公开(公告)号：US08316718B2

公开(公告)日：2012-11-27

申请号：US12861435

申请日：2010-08-23

申请人： Yizhen Lin ,  Woo Tae Park ,  Mark E. Schlarmann ,  Hemant D. Desai

发明人： Yizhen Lin ,  Woo Tae Park ,  Mark E. Schlarmann ,  Hemant D. Desai

IPC分类号： G01L9/12

CPC分类号： B81C1/00309 ,  B81B2201/0264 ,  G01L9/0073 ,  Y10T29/49126

摘要： A microelectromechanical systems (MEMS) pressure sensor device (20, 62) includes a substrate structure (22, 64) having a cavity (32, 68) formed therein and a substrate structure (24) having a reference element (36) formed therein. A sense element (44) is interposed between the substrate structures (22, 24) and is spaced apart from the reference element (36). The sense element (44) is exposed to an external environment (48) via one of the cavity (68) and a plurality of openings (38) formed in the reference element (36). The sense element (44) is movable relative to the reference element (36) in response to a pressure stimulus (54) from the environment (48). Fabrication methodology (76) entails forming (78) the substrate structure (22, 64) having the cavity (32, 68), fabricating (84) the substrate structure (24) including the sense element (44), coupling (92) the substrate structures, and subsequently forming (96) the reference element (36) in the substrate structure (24).

摘要翻译： 微机电系统（MEMS）压力传感器装置（20,62）包括其中形成有空腔（32,68）的基板结构（22,64）和在其中形成有参考元件（36）的基板结构（24）。 感测元件（44）插入在衬底结构（22,24）之间并且与参考元件（36）间隔开。 感测元件（44）通过空腔（68）中的一个和形成在参考元件（36）中的多个开口（38）而暴露于外部环境（48）。 响应于来自环境（48）的压力刺激（54），感测元件（44）可相对于参考元件（36）移动。 制造方法（76）需要形成（78）具有空腔（32,68）的衬底结构（22,64），制造（84）包括感测元件（44）的衬底结构（24），耦合（92） 衬底结构，随后在衬底结构（24）中形成（96）参考元件（36）。

公开(公告)号：US20120043627A1

公开(公告)日：2012-02-23

申请号：US12861509

申请日：2010-08-23

申请人： Yizhen Lin ,  Mark E. Schlarmann ,  Hemant D. Desai ,  Woo Tae Park

发明人： Yizhen Lin ,  Mark E. Schlarmann ,  Hemant D. Desai ,  Woo Tae Park

IPC分类号： H01L29/84 ,  H01L21/02

CPC分类号： H01L28/60 ,  B81B7/02 ,  B81B2201/025 ,  B81B2201/0264 ,  G01L9/0073 ,  G01L19/0092 ,  G01P15/0802 ,  G01P15/125 ,  G01P2015/0814 ,  G01P2015/088 ,  H01G5/18

摘要： A device (20, 90) includes sensors (28, 30) that sense different physical stimuli. A pressure sensor (28) includes a reference element (44) and a sense element (52), and an inertial sensor (30) includes a movable element (54). Fabrication (110) entails forming (112) a first substrate structure (22, 92) having a cavity (36, 100), forming a second substrate structure (24) to include the sensors (28, 30), and coupling (128) the substrate structures so that the first sensor (28) is aligned with the cavity (36, 100) and the second sensor (30) is laterally spaced apart from the first sensor (28). Forming the second structure (24) includes forming (118) the sense element (52) from a material layer (124) of the second structure (24) and following coupling (128) of the substrate structures, concurrently forming (132) the reference element (44) and the movable element (54) in a wafer substrate (122) of the second structure (24).

摘要翻译： 装置（20,90）包括感测不同物理刺激的传感器（28,30）。 压力传感器（28）包括参考元件（44）和感测元件（52），惯性传感器（30）包括可移动元件（54）。 制造（110）需要形成（112）具有空腔（36,100）的第一衬底结构（22,92），形成包括传感器（28,30）的第二衬底结构（24）和耦合（128） 所述基板结构使得所述第一传感器（28）与所述空腔（36,100）对准，并且所述第二传感器（30）与所述第一传感器（28）横向间隔开。 形成第二结构（24）包括从第二结构（24）的材料层（124）和衬底结构的耦合（128）形成（118）感测元件（52），同时形成（132）参考 元件（44）和第二结构（24）的晶片衬底（122）中的可移动元件（54）。

公开(公告)号：US20120042731A1

公开(公告)日：2012-02-23

申请号：US12861435

申请日：2010-08-23

申请人： Yizhen Lin ,  Mark E. Schlarmann ,  Hemant D. Desai ,  Woo Tae Park

发明人： Yizhen Lin ,  Mark E. Schlarmann ,  Hemant D. Desai ,  Woo Tae Park

IPC分类号： G01L9/12 ,  H05K3/36

CPC分类号： B81C1/00309 ,  B81B2201/0264 ,  G01L9/0073 ,  Y10T29/49126

摘要： A microelectromechanical systems (MEMS) pressure sensor device (20, 62) includes a substrate structure (22, 64) having a cavity (32, 68) formed therein and a substrate structure (24) having a reference element (36) formed therein. A sense element (44) is interposed between the substrate structures (22, 24) and is spaced apart from the reference element (36). The sense element (44) is exposed to an external environment (48) via one of the cavity (68) and a plurality of openings (38) formed in the reference element (36). The sense element (44) is movable relative to the reference element (36) in response to a pressure stimulus (54) from the environment (48). Fabrication methodology (76) entails forming (78) the substrate structure (22, 64) having the cavity (32, 68), fabricating (84) the substrate structure (24) including the sense element (44), coupling (92) the substrate structures, and subsequently forming (96) the reference element (36) in the substrate structure (24).

摘要翻译： 微机电系统（MEMS）压力传感器装置（20,62）包括其中形成有腔（32,68）的衬底结构（22,64）和具有形成在其中的参考元件（36）的衬底结构（24）。 感测元件（44）插入在衬底结构（22,24）之间并且与参考元件（36）间隔开。 感测元件（44）通过空腔（68）中的一个和形成在参考元件（36）中的多个开口（38）而暴露于外部环境（48）。 响应于来自环境（48）的压力刺激（54），感测元件（44）可相对于参考元件（36）移动。 制造方法（76）需要形成（78）具有空腔（32,68）的衬底结构（22,64），制造（84）包括感测元件（44）的衬底结构（24），耦合（92） 衬底结构，随后在衬底结构（24）中形成（96）参考元件（36）。

公开(公告)号：US07316965B2

公开(公告)日：2008-01-08

申请号：US11158793

申请日：2005-06-21

申请人： Stephen R. Hooper ,  Hemant D. Desai ,  William G. McDonald ,  Arvind S. Salian

发明人： Stephen R. Hooper ,  Hemant D. Desai ,  William G. McDonald ,  Arvind S. Salian

IPC分类号： H01L21/00

CPC分类号： B81B3/0086 ,  B81B2201/0235 ,  B81B2207/07 ,  B81B2207/098 ,  B81C2203/0118 ,  G01P15/0802 ,  G01P15/125 ,  G01P2015/0814

摘要： A MEMS device (100) is provided that includes a handle layer (108) having a sidewall (138), a cap (132) overlying said handle layer (108), said cap (132) having a sidewall (138), and a conductive material (136) disposed on at least a portion of said sidewall of said cap (138) and said sidewall of said handle layer (138) to thereby electrically couple said handle layer (108) to said cap (132). A wafer-level method for manufacturing the MEMS device from a substrate (300) comprising a handle layer (108) and a cap (132) overlying the handle layer (108) is also provided. The method includes making a first cut through the cap (132) and at least a portion of the substrate (300) to form a first sidewall (138), and depositing a conductive material (136) onto the first sidewall (138) to electrically couple the cap (132) to the substrate (300).

摘要翻译： 提供了一种MEMS器件（100），其包括具有侧壁（138）的手柄层（108），覆盖所述手柄层（108）的盖（132），所述盖（132）具有侧壁（138） 导电材料（136），设置在所述盖子（138）的所述侧壁和所述手柄层（138）的所述侧壁的至少一部分上，从而将所述手柄层（108）电耦合到所述盖子（132）。 还提供了用于从包括手柄层（108）和覆盖在手柄层（108）上的盖子（132）的衬底（300）制造MEMS器件的晶片级方法。 该方法包括通过帽（132）和基底（300）的至少一部分进行第一次切割以形成第一侧壁（138），以及将导电材料（136）沉积到第一侧壁（138）上以电 将盖（132）耦合到基板（300）。

公开(公告)号：US5654034A

公开(公告)日：1997-08-05

申请号：US655717

申请日：1996-08-07

申请人： Kenneth F. Tulloch ,  Lee E. Burns ,  Hemant D. Desai ,  Raymond L. Taylor

发明人： Kenneth F. Tulloch ,  Lee E. Burns ,  Hemant D. Desai ,  Raymond L. Taylor

IPC分类号： G01K1/08 ,  G01K1/10 ,  G01K7/02 ,  C23C16/32

CPC分类号： G01K1/10 ,  Y10T428/13 ,  Y10T428/131 ,  Y10T428/22 ,  Y10T428/232 ,  Y10T428/239

摘要： A semiconductor protection tube is a ceramic tube with a layer of silicon carbide covering at least a portion of the tube adjacent an open front end of the tube and extending forward of the open end to form a hollow, closed-end tip. The protection tube is formed by providing the ceramic tube, inserting a mandrel through the tube to extend forward of the front end, and depositing silicon carbide by chemical vapor deposition over at least a front portion of the ceramic tube and over the forward-extending portion of the mandrel. Subsequent removal of the mandrel completes the production of the protection tube.

公开(公告)号：US09131325B2

公开(公告)日：2015-09-08

申请号：US13360920

申请日：2012-01-30

申请人： Mark E. Schlarmann ,  Andrew C. McNeil ,  Hemant D. Desai

发明人： Mark E. Schlarmann ,  Andrew C. McNeil ,  Hemant D. Desai

IPC分类号： H04R23/00 ,  H01L29/84 ,  G01L19/00 ,  H04R31/00 ,  B81C1/00 ,  B81B7/00 ,  H04R21/02 ,  G01L9/00 ,  G01L19/14

CPC分类号： H04R31/00 ,  B81B7/0054 ,  B81B2201/0264 ,  B81C1/00309 ,  B81C2203/0154 ,  G01L9/0054 ,  G01L19/142 ,  G01L19/148 ,  H01L2224/48137 ,  H04R21/02 ,  H04R23/006 ,  H04R2201/003

摘要： An assembly (220) includes a MEMS die (222) and an integrated circuit (IC) die (224) attached to a substrate (226). The MEMS die (222) includes a MEMS device (237) formed on a substrate (242). A packaging process (264) entails forming the MEMS device (237) on the substrate (242) and removing a material portion of the substrate (237) surrounding the device (237) to form a cantilevered substrate platform (246) suspended above the substrate (226) at which the MEMS device (237) resides. The MEMS die (222) is electrically interconnected with the IC die (224). A plug element (314) can be positioned overlying the platform (246). Molding compound (32) is applied to encapsulate the die (222), the IC die (224), and substrate (226). Following encapsulation, the plug element (314) can be removed, and a cap (236) can be coupled to the substrate (242) overlying an active region (244) of the MEMS device (237).

摘要翻译： 组件（220）包括附接到衬底（226）的MEMS管芯（222）和集成电路（IC）管芯（224）。 MEMS管芯（222）包括形成在衬底（242）上的MEMS器件（237）。 包装工艺（264）需要在衬底（242）上形成MEMS器件（237）并且去除围绕器件（237）的衬底（237）的材料部分，以形成悬浮在衬底上的悬臂衬底平台（246） （226），其中MEMS器件（237）所在的位置。 MEMS管芯（222）与IC管芯（224）电互连。 插头元件（314）可以被定位在平台（246）上方。 施加成型化合物（32）以封装模具（222），IC管芯（224）和基板（226）。 在封装之后，插塞元件（314）可以被去除，并且帽（236）可以耦合到覆盖在MEMS器件（237）的有源区域（244）上的衬底（242）。

公开(公告)号：US08652865B2

公开(公告)日：2014-02-18

申请号：US13210563

申请日：2011-08-16

申请人： Lisa H. Karlin ,  Hemant D. Desai

发明人： Lisa H. Karlin ,  Hemant D. Desai

IPC分类号： H01L21/00

CPC分类号： B81C1/00269

摘要： A MEMS is attached to a bonding wafer in part by forming a support layer over the MEMS. A first eutectic layer is formed over the support layer. The eutectic layer is patterned into segments to relieve stress. A second eutectic layer is formed over the bonding wafer. A eutectic bond is formed with the segments and the second eutectic layer to attach the bonding wafer to the MEMS.

摘要翻译： 通过在MEMS上形成支撑层，部分地将MEMS连接到接合晶片。 第一共晶层形成在支撑层上。 共晶层被图案化成段以减轻应力。 在接合晶片上形成第二共晶层。 与段和第二共晶层形成共晶键，以将接合晶片附接到MEMS。

公开(公告)号：US20130043564A1

公开(公告)日：2013-02-21

申请号：US13210563

申请日：2011-08-16

申请人： LISA H. KARLIN ,  Hemant D. Desai

发明人： LISA H. KARLIN ,  Hemant D. Desai

IPC分类号： H01L29/06 ,  H05K13/00 ,  B23K1/20

CPC分类号： B81C1/00269

摘要： A MEMS is attached to a bonding wafer in part by forming a support layer over the MEMS. A first eutectic layer is formed over the support layer. The eutectic layer is patterned into segments to relieve stress. A second eutectic layer is formed over the bonding wafer. A eutectic bond is formed with the segments and the second eutectic layer to attach the bonding wafer to the MEMS.

摘要翻译： 通过在MEMS上形成支撑层，部分地将MEMS连接到接合晶片。 第一共晶层形成在支撑层上。 共晶层被图案化成段以减轻应力。 在接合晶片上形成第二共晶层。 与段和第二共晶层形成共晶键，以将接合晶片附接到MEMS。

公开(公告)号：US20120256282A1

公开(公告)日：2012-10-11

申请号：US13526279

申请日：2012-06-18

申请人： Yizhen Lin ,  Mark E. Schlarmann ,  Hemant D. Desai ,  Woo Tae Park

发明人： Yizhen Lin ,  Mark E. Schlarmann ,  Hemant D. Desai ,  Woo Tae Park

IPC分类号： H01L29/84

CPC分类号： H01L28/60 ,  B81B7/02 ,  B81B2201/025 ,  B81B2201/0264 ,  G01L9/0073 ,  G01L19/0092 ,  G01P15/0802 ,  G01P15/125 ,  G01P2015/0814 ,  G01P2015/088 ,  H01G5/18

摘要： A device (20, 90) includes sensors (28, 30) that sense different physical stimuli. A pressure sensor (28) includes a reference element (44) and a sense element (52), and an inertial sensor (30) includes a movable element (54). Fabrication (110) entails forming (112) a first substrate structure (22, 92) having a cavity (36, 100), forming a second substrate structure (24) to include the sensors (28, 30), and coupling (128) the substrate structures so that the first sensor (28) is aligned with the cavity (36, 100) and the second sensor (30) is laterally spaced apart from the first sensor (28). Forming the second structure (24) includes forming (118) the sense element (52) from a material layer (124) of the second structure (24) and following coupling (128) of the substrate structures, concurrently forming (132) the reference element (44) and the movable element (54) in a wafer substrate (122) of the second structure (24).

摘要翻译： 装置（20,90）包括感测不同物理刺激的传感器（28,30）。 压力传感器（28）包括参考元件（44）和感测元件（52），惯性传感器（30）包括可移动元件（54）。 制造（110）需要形成（112）具有空腔（36,100）的第一衬底结构（22,92），形成包括传感器（28,30）的第二衬底结构（24）和耦合（128） 所述基板结构使得所述第一传感器（28）与所述空腔（36,100）对准，并且所述第二传感器（30）与所述第一传感器（28）横向间隔开。 形成第二结构（24）包括从第二结构（24）的材料层（124）和衬底结构的耦合（128）形成（118）感测元件（52），同时形成（132）参考 元件（44）和第二结构（24）的晶片衬底（122）中的可移动元件（54）。

公开(公告)号：US07846815B2

公开(公告)日：2010-12-07

申请号：US12414324

申请日：2009-03-30

申请人： Lisa H. Karlin ,  Hemant D. Desai

发明人： Lisa H. Karlin ,  Hemant D. Desai

IPC分类号： H01L23/00

CPC分类号： H01L23/10 ,  B81C1/00269 ,  B81C2203/019 ,  H01L23/04 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/01079 ,  H01L2924/00

摘要： A disclosed semiconductor fabrication process includes forming a first bonding structure on a first surface of a cap wafer, forming a second bonding structure on a first surface of a device wafer, and forming a device structure on the device wafer. One or more eutectic flow containment structures are formed on the cap wafer, the device wafer, or both. The flow containment structures may include flow containment micro-cavities (FCMCs) and flow containment micro-levee (FCMLs). The FCMLs may be elongated ridges overlying the first surface of the device wafer and extending substantially parallel to the bonding structure. The FCMLs may include interior FCMLs lying within a perimeter of the bonding structure, exterior FCMLs lying outside of the bonding structure perimeter, or both. When the two wafers are bonded, the FCMLs and FCMCs confine flow of the eutectic material to the region of the bonding structure.

摘要翻译： 所公开的半导体制造工艺包括在盖晶片的第一表面上形成第一接合结构，在器件晶片的第一表面上形成第二接合结构，并在器件晶片上形成器件结构。 在盖晶片，器件晶片或两者上形成一个或多个共晶流阻塞结构。 流动容纳结构可以包括流动容纳微空腔（FCMC）和流动容纳微堤（FCML）。 FCML可以是覆盖在器件晶片的第一表面上并且基本上平行于接合结构延伸的细长脊。 FCML可以包括位于结合结构的周边内部的内部FCML，位于结合结构周边外部的外部FCML或两者。 当两个晶片结合时，FCML和FCMC将共晶材料的流动限制在接合结构的区域。