本公開總體上涉及光學微機電系統(mems)管芯和制造光學mems管芯的方法。
背景技術:
1、單片化是半導體制造中的一種工藝,其中包含很多個體電路或管芯的晶片被劃分成個體單元以用于電子設備。每個個體單元可以對應于相應管芯。單片化的目標是精確地分離出管芯,同時使對每個管芯的損壞最小化。考慮到所需要的精度,會仔細控制單片化,以避免損壞或污染,這可能會影響器件性能。
技術實現思路
1、在一些實現中,一種管芯包括:襯底;布置在襯底上的絕緣層;布置在絕緣層上的器件層,其中微機電系統(mems)器件被限定在器件層內,mems器件具有進入一個或多個內腔中的開口;圍繞管芯的外部布置的擱架,其中擱架界定管芯的截面寬度的變化,并且其中擱架布置在管芯的預定義深度處,擱架布置在器件層處、絕緣層處或襯底處;以及布置在擱架下方并且靠近管芯的外部的弱化結構區域。
2、在一些實現中,一種晶片包括:襯底;布置在襯底上的絕緣層;布置在絕緣層上的多個器件層,多個器件層包括上部器件層;從上部器件層延伸到晶片中并且在晶片中界定管芯集合的溝槽,溝槽具有溝槽底部;以及布置在溝槽底部下方的區域,該區域包括對準結構弱化部,其中管芯集合中的每個管芯具有在上部器件層中的光學mems表面、以及在光學mems表面下方的一個或多個內腔。
3、在一些實現中,一種制造多個光學mems管芯的方法包括:形成未釋放晶片組件,未釋放晶片組件包括晶片襯底、形成在晶片襯底上的絕緣層、以及形成在絕緣層上的多個器件層,其中多個器件層包括上部器件層和一個或多個內腔,其中一個或多個內腔容納對顆粒敏感的mems致動結構,并且其中多個器件層中的上部器件層被密封,使得一個或多個內腔被封閉;在形成未釋放晶片組件之后并且在打開一個或多個內腔之前,在未釋放晶片組件中沿著界定光學mems管芯的單片化通道形成深溝槽,其中每個深溝槽從上部器件層延伸至少部分進入多個器件層中的深度;在形成深溝槽之后,通過開封上部器件層從而打開未釋放晶片組件的一個或多個內腔以在多個器件層中形成多個光學mems器件來形成釋放晶片組件;在形成釋放晶片組件之后,將一個或多個激光束發射到晶片襯底中以在晶片襯底的單片化通道內產生缺陷區域;以及在發射一個或多個激光束之后,通過晶片襯底中的缺陷區域將釋放晶片組件分離成多個光學mems管芯。
1.一種管芯,包括:
2.根據權利要求1所述的管芯,其中所述擱架圍繞所述管芯的所有側延伸。
3.根據權利要求1所述的管芯,其中所述擱架包括一個或多個溝槽的集合的底部。
4.根據權利要求1所述的管芯,其中所述擱架布置在所述襯底處,并且
5.根據權利要求1所述的管芯,其中所述擱架具有光學平滑表面,所述光學平滑表面被配置為減少激光束的光學散射。
6.根據權利要求1所述的管芯,其中在所述擱架上方,所述管芯不具有在特征上與布置在所述擱架下方的所述弱化結構區域類似的結構。
7.根據權利要求1所述的管芯,其中所述弱化結構區域包括在所述管芯內部的對準結構,并且
8.根據權利要求1所述的管芯,還包括:
9.根據權利要求8所述的管芯,其中所述第一側壁不具有在特征上與布置在所述擱架下方的所述弱化結構區域類似的結構,并且
10.根據權利要求1所述的管芯,其中在所述擱架上方,在所述管芯的頂表面與所述擱架之間,所述管芯具有第一截面寬度,
11.根據權利要求1所述的管芯,還包括:
12.一種晶片,包括:
13.根據權利要求12所述的晶片,其中所述溝槽被配置為俘獲源自所述晶片的被布置在所述溝槽底部下方的部分的顆粒。
14.根據權利要求12所述的晶片,其中所述溝槽底部是光學平滑的,以減少光學散射,使得所述溝槽底部被配置為使得一個或多個激光束能夠以期望方向、深度和光功率穿過所述溝槽底部并且進入所述襯底中。
15.根據權利要求12所述的晶片,其中所述溝槽的溝槽側壁不具有弱化結構區域。
16.根據權利要求12所述的晶片,其中所述對準結構弱化部包括以下項中的至少一項:微裂紋、分層、熱應力損傷、局部相變、相轉變、斷裂面或亞表面缺陷。
17.根據權利要求12所述的晶片,其中所述對準結構弱化部是在所述晶片內部的激光誘導改性。
18.根據權利要求12所述的晶片,其中所述溝槽具有側壁,所述側壁包括具有水平表面圖案的結構,并且
19.一種制造多個光學微機電系統mems管芯的方法,所述方法包括:
20.根據權利要求19所述的方法,其中開封所述上部器件層包括:蝕刻所述上部器件層,以限定所述多個光學mems器件的反射鏡體,從而打開所述未釋放晶片組件的所述一個或多個內腔,并且將所述反射鏡體從所述上部器件層釋放。
21.根據權利要求19所述的方法,其中每個深溝槽具有大于5的深寬比。
22.根據權利要求19所述的方法,其中每個深溝槽具有大于所述一個或多個激光束的激光束寬度的溝槽寬度。
23.根據權利要求19所述的方法,其中所述多個光學mems器件中的每個光學mems器件包括布置在所述一個或多個內腔中的相應內腔之上的mems反射鏡體,并且
24.根據權利要求19所述的方法,其中每個深溝槽從所述上部器件層延伸,并且穿過所述多個器件層,
25.根據權利要求19所述的方法,其中形成所述深溝槽包括形成所述深溝槽的底表面,以減少在所述一個或多個激光束的發射期間所述一個或多個激光束的散射。