專利名稱：微機(jī)電系統(tǒng)裝置及其半成品及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種微機(jī)電系統(tǒng)(MEMQ裝置及其半成品與制造方法，特別是關(guān)于一種在制造過程中可防止元件因靜電造成損壞的微機(jī)電裝置及其半成品與制造方法。
背景技術(shù)：
微機(jī)電系統(tǒng)裝置包含一可動元件，經(jīng)由感測或控制可動元件的運(yùn)動物理量可實現(xiàn)微機(jī)電系統(tǒng)裝置的各項功能。然而，在微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造過程中，例如干式蝕刻、離子植入或機(jī)械研磨等，可能使微機(jī)電系統(tǒng)裝置中的元件帶有電荷，導(dǎo)致元件間因靜電而黏附 (stiction)及/或元件的扭曲變形(distortion)。因此，如何防止微機(jī)電系統(tǒng)裝置的元件在制造過程中因靜電而造成損壞便是目前極需努力的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種微機(jī)電裝置及其半成品與制造方法，其使用一導(dǎo)電電路以使微機(jī)電系統(tǒng)裝置的各個元件維持等電位，以防止微機(jī)電系統(tǒng)裝置的元件于制造過程中受到靜電破壞。本發(fā)明一實施例的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的半成品包含一基板、一微機(jī)電系統(tǒng)以及一導(dǎo)電電路。微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)置于基板且包含一可動元件以及一功能元件。功能元件與可動元件耦合，用以感測可動元件的一運(yùn)動物理量，并輸出一對應(yīng)的感測信號，或控制可動元件產(chǎn)生所需的運(yùn)動物理量。導(dǎo)電電路設(shè)置于基板，且與可動元件以及功能元件電性連接，以使可動元件與功能元件為等電位。本發(fā)明一實施例的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造方法包含提供一基板；設(shè)置一微機(jī)電系統(tǒng)及一導(dǎo)電電路于基板，其中微機(jī)電系統(tǒng)包含一可動元件以及一功能元件，其中功能元件與可動元件耦合，用以感測可動元件的一運(yùn)動物理量，以及輸出一對應(yīng)的感測信號，或控制可動元件產(chǎn)生所需的運(yùn)動物理量，且導(dǎo)電電路與可動元件及功能元件電性連接，以使可動元件與功能元件為等電位；以及斷開導(dǎo)電電路。本發(fā)明一實施例的微機(jī)電系統(tǒng)裝置包含一基板、一可動元件、一功能元件以及一導(dǎo)電電路?？蓜釉O(shè)置于基板。功能元件設(shè)置于基板，且與可動元件耦合，用以感測可動元件的一運(yùn)動物理量，并輸出一對應(yīng)的感測信號，或控制可動元件產(chǎn)生所需的運(yùn)動物理量。 導(dǎo)電電路設(shè)置于基板，并包含一開關(guān)電路。導(dǎo)電電路與可動元件以及功能元件電性連接，經(jīng)由導(dǎo)通或截止開關(guān)電路，以使可動元件與功能元件為等電位或電性隔離。


圖1為一俯視示意圖，顯示本發(fā)明一實施例的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的半成品。圖2為一俯視示意圖，顯示本發(fā)明另一實施例的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的半成品。圖3為一流程圖，顯示本發(fā)明一實施例的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造方法。主要元件符號說明
11基板
111微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)置區(qū)
112切割道區(qū)
113a導(dǎo)電接點(diǎn)
113b跡線
12,12'微機(jī)電系統(tǒng)
121可動元件
1211彈性元件
1212基錨
122a第一感測器
122b第二感測器
123防護(hù)環(huán)
13導(dǎo)電電路
13a開關(guān)電路
13b跡線
具體實施例方式請參照圖1，以Y軸加速度感測器(Y-axis accelerometer)為例說明本發(fā)明的一實施例的微機(jī)電系統(tǒng)的半成品。圖1所示的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的半成品包含一基板11、一微機(jī)電系統(tǒng)12以及一導(dǎo)電電路13?；?1包含一微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)置區(qū)111以及一切割道區(qū) 112。舉例而言，基板11可為一半導(dǎo)體材料、玻璃或以上的組合制成?；?1的微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)置區(qū)111內(nèi)設(shè)有多個微機(jī)電系統(tǒng)12，且可于切割后分開成獨(dú)立的微機(jī)電系統(tǒng)12。微機(jī)電系統(tǒng)12包含一可動元件121以及一功能元件。如圖1所示，可動元件121 沿Y軸方向的兩側(cè)分別與彈性元件1211連接，彈性元件1211的另一端則透過基錨1212與基板11連接，如此，可動元件121即可沿Y軸方向移動。如圖1所示的實施例中，功能元件可包含一第一感測器12 以及一第二感測器122b。第一感測器12 及第二感測器122b 與可動元件121耦合以感測可動元件121的一運(yùn)動物理量，并輸出一對應(yīng)的感測信號。透過貫孔(via)或共晶接合(eutectic bonding)技術(shù)，例如鋁-鍺(Al-Ge)共晶接合，可動元件121及功能元件可與跡線11 以及導(dǎo)電接點(diǎn)113a電性連接，微機(jī)電系統(tǒng)12即可將感測信號經(jīng)由導(dǎo)電接點(diǎn)113a傳輸出去。需注意者，于其它實施例中，功能元件亦可控制可動元件產(chǎn)生所需的運(yùn)動物理量，以實現(xiàn)微機(jī)電系統(tǒng)裝置的不同功能。請繼續(xù)參照圖1，導(dǎo)電電路13設(shè)置于基板11，且與微機(jī)電系統(tǒng)12的可動元件121 與功能元件電性連接。由于導(dǎo)電電路13將可動元件121與功能元件電性連接，因此，在微機(jī)電系統(tǒng)或微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造過程中，可動元件121以及功能元件維持等電位，故可防止可動元件121與功能元件因靜電彼此黏附或扭曲變形。于一實施例中，導(dǎo)電電路13是設(shè)置于基板11的切割道區(qū)112，因此，當(dāng)切割基板11以分開微機(jī)電系統(tǒng)12時，導(dǎo)電電路13 會被破壞，而使可動元件121及功能元件電性隔離。于一實施例中，微機(jī)電系統(tǒng)12可包含一防護(hù)環(huán)(guard ring) 123圍繞可動元件 121以及功能元件。一般而言，防護(hù)環(huán)123為接地狀態(tài)。同理，導(dǎo)電電路13亦可與防護(hù)環(huán)123連接以維持防護(hù)環(huán)123、可動元件121及功能元件于制造過程中為等電位。請參照圖2，于一實施例中，導(dǎo)電電路可包含一開關(guān)電路13a，開關(guān)電路13a透過跡線13b與微機(jī)電系統(tǒng)12的元件電性連接。使用者可任意使開關(guān)電路13a導(dǎo)通或截止。于本實施例中，可于制造過程中控制開關(guān)電路13a為導(dǎo)通，以維持這些與導(dǎo)電電路電性連接的微機(jī)電系統(tǒng)12的元件為等電位，以及于測試微機(jī)電系統(tǒng)時控制開關(guān)電路13a為截止，以維持這些元件電性隔離。于一實施例中，導(dǎo)電電路可整合于微機(jī)電系統(tǒng)12’中，亦即將導(dǎo)電電路設(shè)置于基板11的微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)置區(qū)111內(nèi)。請參照圖3，其所示為本發(fā)明一實施例的微機(jī)電裝置的制造方法。首先，提供一基板(S31)。接著，設(shè)置一微機(jī)電系統(tǒng)及一導(dǎo)電電路于基板上(S32)。微機(jī)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)已如前所述，在此不再贅述。于制造過程中，導(dǎo)電電路與可動元件及功能元件電性連接，以使可動元件與功能元件為等電位。再來，于微機(jī)電系統(tǒng)制造完成后，或是整體微機(jī)電系統(tǒng)裝置制造完成后，斷開導(dǎo)電電路(S33)，以使可動元件及功能元件電性隔離。斷開導(dǎo)電電路的步驟可于切割基板(S35)時進(jìn)行，接著再進(jìn)行微機(jī)電系統(tǒng)的封裝(S36)。需注意者，利用部分切割方式(也就是不完全地切割基板)或是激光來破壞導(dǎo)電電路13，或是利用開關(guān)電路將導(dǎo)電電路斷開，亦可電性隔離可動元件與功能元件。如此即可進(jìn)行微機(jī)電系統(tǒng)的晶圓級測試(S34)，再進(jìn)行基板切割程序(S35)以及微機(jī)電系統(tǒng)的封裝程序(S36)。綜合上述，本發(fā)明的微機(jī)電系統(tǒng)裝置及其半成品以及制造方法利用現(xiàn)有的工藝， 透過設(shè)置一導(dǎo)電電路以維持微機(jī)電系統(tǒng)的各個元件于制造過程中為等電位，以防止靜電對微機(jī)電系統(tǒng)的各個元件造成黏黏附以及扭曲變形的破壞。以上所述的實施例僅是為說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在使熟習(xí)此項技藝的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，當(dāng)不能以的限定本發(fā)明的專利范圍，即大凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種微機(jī)電系統(tǒng)裝置的半成品，其特征在于，包含一基板；一微機(jī)電系統(tǒng)，其設(shè)置于基板，所述微機(jī)電系統(tǒng)包含一可動元件；以及一功能元件，其與所述可動元件耦合，用以感測所述可動元件的一運(yùn)動物理量，并輸出一對應(yīng)的感測信號，或控制所述可動元件產(chǎn)生所需的所述運(yùn)動物理量；以及一導(dǎo)電電路，其設(shè)置于所述基板，且與所述可動元件以及所述功能元件電性連接，以使所述可動元件以及所述功能元件為等電位。
2.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的半成品，其特征在于，所述微機(jī)電系統(tǒng)更包含一防護(hù)環(huán)圍繞所述可動元件以及所述功能元件。
3.如權(quán)利要求2所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的半成品，其特征在于，所述導(dǎo)電電路與所述防護(hù)環(huán)電性連接。
4.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的半成品，其特征在于，所述基板包含一切割道區(qū)，且所述導(dǎo)電電路設(shè)置于所述切割道區(qū)內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的半成品，其特征在于，所述導(dǎo)電電路整合于所述微機(jī)電系統(tǒng)。
6.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的半成品，其特征在于，所述導(dǎo)電電路包含一開關(guān)電路，且可控制地導(dǎo)通或截止。
7.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的半成品，其特征在于，所述基板包含一半導(dǎo)體材料、玻璃或以上的組合。
8.一種微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造方法，其特征在于，包含提供一基板；設(shè)置一微機(jī)電系統(tǒng)及一導(dǎo)電電路于所述基板，其中所述微機(jī)電系統(tǒng)包含一可動元件以及一功能元件，其中所述功能元件與所述可動元件耦合，用以感測所述可動元件的一運(yùn)動物理量，以及輸出一對應(yīng)的感測信號，或控制所述可動元件產(chǎn)生所需的所述運(yùn)動物理量；所述導(dǎo)電電路與所述可動元件及所述功能元件電性連接，以使所述可動元件與所述功能元件為等電位；以及斷開所述導(dǎo)電電路。
9.如權(quán)利要求8所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造方法，其特征在于，所述微機(jī)電系統(tǒng)更包含一防護(hù)環(huán)圍繞所述可動元件以及所述功能元件。
10.如權(quán)利要求9所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造方法，其特征在于，所述導(dǎo)電電路與所述防護(hù)環(huán)電性連接。
11.如權(quán)利要求8所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造方法，其特征在于，所述基板包含一切割道區(qū)，且所述導(dǎo)電電路設(shè)置于所述切割道區(qū)內(nèi)。
12.如權(quán)利要求8所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造方法，其特征在于，所述導(dǎo)電電路是以切割方式或激光斷開。
13.如權(quán)利要求8所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造方法，其特征在于，所述導(dǎo)電電路整合于所述微機(jī)電系統(tǒng)。
14.如權(quán)利要求8所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造方法，其特征在于，所述導(dǎo)電電路包含一開關(guān)電路，且可控制地導(dǎo)通或截止。
15.如權(quán)利要求8所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造方法，其特征在于，更包含測試所述微機(jī)電系統(tǒng)。
16.如權(quán)利要求8所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造方法，其特征在于，更包含切割所述基板；以及封裝所述微機(jī)電系統(tǒng)。
17.如權(quán)利要求8所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造方法，其特征在于，所述基板包含一半導(dǎo)體材料、玻璃或以上的組合。
18.—種微機(jī)電系統(tǒng)裝置，其特征在于，包含一基板；一可動元件，其設(shè)置于所述基板；以及一功能元件，其設(shè)置于所述基板，且與所述可動元件耦合，用以感測所述可動元件的一運(yùn)動物理量，并輸出一對應(yīng)的感測信號，或控制所述可動元件產(chǎn)生所需的所述運(yùn)動物理量； 以及一導(dǎo)電電路，其設(shè)置于所述基板，并包含一開關(guān)電路，所述導(dǎo)電電路與所述可動元件以及所述功能元件電性連接，經(jīng)由導(dǎo)通或截止所述開關(guān)電路，以使所述可動元件與所述功能元件為等電位或電性隔離。
19.如權(quán)利要求18所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述微機(jī)電系統(tǒng)更包含一防護(hù)環(huán)圍繞所述可動元件以及所述功能元件。
20.如權(quán)利要求19所述的微機(jī)電系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電電路與所述防護(hù)環(huán)電性連接。
全文摘要
一種微機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造方法是設(shè)置一導(dǎo)電電路以維持微機(jī)電系統(tǒng)的各個元件為等電位，以防止制造過程中靜電對微機(jī)電系統(tǒng)的各個元件所造成的破壞。
文檔編號B81B3/00GK102530819SQ201110418320
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者葉裕德, 吳華書, 曾立天, 錢元晧, 鍾士勇 申請人:美商明銳光電股份有限公司