将气密盖密封到半导体管芯的方法和装置制造方法及图纸

一种气密地钝化半导体器件的方法和装置包括将盖直接密封到半导体衬底上。有源器件形成在衬底的表面上，并由基本上平坦的盖密封区环绕，进而由键合焊盘环绕。第一层可焊接材料形成在盖密封区上。提供盖，盖具有结构上对应于第一层的第二层可焊接材料。焊料层提供在可焊接材料的第一层和第二层之间。在优选实施例中，焊料形成在第二层上。加热以将盖气密地结合到半导体器件上同时不需要常规的封装。优选第一和第二层为使用常规半导体技术处理的常规已知可焊接材料的多层结构。通过调节一层或两层可焊接材料的相对宽度可以控制盖和半导体器件之间的角度。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
将气密盖密封到半导体管芯的方法和装置本专利技术涉及钝化半导体管芯，特别是气密地钝化半导体管芯的领域。具体地，本专利技术涉及将透光盖安装并密封到光激活的半导体集成电路。在集成电路(芯片)的制造中，众所周知需要密封芯片以防止机械损伤和污染。这些称为钝化芯片。现有多种密封芯片的公知技术。这些技术包括将芯片安装到封装的腔体内，将芯片引线键合到引线框架，然后用盖密封封装。另一公知技术包括将芯片安装到引线框架，将芯片引线键合到引线框架，然后将芯片和引线框架钝化在模制塑料或塑料环氧体中。钝化芯片的第三个常见技术包括将芯片倒装到印制电路板然后用塑料树脂覆盖芯片。EPROM为只读存储器件。仅能通过使或允许光学辐射(紫外线和可见光)照射到EPROM的表面删除存储在EPROM中的程序或数据。因此，常规的芯片封装技术不合适是由于它们不能透过光辐射。要解决该问题，EPROM的制造商将EPROM芯片安装在陶瓷封装的腔体内并用透光盖气密地密封组件。微电机械器件(MEM)为公知的另一种硅半导体器件。MEM对多种应用都非常有用，包括应变仪、加速仪、电子水准仪，并且也用于显示器或其它光学装置。由于它们极小的活动元件，M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有气密密封的微电子机械（ＭＥＭ），包括：ａ． 其上形成有有源ＭＥＭ器件的衬底；ｂ． 环绕有源ＭＥＭ器件的盖密封区；ｃ． 形成在盖密封区上的第一层可焊接材料；ｄ． 形成在第一层可焊接材料上的焊料层；ｅ． 形成在焊料层 上的第二层可焊接材料；ｆ． 形成第二层可焊接材料上的盖，由此形成气密密封。

【技术特征摘要】
US 1998-7-29 09/1247101．一种具有气密密封的微电子机械(MEM)，包括：a．其上形成有有源MEM器件的衬底；b．环绕有源MEM器件的盖密封区；c．形成在盖密封区上的第一层可焊接材料；d．形成在第一层可焊接材料上的焊料层；e．形成在焊料层上的第二层可焊接材料；f．形成第二层可焊接材料上的盖，由此形成气密密封。2．根据权利要求1的MEM，其中第一层可焊接材料为包括与盖密封区邻接的铬和与焊料邻接的钯的多层结构。3．根据权利要求1的MEM，其中第一层可焊接材料为包括与盖密封区邻接的钛、与钛邻接的镍以及镍和焊料之间的铂的多层结构。4．根据权利要求1的MEM，其中第二层可焊接材料为包括与焊料邻接的金和与盖邻接的铬的多层结构。5．根据权利要求1的MEM，其中第二层可焊接材料为包括与焊料邻接的金、与金邻接的镍以及镍和盖之间的铬。6．一种显示器件，包括：a．形成在半导体衬底上的调光器；b．环绕调光器的盖密封区；c．与盖密封区相邻并远离调光器设置的多个键合焊盘；d．形成在盖密封区上的第一层可焊接材料；e．形成在第一层可焊接材料上的焊料层；f．形成在焊料层上的第二层可焊接材料；g．形成第二层可焊接材料上的透明盖，由此形成气密密封。7．根据权利要求6的显示器件，其中调光器为衍射栅光阀。8．根据权利要求6的显示器件，其中第一层可焊接材料为包括与盖密封区邻接的铬和与焊料邻接的钯的多层结构。9．根据权利要求6的显示器件，其中第一层可焊接材料为包括与盖密封区邻接的钛、与钛邻接的镍以及镍和焊料之间的铂的多层结构。10．根据权利要求6的显示器件，其中第二层可焊接材料为包括与焊料邻接的金和与盖邻接的铬的多层结构。11．根据权利要求6的显示器件，其中第二层可焊接材料为包括与焊料邻接的金、与金邻接的镍以及镍和盖之间的铬。12．一种使半导体器件形成气密密封的方法，包括以下步骤：a．在半导体衬底上形成有源半导体器件；b．环绕有源半导体器件形成基本上平面化的盖密封区；c．在衬底的表面上和盖密封区外形成电连接到有源半导体器件的装置；d．在盖密封区上形成第一层可焊接材料；e．在透光盖上形成第二层可焊接材料，图形与第一层可焊接材料一致；f．使第一层可焊接材料与第二层可焊接材料对准，同时在两者之间提供焊料层；以及    g．施加热熔化焊料并将盖密封到盖密封区。13．一种在盖和半导体器件之间形成气密密封的方法，其中盖和半导体器件相互平行，包括以下步骤：a．在半导体衬底上形成有源半导体器件；b．环绕有源半导体器件形成基本上平面化的盖密封区；c．在衬底的表面上和盖密封区外形成电连接到有源半导体器件的装置；d．在盖密封区上形成第一层可焊接材料；e．在透光盖上形成第二层可焊接材料，图形与第一层可焊接材料一致；f．使第一层可焊接材料与第二层可焊接材料对准，同时在两者之间提供焊料层；以及g．施加热熔化焊料并将盖密封到盖密封区，其中第一层可焊接材料和第二层可焊接材料每个在它们各长度周围具有基本上均匀的截面。14．一种在盖和半导体器件之间形成气密密封的方法，其中盖和半导体器件相互不平行，包括以下步骤：a．在半导体衬底上形成有源半导体器件；b．环绕有源半导体器件形成基本上平面化的盖密封区；c．在衬底的表面上和盖密封区外形成电连接到有源半导体器件的装置；d．在盖密封区上形成第一层可焊接材料；e．在透光盖上形成第二层可焊接材料，图形与第一层可焊接材料一致；f．使第一层可焊接材料与第二层可焊接材料对准，同时在两者之间提供焊料层；以及g．施加热熔化焊料并将盖密封到盖密封区，其中第一层可焊接材料和第二层可焊接材料中的至少一个在它们各长度周围具有基本上不均匀的截面。15．根据权利要求14的方法，其中盖密封区和第一层可焊接材料具有基本上矩形的构形，具有基本上以直角接合的四个支柱，第一层可焊接材料的一个支柱具有与其它三个支柱基本上不同的截面面积。16．一种使多个半导体器件的每一个同时形成气密密封的方法，所述多个半导体器件都形成在单个半导体晶片上，包括以下步骤：a．在半导体衬底上形成多个有源半导体器件；b．环绕每个有源半导体器件形成基本上平面化的盖密封区；c．在衬底的表面上和每个有源半导体器件的盖密封区外形成电连接到每个有源半导体器件的装置；d．在每个盖密封区上形成第一层可焊接材料；e．在透光晶片上形成第二层可焊接材料，图形与第一层可焊接材料一致；f．使第一层可焊接材料与第二层可焊接材料对准，同时在两者之间提供焊料层；以及g．施加热熔化焊料并将晶片密封到盖密封区。17．一种在透明晶片和具有多个半导体器件的半导体晶片之间形成气密密封的方法，其中透明晶片和半导体晶片相互平行，包括以下步骤：a．在半导体衬底上形成具有多个有源半导体器件的晶片；b．环绕每个有源半导体器件形成基本上平面化的盖密封区；c．在衬底的表面上和每个盖密封区外形成电连接到每个有源半导体器件的装置；d．在每个盖密封区上形成第一层可焊接材料；e．在透光晶片上形成第二层可焊接材料，图形与第一层可焊接材料一致；f．使第一层可焊接材料与第二层可焊接材料对准，同时在两者之间提供焊料层；以及g．施加热熔化焊料并将透光晶片密封到盖密封区，其中第一层可焊接材料和第二层可焊接材料每个在它们各长度周围具有基本上均匀的截面。18．在多个透明晶片的盖和半导体器件的晶片之间形成气密密封的方法，其中至少一个盖和对应的半导体晶片相互不平行，包括以下步骤：a．在半导体衬底上形成多个有源半导体器件；b．环绕每个有源半导体器件形成基本上平面化的盖密封区；c．在衬底的表面上和每个盖密封区外形成电连接到每个有源半导体器件的装置；d...

【专利技术属性】
技术研发人员：JG舒克，
申请(专利权)人：硅光机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]