小尺寸的殼裝，然而，其缺點是，相對而言較昂貴的生產程序，包括犧牲層程序步驟以及結合程序步驟。因此，其系有需要具有用以提供以及殼裝具有一空穴之微機械結構、且亦能致動小的尺寸，但減少生產努力的可能性。
US 2002/0006588 A1系敘述一種生產具有連續(xù)變化之拓蹼特性(topographicalproperties)以及光敏感環(huán)氧光阻特征之3D結構的方法，特別地是，其系敘述利用一負光阻，亦即，由Microchem Corp.以及Sotec Microsystems SA所生產之SU-8，而在一基板之一第一主要表面上獲得3D結構的可能性，且其系藉由透過自該基板相對于該第一主要側之一第二主要側以曝光該負光阻，所以，藉此，正如該US 2002/0006588 A1的陳述，問題系可以獲得解決，因為當從另一側，亦即，直接且不透過該基板，而曝光該負光阻時，該負光阻之聚合作用將會開始于該負光阻面向遠離該基板方向的一側，并且，由于光將會隨著該聚合作用程序所造成之不斷增加的穿透深度而不斷地被衰減，因此，當顯影時，已交聯以及聚合之負光阻膜系將會分別地與該基板分離，而為了產生該連續(xù)改變的3D結構，該文件則是建議藉由一已調變之光束并透過該基板而取樣(sample)該負光阻、或是使用一灰色陰影(gray-shade)屏蔽。
在F.G.Tseng，Y.J.Chung，W.K.LinA novel fabrication method of embedded microchannels employing simple UV dose control and antireflection coating，IEEE，02/2002中，為了生產鑲嵌之微流體信道的一多層配置，其系建議結合使用，在厚SU-8光阻處之一時間控制的UV曝光，以及在該光阻之下表面上的一抗反射涂層。首先，該文章系建議沉積一抗反射涂層，接著一SU-8光阻層于一基板之上，然后，在該兩個曝光步驟中，系會對該所需之信道外面的部分進行曝光，而信道壁系會施以一高劑量，以連續(xù)地交聯它們，以及該信道區(qū)域則是施以一低劑量，其中，一確切的信道頂篷厚度乃是取決于該劑量而決定，而由于在該信道區(qū)域中的一開放區(qū)域系會于該第二曝光步驟中受到覆蓋，而不會發(fā)生交聯，因此，即會于最終的顯影步驟中產生在該信道頂篷中的一開口，同樣地，更進一步地微信道層系亦以相同的方法而加以產生，例如，藉由沉積一抗反射涂層以及接續(xù)地沉積一負光阻、以不同的劑量數值進行曝光、沉積一緊接著的抗反射涂層，等，然后，所有的微信道層系會于一共同顯影步驟中進行顯影，利用該最后生產之微信道層的開口，其中，應該要注意的是，在相鄰之負光阻層之間的該等抗反射涂層系亦會清出該等較低信道的該顯影路徑。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一目的系在于提供一種用于殼裝一微機械結構的裝置，以及一種用于生產如此之一裝置的方法，因此，生產具有微機械結構之芯片的較小殼裝系可以以較少的努力而加以達成。此目的系藉由根據權利要求1之裝置以及根據權利要求8的方法而加以達成。
本發(fā)明之揭示系在于，為了所需的殼裝以及提供圍繞在一基板(10)，例如，一晶圓，上之該微機械結構的一空穴，系藉由，例如，一鑄模以及鑄造程序，而將其接續(xù)地封裝于一殼裝之中，再者，一光阻材質結構系亦可以加以使用，且其并不需要犧牲層、或晶圓接合程序即可加以產生。此外，要考慮之處在于，由于，在使用一負光阻的例子中，該未交聯的，以及在一正光阻的例子中，該未漂白的光阻，系必須在該顯影步驟期間，自代表該空穴之內部的區(qū)域處被移除，因此，其系不可能以選擇性地單獨蝕刻而產生一封閉的空穴，以及，考慮之處亦在于，其系有可能簡單地將于稍后之顯影步驟中所需要的此開口(44)封閉、或密封，以獲得一封閉的空穴(38)。
根據本發(fā)明的一實施例，定義該空穴的該光阻材質結構系由一單一負光阻層所形成，在一壁區(qū)域中，該負光阻層系以比在圍繞該壁區(qū)域的一帽蓋區(qū)域中為高的一劑量進行曝光，其中，在該帽蓋區(qū)域范圍中的一開口區(qū)域系根本都不會進行曝光，因此，一隨后的顯影步驟系會造成具有分別一帽蓋部分以及組件的一光阻材質結構，以及分別圍繞于該基板上之該微機械結構的一壁部分以及壁組件。
根據本發(fā)明的一第二時失利，為了延伸分別用于該帽蓋層以及該帽蓋部分之該曝光劑量的該程序窗，以及為了增加該帽蓋部分之該厚度可以藉以進行設定的正確性，該光阻材質結構系由兩個負光阻層所形成，且該兩個負光阻層系在該基板之上，沉積于彼此頂部，其中，比起在該基板上的該負光阻層，與該基板相隔的該負光阻層系會更進一步地具有一較高的光阻敏感度。
根據本發(fā)明的一再一實施例，該光阻材質結構系由兩個正光阻層所形成，其中，比起在該基板上的該正光阻層，與該基板相隔的該正光阻層系會具有一較低的光阻敏感度，在此實施例中，該開放區(qū)域系以一第一劑量而進行曝光，以及該帽蓋區(qū)則是以一第二劑量而進行曝光。此方法的優(yōu)點是，由于相較于負光阻以及其較低增大趨勢的較佳對照所造成之，高量可獲得的正光阻材質，以及產生較小側向結構的可能性。
根據本發(fā)明的一實施例，為了覆蓋該開口以關閉該空穴，一可固化的聚合物系加以使用，其黏滯度系會大于處在一未固化狀態(tài)的2000cST，以避免在該固化程序之前沈積該聚合物的時候，該聚合物的一流入進入該空穴之中。


本發(fā)明更進一步的較佳實施例將以所附圖式做為參考而于接下來進行討論，該等圖式系顯示第1A圖至第1E圖其系顯示根據本發(fā)明之一實施例，在生產一種用于殼裝一微機械結構的裝置的期間，用以分別舉例說明個別之方法步驟以及該等個別方法步驟之后之狀態(tài)的示意剖面圖；第2A圖其系顯示在第1A圖之該步驟中所使用之屏蔽的一上視圖；第2B圖其系顯示在第1C圖之該步驟中所使用之屏蔽的一上視圖；第2C圖其系顯示負光阻層的一上視圖，其中，系舉例說明在第1A圖以及第1B圖之該等步驟中，藉由不同劑量而進行曝光的區(qū)域；第3A圖至第3C圖其系顯示根據本發(fā)明之一另一實施例，在生產一種用于殼裝一微機械結構的裝置的期間，用以分別舉例說明個別之方法步驟以及該等個別方法步驟之后之狀態(tài)的示意剖面圖；第4A圖至第4B圖其系顯示根據本發(fā)明之一另一實施例，在生產一種用于殼裝一微機械結構的裝置的期間，用以分別舉例說明個別之方法步驟以及該等個別方法步驟之后之狀態(tài)的示意剖面圖；第5圖其系顯示在第4A圖之該步驟中所使用之屏蔽的一上視圖；第6A圖至第6B圖其系顯示根據本發(fā)明之一另一實施例，在生產一種用于殼裝一微機械結構的裝置的期間，用以分別舉例說明個別之方法步驟以及該等個別方法步驟之后之狀態(tài)的示意剖面圖；第7A圖至第7E圖其系顯示根據本發(fā)明之一另一實施例，在生產一種用于殼裝一微機械結構的裝置的期間，用以分別舉例說明個別之方法步驟以及該等個別方法步驟之后之狀態(tài)的示意剖面圖；第8A圖其系顯示在第7A圖之該步驟中所使用之屏蔽的一上視圖；第8B圖其系顯示在第7B圖之該步驟中所使用之屏蔽的一上視圖；第8C圖其系顯示負光阻層的一上視圖，其中，系舉例說明在第7A圖以及第7B圖之該等步驟中，藉由不同劑量而進行曝光的區(qū)域；第9A圖至第9B圖其系顯示根據本發(fā)明之一另一實施例，在生產一種用于殼裝一微機械結構的裝置的期間，用以分別舉例說明個別之方法步驟以及該等個別方法步驟之后之狀態(tài)的示意剖面圖；第10A圖至第10E圖其系顯示根據本發(fā)明之一另一實施例，在生產一種用于殼裝一微機械結構的裝置的期間，用以分別舉例說明個別之方法步驟以及該等個別方法步驟之后之狀態(tài)的示意剖面圖；第11圖其系顯示光于SU-8中之吸光度相對于分別用于不同穿透深度以及不同層厚度之波長所繪出的曲線；第12圖其系顯示光于SU-8中之吸光度相對于用于不同波長長度之該SU-8厚度所繪出的曲線；以及第13圖其系顯示根據第10A圖至第10E圖之方法，在根據第10D圖的一方法階段中所產生的一空穴的攝相。
具體實施例方式
在本發(fā)明以接下來之圖式做為參考而更詳盡地進行討論之前，應該要注意的是，在該等圖式中，相同、或是類似的組件系會被提供以相同、或是類似的參考數字，并且，有關這些的重復敘述系皆會加以省略。
請參閱第1A圖至第1E圖。首先，一個生產用于殼裝一微機械結構之裝置的實施例系加以敘述，其中，僅由一單一負光阻層所形成之負光阻的一光阻材質結構系被使用于殼裝。
正如在第1A圖中所示，一基板10系加以提供，而分別在其主要側以及上側12處，系形成有待進行殼裝的一微機械結構14，舉例而言，該基板系為一晶圓，且其中，除了在第1A圖中所顯示之該微機械結構14之外，系亦形成有更多的微機械結構14，并且，該基板系將在執(zhí)行完接下來的步驟之后進行圖案裝飾，以自該基板10形成具有該等微機械結構所圍繞之芯片上(o-chip)空穴的數個芯片，而該名詞“芯片”系表示，任何形成有一微機械結構的半導體裝置，舉例而言，一BAW(體聲波)濾波器即有可能為一微機械結構，當然，該結構系亦可以包括不同于半導體材質以外的材質，此外，該基板系系可以加以形成為一系統(tǒng)晶圓，而在此，于該基板14的該表面12上，亦會有其它(未顯示)的結構被形成，例如，一集成電路，以及，特別是，將于之后進行討論的接觸墊。
負光阻的一光阻層系會被沉積于該所提供的基板10之上，舉例而言，負光阻SU-8系可以被使用作為負光阻，且沉積系經由，舉例而言，旋涂而加以執(zhí)行，當為了建立一所需的層厚度時，此旋涂系可以重復數次，而該層厚度則是會固定該光阻材質結構的高度，此于之后將有所了解。再者，為了增加附著力，在于該基板10之該表面12上以溶解之形式進行旋涂或滴加之前，其系可以先氣相沉積一附著輔助劑于其上、然后旋轉移除，在沉積完該負光阻層16之后所產生的狀態(tài)系顯示于第1A圖中。
第1A圖系表示在接續(xù)方法步驟期間的一瞬間產物。在此方法步驟中，該負光阻層16系會經由一第一屏蔽18，正如箭頭20所指示者，而選擇性地進行曝光，且該曝光系會于該負光阻層16所敏感的一波長加以執(zhí)行，亦即，進行交聯，接著，在接續(xù)要執(zhí)行并且隨后會討論的顯影步驟中，相較于其未曝光的部分，該已曝光以及已交聯的部分系會分別地剩余在一負光阻之中，且同時，該未曝光之部分系會于該顯影步驟期間被溶解，至于該負光阻16的一特殊部分是否已經在顯影期間剩余下來了，則是取決于其是否已經充分地進行曝光，亦即，其已經利用一足夠高的劑量進行曝光，不過，由于該劑量所指示的是每面積單元的曝光能量，且藉此，一確切的位置乃加以曝光且該能量系會由于在該交聯程序中的光線吸光度而隨著增加之穿透深度而減少，因此，該負阻抗在層16中所經歷的該曝光劑量系會隨增加的穿透深度而減少，并且，由于在層16中之該負光阻的未交聯部分系會不斷地減少，也因此，隨著漸進的曝光時間，該光吸光度系會漸漸減少。在第1A圖的該步驟中，該劑量，亦即，光線20之光強度以及曝光時間的乘積，系加以選擇為，該光阻層16會在橫跨足夠在顯影期間交聯以及剩余之整層厚度的該等已曝光位置處進行曝光，而用于一橫跨該整層厚度之完全交聯的最小劑量則是取決于該負光阻材質層16之光阻敏感性，并且，當該最小劑量越小時，該敏感度越高。
該屏蔽18系會將在第1A圖之該步驟中的曝光側向地，亦即，在該光阻層16的延伸方向上，限制為一框架區(qū)域22，而該框架區(qū)域22乃是以一封閉條帶的形式，而側向地圍繞著形成該微機械結構14的位置，因此，除了相對應于該框架區(qū)域22的一條帶形狀區(qū)域之外，該屏蔽18系為不透光的，其中，在第1A圖中，阻擋住光線20之該屏蔽18的該不透光部分系標示以18a，以及傳輸該光線20的透光部分則標示以18b。
在第2A圖中，其系顯示該屏蔽18之一實施例的上視圖，該不透光部分18a系描繪以陰影，同時，該透光部分則為無陰影，而在此，僅是作為舉例之用，該封閉的曲線以及該封閉的條帶18b系會分別地形成一矩形以及一正方形，正如可以看出，該屏蔽的該不透光部分18a系會被該透光部分18b分開成為圍繞該區(qū)域18b的一外部部分18a1以及被該區(qū)域18b所圍繞的一內部部分18a2。
在上述第1A圖的曝光之后，一更進一步的曝光系加以舉行，其系舉例說明于第1B圖中。第1B圖的該曝光系利用一第二屏蔽24而加以執(zhí)行，該屏蔽24系作用以選擇性地僅在該框架區(qū)域22之中、以及該框架區(qū)域22所包圍之該區(qū)域之中，亦即，于之后稱之為帽蓋區(qū)域的區(qū)域28，的位置處曝光該層16的該負光阻，額外地，該屏蔽24系會在該帽蓋區(qū)域28，其系于之后稱之為開放區(qū)域28，范圍內的一區(qū)段30處阻擋該曝光光線26。
在第1B圖中，該屏蔽24的不透光部分系標示以24a，以及透光部分系標示以24b，而第2B圖則是顯示該第二屏蔽24的上視圖，正如可見，該不透光部分24a系會分為兩個部分，亦即，圍繞該透光區(qū)域24b的一外部部分24a1以及被該區(qū)域24b所圍繞的一內部部分24a2，而在第2A圖以及第2B圖的實施例中，該透光部分24b之該外部周圍系會與該第一屏蔽的該透光部分一致，在該兩個曝光步驟1a以及1b中，此兩個屏蔽系會加以調整為，此些周圍線相等地對準在該等第1A圖以及第1B圖之接續(xù)曝光步驟中的該光阻層16，不過，由于該周圍區(qū)域22系已經在第1A圖之該步驟中進行曝光，因此，其系應該要注意的是，該第二屏蔽的該透光部分系亦可以為較小，但必須至少要與該第一屏蔽的該不透光內部部分18a2具有相同的大小，是以，在此狀況下，于第1A圖以及第1B圖之該兩個曝光步驟中，該兩個屏蔽18以及24系會作如此之調整，而使得該第二屏蔽之該透光部分24b的該外部周圍系完全地在該第一屏蔽所定義的該周圍區(qū)域22之中。
第1B圖之該曝光系作用以準備該所需之光阻材質結構的該帽蓋，相對應地，在此曝光步驟中，該曝光劑量系加以選擇為較在第1A圖之該步驟中為小，因此，相較于第1A圖的該曝光，舉例而言，該曝光時間系會被減少，該曝光強度系會被減少、或是該屏蔽24之該透光區(qū)域24b的透光度系會相關于在該第一屏蔽中之該等區(qū)域18a的其中之一而減少，而在第1B圖之該步驟中的該曝光劑量則加以選擇為如此的小，因而使得該負光阻層16不會橫跨該整層厚度而進行交聯，而僅是對自該光阻層16之該曝光側32開始的一確切所需帽蓋厚度進行。
第1A圖以及第1B圖之該兩個曝光步驟的結果系顯示于第1C圖中，在此，該些面積系以右上左下斜線標示之陰影顯示于該負光阻層16的范圍之中，且其系藉由在第1A圖以及第1B圖中之該曝光程序而充分地進行曝光，以剩余在該接續(xù)的顯影之中而不會被溶解，第2C圖系顯示在完成第1A圖以及第1B圖之該等步驟之后，該光阻層16之該已曝光側32的上視圖，以標示該層16之哪一個側向區(qū)域已經經歷了哪種劑量，另外，該剖面I-I系標示于第2C圖中，而第1C圖即為沿著該I-I剖面的交叉點。
正如可由第2C圖中看出，該層16系可以根據該所接收的劑量而被分開成為四個區(qū)域，該開放區(qū)域30系為未曝光，因此，在此區(qū)域30中之該負光阻系將會于該顯影步驟中，橫跨該整層厚度地被完全溶解，而該帽蓋區(qū)域28的剩余區(qū)域系已經利用足夠以分別地交聯以及曝光該層16之該光阻，自該層16之該已曝光側32至一深度d，亦即，該帽蓋厚度，的一劑量而進行曝光，再者，在該框架區(qū)域22之中，該層16的該負光阻系已經橫跨該整層厚度D而進行交聯，而因此造成該陰影區(qū)域34，在第1C圖的該側視圖中。
根據本發(fā)明之實施例，在第1C圖以及第2C圖中標示以36之該框架區(qū)域22外的該區(qū)域，以及該開放區(qū)域30，系亦剩余為未曝光，雖然此并不需要被用以產生稍后所需要之圍繞該微機械結構14的空穴，但是，區(qū)域36的未曝光系仍然會致能稍后在顯影期間的該負光阻，且襯墊可以在該基板10之該表面12之上加以曝光，然而，為了清楚的緣故，這些襯墊并未顯示，再者，舉例而言，這些襯墊系可以作用以直接接觸該微機械結構34、或作用以間接控制該微機械結構34。
在第1A圖以及第1B圖之該兩個曝光步驟之后，該光阻層16系進行顯影，藉此，該負光阻層16之該未曝光的部分系會被移除，并且，僅該已曝光的部分會剩余在該基板10之上，因此，它們會形成圍繞著該微機械結構14的一光阻材質結構，更特別地是，由于該結構34系會形成一空穴38，且其系會將該結構34與該微機械結構14加以分開，因此，其機械特征并不會受到干擾，特別地是，該結構34系包括放置于該表面12之上的一框架40，其系突出自該表面12，并且側向地圍繞該微機械結構14，以及一帽蓋42，其系起始自該框架40之一開放端，而保持一距離地跨越該微機械結構14，且具有在該開放區(qū)域中的一開口44。
第1D圖的該顯影步驟系可以以任何適當方式的而加以執(zhí)行，在任何狀況下，該開口44系作用以自該空穴38移除該未曝光的光阻，此外，該未曝光之光阻系可以，舉例而言，經由一顯影劑液體，而加以移除，其中，該顯影劑液體系被噴灑于該光阻表面32之上，并且簡單地滴加至該表面32的整個覆蓋面之上，然后，接著再，舉例而言，藉由水、或是異丙醇，進行沖洗，其中，該異丙醇乃是藉由離心而加以旋轉移除。
為了完成用于該微機械結構的該殼裝，在該顯影步驟之后，該開口44系分別地加以封閉以及加以覆蓋，根據本發(fā)明的較佳實施例，具有較該層16之該層厚度為大之厚度d2的一更進一步負光阻層系加以沉積，以作為在該基板10之該表面12之上的一封閉(closure)，并且，至少該區(qū)域44以及圍繞該區(qū)域44的該區(qū)域，在這個例子中，甚至是在該框架區(qū)域22之外的一小塊，系會進行曝光，以對其橫跨該整層厚度D2分別地進行曝光以及交聯，然后，在此第二負光阻層的接續(xù)顯影之后，此程序系會產生一密封層46，如在第1B圖中所舉例說明，其系會圍繞該開口44，以及在其上方，該結構34之該整個已曝光表面系會位在該表面12之上，然而，該封閉并沒有必要突出橫跨該結構，而其系亦可以僅在該剩余開口中形成一栓、或者，若是提供數個時，于該等開口中。
用作為該密封層46的材質系可以為，舉例而言，與被用于該結構34的材質相同的材質，例如，SU-8，但除此之外，其它的材質系亦為可行，而在該帽蓋區(qū)域中之該等孔洞中的該封閉系可以，舉例而言，利用任何的聚合物而加以實現，然而，其中較佳地為亦可以抵抗環(huán)境的光敏感聚合物，再者，為了避免該聚合物在該沉積期間無法流入該空穴38，該聚合物特征系應該加以選擇為，在該沉積期間，亦即，在未固化的狀態(tài)(non-cured state)下，之該聚合物的黏滯度要具有大于2000cST的一黏滯度，舉例而言，系可使用具有足夠高之黏滯度的SU-8，例如，具有1225cST的SU-850。
因此，上述以第1A圖至第1E圖做為參考并顯示于第1E圖中之生產方法的結果系為一種殼裝該微機械結構14的裝置，其除了該基板10之外，系包括由一負光阻層16以及一封閉框架40、一帽蓋42與在該帽蓋中之一開口44所形成的一結構34，其中，同樣在該帽蓋中之該空穴38則是藉由該層46而加以封住，而在該基板12，舉例而言，已經為一晶圓的例子中，如在第1E圖中所示之一結構系會于所舉例說明之方法步驟中，同時地被形成在該晶圓的許多部分，然后，藉由該晶圓接續(xù)地進行圖案裝飾，即會獲得具有一芯片上空穴以及在其中之一微機械結構的芯片，接著，此些系可以，舉例而言，分別地藉由鑄模、以及鑄造而加以完成、或是密封。
一產生用于殼裝一微機械結構之裝置的更進一步實施例系以第3A圖以及第3B圖做為參考而加以討論。此實施例與第1A圖至第1E圖之實施例的不同處在于，本實施例系使用一兩層結構以及由兩個負光阻層16a以及16b所形成的一夾層16，來取代一單一的負光阻層，而該兩個負光阻層的其中之一系為較不敏感者，而其中另一則為較敏感者，相對于第1A圖至第1E圖所述的方法，首先，較不敏感之負光阻的該負光阻層16b，以及，接著，該較敏感之負光阻的該負光阻層16a，系會再提供該基板10之后進行沉積，因此，該第二負光阻層16b系會位在該負光阻層16以及該基板10之間。
根據本發(fā)明，當一光阻系具有一較低之光阻敏感度時，其相較于其它即為較不敏感，而該光阻敏感度則為必須獲得一相對應光化學轉換所需要之該劑量之量的一測量，例如，在負光阻例子中的交聯、或是在正光阻例子中的漂白。
除了此替代之外，第3A圖至第3C圖之該方法系會對應于第1A圖至第1E圖的該方法，其中，第3B圖系對應于第1B圖之該方法步驟，以及第3C圖系對應于第1C圖之該方法步驟。
在第3A圖至第3C圖的該實施例中，該上部負光阻層16a的該層厚度系大約加以調整為分別該稍后之帽蓋層所需之層厚度以及該稍后之帽蓋，或是精確地調整為稍微低于該所需層厚度的數值，根據第3A圖至第3C圖之該程序的優(yōu)點是，一方面，由于在第3B圖中所舉例說明之該第二曝光中，該上部負光阻層16a的該較高光阻敏滿度，需要用以完全聚合以及交聯該上部負光阻層16a的最小曝光劑量系為非常的小，而另一方面，由于位在下方之該負光阻層16b的該較低光阻敏感度，需要用以完全交聯該下部光阻層16b的曝光劑量系為非常的高，特別是由于此層系由該非常敏感且高度吸光的層16a所覆蓋，因此，系會導致一非常大范圍之曝光劑量數值，而其則會導致該雙層16之交聯不會橫跨其整個厚度，亦即，該層16a的該厚度加上該層16b的該厚度，但會至少橫跨該部分層16a的整個厚度，換言之，相較于第1A圖至第1E圖的該實施例，該帽蓋層之該曝光劑量的程序窗(process window)系會藉此而加以延伸。
第1A圖至第1E圖之該方法的一更進一步替代系于之后以第4A圖至第4B圖做為參考而加以討論。根據此替代，第1A圖以及第1B圖的該兩個曝光步驟系加以整合為一個曝光步驟，而此乃是藉由使用不同于第1A圖之該屏蔽18的一屏蔽50而加以達成，該屏蔽50系于該內部不透光部分18a中具有一不完全不透光的效果，而僅為一光衰減效果，但除了該屏蔽相對應于該開口區(qū)域之該部分除外，其系仍維持為不透光，據此，該屏蔽50系包括一不透光部分50a，一透光部分50b，以及一半透光部分50c，而該半透光部分50c則是于該曝光波長時比該部分50a所具之吸光系數為高。
該屏蔽50的一上視圖系顯示于第5圖之中。在第5圖里，該不透光部分系為右上左下斜線之陰影處，以及該半透光部分50c系為左上右下斜線之陰影處，正如可見，該不透光部分系被分成一外部不透光部分50a1，其系對應于第1A圖至第1E圖之該方法之該第一屏蔽的該不透光部分18a1，以及一第二內部不透光部分50a2，其系對應于第1A圖至第1E圖之該方法之該第二屏蔽的該內部不透光部分24a2，再者，該透光部分50b系對應于第1A圖至第1E圖之該方法之該第一屏蔽的該透光部分18a2，以及該半透光部分50c系于區(qū)域上對應于第1A圖至第1E圖之該方法之該第二屏蔽的該部分24b。
在第4A圖至第4B圖的該實施例中，該區(qū)域50c的透光度以及在第4A圖中之該曝光的該劑量系會加以選擇，一方面，以使得于該框架區(qū)域22中之該曝光劑量足夠以完全交聯在該層16中的該負光阻，以及另一方面，在該帽蓋區(qū)域28中的該劑量系加以衰減，以使得其會自該表面32而僅到達用于交聯該負光阻之該帽蓋的該所需層厚度，此外，分別在該等區(qū)域28以及50c中，由于該光線衰減所造成之該曝光光線22之該光線劑量的分別下降以及衰減，系藉由不同長度的箭頭表示于第4A圖中。
除了該兩個曝光步驟的整合之外，第4A圖至第4B圖的該實施例系會對應于第1A圖至第1E圖的該方法，且其中，第4B圖系對應于第1C圖，因此，根據第4A圖至第4B圖的該實施例，該空穴38系可以最少藉由一個屏蔽以及一個平版印刷步驟而加以產生，而在該衰減部分50c中，該屏蔽50系可以，舉例而言包括不透光材質、或一精細鉻晶格，以減少該劑量。
第6A圖至第6B圖系顯示對應于第4A圖至第4B圖之根據本發(fā)明的一另一實施例的方法步驟，而其與第4A圖至第4B圖之實施例的不同處在于，本實施例系使用如在第3A圖至第3C圖之實施例中之該等負光阻層16a以及16b所形成的一夾層16，來取代一單層的負光阻層。
接下來，以第7A圖至第9B圖做為參考，稱之為用于殼裝一微機械結構之裝置的生產的實施例系將會加以敘述，其中，該光阻材質結構系并非由一負光阻層以及負光阻層的一夾層所形成，而是由正光阻層的一夾層所形成。
相對于在顯影期間未曝光的部分會被移除而僅已曝光的部分會留下的負光阻，正光阻系具有相反的特征，也就是，當其在進行顯影時，該已曝光部分才會被移除，而留下的是該未曝光的部分，而由于此一事實，在該生產中的該程序系稍微地不同于先前的實施例。接下來具有正光阻的實施例系分別相關于一個兩層系統(tǒng)以及一夾置配置，正如其系亦為在第3A圖至第3B圖以及第6A圖至第6B圖之該等第7A圖至第7E圖的該實施例系類似于該等先前的實施例，而由負光阻開始，并且，系提供有該微機械結構14置于主要側上的該基板10。首先，一第一正光阻層116a以及接著一第二正光阻層116b系會被沉積于該基板10的該表面12，而該等正光阻層的該沉積則可以正如以第1A圖做為參考所敘述且相關于負光阻的方式而加以執(zhí)行，只是所沉積的材質系不同于先前的實施例，因為其系具有正光阻特征。
該兩個正光阻層116a以及116b系具有不同的光阻敏感度，該上部正光阻層116a系比覆蓋于其上之該正光阻層116b具有一較低光阻敏感度，至于為何選擇此光阻敏感度比率的理由，則將可以屆由接下來的敘述，特別是有關于第7B圖的該第二曝光步驟，而有更清楚的了解。
在該等正光阻層116a-116b的該沉積之后，系會執(zhí)行該第一曝光步驟，而該低曝光乃是經由具有不透光部分118a以及透光部分118b的一第一屏蔽118而加以執(zhí)行，因而使得經由該曝光光線20的一曝光僅會側向地在該開放區(qū)域30以及該外部區(qū)域36處舉行，并且，該曝光光線系會于該其它的側向部分受到阻擋，該第一屏蔽118的一上視圖系舉例說明于第8A圖之中，特別地是，該不透光部分118系以陰影表示，同時，未畫陰影則為透光的，正如可見，該透光區(qū)域系被分開為兩個部分，亦即，環(huán)繞該區(qū)域118一外部部分118b1以及被該不透光部分118b所環(huán)繞的一內部部分118b2，再者，正如將于稍后所見的，該不透光區(qū)域118a的該延伸系會對應于該帽蓋28以及該壁區(qū)域22放在一起的尺寸。
再次地，該曝光波長系會加以選擇，以使得該等層116a以及116b的該正光阻會對此波長有光敏感反應，因此，其系會接續(xù)地藉由一顯影劑而為可移除。
由于在第7A圖之該第一曝光步驟中的該曝光劑量系加以選擇為足夠高，因而使得該第一光阻層116a以及該下部光阻層116b系皆可以在該已曝光區(qū)域30以及36處橫跨其整個厚度地進行曝光，所以，它們系會于顯影期間，在這些位置處橫跨該整個厚度地被完全移除。
第7B圖系顯示緊接在第7A圖之該第一曝光步驟之后的一第二曝光步驟。第7B圖的該第二曝光步驟系經由一第二屏蔽124而加以執(zhí)行，且由于該第二屏蔽系包括一不透光部分124a以及一透光部分124b，因而使得在該第7B圖之該曝光中，該曝光光線126僅會照射進入該上部正光阻層116a之該已曝光表面36上的該帽蓋區(qū)域28之中。
在此曝光程序中，該曝光劑量系加以選擇為叫第7A圖之該第一曝光步驟為小。一方面，該曝光時間系加以選擇為較需要分別用以在整個厚度中曝光該上部正光阻層116a、以及用以漂白的該曝光時間為短，因此，所需的該曝光時間系亦相對而言為高，而這則是由于該上部正光阻層116a系具有相關于該下部正光阻層116b的一較低光阻敏感度的關系，因此，該曝光劑量系仍然可以在不需要漂白穿過該上部正光阻層116a的情形下，于第7B圖之該曝光步驟中被選擇為高，此外，由于該上部正光阻層116a系具有一較低的光阻敏感度，所以，僅來自入射曝光光線126的一點點光線會被該上部正光阻層116a所吸收，因此，在該曝光時間期間，自一開始起始，該入射曝光光線的一高部分(high portion)系會穿透由該上部正光阻層116a所覆蓋的該下部正光阻層116b，而現在，由于此下部正光阻層116b系確實地具有一相對而言較高的光阻敏感度，因此，在該等正光阻層116a-116b之間之接口處的一相對而言較低的曝光劑量即會足夠以漂白橫跨整個厚度的該下部正光阻層116b，總言之，因此，其系有可能將該曝光劑量設定為，一方面，該上部光阻層116a不會橫跨其整個厚度地進行轉換，而是位在其下且確實被覆蓋的正光阻層116b被橫跨其整個厚度地進行轉換，其中，該等層之該敏感度的差異越高時，則用于藉由該第7B圖之該曝光步驟所產生之該帽蓋層之該曝光劑量的該程序窗即會越大。
第8B圖系顯示該第二屏蔽124的一上視圖，再次地，該不透光部分124a系標以陰影，以及該透光部分124b則為劃上陰影，且該不透光部分124b系側向地橫跨相對應于該帽蓋區(qū)域28的一區(qū)域。
第7C圖系顯示在第7A圖以及第7B圖之該兩個曝光步驟之后的狀態(tài)結果。在第7C圖中，該正光阻層夾層116的該未曝光部分系以右上左下之斜線陰影表示，并標以參考數字134，正如所見，該正光阻夾層116系分別于該框架區(qū)域以及完全側向環(huán)繞該微機械結構14的壁區(qū)域22中，橫跨整個厚度地未進行曝光，而在該帽蓋區(qū)域28之中，該光阻雙層116系僅在于高度上對應于該上部光阻層116a之該厚度的該上部部分中為未曝光，而在其之下，該正光阻則是于該帽蓋區(qū)域28中進行曝光，直到該基板10之該表面12，不過，僅有在該開口區(qū)域30之中，該正光阻的該已曝光部分會自該基板10之該表面12朝向該已曝光側32地延伸入該雙層116而橫跨該整個厚度。
第7E圖以及第7E圖的該等更進一步方法步驟系主要會對應于第1D圖以及第1E圖的該等方法步驟，在緊接于第7A圖以及第7B圖之該兩個曝光步驟的方法步驟之中，系會舉行該正光阻的該顯影，例如，藉由上述適當之顯影劑的沉積，以及接續(xù)地以水、或其它溶劑，例如，異丙醇，沖洗該顯影劑，而后藉由離心移除溶劑的方式。
而所產生的光阻材質結構34則會在形狀對應于在第1C圖中所顯示者，以及在結構上相對應于在第3C圖中所顯示者，亦即，其系亦組成兩個光阻層，但具有第7D圖之該結構乃是包括正光阻的差異。
在接續(xù)的方法步驟中，一覆蓋在該帽蓋42中之該開口44的層46系加以沉積，其系可以，舉例而言，亦包括正光阻。
正如在第3A圖至第3C圖的該實施例可以相關于整合曝光步驟而進行變化一樣，第7A圖至第7E圖的該實施例系亦可以加以變化，其中，第7A圖以及第7B圖的該兩個曝光步驟系可以利用經由一單一屏蔽150的一單一曝光步驟而加以取代，該屏蔽150系包括一不透光部分150a，一透光部分150b，以及一半透光部分150c，而該半透光部分則是具有較該透光部分150b為高的吸光度，再者，第9A圖的該屏蔽系主要相對應于第4A圖之該屏蔽的顛倒，換言之，自第4A圖之該屏蔽開始，第9A圖之該屏蔽系可以在該不透光部分以及該透光部分相互交換時獲得。
正如在第9B圖中所示，其系顯示在第9A圖之該曝光之后的狀態(tài)，該雙層116之該正光阻之該已曝光部分的形成系會對應于根據第7A圖至第7E圖之該實施例所得出的結果，此即為什么根據第9A圖至第9B圖之該實施例的該等接續(xù)方法步驟系亦相同于第7A圖至第7E圖之該先前實施例的該等方法步驟的原因。
在該等先前的實施例中，在該負光阻、或正光阻中之一空穴的產生系已經藉由在不同之側向區(qū)域上使用相同波長之不同劑量而加以達成，而用于設定該等劑量，特別是，產生該帽蓋之劑量，的該程序窗則會因為使用變化之敏感光阻層的一夾層結構的關系，而隨著負光阻增加，根據接續(xù)的實施例，該程序窗系會藉由在用于待產生之該光阻空穴結構之該帽蓋的該曝光中，而非在該框架結構的連續(xù)交聯中，使用一不同的光阻區(qū)域而加以延伸，亦即，在該光阻，于此為負光阻，系會分別地更為敏感且具有一較高吸光度處的一光譜范圍、或一光譜波長，而非在用于曝光該負光阻完全交聯橫跨該整個厚度之該框架區(qū)域的一光譜范圍以及一波長中，因此，對最后所提及之曝光而言，一太高的吸光度將會是不利的。
第10A圖至第10E圖的生產方法，類似于第1A圖至第1E圖的該方法，系由提供在主要側12上具有一微機械結構14的一基板10開始，且在該基板之上，系沉積有一負光阻層16，而其系再次地舉例假設為包含SU-8負光阻材質，因此，一曝光系經由具有不透光部分18a以及透光部分18b的一屏蔽18而加以執(zhí)行，以使得其會讓入射曝光光線20僅側向地照射在該負光阻16上的一框架區(qū)域22處，而曝光波長以及曝光劑量系如在第1A圖之實施例一樣的進行選擇，以使得該負光阻會橫跨該整層厚度地進行交聯，再者，該曝光，舉例而言，系可以藉由一波長365nm、或是于自較長波長延伸至365nm的一光譜范圍內而加以執(zhí)行，其中，使用此范圍的理由將會藉由接續(xù)地討論曲線而有更清楚的了解。在一接續(xù)步驟中，該曝光系為了具有該開口的該帽蓋而加以執(zhí)行，而此方法步驟系舉例說明于第10B圖之中。已經連續(xù)在該框架區(qū)域22處進行曝光的該負光阻16系會于此步驟中經由一屏蔽24而進行曝光，正如其系亦在第1B圖中被使用一樣，亦即，具有不透光部分24以及透光部分24b的一屏蔽24系側向地加以放置，以使得該曝光光線26僅會側向地在該帽蓋區(qū)域28中，除了該開口區(qū)域30之外，進行傳輸，以照射該負光阻16，而在所呈現的例子中，該屏蔽24系額外地進行處理，以讓該曝光光線26亦照射在該框架區(qū)域22，雖然此系因為該光阻已經橫跨該整個厚度連續(xù)進行交聯而并非絕對需要。
一不同波長的光，而非在第10A圖之該第一曝光步驟中的該曝光光線20，系被使用作為曝光光線26，更特別地是，該曝光光線26的該光譜系加以選擇，以使得分別在該特殊范圍內以及該光譜之該波長中之該負光阻層16的該負光阻，相較于該第一曝光步驟之該曝光光線20，系會具有一顯著較高的吸光度，以及一較高的敏感度，較佳地是，在第10B圖之該第二曝光的該光譜范圍中，該負光阻可以具有較因子10為高、或是大于第10A圖之該第一曝光的該光譜范圍的一吸光度，根據本發(fā)明的實施例，以所需之波長以及波長范圍通過該屏蔽24的該曝光光線26乃是藉由引導寬帶光線160通過具有僅傳輸所需波長之光之適當濾波特性的一光濾波器162而加以產生，該濾波器162，舉例而言，系為Süss Microtec的濾波器UV 300，以獲得具有大約313-335nm曝光光線26之一波長的光線，其中，舉例而言，一汞蒸氣燈系可以被用作為光源，而經由一激光束的掃瞄曝光系亦有可能，以及使用不同光源濾波器對、或單色雷射光。
在第10B圖之該步驟中選擇該曝光的該波長而使得該負光阻對此波長之吸光度可以顯著地大于第10A圖之該曝光中之吸光度所帶來的效果系為，藉此，用于設定該曝光劑量的該程序窗系會較大，以及因此，該交聯層的該厚度系可以在該負光阻層16的范圍內更精確地加以設定。此將于之后，相關于第11圖至第12圖，而有所討論，其中，其系假設，SU-8系被用作為負光阻。
在第11圖中，SU-8的該吸光度系分別與不同穿透深度以及層厚度之波長繪制曲線，正如所見，SU-8的該吸光度系會在較一汞蒸氣燈之-線(365nm)為短的波長時急遽的上升，若是具有較該I-線為短之波長的光線系加以使用時，則在該負光阻層16之該上部光阻層中的該光線系會非常強烈被吸收，以至于僅該光阻16之該上部區(qū)域會進行曝光，而由于該吸光度對于該曝光波長之依賴性，此穿透曝光區(qū)域的厚度系可以藉由選擇一適當曝光波長、或是選一適當曝光波長范圍，例如，一邊緣濾波器的一適當邊緣位置，一適當帶通濾波器，或是藉由選擇一適當的雷射光，而隨著除此之外的相同條件產生變化，例如，固定的曝光劑量。該帽蓋所產生之厚度的設定系亦在高吸光度時對劑量變化為高度敏感，因此，系可以獲得一大的程序窗，因為該厚度系變得對劑量變化為不敏感。
第12圖系顯示SU-8之吸光度分別對上不同光波長之穿透深度以及SU-8層厚度的繪制曲線，其中，該曲線系藉由對測量點的一最小二乘擬合(least-square-fit)而加以獲得，正如所見，該曝光劑量在365nm處、一100nm之穿透深度中時，系比在使用具有335nm波長之曝光光線的例子中的吸光度低上16倍，而此即為具有不同曝光波長之相同能量為何會造成不同交聯厚度的原因，據此，在該第二曝光步驟中，相較于該第一曝光步驟，該穿透路徑，以及因此，還有該已曝光層厚度，系會減少。該曝光劑量系于該第二曝光步驟中進行設定，以使得該適當層厚度會在該所選擇之波長產生。
該負光阻層16之該已曝光部分的配置，正如該等曝光步驟10a以及10b所顯示，系顯示于第10C圖之中，而正如所見，該配置系對應于第1C圖的該配置，據此，第10A圖至第10E圖的該生產方法系亦會對應于在該另外發(fā)展中之該第1A圖至第1E圖的該方法，此即表示，該負光阻層16未曝光的該光阻系會在一接續(xù)的顯影步驟中被溶解，藉此而產生被該光阻空穴結構34，如第10D圖所示，所圍繞的該空穴38，接續(xù)地，在所呈現之第10E圖的例子中，執(zhí)行該空穴38的封閉，其中，此系與第1E圖以相同的方式執(zhí)行，亦即，藉由沉積負光阻的一另一光阻層46，曝光，以及接續(xù)的顯影。
最終，第13圖系顯示第1A圖至第1D圖之該等步驟所產生之一空穴之一剖面圖的一攝相，其中，在該第二瀑湯步驟中，一汞蒸氣燈系被用以與一帶通濾波器UV300連接，以及SU-8被用作為負光阻，而尺寸維度則指示于第13圖的左上半部。因此，上述的該等實施例系藉由沉積以及建構一光阻可架構光阻分別于一基板以及晶圓之上，以及產生一空穴，以用于裝置，包括功能將會受到不具一空穴之一模塊殼裝之影響的區(qū)域，而使得一機械結構之一技術上較不昂貴且更具成本效益的殼裝成為可能。在一負光阻的例子中，此光阻系根據在具有兩種不同曝光劑量以及不同屏蔽之兩種曝光中的一實施例而加以建構，藉此，封入待保護之結構的一框架系藉由一第一曝光而進行曝光，以及整個剩余的厚度系亦進行曝光，而在一緊接著的第二曝光中，該光阻系利用一第二屏蔽以及橫跨該待保護之裝置至該劑量所定義之厚度的一較低曝光劑量而進行曝光，此第二曝光系會定義該待封閉之空穴的頂篷，同時，在該第二曝光步驟中，該頂部系亦會被提供以孔洞，然后，在接續(xù)的顯影步驟中，在該頂篷下方的該未曝光光阻系會被溶解而穿透在該頂篷中的該等孔洞，而在該頂篷中的該等孔洞系會藉由待架構的一第二光阻層而加以封閉。
根據一另一實施例，該起出的兩個曝光步驟系藉由利用一相對應的屏蔽而整合在一起，不過，該屏蔽并不允許在該結構之該框架區(qū)域中降低該曝光劑量，再者，在整個頂部區(qū)域中，該劑量系會取決于所需的頂部厚度而相對應地減少，而在該等孔洞的區(qū)域中并沒有發(fā)生曝光，此外，如此的一個屏蔽，亦即，類似該屏蔽50，但亦類似該屏蔽150，系亦可以藉由在該帽蓋區(qū)域中的不透光材質、或是藉由該屏蔽之金屬層的一精細光柵而加以產生。
根據一在一實施例中，一光可架構負光阻系利用一特殊波長，以及一特殊波長范圍，而進行曝光，在此，舉例而言，具有一特殊濾波器的一Hg蒸氣燈，藉此，即可以利用該光阻之波長相關的吸光度，而SU-8光阻的吸光度系會在具有較該I-線為短的一波長時劇烈地增加，若是僅使用具有較該I-線為短之波長的光線時，則在該等上部光阻層中的光線系會強烈地被吸收，以至于僅該光阻的該等上部區(qū)域會進行曝光，因此，此穿透曝光區(qū)域的厚度即可以藉由選擇一適當的波長、或波長范圍而進行變化，并且因此變得對劑量變化不敏感，所以，即可以獲得一大的程序窗，因為該厚度系變得對劑量變化為不敏感。若是根據此程序，一100μm厚度的SU-8系利用取代365nm的335nm來進行曝光時，則會獲得吸光度增加一因子16，據此，該穿透路徑，以及因此，還有該已曝光層厚度，系會減少。再者，藉由具有足夠已曝光該整個光阻層之一劑量1的一第一屏蔽，一框架系會加以曝光，而在一第二曝光中，該帽蓋區(qū)域則是藉由一劑量2而進行曝光，藉此，一波長、或波長范圍的光線系會在該光阻強烈吸光時使用，此外，未曝光的部分系在該帽蓋區(qū)域之中，并會在該帽蓋中形成孔洞，而在該光阻的顯影期間，該未曝光光阻系會被溶解，因而形成一空穴，所以，藉由一第二光阻層以及一第三曝光，伴隨著接續(xù)的顯影，在該帽蓋中的該等孔洞系會被封閉，以及，接觸墊會被打開。
再者，實施例系已經揭示使用正光阻，在此，一兩層的系統(tǒng)系加以使用，不敏感的光阻系會被置于較敏感之光阻的上方，而已曝光的正光阻則會在顯影期間被移除。
所有的實施例系亦可以被用于產生以及殼裝自由搖擺(free-swinging)平板、離心塊(centrifugal mass)、或類似的。
接下來，系提供該等先前實施例的不同變化可能性做為參考。舉例而言，該光阻材質結構之該框架的該所述形狀，其系于上視圖中為方形，系僅作為舉例之用，并且，因此系可以具有在該表面12上具有一封閉的曲線的任何形狀，再者，分別在該帽蓋以及該帽蓋層中之該開口以及該等開口分別的位置以及數量系可以加以變化，另外，其系應該要注意地是，雖然曝光步驟已經于上述提及，但是，其系可以用用除了光線以外的任何輻射，例如，α輻射，而上述為了封閉在該光阻材質結構中之該等開口的例子系亦可以任意地加以改變，特別是，其系通常很有可能藉由具有一適當鑄造材質且適當材質特征的鑄模而封閉該開口，特別是，具有足夠高之黏滯性，以藉此同時封閉該整個表面12。
此外，應該要注意的是，第10A圖至第10E圖之該實施例系當然亦可以分別與一雙層結構以及夾層結構，及/或與僅一個屏蔽一起執(zhí)行，該單一的屏蔽系可以側向地加以建構，類似第5圖的該屏蔽，亦即，具有一區(qū)域50a1，50a2，其系不會選擇性地，亦即，特別在該開口區(qū)域處，以及側向地傳輸而會阻擋一寬帶入射光線，一區(qū)域50b，其系僅會在一第一光譜范圍，亦即，用于在該框架區(qū)域中的該連續(xù)交聯的范圍，中傳輸光線，以及一區(qū)域50c，其系僅在一第二光譜范圍，亦即，用于在該帽蓋區(qū)域中，除了該開口區(qū)域之外，之部分交聯的范圍，中傳輸光線，而該等已曝光區(qū)域的該劑量比率則可以經由在該等透光區(qū)域50b，50c處之具有不同濾波功能之該等濾波器強度的比率而加以設定。
參考符號列表10基板 12主要側14微機械結構16負光阻18、24、50、118、124 屏蔽 20曝光光線22框架區(qū)域 24a、50a、118a、124a 不透光部分24b、50b、118b、124b 透光部分 26曝光光線28帽蓋區(qū)域 30開放區(qū)域32曝光側34光阻材質結構36外部區(qū)域 38空穴40框架部分 42帽蓋部分44開口 46密封層50c 半透光部分116 正光阻層
權利要求
1.一種用于殼裝一微機械結構(14)的裝置，包括一基板(10)，其具有一主要側(12)，而該微機械結構(14)則形成于該側(12)；一光阻材質結構(34；134)，其圍繞該微機械結構(14)以與該基板(10)形成一空穴(38)，該空穴位于該光阻材質結構(34；134)與該基板(10)之間，而該空穴(38)將該微機械結構(14)以及該光阻材質結構(34；134)彼此分開，并且具有一開口(44)；以及一封閉(46)，其用于封閉該開口(44)以將該空穴(38)關閉。
2.根據權利要求1所述裝置，其中，該空穴(38)乃被密封而與外界隔絕。
3.根據權利要求1或2所述裝置，其中，該光阻材質結構(34；134)包括一框架部分(40)，其形成于位在該基板的該主要側(12)上的該微機械結構(14)的周圍；以及一帽蓋部分(42)，其會自該框架(40)起，以離該微機械結構(14)一距離的方式跨越該微機械結構(14)，并且具有該開口(44)。
4.根據權利要求3所述裝置，其中，該光阻材質結構(34)由一第一光阻層(16a)以及一第二光阻層(16b)所形成，其中，該帽蓋部分(42)形成于該第一光阻層(16a)之中、且該框架部分形成于該第二光阻層(16b)之中，以及該第一光阻層(16a)包含一第一光阻材質、且該第二光阻層(16b)包含一第二光阻材質，且其中該第一光阻材質以及該第二光阻材質皆為一負光阻，以及該第一光阻材質所具有的光阻敏感度高于該第二光阻材質的光阻敏感度。
5.根據權利要求3所述裝置，其中，該光阻材質結構(34)乃自負光阻的一光阻層(16)一體形成。
6.根據權利要求3所述裝置，其中，該光阻材質結構(134)由一第一光阻層(116a)以及一第二光阻層(116b)所形成，其中，該帽蓋部分(42)形成于該第一光阻層(116a)之中、且該框架部分(40)形成于該第二光阻層(116b)之中，以及該第一光阻層(116a)包含一第一光阻材質、且該第二光阻層(116b)包含一第二光阻材質，且其中，該第一光阻材質以及該第二光阻材質皆為一正光阻，以及該第一光阻材質所具有的光阻敏感度低于該第二光阻材質的一光阻敏感度。
7.根據前述權利要求其中之一項所述裝置，其中，該封閉(46；146)由一可固化聚合物所形成，其黏滯度在一未固化狀態(tài)時高于2000cST。
8.一種產生一用于殼裝該微機械結構的裝置的方法，其包括下列步驟a)提供具有一主要側(12)的一基板(10)，而該微機械結構(14)形成于該主要側(12)；b)于該基板(10)的該主要側(12)上沉積光阻材質；c)曝光以及接續(xù)地顯影該光阻材質，以自該光阻材質獲得一光阻材質結構(34；134)，其中，該光阻材質結構(34；134)圍繞該微機械結構(14)，以與該基板(10)形成一空穴，其位在該基板(10)與該光阻材質結構(34；134)之間，而該空穴(38)則是會將該微機械結構(14)以及該光阻材質結構(34；134)彼此分開，并具有一開口(44)；以及d)封閉該開口(44)，以將該空穴(38)關閉。
9.根據權利要求8所述之方法，其中，該步驟b)包括在該主要側(12)上沉積一第一以及一第二光阻層(16a，16b)，以使得該第二光阻層(16b)會被形成于該第一光阻層(16a)以及該基板(10)之間，其中，該第一光阻層(16a)由一第一光阻材質所形成、且該第二光阻層(16b)由一第二光阻材質所形成，該第一光阻材質以及該第二光阻材質為一負光阻，以及該第一光阻材質所具有的光阻敏感度高于該第二光阻材質的一光阻敏感度，以及其中，該步驟c)包括下列步驟c1)選擇性地以一第一劑量照射位在一第一區(qū)域(22)處的該第一及該第二光阻層(16a，16b)，其中，該第一區(qū)域(22)圍繞該微機械結構(14)所在的第二區(qū)域(28)；c2)選擇性地以低于該第一劑量的一第二劑量照射位在該第二區(qū)域(28)處的該第一及該第二光阻層(16a，16b)，除了該第二區(qū)域的一部分(30)之外；以及c3)顯影該第一以及該第二光阻材質，以在該第一光阻層(16a)中形成一帽蓋部分(42)并在該第二光阻層(16b)中形成一框架部分(40)，其中，該框架部分(40)圍繞于位在該基板(10)之該主要側(12)上的該微機械結構(14)周圍，以及該帽蓋部分(42)會自該框架部分(40)起，以離該微機械結構(14)一距離的方式跨越該微機械結構(14)，并且具有該開口(44)。
10.根據權利要求8所述之方法，其中，該步驟b)包括在該主要側(12)上沉積一第一以及一第二光阻層(116a，116b)，以使得該第二光阻層(116b)會被形成于該第一光阻層(116a)以及該基板(10)之間，其中，該第一光阻層(116a)由一第一光阻材質所形成、且該第二光阻層(116b)由一第二光阻材質所形成，該第一光阻材質以及該第二光阻材質為一正光阻，以及該第一光阻材質的光阻敏感度低于該第二光阻材質的一光阻敏感度，以及其中，該步驟c)包括下列步驟c1)選擇性地以一第一劑量照射位在一開口區(qū)域(30)處的該第一及該第二光阻層(116a，116b)；c2)選擇性地以低于該第一劑量的一第二劑量照射位在一帽蓋區(qū)域(28)處的該第一及該第二光阻層(116a，116b)；以及c3)顯影該第一以及該第二光阻材質，以在該第一光阻層(116a)中形成一帽蓋部分(42)并在該第二光阻層(116b)中形成一框架部分(40)，其中，該框架部分(40)圍繞于位在該基板(10)的該主要側(12)上的該微機械結構(14)周圍，以及該帽蓋部分(42)自該框架部分(40)起，以離該微機械結構(14)一距離的方式跨越該微機械結構(14)，并且具有該開口(44)。
11.根據權利要求9或10所述之方法，其中，該等步驟c1)以及c2)乃通過一單一屏蔽(50)而執(zhí)行。
12.根據權利要求8至11其中之一所述之方法，其中，該步驟d)包括沉積處在一未固化狀態(tài)時黏滯度高于2000cST的一聚合物。
13.根據權利要求8所述之方法，其中，該步驟b)包括于該基板(10)之該主要側(12)上沉積負光阻，以及其中，該步驟c)包括下列步驟c1)選擇性地以一第一輻射光譜照射位在環(huán)繞該微機械結構(14)所在的一第二區(qū)域(28)的一第一區(qū)域(22)處的該負光阻；c2)選擇性地以一第二輻射光譜照射位在該第二區(qū)域(28)處的該負光阻，其中，該第一以及該第二輻射光譜乃被選擇，以使得該負光阻于該第二輻射光譜中的吸光度高于在該第一輻射光譜中的一吸光度；以及c3)顯影負光阻，以于該負光阻中形成該光阻材質結構。
14.根據權利要求13所述之方法，其中，該第一以及該第二輻射光譜乃被選擇，以使得該負光阻會于該第二輻射光譜具有較在該第一輻射光譜高至少因子10的吸光度。
全文摘要
一光阻材質結構(34)，其并不需要犧牲層或晶圓接合程序即可加以產生，且被分別應用于必需的殼裝、以及圍繞在一基板(10)，例如，一晶圓，上的該微機械結構(14)的一空穴(38)，進以藉由，舉例而言，一鑄模以及鑄造程序，而將其在之后處理中封裝于一殼裝中。在此，考慮之處在于，因為在使用一負光阻的例子中，該未交聯的光阻，以及在一正光阻的例子中，該被漂白的光阻，乃必須在該顯影步驟期間，自代表該空穴內部的區(qū)域處被移除，因此，不可能以選擇性地單獨蝕刻來產生一封閉的空穴，以及，考慮之處也在于，其有可能簡單地將在稍后之顯影步驟中所需要的此開口(44)進行封閉，以獲得一封閉的空穴(38)。
文檔編號B81B7/00GK1618723SQ200410095680
公開日2005年5月25日 申請日期2004年11月17日 優(yōu)先權日2003年11月17日
發(fā)明者M·弗拉諾斯奇, A·梅科斯, W·內斯勒, K·－G·奧佩曼恩 申請人:因芬尼昂技術股份公司