(57)【要約】  複数のＭＥＭＳデバイスが基板上に形成され、犠牲レイヤがＭＥＭＳデバイスの各々を覆って形成され、保護キャップレイヤが犠牲レイヤ上に形成される。保護キャップレイヤを貫通して下層の犠牲レイヤまでリリースホールが形成され、保護キャップレイヤの下の犠牲レイヤを除去し、ＭＥＭＳデバイスを露出させるために、リリースホールを通して、剥離剤が導入される。リリースホールは、ＭＥＭＳデバイスの気密シールを形成するために、はんだシールされる。前記リリースホールを気密シールするための方法が、前記開口に隣接する領域上に濡れ面を形成することと、前記開口をカバーし気密シールするためにはんだの一部を引き出すために濡れ面を粘性はんだに浸すこととを備える。
2014533438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスの内部容積までの、前記デバイスの外面における開口を気密シールするための方法であって、
前記開口に隣接する前記デバイスの前記外面の領域上に濡れ面を形成することと、
前記開口を覆って気密シールするのに十分な粘性流体の一部を引き出すために、前記濡れ面を前記粘性流体に浸すことと
を備える方法。
【請求項２】
前記デバイスが前記内部容積に面した内面を有するキャップを含み、前記開口が前記キャップを貫通して前記内部容積まで延びるポートである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記デバイスが前記外面の少なくとも一部を形成する上面を有する基板を含み、前記開口を取り囲む前記外面が前記基板の面であり、前記濡れ面が前記上面上に配置される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記基板がウェハである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記デバイスがマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）デバイスである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記濡れ面が金属である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記開口が所定の直径を有し、前記方法が前記直径に少なくとも部分的に基づいて、前記粘性流体の粘度を選択することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記濡れ面を粘性流体に浸すことが、実質的に通常の大気圧よりも低い、所定の低い圧力を有する環境において実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記開口を気密シールすることが、前記所定の低い圧力において、前記開口の下の空間をシールする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記濡れ面を粘性流体に浸すことが、部分的な真空環境において実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記開口を気密シールすることが、前記部分的な真空環境において、前記開口の下の空間を気密シールする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記濡れ面を粘性流体に浸すことが、１気圧以上の圧力を有する圧力環境において実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記開口を気密シールすることが、１気圧以上の前記圧力において、前記開口の下の空間を気密シールする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記濡れ面を粘性流体に浸すことが、選択された圧力においてある選択された気体または混合気体を有する選択された環境において実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記開口を気密シールすることが、前記開口の下の前記選択された環境を気密シールする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記濡れ面を粘性流体に浸すことが、前記濡れ面を粘性流体バス中で所定の深さまで浸すことを含み、また前記濡れ面を、前記開口を気密シールする前記粘性流体の一部とともに、前記粘性流体バスから引き抜くことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記所定の深さが、前記デバイスを全体的に前記粘性流体バスに浸す、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記所定の深さが、前記デバイスを部分的に前記粘性流体バスに浸す、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記粘性流体がはんだであり、前記粘性流体バスがはんだバスであり、前記濡れ面が前記はんだバス中で所定の深さまで浸され、前記浸すことが、前記濡れ面を、前記開口を気密シールするはんだの一部とともに、前記はんだバスから引き抜くことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記はんだバスが鉛フリー合金を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記鉛フリー合金がインジウムまたはインジウム合金である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記濡れ面を前記はんだバスに浸すことが、実質的に通常の大気圧よりも低い、所定の低い圧力を有する環境において実行される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記開口を気密シールすることが、前記所定の低い圧力において、前記開口の下の空間をシールする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記濡れ面を粘性流体に浸すことが、部分的な真空環境において実行される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
前記開口を気密シールすることが、前記部分的な真空環境において、前記開口の下の空間を気密シールする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記濡れ面を粘性流体に浸すことが、１気圧以上の圧力を有する圧力環境において実行される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２７】
前記開口を気密シールすることが、１気圧以上の前記圧力において、前記開口の下の空間を気密シールする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記濡れ面を粘性流体に浸すことが、選択された圧力においてある選択された気体または混合気体を有する選択された環境において実行される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２９】
前記開口を気密シールすることが、前記開口の下の前記選択された環境を気密シールする、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
基板上に支持されたデバイスをパッケージするための方法であって、
ウェハレベル基板上にデバイスを形成することと、
前記デバイスを覆って犠牲レイヤを形成することと、
前記犠牲レイヤを覆って保護レイヤを形成することと、
前記保護レイヤを貫通して前記犠牲レイヤまではんだシール可能なリリースホールを形成することと、
前記はんだシール可能なリリースホールの下の犠牲レイヤ材料を除去し、前記保護レイヤの一部の下に空間を形成するために、前記リリースホールから剥離剤を導入ことによって、前記はんだシール可能なリリースホールの近くの前記保護レイヤの前記一部からポーテッドキャップを形成することと、
前記空間を覆う気密シールされたキャップを形成するために、前記はんだシール可能なリリースホールをはんだシールすることと
を備える方法。
【請求項３１】
前記はんだシール可能なリリースホールを形成することが、
前記保護レイヤの露出面上に濡れ面を形成することと、
前記濡れ面に対して位置合わせされた、前記保護レイヤを貫通して前記犠牲レイヤまでリリースホールを形成することと
を備える、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記はんだシールすることが、はんだを前記濡れ面上に噴霧することを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記リリースホールをはんだシールすることが、前記リリースホールをシールするはんだバンプを形成するために、前記リリースホールを液体はんだバス中に浸すことを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記浸すことが、前記液体はんだバスの上方で前記ウェハレベル基板を支持することと、前記濡れ面が前記はんだバス中に浸る深さまで、前記ウェハレベル基板を前記液体はんだバス内に下ろすことと、前記濡れ面を前記はんだバスから引き上げるために、前記ウェハレベル基板を上げることとを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記はんだシール可能なリリースホールを形成することが、
前記保護レイヤの露出面上にはんだバンプシール促進構造を形成することと、
前記はんだバンプシール促進構造に対して位置合わせされた、前記保護レイヤを貫通するリリースホールを形成することと
を備える、請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
ウェハレベル基板上に前記デバイスを形成することが、前記ウェハレベル基板上に複数のデバイスを形成することを含み、
前記保護レイヤを形成することが、複数の保護キャップレイヤ領域を有するように前記保護レイヤを形成し、各保護キャップレイヤ領域が、前記複数のデバイスの対応する１つまたは複数を覆って前記犠牲レイヤの対応する部分をオーバーレイする、
前記はんだシール可能なリリースホールを形成することが、前記保護キャップレイヤ領域の各々を貫通して前記犠牲レイヤまで少なくとも１つのはんだシール可能なリリースホールを形成することを含み、
前記ポーテッドキャップを形成することが、複数のポーテッドキャップを形成することを含み、各々が、前記はんだシール可能なリリースホールの対応する１つまたは複数の近くの前記保護キャップレイヤ領域の１つの一部を有し、
前記はんだをはんだシールすることが、各々が対応する空間をカバーする、対応する複数の気密シールされたキャップを形成するために、前記複数のポーテッドキャップの各々において、前記はんだシール可能なリリースホールの各々をシールすることを含む、
請求項３０に記載の方法。
【請求項３７】
前記デバイスを形成することが、ＭＥＭＳデバイスとして前記デバイスを形成する、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記はんだシールすることが、実質的に通常の大気圧よりも低い、所定の低い圧力を有する環境において実行される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記はんだシールすることが、前記所定の低い圧力において、各気密シールされたキャップの下の前記空間を気密シールする、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記はんだシールすることが、部分的な真空環境において実行される、請求項３６に記載の方法。
【請求項４１】
前記開口を気密シールすることが、前記部分的な真空環境において、各気密シールされたキャップの下の前記空間を気密シールする、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記はんだシールすることが、１気圧以上の圧力を有する圧力環境において実行される、請求項３６に記載の方法。
【請求項４３】
前記開口を気密シールすることが、１気圧以上の前記圧力において、各気密シールされたキャップの下の前記空間を気密シールする、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記はんだシールすることが、選択された圧力においてある選択された気体または混合気体を有する選択された環境において実行される、請求項３６に記載の方法。
【請求項４５】
前記開口を気密シールすることが、各気密シールされたキャップの下の前記空間内の前記選択された環境を気密シールする、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記保護キャップレイヤ領域の各々において、少なくとも１つのはんだシール可能なリリースホール、前記はんだシール可能なリリースホールの各々を形成することが、
前記保護キャップレイヤ領域の各々の露出面上に濡れ面を形成することと、
前記保護キャップレイヤ領域の各々の前記露出面上の前記濡れ面に対して位置合わせされたリリースホールを形成することであって、前記はんだシール可能なリリースホールが、前記保護キャップレイヤを貫通して犠牲レイヤまで延びる、形成することと
を備える、請求項３６に記載の方法。
【請求項４７】
前記はんだシールすることが、はんだを前記濡れ面上に噴霧することを含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記はんだシールすることが、前記濡れ面に対して位置合わせされた前記はんだシール可能なリリースホールをシールするために、前記濡れ面の各々にはんだ接着されたはんだバンプシールを形成することを含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
前記はんだバンプシールを形成することが、前記濡れ面を液体はんだバス中に浸すことと、前記濡れ面を前記液体はんだバスから上げることとを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記濡れ面を液体はんだバス中に浸すことが、前記濡れ面のすべてを実質的に同時に前記液体はんだバスの上面と接触させることを含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記保護キャップレイヤ領域の各々の露出面上に濡れ面を形成することが、共通平面内に前記濡れ面を形成し、前記濡れ面を液体はんだバス中に浸すことが、前記濡れ面の少なくとも１つを前記液体はんだの上面と、前記共通平面が前記上面の共通平面に対して所定の角度にされながら、接触させることを含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５２】
前記保護キャップレイヤ領域の各々において、少なくとも１つのはんだシール可能なリリースホール、前記はんだシール可能なリリースホールの各々を形成することが、
前記保護キャップレイヤ領域の各々の露出面上にはんだバンプシール促進構造を形成することと、
前記保護キャップレイヤ領域の各々の前記露出面上の前記はんだバンプシール促進構造に対して位置合わせされたリリースホールを形成することであって、前記リリースホールが、前記保護キャップレイヤを貫通して前記犠牲レイヤまで延びる、形成することと
を備える、請求項３６に記載の方法。
【請求項５３】
前記はんだシールすることが、はんだを前記はんだバンプシール促進構造上に噴霧することを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記はんだシールすることが、前記はんだバンプシール促進構造に対して位置合わせされた前記リリースホールをシールするために、各はんだバンプシール促進構造にはんだ接着されたはんだバンプシールを形成することを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５５】
前記はんだバンプシールを形成することが、前記はんだバンプシール促進構造を液体はんだバス中に浸すことと、前記はんだバンプシール促進構造を前記液体はんだバスから上げることとを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記はんだバンプシール促進構造を液体はんだバス中に浸すことが、前記はんだバンプシール促進構造のすべてを実質的に同時に前記液体はんだバスの上面と接触させることを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記保護キャップレイヤ領域の各々の前記露出面上に前記はんだバンプシール促進構造を形成することが、共通平面内に前記はんだバンプシール促進構造を形成し、前記はんだバンプシール促進構造を液体はんだバス中に浸すことが、前記はんだバンプシール促進構造の少なくとも１つを前記液体はんだバスの上面と、前記共通平面が前記上面の共通平面に対して所定の角度にされながら、接触させることを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５８】
リリース可能かつ気密シール可能なウェハレベル装置であって、
基板と、
前記基板上に支持された複数のデバイスと、
前記複数のデバイスの各々の上に形成され、それをカバーする犠牲レイヤと、
前記複数のデバイスの少なくとも１つを覆って広がるように前記犠牲レイヤ上に形成され、露出面を有する保護キャップレイヤであって、保護キャップレイヤは前記露出面上の開口から前記犠牲レイヤまで延びるリリースホールを含む、保護キャップレイヤと、
前記リリースホールの前記開口を取り囲む、前記露出面上の濡れ面と
を備える装置。
【請求項５９】
前記犠牲レイヤがそれらを覆って広がる前記複数のデバイスの少なくとも１つが、ＭＥＭＳデバイスである、請求項５８に記載の装置。
【請求項６０】
ウェハレベル基板と、
前記ウェハレベル基板上に支持された複数のデバイスと、
前記複数のデバイスの対応する１つまたは複数のための気密シールされた空間を定める少なくとも１つの保護キャップであって、各保護キャップが、前記複数のデバイスの前記対応する１つまたは複数を取り囲み、前記ウェハレベル基板に接着されるデポジションである、周辺基部を有し、各保護キャップが、前記周辺基部から、前記デバイスの前記対応する１つまたは複数の上方に延びる、キャップ領域を有し、各キャップ領域が、リリースホールを形成し、各キャップ領域が、前記リリースホールの近くの濡れ面を支持する外面と、前記濡れ面にはんだ接着されたはんだバンプシールとを有する、少なくとも１つの保護キャップと
を備えるウェハレベル構造。
【請求項６１】
前記少なくとも１つの保護キャップの前記周辺基部が、前記ウェハレベル基板に接着された面である、請求項６０に記載のウェハレベル構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本開示は、マイクロデバイスのパッケージングに関し、より詳細には、マイクロ電子およびマイクロエレクトロメカニカル（microelectromechanical）（ＭＥＭＳ）デバイスの気密パッケージングに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]ＭＥＭＳデバイスは、基板上への材料レイヤの堆積、基板および／または堆積された材料レイヤの一部を除去するエッチングまたは他のマイクロマシニング（micromachining）プロセス、ならびに様々な電気デバイスおよびエレクトロメカニカルデバイスを形成するためのさらなるレイヤ追加を使用して作成される、マイクロメカニカル要素、マイクロエレクトロメカニカルアクチュエータ、および関連する電気回路を含む。ＭＥＭＳデバイスは、広範な用途を有し、それらの特徴が、既存の製品を改良する際に、およびまだ開発されていない新しい製品を作成する際に、活用され得るように、これらのタイプのデバイスの特性を利用および／または変更することは当技術分野において有益である。
【０００３】
[0003]ＭＥＭＳデバイスは、しかしながら、特定のパッケージング要件を有し得る。たとえば、あるＭＥＭＳデバイスは、特定の範囲の湿度もしくは圧力など、特定の周囲状態において、または不活性ガス中において、最適に動作することができる。さらに、あるＭＥＭＳデバイスは、粒子汚染（particulate contamination）の影響を受けやすい（susceptible）ことがある。保護用のパッケージング方法および構造が知られており、たとえば、ＭＥＭＳデバイスを覆ってカバー基板が設置され得る。１つの例示的なカバー基板は、各ＭＥＭＳデバイスを覆って配置され得、次いで、支持基板に固定され得る、ドーム（dome）またはハット形状の「キャップ（cap）」である。ＭＥＭＳデバイスは、たとえば、ある場合は、単体化された（being singulated）後、チップレベルで個々にパッケージ化され得る。その場合は、気密シール可能であり得る。しかし、これは、デバイスの全体的な寸法（dimensions）を増加させるのに加えて、本質的に多数のパッケージングステップのために、コストを増大させる。さらに、ＭＥＭＳデバイスのためのチップレベルのパッケージングは、単体化プロセスから生成された粒子に関連する問題を軽減する（mitigate）ための手段を使用しなければならない。加えて、気密シールが望まれる場合、キャップと基板との間の接着（bond）は、そのようなシーリング（sealing）に必要な接着（adhesion）の質および均一性を獲得するために、慎重に形成されなければならない。
【０００４】
[0004]上で説明したような理由で、単体化前のＭＥＭＳデバイスの経済的で信頼性の高いウェハレベルのパッケージングに対する必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]例示的な実施形態は、他の特徴および利益の中で、構造上の複雑さなしで、および大幅な追加された製造（fabrication）ステップを必要とせずに、ＭＥＭＳデバイスの気密シーリングにおける高い歩留り（yield）を提供する。例示的な実施形態は、特定の用途のために容易に選択されおよび最適化されるプロセスパラメータと共に、ＭＥＭＳデバイスの気密シーリングのための、容易に制御されるプロセスをさらに提供する。
【０００６】
[0006]１つの例示的な実施形態による１つの方法は、デバイスの内部容積までの、デバイスの外面における開口の気密シーリングを提供することができ、開口に隣接するデバイスの外面の領域上に濡れ面（wetting surface）を形成することと、開口を覆って気密シールするのに十分な粘性流体の一部を引き出すために、濡れ面を粘性流体に浸すこととを含むことができる。
【０００７】
[0007]一態様では、デバイスは内部容積に面した内面を有するキャップを含むことができ、開口はキャップを貫通して内部容積まで延びるポートであり得る。
【０００８】
[0008]１つの例示的な実施形態による１つの方法は、基板上に支持された（supported）デバイスのパッケージングを提供することができ、ウェハレベル基板上にデバイスを形成することと、デバイスを覆って犠牲レイヤ（sacrificial layer）を形成することと、犠牲レイヤを覆って保護レイヤ（protective layer）を形成することと、保護レイヤを貫通して犠牲レイヤまではんだシール可能な（solder-sealable）リリースホール（release hole）を形成することと、リリースホールの下の犠牲レイヤ材料を除去し、保護レイヤの一部の下に空間を形成するために、リリースホールから剥離剤（releasing agent）を導入することによって、リリースホールの近くの保護レイヤの一部からポーテッドキャップ（ported cap）を形成することと、空間を覆う気密シールされたキャップを形成するために、リリースホールをはんだシールすることとを含むことができる。
【０００９】
[0009]一態様では、１つの例示的な実施形態による１つの方法は、保護レイヤの露出面上に濡れ面を形成し、濡れ面に対して位置合わせされた（in an alignment with the wetting surface）、保護レイヤを貫通して犠牲レイヤまでリリースホールを形成することによって、はんだシール可能なリリースホールを形成することを含むことができる。
【００１０】
[0010]さらなる一態様では、１つの例示的な実施形態による１つの方法は、ウェハレベル基板上にデバイスを形成する際に、ウェハレベル基板上に複数のデバイスを形成することを含むことができ、またさらなる一態様では、保護レイヤを形成する際に、複数の保護キャップレイヤ（protective cap layer）領域を有するように保護レイヤを形成することであって、各保護キャップレイヤ領域が、デバイスの対応する１つまたは複数を覆って犠牲レイヤの対応する部分をオーバーレイする、形成することを含むことができる。
【００１１】
[0011]１つの例示的な実施形態による１つの方法に関連する一態様では、はんだシール可能なリリースホールを形成することは、保護キャップレイヤ領域の各々を貫通して犠牲レイヤまで少なくとも１つのはんだシール可能なリリースホールを形成することを含むことができ、ポーテッドキャップを形成することは、複数のポーテッドキャップを形成することであって、各々が、はんだシール可能なリリースホールの対応する１つまたは複数の近くの保護キャップレイヤ領域の１つの一部を有する、形成することを含むことができる。
【００１２】
[0012]１つの例示的な実施形態による１つの方法に関連する別の態様では、はんだシールすることは、各々が対応する空間をカバーする、対応する複数の気密シールされたキャップを形成するために、複数のポーテッドキャップの各々において、はんだシール可能なリリースホールの各々をシールすることを含むことができる。
【００１３】
[0013]１つの例示的な実施形態は、基板上に支持された複数のデバイスと、複数のデバイスの各々の上に形成され、それをカバーする犠牲レイヤと、デバイスの少なくとも１つを覆って広がるように犠牲レイヤ上に形成され、露出面を有する保護キャップレイヤであって、保護キャップレイヤは露出面上の開口から犠牲レイヤまで延びるリリースホールを含む、保護キャップレイヤと、リリースホールの開口を取り囲む、露出面上の濡れ面とを含むことができる、リリース可能かつ気密シール可能なウェハレベル装置を提供することができる。
【００１４】
[0014]一態様では、犠牲レイヤがそれらを覆って広がるデバイスの少なくとも１つは、ＭＥＭＳデバイスであり得る。
【００１５】
[0015]１つの例示的な実施形態は、ウェハレベル基板と、ウェハレベル基板上に支持された複数のデバイスと、デバイスの対応する１つまたは複数のための気密シールされた空間を定める少なくとも１つの保護キャップとを含むことができる、ウェハレベル装置を提供することができ、各保護キャップは、デバイスの対応する１つまたは複数を取り囲み、ウェハレベル基板に接着されるデポジション（deposition）である、周辺基部（peripheral base）を有することができる。
【００１６】
[0016]１つまたは複数の例示的な実施形態による一態様では、各保護キャップは、周辺基部から、デバイスの対応する１つまたは複数の上方に延びる、キャップ領域を有することができる。
【００１７】
[0017]１つまたは複数の例示的な実施形態によるさらなる一態様では、各キャップ領域は、リリースホールを形成することができ、さらに、各キャップ領域は、リリースホールの近くの濡れ面を支持する外面と、濡れ面にはんだ接着されたはんだバンプシール（solder bump seal）とを有することができる。
【００１８】
[0018]添付の図面は、本発明の実施形態の説明を助けるために提示され、実施形態の限定のためではなく、もっぱら実施形態の説明のために提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的な１つのプロセスおよび装置における、ウェハ基板の主要な表面平面（surface plane）に垂直な投影（a projection normal to）からの、複数のＭＥＭＳデバイスを支持する１つの例示的なウェハ基板の垂直断面図。
【図１Ｂ】少なくとも１つの例示的な実施形態による１つのプロセスおよび装置における、複数のＭＥＭＳデバイスを支持する図１Ａの例示的なウェハ基板の、図１Ａの投影１Ｂ−１Ｂからの上面図。
【図２Ａ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、ウェハ基板上の複数のＭＥＭＳデバイスをオーバーレイする犠牲レイヤを示す、図１Ａの投影１Ｂ−１Ｂからの断面図。
【図２Ｂ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、各々がＭＥＭＳデバイスの１つまたは複数をオーバーレイする、犠牲レイヤを犠牲レイヤキャップに形成する単体化リリーフ（singulation reliefs）を示す、図２Ａと同じ投影からの断面図。
【図２Ｃ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、各保護キャップ領域が犠牲レイヤキャップをオーバーレイする、複数の保護キャップ領域を有する保護キャップレイヤを示す、図２Ｂと同じ投影からの断面図。
【図２Ｄ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、保護キャップレイヤの保護キャップ領域上の複数のリリースホール位置の各々における例示的なはんだバンプ促進構造（solder bump promoting structure）（濡れ面）を示す、図２Ｃと同じ投影からの断面図。
【図２Ｅ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、保護キャップ領域上のリリースホール位置において保護キャップレイヤを貫通する例示的なはんだシール可能なリリースホールであって、各はんだシール可能なリリースホールが保護キャップレイヤを貫通して下層の犠牲レイヤキャップまで延びる、例示的なはんだシール可能なリリースホールを示す、図２Ｄと同じ投影からの断面図。
【図２Ｆ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、各々が、カバーし、リリースホールの下の犠牲キャップ材料を除去することによって獲得された、ウェハ基板上の少なくとも１つのＭＥＭＳデバイスの上方に空間を設ける、はんだシール可能なポーテッドキャップを示す、図２Ｅと同じ投影からの断面図。
【図２Ｇ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、はんだシール可能な保護キャップのリリースホールのはんだシーリングから獲得される、ウェハ基板上に支持された複数の単体化されていない気密シールされたＭＥＭＳデバイスの、図２Ｆと同じ投影からの断面図。
【図２Ｈ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、共通のウェハ基板上に支持された、単体化されていない気密ＭＥＭＳデバイスに対する単体化プロセスから獲得された、複数の気密シールされたＭＥＭＳデバイスの、図２Ｇと同じ投影からの断面図。
【図３】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび構造における、インプロセス（in-process）ＭＥＭＳ構造をオーバーレイする保護キャップレイヤ上に形成される例示的なはんだバンプ促進構造の、図２Ｆの投影３−３からの上面図。
【図４Ａ】１つまたは複数の例示的な実施形態による、リリースホールポーテッド（release hole ported）なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳ構造の液体はんだバスシーリングを利用する、例示的なプロセスにおける例示的な開始位置を示す図。
【図４Ｂ】１つまたは複数の例示的な実施形態による、リリースホールポーテッドなインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳ構造の液体はんだバスシーリングを利用する、例示的なプロセスにおける例示的なはんだ浸漬（immersion）位置を示す図。
【図４Ｃ】１つまたは複数の例示的な実施形態による、リリースホールポーテッドなインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳ構造の液体はんだバスシーリングを利用する、例示的なプロセスにおける例示的な終了位置を示す図。
【図５Ａ】別の例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、ウェハ基板上の図１Ａ〜図１Ｂの例示的な複数のＭＥＭＳデバイスをオーバーレイする少なくとも１つの犠牲レイヤを形成する一態様から獲得される、１つの例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳ構造を示す、図１Ａの投影１Ｂ−１Ｂからの断面図。
【図５Ｂ】別の例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、共通の犠牲レイヤをオーバーレイする１つの例示的な共通の保護キャップレイヤを示す、図５Ａと同じ投影からの断面図。
【図５Ｃ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、共通の犠牲レイヤをオーバーレイする共通の保護キャップレイヤ上の例示的なはんだバンプ促進構造（濡れ面）を示す、図５Ｂと同じ投影からの断面図。
【図５Ｄ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、共通の保護キャップレイヤを貫通して、ウェハ基板上の複数のＭＥＭＳデバイスを覆って下層の共通の犠牲レイヤまで、はんだシール可能なリリースホールを示す、図５Ｃと同じ投影からの断面図。
【図５Ｅ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、共通の保護キャップレイヤの下の共通の犠牲レイヤを除去する、リリースホールを介する剥離操作（releasing operation）から獲得される、ウェハレベルの保護キャップを示す、図５Ｄと同じ投影からの断面図。
【図５Ｆ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、はんだシール可能なリリースホールの少なくとも１つの例示的な実施形態によるはんだシーリングから獲得される、１つの例示的な気密シールされたウェハレベルのＭＥＭＳデバイスの、図５Ｅと同じ投影からの断面図。
【図６】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび構造における、インプロセスＭＥＭＳ構造をオーバーレイする保護キャップレイヤ上の例示的なはんだバンプ促進構造の、図５Ｅの投影６−６からの上面図。
【図７Ａ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳ構造の、複数のＭＥＭＳデバイスを支持するウェハ基板の主要な平面に垂直な投影からの断面図であって、共通の犠牲レイヤキャップが、複数のＭＥＭＳデバイスをオーバーレイし、別の犠牲レイヤが、別のＭＥＭＳデバイスをオーバーレイし、共通の保護キャップレイヤが、共通の犠牲レイヤをオーバーレイし、別の保護キャップレイヤが、他の犠牲レイヤをオーバーレイし、少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置において、少なくとも１つのはんだシール可能なリリースホールが、共通の保護キャップレイヤを貫通して、その下層の共通の犠牲レイヤまで延び、少なくとも１つのはんだシール可能なリリースホールが、他の保護キャップレイヤを貫通して、その下層の犠牲レイヤまで延びる、断面図。
【図７Ｂ】犠牲レイヤが除去された後の、複数のＭＥＭＳデバイスの一部を覆って、その上方に配置された共通のはんだシール可能な保護キャップと、他のＭＥＭＳデバイスの少なくとも１つを覆って、その上方に配置された別個のはんだシール可能な保護キャップの、図７Ａと同じ投影からの断面図。
【図７Ｃ】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、はんだ気密シールされた保護キャップが、複数のＭＥＭＳデバイスの一部を覆って、その上方に配置され、別個のはんだ気密シールされた保護キャップが、他のＭＥＭＳデバイスの少なくとも１つを覆って、その上方に配置された、例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳ構造の、図７Ａおよび図７Ｂのような投影からの断面図。
【図７Ｄ】単体化プロセスから獲得された、単体化された気密シールされたＭＥＭＳデバイスの、図７Ｃと同じ投影からの断面図。
【図８】少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび構造における、インプロセスＭＥＭＳ構造をオーバーレイする保護キャップレイヤ上の例示的なはんだバンプ促進構造の、図７Ｂの投影８−８からの上面図。
【図９】少なくとも１つの例示的な実施形態による、ウェハレベルのＭＥＭＳデバイスパッケージングプロセスにおける、ＭＥＭＳデバイスの１つの例示的なウェハレベルの液体はんだバス気密シーリングのフローチャート。
【図１０】例示的な一実施形態による、１つの例示的なはんだ気密シールされたＭＥＭＳ干渉（interferometric）表示デバイスを有する、１つの例示的な表示デバイスの１つの論理ブロック概略図。
【詳細な説明】
【００２０】
[0045]本発明の態様が、本発明の特定の例示的な実施形態に関する以下の説明および関連する図面において開示される。本発明の範囲から逸脱することなく、代替実施形態を考案することができる。加えて、例示的な実施形態に従って実施するために、本開示と組合せて利用され得る、よく知られた構造およびよく知られた技法のよく知られた細部は、詳細に説明されないことがあり、または実施形態の新規な態様を不明瞭にしないように省かれることがある。
【００２１】
[0046]「例示的」という語は、本明細書では、「例、実例、または図例として役立つ」という意味で使用される。「例示的」として本明細書で説明されるいずれの実施形態も、他の実施形態よりも好ましいまたは有利であると必ずしも解釈されるべきではない。同様に、特徴、利点、または動作モードなどに関連した「本発明の実施形態」という用語は、本発明のすべての実施形態が、説明される特徴、利点、動作モードなどを含むことを求めてはいない。
【００２２】
[0047]本明細書で使用される「ＭＥＭＳ」という用語は、明示的に別段の指摘がある場合、または異なる意味を有することが文脈から明らかにされる場合を除いて、１つまたは複数のマイクロセンサ、マイクロアクチュエータ、および／またはマイクロエレクトロニクスを有する構造を、限定されないが、含む、「マイクロエレクトロメカニカルシステム」および／または「ＭＥＭＳ」の通常の意味および慣習的な意味の範囲内のすべての構造を包含し、さらに、マイクロオプトエレクトロメカニカルシステム（ＭＯＥＭＳ）を包含し、さらに、単一のマイクロエレクトロメカニカルシステムと複数のマイクロエレクトロメカニカルシステムの両方を包含する。
【００２３】
[0048]本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈による明らかな別段の指摘がない限り、複数形も同様に含むことが意図されている。「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（含む）」、および／または「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」という用語は、本明細書で使用される場合、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を指定するが、１つもしくは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらのグループの存在または追加を除外しないことをさらに理解されたい。
【００２４】
[0049]多くの実施形態は、たとえば、コンピューティングデバイスの要素によって実行されるべきアクションのシーケンスに関して説明される。本明細書で説明される様々なアクションは、特定の回路（たとえば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））によって、１つもしくは複数のプロセッサによって実行されるプログラム命令によって、または両方の組合せによって実行され得ることが理解されよう。加えて、本明細書で説明されるこれらのアクションのシーケンスは、実行時に関連するプロセッサに本明細書で説明される機能を実行させる、対応する１組のコンピュータ命令を、その中に記憶した、任意の形態のコンピュータ可読記憶媒体内で完全に具体化されるべきと考えられ得る。したがって、本発明の様々な態様は、数々の異なる形態で具体化され得、そのすべてが特許請求される主題の範囲内にあるべきことが企図されている。加えて、本明細書で説明される実施形態の各々について、任意のそのような実施形態に対応する形態は、本明細書では、たとえば、説明されるアクションを実行する「ように構成されたロジック」として説明され得る。
【００２５】
[0050]「気密シールされた」デバイスまたはデバイスの内部空間もしくは容積、あるいはそれらの「気密シール」との関連において本明細書で使用される場合、「気密シールされた」および「気密シール」という用語は、明示的に別段の指摘がある場合、または異なるもしくは狭い意味を有することが特定の文脈から明らかにされる場合を除いて、所定の周囲状態を含むように十分にシールされた内部空間または容積であって、「所定の周囲状態」は、真空状態、あるいは所定の気体、液体、および／もしくは（１つまたは複数の）蒸気（vapor(s)）、またはそれらの混合の所定の周囲充満（ambient fill）のいずれかであり得る、十分にシールされた内部空間または容積、存在する場合は、所定の周囲充満の流出、漏出、または他の脱出を防止するように十分にシールされた内部空間または容積、外部環境汚染物質、たとえば、（１つまたは複数の）外部の気体、（１つまたは複数の）蒸気、（１つまたは複数の）流体、および／または粒子汚染の内部空間または容積への侵入を防止するように十分にシールされた内部空間または容積、許容値または持続時間についての特定の値を示さずに、「気密シール」という用語のみによって暗示される許容値および持続時間の範囲内にあると、電子デバイスパッケージング技術分野の当業者によって理解される、許容値の範囲内に、それだけの持続時間にわたって、所定の周囲状態の圧力および純度を十分に維持するように十分にシールされた内部空間または容積を意味する。
【００２６】
[0051]「濡れ面」という用語は、明示的に別段の指摘がある場合、または異なるもしくは狭い意味を有することが文脈から明らかな場合を除いて、電子デバイスパッケージングに関するはんだ技術分野の当業者によって理解されるような「濡れ面」の通常の意味および慣習的な意味を包含すると定義され、それは、限定することなく、より狭い「濡れ角」を促進する原因となる、もしくは傾向がある面、および／または液体はんだの毛細管流動を促進する傾向がある面を含み、該当する場合は、濡れ面とはんだとの間の接触面において金属間化合物の形成を促進する傾向がある面を含み、「濡れ角」は、そのような技術分野における通常の意味および慣習的な意味に従って定義される。
【００２７】
[0052]「非濡れ面」という用語は、明示的に別段の指摘がある場合、または異なるもしくは狭い意味を有することが文脈から明らかな場合を除いて、電子デバイスパッケージングに関するはんだ技術分野の当業者によって理解されるような「非濡れ面」の通常の意味および慣習的な意味を包含すると定義され、それは、限定することなく、より広い濡れ角を促進する傾向がある面、および／またははんだの毛細管流動を実質的に低減もしくは阻害する傾向がある面を含む。
【００２８】
[0053]特定の例示的な形状およびタイプのＭＥＭＳデバイス、たとえば、ＭＥＭＳ干渉変調器に関する、例示的な実施形態の１つまたは複数によるシステムおよび方法を示す特定の例が説明される。しかし、これらは、それらを用いる例示的なものに従った実施が企図される、ＭＥＭＳデバイスのタイプの例にすぎないことが理解されよう。他の例は、限定されないが、マイクロエレクトロメカニカルスイッチ、調整可能スイッチ（tunable switches）、片持ちビームアレイ（cantilever beam arrays）、共振器（resonators）、圧電薄膜共振器（film bulk acoustic resonators）（ＦＢＡＲ）、ＦＢＡＲフィルタ、バラクタ（varactors）、無線周波数ＭＥＭＳ、ヒンジドミラー（hinged mirrors）、圧力センサ、調整可能コンデンサ、加速度計、または組合せを含む。
【００２９】
[0054]例示的な一実施形態によるプロセスは、ウェハレベルのＭＥＭＳ支持基板上に製作されたＭＥＭＳデバイスのアレイまたは他の複数のＭＥＭＳデバイスで開始することができる。ウェハレベルのＭＥＭＳ支持基板は、たとえば、シリコン（Ｓｉ）、ガラス、シリコンオンインシュレータ（silicon-on-insulator）（ＳＯＩ）、またはシリコン−ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）であり得る。一例として、ウェハレベルのＭＥＭＳ支持基板は、大きなガラスシート（sheet）であり得る。一態様では、例示的な一実施形態によるプロセスは、最初のＭＥＭＳデバイスのアレイまたは他の複数のＭＥＭＳデバイスに対する新規なウェハレベルの処理によって、理解されるように、一時的なウェハレベルのＭＥＭＳ構造を形成し、その上で、基板上に単純に構築および統合されるように特に形成された個別の保護キャップによって、複数のＭＥＭＳデバイスの各々を個別に気密シールすることによって、たとえば、複数の個別にパッケージされるＭＥＭＳベースのデバイスを製造することができる。これに続いて、一時的なウェハレベルのＭＥＭＳ構造の単体化を行って、複数の個別に気密シールされたＭＥＭＳデバイスを提供することができ、各々は、個別の保護キャップを有し、保護キャップは、ＭＥＭＳデバイスを気密シールし、製作中にそのＭＥＭＳデバイスを支持していた基板の領域に統合される。
【００３０】
[0055]本開示から当業者によって理解されるように、上記および他の態様によって提供される様々な特徴の中には、ＭＥＭＳデバイスの気密シールされたパッケージングのための従来の技法および構造と比較した場合に、処理操作の回数が大幅に低減されることがあり得る。
【００３１】
[0056]少なくとも１つの例示的な実施形態の一態様では、複数のＭＥＭＳデバイスの１つまたは複数をオーバーレイするように、犠牲レイヤは形成され得る。犠牲レイヤは、たとえば、シリコン（アモルファスシリコンまたは多結晶シリコン）、Ｍｏ、Ｔｉ、二酸化ケイ素、またはポリマなどの、しかし、それらに限定されない、従来のＭＥＭＳ犠牲材料から形成され得る。この態様による一例では、犠牲レイヤまたはその同じものの一部は、１つまたは複数のＭＥＭＳデバイスをオーバーレイする犠牲材料から形成される、一時キャップとして構成され得る。
【００３２】
[0057]一態様では、犠牲材料から形成される一時キャップを覆って、保護キャップレイヤが形成され得る。後のセクションでより詳細に説明される例から理解されるように、保護キャップレイヤのための材料は、一時キャップのために選択された特定の犠牲材料に少なくとも部分的に基づいて、容易に選択され得る。１つの実例として、一時キャップを形成する犠牲材料のために二酸化ケイ素が選択される一例では、例示的な保護キャップレイヤは、窒化ケイ素であり得るが、それに限定されない。さらに、保護キャップレイヤは、その機能を高めるために、異なる材料の複数のレイヤによって形成され得る。たとえば、複数のレイヤは、応力（stress）をコントロールするために、またはあるターゲット気体が保護キャップ材料を通過する拡散性を低減することによって気密性を高めるために使用され得る。
【００３３】
[0058]さらなる一態様では、下層の一時キャップに対して位置合わせされた保護キャップレイヤ上の位置に、保護キャップレイヤを貫通して延びるように、１つまたは複数のはんだシール可能なリリースポートまたはホールが形成され得る。本開示から当業者によって理解されるように、１つまたは複数の例示的な実施形態によれば、はんだシール可能なリリースホールの機能は、一時キャップのために選択された犠牲材料に従って選択される剥離剤のイングレス（ingress）入口を提供することである。一態様では、剥離剤は、化学組成、流量、温度、圧力、および保護キャップレイヤを損なわずに一時キャップを除去する持続時間などのプロセスパラメータに従って導入される。剥離剤は、液体（たとえば、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、もしくはＨＦ）、気体（たとえば、ＸｅＦ２）、またはプラズマであり得る。
【００３４】
[0059]一態様では、様々な例示的な実施形態に従ったはんだシール性を有する、少なくとも１つまたは複数のはんだシール可能なリリースホールが、保護レイヤを貫通して形成され得る。後のセクションでより詳細に説明されるように、様々な例示的な実施形態に従った１つまたは複数の態様では、犠牲レイヤキャップを除去するために導入されるべき剥離剤、たとえば、さらなる一態様では、溶剤（solvents）を提供するために、下層の犠牲レイヤキャップに対して相対的な位置合わせを行って、はんだシール可能なリリースホールが形成される。様々な例示的な実施形態の一リリース態様では、剥離剤をはんだシール可能なリリースホールに導入することは、リリースホールの位置から下方および放射状に延びる方向において、保護キャップレイヤの下の犠牲材料を除去する。さらなる一態様では、保護キャップレイヤの下の犠牲レイヤキャップを除去するために使用されるのと同じ剥離剤が、同じ除去ステップ中に、ＭＥＭＳ構造のための（１つまたは複数の）犠牲レイヤを除去するために使用され得、この態様は、剥離剤に対して同様の特性を有する材料を犠牲レイヤ材料のために選択することによって、さらに促進され得る。
【００３５】
[0060]先に説明したように、一態様では、はんだシール可能なリリースホールは、犠牲レイヤキャップに対して位置合わせされて形成され、やはり先に説明したように、関連する一態様では、犠牲レイヤキャップは、ウェハ基板において支持される複数のＭＥＭＳデバイスのうちの対応する１つまたは複数を各々が覆う、またはそれらを各々がオーバーレイするように、形成され得る。これらの態様を組合せ、さらに上で述べたリリース態様を加えると、はんだシール可能なリリースホールへの剥離剤の導入は、はんだシール可能なリリースホールの各々の近くの領域において、保護キャップレイヤの下の犠牲材料の除去を提供することができる。関連する一態様では、犠牲レイヤによってオーバーレイされたＭＥＭＳデバイスが露出される、すなわち、リリースされるまで、リリーシング（releasing）が続く。
【００３６】
[0061]本開示から当業者によって理解されるように、はんだシール可能なリリースホールの各々の近くの領域における保護キャップレイヤの下のこの犠牲材料が、その犠牲材料によってオーバーレイされた（１つまたは複数の）ＭＥＭＳデバイスを露出させるために除去された場合、ポーテッドはんだシール可能な保護キャップを形成する、はんだシール可能なリリースホールを取り囲む保護キャップレイヤの残りの部分は、ＭＥＭＳデバイスの上方の（犠牲レイヤ材料に関して）今では空の容積をカバーする。一態様では、後のセクションにおけるより詳細な説明からさらに理解されるように、犠牲レイヤキャップおよびはんだシール可能なリリースホールは、このリリーシングおよびリリースホールの下の犠牲レイヤの除去が完了したとき、その結果が、複数のＭＥＭＳデバイスを支持するウェハ基板を有する、ウェハレベルのＭＥＭＳデバイス構造であり、そのときには、これらのＭＥＭＳデバイスが、選択可能なグループにおいて、１つまたは複数のポーテッドはんだシール可能な保護キャップを被せられているように、寸法が定められ得、配置され得る。
【００３７】
[0062]一態様では、はんだシール可能なポートは、１つまたは複数の例示的な一実施形態による液体はんだバスシーリング（liquid solder bath sealing）の前の、ポーテッドＭＥＭＳ保護キャップの下のＭＥＭＳデバイスの追加加工（additional fabricating）または最終加工（finishing）（たとえば、リリーシングまたはコーティング）を実行するために、さらに利用され得る。１つまたは複数の例示的な一実施形態による別の態様では、はんだシール可能なポートの液体はんだバスシーリングは、ＭＥＭＳデバイスを収容するチャンバ内に所定の周囲状態（たとえば、真空または不活性ガス）を気密シールするために、その所定の周囲状態において実行され得る。
【００３８】
[0063]様々な実施形態によれば、ポーテッドＭＥＭＳ保護キャップは、はんだシール可能なポートの各々について、はんだバンプシール促進構造を含むことができる。一態様では、はんだバンプシール促進構造は、外側ポート開口を取り囲む、または実質的に取り囲むように堆積またはそうでなければ形成された、はんだフロー促進または「濡れ」面、たとえば、金属化レイヤを備えることができる。別の態様では、はんだバンプシール促進構造は、先に説明されたはんだフロー促進構造と、はんだフロー促進構造を取り囲む、または実質的に取り囲むはんだフロー抑止または抑制構造との組合せを含むことができる。
【００３９】
[0064]様々な例示的な実施形態による方法およびシステムは、上で説明されたはんだシール可能なポートのすべてに対する液体はんだバス気密シーリングを、単一の操作で提供する。
【００４０】
[0065]一態様では、液体はんだバスシーリングは、ポーテッドキャップでカバーされたＭＥＭＳデバイスを有するウェハを、ウェハを液体はんだバスの上方またはそうでなければ近くに位置付ける制御可能な浸漬装置にリリース可能に固定することを含むことができる。一態様では、制御可能な浸漬装置は、所与の軸に沿った、ある位置範囲にわたる、制御可能な速度での、ウェハおよび液体はんだバスの一方または両方の動きを提供する。その一態様ではさらに、所与の軸に沿った位置範囲は、液体はんだバスの上方の開始位置と、はんだシール可能なポートのはんだバンプシール促進構造が、液体はんだバスに接触し、所望の浸漬角度で、所望の浸漬深さまで進入する、選択された浸漬位置と、たとえば、開始位置であり得る、プロセス終了位置とを含む。簡潔にするために、開始位置で開始し、浸漬位置まで移動し、プロセス終了位置まで移動するサイクルは、代替的に、「浸漬サイクル」と呼ばれる。
【００４１】
[0066]別の態様では、制御可能な浸漬装置にリリース可能に固定された、ポーテッドキャップでカバーされたＭＥＭＳデバイスを有するウェハは、液体はんだバスに完全に浸され得る。
【００４２】
[0067]様々な例示的な実施形態によれば、液体はんだバス状態を定義するパラメータ（たとえば、はんだタイプ、温度、および粘度）、はんだシール可能なポートおよびそれらの関連するはんだバンプシール促進構造を定義するパラメータ（たとえば、ポート直径、およびはんだバンプシール促進構造の寸法、形状、濡れ特性）、ならびに浸漬サイクルを定義するパラメータ（たとえば、接触、浸漬深さ、浸漬角度、浸漬深さにおける持続時間、および浸漬深さから持ち上げる、または上げる速度）の組合せは、はんだバンプシール促進構造を引き上げ、それに関連して、液体はんだバスとの接触を断ち切ったときに、液体はんだの付着を促進して、はんだシール可能なポートの外側開口を完全に覆うのに十分な液体はんだの塊が、はんだバンプに硬化した後に、望ましい場合は、気密シールを形成する付着力で、形成されるようにする。
【００４３】
[0068]「持ち上げること（elevating）」および「上げること（raising）」という用語は、本明細書で使用される場合、はんだバンプシール促進構造と液体はんだバスの間の所与の軸に沿った距離の変化について述べており、はんだバンプシール促進構造と液体はんだバスのどちらを移動させるか、またはどちらが移動しているか、どちらを静止させておくかにかかわりなく、それが距離の増加であることを意味し、「下げること（lowering）」は、距離の減少を意味する。
【００４４】
[0069]理解されるように、例示的な実施形態による液体はんだバスシーリングの利益の中には、複雑さが低下した処理、すなわち、ポートすべての一斉（in unison）シーリングがある。別の利益は、複数のはんだシール可能なポートにわたるはんだ条件の本質的により厳密な均一性のために、歩留りおよび信頼性が増加させられることである。
【００４５】
[0070]様々な例示的な実施形態の別の態様では、はんだシール可能なポートの液体はんだバスシーリングは、たとえば、圧力、湿度、混合気体、または他の気体環境など、どのような状態でも、ＭＥＭＳデバイスチャンバ内に気密シールすることができる。たとえば、液体はんだバスおよび制御可能な浸漬装置は、処理用の真空チャンバ内に存在することができる。処理用の真空チャンバは、空気を抜いて所望の真空にすること、通常の大気状態にしておくこと、または所望の圧力状態にある充満媒体で満たすことができ、それらは、まだシールされていないはんだシール可能なポートを介して、ＭＥＭＳパッケージポーテッドチャンバ内でも確立される。次いで、上で説明された液体はんだバス浸漬シーケンスを実行することができ、それによって、所望の真空または他の状態をＭＥＭＳデバイスチャンバ内に気密シールする。同様に、ＭＥＭＳデバイスチャンバを、たとえば、１気圧の乾燥窒素で満たし、シールするために、適切な乾燥窒素環境を有するグローブボックス内で、液体はんだバスシールプロセスを実行することができる。はんだシールを実行した後にＭＥＭＳデバイスチャンバが保つことのできる圧力量は、特により低い真空レベルに維持するためには、保護キャップレイヤを通過する気体の拡散性と、はんだバスの蒸気圧力とに依存する。
【００４６】
[0071]図１Ａは、少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的な１つのプロセスおよび装置における、ウェハ基板１０２の主要な表面平面１０２Ａに垂直な投影からの、複数のＭＥＭＳデバイス１０４を支持する１つの例示的なウェハ基板１０２の垂直断面図である。図１Ｂは、複数のＭＥＭＳデバイス１０４を支持する図１Ａの例示的なウェハ基板１０２の、図１Ａの投影１Ｂ−１Ｂからの上面図である。ＭＥＭＳ支持基板１０２の厚さおよび材料の選択に関して、これは、従来の選択上の検討事項およびガイドラインに従うことができ、したがって、さらに詳細な説明は省略される。たとえば、先に説明されたように、ＭＥＭＳ支持基板１０２は、Ｓｉ、ガラス（たとえば、大きなガラスシート）、ＳＯＩ、またはＳｉＧｅであり得る。主要な表面平面１０２Ａは、いかなる実施形態の範囲にも限定を設けることはなく、代わりに、本発明の概念に関係のない緻密な図形を用いずに、例を説明するために、幾何学的に単純な基準平面を提供することを目的としているにすぎないことに留意されたい。たとえば、ウェハ基板１０２に複数の凹所（図示せず）が形成され得、凹所の１つまたは複数が、１つまたは複数のＭＥＭＳデバイスを収容する、実施形態が企図される。ＭＥＭＳデバイスパッケージング技術分野の当業者は、本開示を読むことで、上で説明されたような凹所内で、または他の不規則な表面トポロジを有するウェハ基板上に支持されるＭＥＭＳデバイスを有する実施形態の１つまたは複数を実施するために、本開示の概念を容易に適合させることができる。
【００４７】
[0072]図２Ａ〜図２Ｈは、少なくとも１つの例示的な実施形態による、１つの例示的なウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密パッケージングプロセス２００のスナップショットヒストリーを示しており、すべて、図１Ａ〜図１Ｂのウェハ基板１０２の主要な表面平面１０２Ａに垂直な同じ断面投影からもたらされた図である。図２Ａは、例示的なＭＥＭＳデバイス１０４の図１Ａ〜図１Ｂのアレイ、または他の複数の例示的なＭＥＭＳデバイス１０４を覆って犠牲レイヤ２０６を堆積したところを示しており、最終的に図２Ｈにおいて、複数の個々の気密シールされたＭＥＭＳデバイス２２２が得られる。説明される例から当業者によって理解されるように、ウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密パッケージングプロセス２００によって示される様々な例示的な実施形態の特徴および利益の中には、従来のＭＥＭＳ気密シールされたパッケージング方法および手段と比較して、直接製作費の直ちに認識できる低下および歩留りの上昇を伴った、操作回数の著しい減少がある。説明される構造および操作から当業者によって理解されるように、ウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密パッケージングプロセス２００によって示される様々な例示的な実施形態は、従来のＭＥＭＳ気密シールパッケージング手段によっては提供されない、固有の構造的完全性（structural integrity）をさらに提供することができる。やはり当業者によって理解されるように、ウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密パッケージングプロセス２００によって示される様々な例示的な実施形態の特徴および利益の中には、別に、別途説明される態様の場合を除いて、従来のタイプのＭＥＭＳ製作のどこかで使用されている知られた操作の新規な構成および組合せの使用からもたらされる低い採用費がある。
【００４８】
[0073]図２Ａを参照すると、１つの例示的なウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密パッケージングプロセス２００は、複数のＭＥＭＳデバイス１０４をオーバーレイする、厚さが約１０ナノメートルから数マイクロメートルの範囲の、犠牲レイヤ２０６を形成することによって開始することができる。犠牲レイヤ２０６は、たとえば、限定することなく、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、多結晶シリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、二酸化ケイ素、またはポリマによって形成され得る。これは一例にすぎず、本開示を読むことで、代替的な犠牲材料が当業者に明らかになることが理解されよう。犠牲レイヤ２０６を形成する犠牲材料の選択についての検討事項は、図２Ａ〜図２Ｈを参照して説明される例を含む、本開示全体を読むことで、当業者に理解される。特に、当業者に理解される検討事項の中には、図２Ｅおよび図２Ｆを参照して以下で説明されるようなリリーシング操作が、犠牲レイヤ２０６を形成する犠牲材料を溶解またはそうでなければ除去することがある。当業者は、犠牲レイヤ２０６のための特定の材料の選択、ならびにたとえば、剥離剤の化学組成など、リリーシング操作に関連する他の製作材料およびパラメータばかりでなく、以下でより詳細に説明される図２Ｅのはんだシール可能なリリースホール２１６の望ましい寸法および数量の選択についても理解する。さらに、当業者は、本開示を読むことによって、剥離剤とＭＥＭＳおよび周囲構造との間の相互作用が、リリースプロセスの間にわたって損なわれずにいることが意図された構造を損傷しないように、好ましくは、これらの化学組成、寸法、および数量が選択されることを理解されよう。
【００４９】
[0074]図２Ｂを参照すると、一態様では、ウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密パッケージングプロセス２００は、隣接するＭＥＭＳデバイス１０４の間に単体化リリーフ（singulation relief）２０８を形成するために、犠牲レイヤ２０６上で実行され得る、エッチングまたは他のマイクロマシニング操作（図示せず）を含むことができる。一態様では、単体化リリーフ２０８に対して直角に延びる単体化リリーフ（図示せず）が、単体化リリーフ２０８と同一平面上に形成され得、同様に配置され得、同様の寸法にされ得る。
【００５０】
[0075]さらなる一態様では、図２Ｂによって示されるように、単体化リリーフ２０８は、犠牲レイヤ２０６の一部を一時キャップ２０６Ａとして残すように構成され得、その各々は、ＭＥＭＳデバイス１０４の１つまたは複数をオーバーレイし、またはそれらをカバーする。図２Ｂに示される特定の例は、１つのＭＥＭＳデバイス１０４をカバーする各一時キャップ２０６Ａを有する。他の態様では、図５Ａ〜図５Ｆおよび他の箇所を参照してより詳細に説明されるように、２０８などの単体化リリーフは、省かれ、またはＭＥＭＳデバイスの領域の間の特定の境界（図２Ｂには図示されず）においてのみ形成される。結果として、説明されるように、図２Ａの例示的な犠牲レイヤ２０６などの犠牲レイヤは、「共有一時キャップ」（図２Ａ〜図２Ｈには図示されず）と呼ばれるものを形成するように残り、その各々は、ＭＥＭＳデバイスの２つ以上をカバーする。
【００５１】
[0076]さらに図２Ｃを参照すると、単体化リリーフ２０８は、幅ＳＰＴを有することができる。以下の説明から理解されるように、幅ＳＰＴは、図２Ｈを参照して説明されるような単体化を提供することができる。単体化要件に加えて、当業者は、内部のＭＥＭＳ構造と最終的にパッケージされたデバイスの外部との間の電気的接続のための、および内部のＭＥＭＳデバイスと保護キャップ壁との間の絶縁のための、保護キャップ２１０の構造的完全性についての要件を含む、関連するパラメータに基づいて、ＳＰＴの寸法を決定することができる。
【００５２】
[0077]図２Ｃは、各保護キャップ領域２１０Ａが対応する一時キャップ２０６Ａをオーバーレイする、複数の保護キャップ領域２１０Ａを有する保護キャップレイヤ２１０を示す、図２Ｂと同じ投影からの断面図である。一例では、保護キャップレイヤ２１０の介在領域（interstitial region）２１２は、単体化リリーフ２０８を横断して延びることができる。保護キャップレイヤ２１０は、下層の一時キャップ２０６Ａを溶解するために後で使用される剥離剤に耐性のある材料から形成することができる。二酸化ケイ素が犠牲レイヤ２０６を形成する犠牲材料である場合に選択され得る、保護キャップレイヤ２１０のための１つの例示的な材料は、たとえば、窒化ケイ素であり得る。
【００５３】
[0078]図２Ｃを参照すると、保護キャップレイヤ２１０は、厚さＰＴＨを有することができる。ＰＴＨの値または値の範囲に関して、後のセクションでより詳細に説明されるように、一態様では、ウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密パッケージングプロセス２００は、保護キャップ領域２１０Ａの下の一時キャップ２０６Ａを除去するリリース操作を有する。結果として、一時キャップ２０６Ａによって占められていた容積は、チャンバになり、今では除去された一時キャップ２０６Ａ上に形成された保護キャップ領域は、保護キャップ（図２Ｃには図示されず）になる。理解されるように、保護キャップは、厚さＰＴＨを有する、ドーム状またはハット状の構造であり得る。加えて、保護キャップレイヤ２１０は、犠牲レイヤ２０６のトポロジに従った任意のトポロジを有することができ、犠牲レイヤ２０６のトポロジ自体は、ＭＥＭＳデバイス１０４のトポロジに従っている。したがって、厚さＰＴＨは、本開示を読むことによって当業者によって理解されるように、保護キャップに作用し得る機械力を考慮して選択され得る。そのような機械力の特性、したがって、厚さＰＴＨは、かなりの部分が用途固有である。しかし、特定の用途を与えた場合、これらの機械力は、従来の工学原理および当業者が有するノウハウを本開示に適用することによって、当業者によって容易に判断可能であり、したがって、さらに詳細な説明は省略される。
【００５４】
[0079]図２Ｄは、保護レイヤキャップ領域２１０Ａの露出された上面上に配置またはそうでなければ形成された、はんだ濡れ面またははんだバンプシール促進構造２１４を示す、図２Ｃと同じ投影からの断面図である。はんだバンプシール促進構造２１４の例示的な形態は、図２Ｅおよび図３を参照してより詳細に説明されるような、アニュラリング（annular ring）である。
【００５５】
[0080]図２Ｅは、はんだバンプシール促進構造２１４に対して位置合わせして形成された、はんだシール可能なリリースホール２１６を示す、図２Ｄと同じ投影からの断面図である。各はんだシール可能なリリースホール２１６は、保護キャップレイヤ２１０を貫通して、下層の犠牲レイヤ２０６まで延びる。図２Ｅの例では、はんだシール可能なリリースホール２１６およびはんだバンプシール促進構造２１４は、保護レイヤキャップ領域２１０Ａに対して位置合わせされる。先に説明されたように、はんだバンプシール促進構造２１４は、たとえば、アニュラリングを備えることができ、一態様では、はんだシール可能なリリースホール２１６の外側開口（示されてはいるが、独立して番号を与えられていない）を取り囲むことができる。各はんだバンプシール促進構造２１４は、後のセクションでより詳細に説明される様々な例示的な実施形態の方法およびシステムに従って、図２Ｄに示されるはんだバンプシール促進構造２１４が形成された後、図２Ｅに示されるように、形成されたはんだシール可能なリリースホール２１６をシールするために、はんだの特定のフローおよび付着を促進するように機能する、適切な濡れ面材料から構成され、形成される。
【００５６】
[0081]図２Ｄおよび図２Ｅを参照すると、理解されるように、はんだバンプシール促進構造２１４のための材料および形状は、部分的には、後のセクションでより詳細に説明されるはんだシーリングのために選択されるはんだのタイプなど、用途固有のパラメータと組合される、設計上の選択であり得る。はんだバンプシール促進構造２１４のための材料および形状は、はんだ技術の従来のノウハウを本開示の全体と組合せて、当業者によって容易に選択され得る。
【００５７】
[0081]図２Ｆは、少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、複数のはんだシール可能なポーテッドキャップ２６０を有する、インプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス２７０であって、各々が、はんだシール可能なリリースホール２１６の下の犠牲材料（一時キャップ２０６Ａ）を除去することによって獲得された、ウェハ基板１０２上の少なくとも１つのＭＥＭＳデバイス１０４をカバーしその上方に空間を設ける、ウェハレベルのＭＥＭＳデバイス２７０を示す、図２Ｅと同じ投影からの断面図である。
【００５８】
[0083]図３は、図２Ｆの投影３−３からの上面図である。図３を参照すると、一態様では、はんだバンプシール促進構造２１４によってかばーされていない、はんだシール可能なポーテッドキャップ２６０の露出された上面（図２Ｆではラベル「２１０Ｂ」を付されて示されている）は、はんだフロー抑止または抑制面であり得、言い換えると、その面の特性の１つとして、それは、はんだに対して濡れずにいる（be non-wetting）ことができる。露出された上面２１０Ｂ上において、はんだフロー抑止または抑制面を使用する態様では、必ずしも、はんだシール可能なポーテッドキャップ２６０を形成する保護キャップレイヤ２１０とは別の、たとえば、保護キャップレイヤ２１０上に堆積された構造によって、それを実施する必要はない。はんだフロー抑止または抑制面は、たとえば、保護キャップ２１０のために選択される材料の面質であり得、したがって、はんだバンプシール促進構造２１４が存在しないエリアに存在する。
【００５９】
[0084]図２Ｇは、少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、はんだシール可能なポーテッド保護キャップ２６０のはんだシール可能なリリースホール２１６を気密シールするはんだバンプ２２０を形成することによって獲得される、ウェハ基板１０２上に支持された複数の単体化されていない気密シールされたＭＥＭＳデバイス２６２の、図２Ｆと同じ投影からの断面図である。
【００６０】
[0085]図２Ｈは、少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、単体化されていない気密シールされたＭＥＭＳデバイス２６２に対する単体化プロセスから獲得された、複数の気密シールされたＭＥＭＳデバイス２２２の、図２Ｇと同じ投影からの断面図である。
【００６１】
[0086]図２Ａ〜図２Ｈを参照すると、ＭＥＭＳデバイス１０４を外部世界に結合する目的で、たとえば、はんだシール可能なポーテッド保護キャップ２６０の下で延びる、ウェハ基板１０２上に形成された、電気トレース（図示せず）および／またははんだシール可能なポーテッド保護キャップ２６０を形成する保護キャップレイヤ２１０の領域を貫通して延びるように形成されたビア（vias）（図示せず）が存在し得ることが理解されよう。本開示を検討する当業者は、そのような結合を獲得するように、従来のトレースおよびビア手段を容易に適合させることができ、したがって、さらに詳細な説明は省略される。
【００６２】
[0087]図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃは、例示的な実施形態によるウェハ基板上の１つまたは複数の保護キャップを貫通して形成されたはんだシール可能なリリースホールに対する、１つまたは複数の例示的な実施形態による例示的な液体はんだバスシーリングプロセスの、１つの例示的なプロセスタイムヒストリーからの３つのスナップショットを示している。図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃによって示される例示的な液体はんだバスシーリングプロセスは、圧力が制御されるチャンバ４０２内で実行される例示的なプロセスを示しており、説明の目的で、図２Ｆの例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス２７０に対する操作として説明される。図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃは、それぞれ、上面４０６Ａを有する液体はんだバス４０６に対して、例示的な開始位置４０４Ａ、はんだ浸漬位置４０４Ｂ、および終了位置４０４Ｃにある、図２Ｆの例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス２７０を示している。図４Ａ〜図４Ｃのスナップショットによって表されるプロセスヒストリーは、簡潔にするために、説明では「浸漬サイクル」と呼ばれる。
【００６３】
[0088]図４Ａ〜図４Ｃによって示される例示的な浸漬サイクルは、図２Ｆの例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス２７０を用いて示され、それを参照して説明されるが、それは、先に開示された例示的な構造に対する参照を提供することによって、概念の理解を助けるためにすぎず、実施形態に従った実施をそのような構造だけに限定することは意図していない。たとえば、以下の図５Ｅおよび図５Ｆを参照してより詳細に説明されるように、図４Ａ〜図４Ｃの浸漬サイクルによる液体はんだバスシーリングは、図５Ｄの例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス５５０のリリースホール５１２を気密シールして、図５Ｅの気密シールされたウェハレベルのＭＥＭＳデバイス５６０を形成するために利用され得る。
【００６４】
[0089]図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃは、可動支持装置（明示的に図示されず）によって支持され、位置４０４Ａ、４０４Ｂ、４０４Ｃに移動させられる、図２Ｆの例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス２７０を示していることがさらに理解されよう。可動支持装置は、たとえば、従来のサーボモータコントローラ（図示せず）によって制御される、サーボモータ（図示されず）を利用できることが理解されよう。そのような可動支持は、本開示を検討する当業者によって容易に実施され得、したがって、可動支持装置の構造についてのさらに詳細な説明は省略される。
【００６５】
[0090]図４Ａを参照すると、圧力が制御されるチャンバ４０２内に示される液体はんだバス４０６は、これ以降「液体はんだパン」４０８と呼ばれる、例えばパン（pan）またはタブ（tub）４０８内に含まれ得る。液体はんだパン４０８は、液体はんだバス４０６のために選択されたはんだと相性がいい温度特性および化学的性質を有する、任意の（１つまたは複数の）金属、合金、または他の材料から形成され得る。液体はんだパン４０８は、たとえば、チタンであり得る。液体はんだパン４０８の１つの例示的な実施は、様々な商業ベンダーから入手可能な既製の（off-the-shelf）液体はんだバス装置であり得る。先に説明された可動支持装置は、一態様では、図４Ａ〜図４Ｃに示される、インプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス２７０と液体はんだバスの相対位置をもたらすために、液体はんだパン４０８を上げること、下ろすこと、および／または横方向に動かすことができることが理解されよう。
【００６６】
[0091]液体はんだバス４０６のための特定のはんだに関して、これは、部分的には、特定の用途に関連して実施形態を実施することを望み、本開示を検討する当業者によって容易に判断される検討事項に基づいた、設計上の選択であり得る。たとえば、液体はんだバス４０６は、インジウム、または他の鉛フリーはんだ合金であり得る。液体はんだバス４０６のための例示的な検討事項は、粘度対温度特性、はんだシール可能なリリースホール２１６の直径、ならびにはんだバンプシール促進構造２１４の濡れ面部分の形状、寸法、および濡れ特性を含む。
【００６７】
[0092]図４Ａ〜図４Ｃを参照すると、一態様では、浸漬サイクルは、圧力の特定の制御と組合せて、示される圧力が制御されるチャンバ４０２内で実行され得る。この態様による例示的な方法は、以下でより詳細に説明される。しかし、圧力制御は、様々な例示的な実施形態による方法における液体はんだバスシーリングの一態様にすぎないことが理解され、したがって、圧力制御のない１つの例示的な浸漬サイクルが最初に説明される。
【００６８】
[0093]図４Ａの拡大図４００２Ａを参照すると、開始位置４０４Ａでは（および以下で説明されるように、浸漬位置４０４Ｂでは）、ＭＥＭＳウェハは、はんだバンプシール促進構造２１４が、一態様によれば、液体はんだバス４０６の上面４０６Ａの平面ＲＳＴと実質的に平行な平面ＲＳＰと実質的に同一平面（coplanar）内にあるように、配置される。理解されるように、この態様によれば、はんだバンプ促進構造２１４の向きが平面ＲＳＰと同一平面内にあり、ＲＳＰがＲＳＴと平行であることで、はんだバンプシール促進構造２１４のすべてが、液体はんだバス４０６との接触を同時に始め、液体はんだバス４０６との接触を同時に終わらせることが可能になる。しかし、実施形態は、平面ＲＳＴと平行な平面ＲＳＰに限定されない。たとえば、インプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス２７０の形状および寸法を定義する、様々な用途固有のパラメータに応じて、はんだバンプ促進構造２１４のすべてが液体はんだバス４０６の上面４０６Ａと同時に接触すると、ＲＳＰがＲＳＴと密接に平行な場合に起こるように、はんだシール可能なリリースホール２１６があるはんだバンプシール促進構造２１４の近くで、場合によっては、エアポケット形成を促進することがある。そのような潜在的なエアポケットは、場合によっては、はんだバンプシール促進構造２１４と液体はんだの接触、および／またははんだバンプシール促進構造２１４が取り囲むはんだシール可能なリリースホール２１６の外側開口と液体はんだの接触を部分的に遮り、またはそうでなければ妨げることがある。したがって、一態様では、インプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス２７０は、平面ＲＳＰが平面ＲＳＴに対してある角度をなすように（図４Ａ〜図４Ｃでは図示されず）、支持され得る。この態様ではさらに、ＲＳＰとＲＳＴがなす角度は、限定することなく、たとえば、約数度から、たとえば、約９０度を含む最大角度までのいずれかとすることができる。この態様の変形では、浸漬角度は、最大で約１８０度であり得、すなわち、ウェハは、はんだシール可能なリリースホール２１６がはんだバス４０６に背を向けるようにして、浸され得る。浸漬角度のこの一般的な態様ではまたさらに、角度は任意であり得る。この態様による実践では、液体はんだバスの深さは、インプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス２７０、特に、そのはんだバンプシール促進構造２１４およびはんだバンプシール促進構造２１４が取り囲むはんだシール可能なリリースホール２１６の外側開口のすべてを完全に浸漬することを可能にするのに十分な深さであるべきことが理解されよう。
【００６９】
[0094]図４Ａを参照すると、軸ＶＸに沿った、少なくとも図４Ａ〜図４Ｃに示される位置４０４Ａ、４０４Ｂ、４０４Ｃを含む位置範囲にわたる、制御可能な速度での、ポーテッドパッケージＭＥＭＳデバイス２７０および液体はんだバス４０６の一方および両方の動きを可能にするために、制御可能な浸漬装置（明示的に図示されず）が、ＭＥＭＳパッケージ支持および液体はんだバス４０６の一方または両方に取り付けられる。
【００７０】
[0095]図４Ｂの拡大図４００２Ｂを参照すると、１つの例示的な浸漬サイクルにおいて、浸漬装置は、はんだシール可能なリリースホール２１６があるはんだバンプシール促進構造２１４を液体はんだバス４０６の上面４０６Ａと接触させ、はんだバンプシール促進構造２１４が所望の浸漬深さＩＭＤ深さにある浸漬位置４０４Ｂで停止させるために、図２ＦのインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス２７０を下方に（または液体はんだパン４０８を上方に）動かす。一態様では、１つの例示的な浸漬サイクルは、適切なはんだ接着のためにはんだバンプシール促進構造２１４を適度に加熱する浸漬持続時間の間、浸漬位置４０４Ｂを維持する。
【００７１】
[0096]図４Ｃの拡大図４００２Ｃを参照すると、図２ＦのインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス２７０を、所定の持続時間の間、先に説明された浸漬位置４０４Ｂにおいて維持した後、浸漬装置は、はんだバンプシール促進構造２１４がプロセス終了位置４０４Ｃに達するまで、はんだバンプシール促進構造２１４を持ち上げ、または上げて、液体はんだバス４０６から出し、それから離すように制御される。この持ち上げもしくは上げること（または液体はんだパン４０８の下げること）は、はんだバンプシール促進構造２１４が液体はんだバス４０６の上面４０６Ａのレベルにあるときに開始し、はんだバンプシール促進構造２１４上のはんだの塊が液体はんだバス４０６から分離する瞬間まで続くタイムヒストリーにわたって、特定の速度で実行され得る。本開示から当業者によって理解されるように、この特定の速度は、液体はんだの粘度、はんだシールバンプ促進構造２１４の形状および材料に基づく。
【００７２】
[0097]引き続き図４Ｃを参照すると、プロセス終了位置４０４Ｃまでの移動中、または移動後まもなく、はんだバンプシール促進構造２１４へと流れ、それに接着した液体はんだの塊は、凝固し、はんだシール可能なリリースホール２１６の各々を覆ってはんだバンプ気密シール４１２を形成する。はんだバンプ気密シール４１２は、図２Ｇのはんだバンプシール２２０の一例であり得る。
【００７３】
[0098]別の態様では、先に説明したように、図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明されるような例示的な液体はんだバッチはんだシーリングは、例示的な圧力が制御されるチャンバ４０２など、周囲状態を制御可能なチャンバ内で実行され得る。一態様では、圧力が制御されるチャンバ４０２は、図４Ａの開始位置４０４Ａにあるときに、開始圧力状態４０２Ａを有することができ、次いで、浸漬位置４０４Ｂまで動かす前に、所望のＭＥＭＳチャンバ状態４０２Ｂになるように、排気され（be evacuated）得、またはたとえば、不活性ガスを用いて加圧され得る。次いで、浸漬位置４０４Ｂからプロセス終了位置４０４Ｃまでの移動中に、はんだの塊がはんだバンプ気密シール４１２を形成し、硬化してはんだバンプ気密シール４１２になり、４０２Ｂにおける真空または他の状態が、ＭＥＭＳクリアランスチャンバ（MEMS clearance chamber）ＣＢ内に気密シールされる。次いで、圧力が制御されるチャンバ４０２は、開始状態４０２Ａと同じであり得る、状態４０２Ｃに再加圧または再充填され得る。様々な例示的な実施形態を用いて形成されるはんだバンプ気密シール４１２から獲得される気密シールの質は、従来のシーリング手段を使用して獲得され得るものよりも、高品質で耐用年数が長い気密シールを提供する可能性が高いことが理解されよう。
【００７４】
[0099]図２Ｆおよび図２Ｇを参照すると、インプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス２７０を形成するために、図２Ｆのリリースホールのはんだシーリングを提供できる、代替実施形態が企図されることが理解されよう。
【００７５】
[00100]たとえば、先に説明された一態様では、図２ＦのインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス２７０は、任意の向き（orientation）で支持されながら、液体はんだバスに完全に浸され得る。当業者によって理解されるように、本開示を考慮すると、はんだシール可能なリリースホール２１６の直径ＲＨ、およびはんだバス内のはんだ（図示されず）の粘度は、液体はんだがはんだシール可能なリリースホール２１６の中を流れて、ＭＥＭＳデバイス１０４を汚染する（contaminate）ことがないように選択され得る。
【００７６】
[00101]別の例として、一態様では、図２Ｇのはんだバンプ２２０を形成するために、液体はんだバスの代わりに、はんだ噴霧（図示されず）が使用され得る。はんだ噴霧態様を用いて実施する実施形態では、はんだ噴霧の圧力および粘度、噴霧の速度、噴霧粒子のサイズ、ならびにはんだシール可能なリリースホール２１６の直径ＲＨは、はんだ噴霧がはんだシール可能なリリースホール２１６の中を流れて、ＭＥＭＳデバイス１０４を汚染することがないように、本開示を考慮して、当業者によって容易に決定され得る。
【００７７】
[00102]図５Ａ〜図５Ｆは、少なくとも１つの例示的な実施形態による、別の例示的なウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密パッケージングプロセス５００のスナップショットヒストリーを示しており、すべて、ウェハ基板５０２の主要な平面に垂直な同じ断面投影から見られた図であり、例示的なＭＥＭＳデバイス５０４のアレイ、または他の複数の例示的なＭＥＭＳデバイス５０４を覆って犠牲レイヤ５０６を堆積した図５Ａで開始し、ウェハレベルの気密シールされたＭＥＭＳデバイス５６０が得られる図５Ｆで終了する。
【００７８】
[00103]図５Ａは、別の例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、ウェハ基板５０２上の例示的な複数のＭＥＭＳデバイス５０４をオーバーレイする少なくとも１つの犠牲レイヤ５０６を形成する一態様から獲得される、１つの例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳ構造５３０を示す断面図である。
【００７９】
[00104]図５Ｂは、別の例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、共通の犠牲レイヤをオーバーレイする例示的な共通の保護キャップレイヤ５０８を示す、図５Ａと同じ投影からの断面図である。
【００８０】
[00105]図５Ｃは、少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、共通の犠牲レイヤ５０６をオーバーレイする共通の保護キャップレイヤ５０８上の例示的なはんだバンプ促進構造（濡れ面）５１０を示す、図５Ｂと同じ投影からの断面図である。ＭＥＭＳデバイス５０４上の共通の犠牲レイヤ５０６の領域は、基板５０２上に直に接する共通の犠牲レイヤ５０６の領域に対して高くなっている（elevated）。同様に、共通の犠牲レイヤ５０６の高くなった領域をオーバーレイする保護キャップレイヤ５０８のエリアは、保護キャップレイヤの他のエリアに対して高くなっている。図５Ｄを参照してより詳細に説明されるように、後の処理ステージにおいて、共通の保護レイヤの高くなった領域は、ポーテッド共通キャップ領域５５２と呼ばれる。理解されるように、ポーテッド共通キャップ領域５５２は、ある程度は、図２Ｄおよび図２Ｅを参照して説明されたポーテッドキャップ領域２１０Ａに相当する（comparable）。しかし、図５Ｄの共通の犠牲レイヤ５０６は、図５Ｅに示されるように除去されたときに、図５Ｆの共有チャンバ５１８などの、一続きの共有チャンバを製造する点で、共通キャップ領域５５２は、図２Ｄのポーテッドキャップ領域２１０Ａと異なることが、図５Ｅから理解されよう。
【００８１】
[00106]ここで図５Ｄを参照すると、これは、共通の保護キャップレイヤ５０８を貫通するはんだシール可能なリリースホール５１２を示す、図５Ｃと同じ投影からの断面図である。図５Ｄの例では、はんだシール可能なリリースホール５１２は、共通のキャップ領域５５２に対して位置合わせされ、ウェハ基板５０２上の複数のＭＥＭＳデバイス５０４を覆って下層の共通の犠牲レイヤ５０６まで延びる。
【００８２】
[00107]さらに図５Ｄを参照すると、はんだシール可能なリリースホール５１２およびはんだバンプシール促進構造５１０の、共通のキャップ領域５５２に対する位置合わせは、一例にすぎないことが理解されよう。他の位置合わせも企図される。さらに、共通のキャップ領域５５２の間の領域５５４内に形成される、はんだバンプシール促進構造５１０およびはんだシール可能なリリースホール５１２を含むことができる実施形態が企図される。図４Ａ〜図４Ｃを再び参照すると、共通のキャップ領域５５２の間の領域５５４内に形成される、はんだバンプシール促進構造５１０およびはんだシール可能なリリースホール５１２を使用する、１つまたは複数の例示的な実施形態による、液体はんだ気密シーリングは、良好なはんだバンプシール（図示せず）接着を獲得するために、先に説明された浸漬深さおよび／または浸漬方向のバリエーションを含むことができることが理解されよう。
【００８３】
[00108]図５Ｅは、少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、図５Ｄの共通の保護キャップレイヤ５０８の下の共通の犠牲レイヤを除去する、はんだシール可能なリリースホール５１２を介するリリーシング操作から獲得される、ウェハレベルの保護キャップ５４０を有する１つの例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳ構造５５０を示す、図５Ｄと同じ投影からの断面図である。
【００８４】
[00109]図５Ｆは、少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、はんだシール可能なリリースホール５１２の少なくとも１つの例示的な実施形態によるはんだシーリングによって形成される、気密シールされたはんだバンプ５１６から獲得される、１つの例示的な気密シールされたウェハレベルのＭＥＭＳデバイス５６０の、図５Ｅと同じ投影からの断面図である。
【００８５】
[00110]図６は、少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび構造における、はんだシール可能なリリースホール５１２を取り囲む、保護キャップレイヤ５０８の共通キャップ領域５５２上の例示的なはんだバンプ促進構造５１０の、図５Ｅの投影６−６からの上面図である。代替として、図６の直線６Ａでの切断が、図５Ａ〜図５Ｆに示された断面である。この断面によれば、保護キャップレイヤ５０８は、複数のＭＥＭＳデバイス５０４を一続きに覆い、特に低圧力シーリングの場合、必要とされる構造的完全性（integrity）を提供しないことがある。この問題に対処するための１つの方法は、必要な構造的剛性（rigidity）を提供するために、アンカーエリア（anchor areas）を追加することである。図６に示されるアンカー６０１では、図２Ｂの単体化ギャップ２０８が定められたのと同じ方法で、犠牲レイヤ５０６が除去されるので、保護レイヤ５０８は、基板５０２に直接的に接着される。ＭＥＭＳデバイス５０４の間にアンカー６０１を追加することは、保護キャップ５０８が潰れるのを防ぐのに必要な構造的剛性を提供する。
【００８６】
[00111]図７Ａは、少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳ構造７００の、ウェハ基板７０２の主要な平面に垂直な投影からの断面図である。図７ＡのインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳ構造７００は、複数のＭＥＭＳデバイス７０４Ａ、７０４Ｂを支持するウェハ基板７０２を有し、共通の犠牲レイヤ７０６Ｂが、ＭＥＭＳデバイス７０４Ｂをオーバーレイし、別の犠牲レイヤ７０６Ａが、ＭＥＭＳデバイス７０４Ａの１つまたは複数をオーバーレイする。さらに、一態様では、共通の保護キャップレイヤ７０８Ｂが、共通の犠牲レイヤ７０６Ｂをオーバーレイし、別の保護キャップレイヤ７０８Ａが、他の犠牲レイヤ７０６Ａをオーバーレイする。加えて、少なくとも１つのはんだバンプシール促進構造７１０Ｂが、共通の保護キャップレイヤ７０８Ｂを貫通して、その下層の共通の犠牲レイヤ７０６Ｂまで、対応するリリースホール７１２Ｂに対して位置合わせされて、共通の保護キャップレイヤ７０８Ｂの露出された面上に形成される。同様に、少なくとも１つのはんだバンプシール促進構造７１０Ａが、保護キャップレイヤ７０８Ａを貫通して、その下層の他の犠牲レイヤ７０６Ａまで、対応するリリースホール７１２Ａに対して位置合わせされて、共通の保護キャップレイヤ７０８Ｂの露出された面上に形成される。
【００８７】
[00102]図７Ｂは、少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、共通の犠牲レイヤ７０６Ｂを除去し、チャンバまたは空洞（void）７１４Ｂを残す、リリースホール７１２Ｂを介するリリーシング操作から獲得される、ＭＥＭＳデバイス７０４Ｂを覆ってポーテッドはんだシール可能な共通保護キャップ７５２Ｂを有する、１つの例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳ構造７５０を示す、図７Ａと同じ投影からの断面図である。例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳ構造７５０は、他の犠牲レイヤ７０６Ａを除去し、チャンバまたは空洞７１４Ａを残す、リリースホール７１２Ａを介するリリーシング操作から獲得される、少なくとも１つのＭＥＭＳデバイス７０４Ａを覆ってポーテッドはんだシール可能な保護キャップ７５２Ａも有し、例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳ構造７５０は、ポーテッドはんだシール可能な共通保護キャップ７５２Ｂを製造したリリーシングと同時に形成される。
【００８８】
[00103]図７Ｃは、少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび関連する装置における、チャンバ７１７Ｂだけ間隔を空けて、ＭＥＭＳデバイス７０４Ｂを覆って、気密シールされた共通の保護キャップ７６２Ｂが、リリースホール７１２Ｂを気密シールするはんだバンプ７１６Ｂによって形成され、他のＭＥＭＳデバイス７０４Ａの少なくとも１つを覆って、その上方にチャンバ７１７Ａだけ間隔を空けて配置された、別個のはんだ気密シールされた保護キャップ７６２Ａが、リリースホール７１２Ａを気密シールするはんだバンプ７１６Ａによって形成された、例示的なインプロセスウェハレベルのＭＥＭＳ構造７６０の、図７Ｂと同じ投影からの断面図である。
【００８９】
[00104]図７Ｄは、図７ＣのインプロセスＭＥＭＳ構造７６０に対する単体化プロセスから獲得された、単体化された気密シールされたＭＥＭＳデバイス７１８、７２０の、図７Ｃと同じ投影からの断面図である。
【００９０】
[00105]図８は、少なくとも１つの例示的な実施形態による例示的なプロセスおよび構造における、インプロセスＭＥＭＳ構造をオーバーレイする保護キャップレイヤ上の例示的なはんだバンプ促進構造の、図７Ｂの投影８−８からの上面図である。保護キャップに構造的剛性を提供するアンカーエリア７０１が、共通の保護キャップを有する複数のＭＥＭＳデバイス７０４Ｂ上に示されている。
【００９１】
[00116]図９は、例示的な一実施形態による、１つの例示的なウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密シーリングプロセス９００の論理フロー図を示している。図９を参照すると、１つの例示的なウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密シーリングプロセス９００では、９０２において、たとえば、図１Ａ〜図１Ｂの例示的なＭＥＭＳウェハ基板１０２など、ＭＥＭＳ支持基板が提供され、次いで、ＭＥＭＳデバイス製作９０４において、ＭＥＭＳ支持基板上に、複数のＭＥＭＳデバイスが製作され得る。図１Ａ、図１Ｂ、および図９を一緒に参照すると、例示的なＭＥＭＳデバイス製作９０４は、ウェハ基板１０２上に形成されたＭＥＭＳデバイス１０４であり得る。例示的なウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密シーリングプロセス９００は、次いで、犠牲レイヤを堆積し、９０４において形成されたＭＥＭＳデバイスを覆って犠牲レイヤを一時キャップに形成するために、９０６に進む。図９、図２Ａ、および図２Ｂを一緒に参照すると、犠牲レイヤを堆積し、ＭＥＭＳデバイスを覆って犠牲レイヤを一時キャップに形成する、１つの例９０６は、複数の一時キャップ２０６Ａを形成する、犠牲レイヤ２０６の形成および単体化リリーフ２０８のエッチングであり得る。図９および図５Ａを一緒に参照すると、犠牲レイヤを堆積し、９０４において形成されたＭＥＭＳデバイスを覆って犠牲レイヤを一時キャップに形成する、別の例９０６は、ＭＥＭＳデバイス１０４のすべてを覆って単一の共通の一時キャップ（すなわち、全体的犠牲レイヤ５０６）を形成するための、単体化リリーフのエッチングを行わない、犠牲レイヤ５０６の形成であり得る。
【００９２】
[00117]図９の参照を続けると、ウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密シーリングプロセス９００による一例では、ＭＥＭＳデバイスを覆って犠牲レイヤを一時キャップに形成する９０６の後、９０８において、一時キャップを覆って保護レイヤが形成され得る。図９および図２Ｃを一緒に参照すると、９０６において形成された一時キャップを覆って保護レイヤを形成する１つの例９０８は、保護キャップ領域２１０Ａを形成する保護キャップレイヤ２１０であり得る。図９および図５Ｂを一緒に参照すると、９０６において形成された一時キャップを覆って保護レイヤを形成する別の例９０８は、共通の保護キャップレイヤ５０８の形成であり得る。本開示を考慮すると、保護レイヤのいくつかの部分またはエリアは、単体化エリアとして、またはアンカーとして使用され得ることが当業者よって理解されよう。
【００９３】
[00118]さらに図９を参照すると、保護レイヤを形成する９０８の後、ウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密シーリングプロセス９００の一例は、９１０に進み、一時キャップに対して位置合わせされた位置に、保護レイヤを貫通するはんだシール可能なリリースホールを形成することができる。図９、図２Ｄ、図２Ｅ、および図３を一緒に参照すると、保護レイヤを貫通するはんだシール可能なリリースホールを形成する１つの例９１０は、保護キャップレイヤ領域２１０Ａの面上における、はんだバンプ促進構造２１４の形成と、それに続く、はんだバンプ促進構造に対して位置合わせされた、はんだシール可能なリリースホール２１６の形成であり得る。図９、図５Ｃ、図５Ｄ、および図６を一緒に参照すると、保護レイヤを貫通するはんだシール可能なリリースホールを形成する別の例９１０は、共通の保護キャップレイヤ５０８上の複数の位置における、はんだバンプシール促進構造５１０の形成と、それに続く、各リリースホール５１２がはんだバンプシール促進構造５１０に対して位置合わせされた、共通の保護キャップレイヤ５０８を貫通する複数のリリースホール５１２の形成であり得る。
【００９４】
[00119]さらに図９を参照すると、９０８において形成された保護レイヤを貫通するはんだシール可能なリリースホールを形成する９１０の後、ウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密シーリングプロセス９００の一例は、９１２に進み、各々がＭＥＭＳデバイスの１つまたは複数を覆う、１つまたは複数のはんだシール可能なポーテッド保護キャップをウェハ基板上に形成するために、９０６において形成された一時キャップを除去するリリーシングを実行することができる。９１２におけるリリーシングの一例は、インプロセスウェハレベルのデバイス２７０を形成する、図２Ｅおよび図２Ｆを参照して説明された、リリーシングである。別の例は、インプロセスウェハレベルのＭＥＭＳデバイス５５０を形成する、図５Ｄおよび図５Ｅを参照して説明された、リリーシングである。一態様では、９１２におけるリリーシングは、９０４において形成された犠牲レイヤを除去するために使用されたのと同じ剥離用の化学薬品を使用する、ＭＥＭＳデバイス１０４または５０４のリリーシング（別々に示されていない）を含むこと、または提供することができる。別の態様では、ＭＥＭＳデバイス１０４または５０４のリリーシング（別々に示されていない）は、９１２において使用される化学薬品と相性がいい別の化学薬品を使用することができる。
【００９５】
[00120]図９の参照を続けると、ウェハ基板上に１つまたは複数のはんだシール可能なポーテッド保護キャップを形成するリリーシング９１２の後、ウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密シーリングプロセス９００の一例は、９１４に進み、ウェハ基板上に１つまたは複数の気密シールされたＭＥＭＳデバイスを形成するために、９１２において形成されたはんだシール可能なポーテッド保護キャップの気密はんだシーリングを実行することができる。１つの例示的な気密はんだシーリング９１４は、図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明された、液体はんだバスへの浸漬によるはんだシーリングであり得る。別の例は、液体はんだバスへの完全浸漬によるシーリングであり得、別の例は、はんだ噴霧とすることができ、はんだがリリースホールを通り抜けて、下層のＭＥＭＳデバイスを汚染することなく、リリースホールをシールするはんだバンプを形成するように、パラメータが選択される。
【００９６】
[00121]図９の参照を続けると、気密はんだシーリング９１２を行う９１４の後、ウェハレベルのＭＥＭＳ製作および気密シーリングプロセス９００の一例は、９１６に進み、気密シールされたデバイスを単体化することができる。
【００９７】
[00122]図１０は、例示的な一実施形態による、１つの例示的なはんだ気密シールされたＭＥＭＳ干渉表示デバイスを有する、１つの例示的な表示デバイス１０００の１つの論理ブロック概略図を示している。示された例示的な表示デバイス１０００は、様々な内部構成要素ばかりでなく、露出した、または部分的に露出した構成要素も支持する筐体（housing）１００２を含む。一態様では、例示的な表示デバイス１０００は、トランシーバ１００８に結合されたアンテナ１００６を有することができる、ネットワークインターフェース１００４を含む。トランシーバ１００８は、プロセッサ１０１０に結合することができ、プロセッサ１０１０は、調整ハードウェア１０１２に結合される。調整ハードウェア１０１２は、信号を調整（たとえば、信号をフィルタリング）するように構成され得、スピーカ１０１４およびマイクロフォン１０１６に結合される。プロセッサ１０１０は、入力デバイス１０１８およびドライバコントローラ１０２０にも結合される。ドライバコントローラ１０２０は、フレームバッファ１０２２およびアレイドライバ１０２４に結合され、そのアレイドライバ１０２４が、今度は、ディスプレイアレイ１０２６に結合される。ディスプレイアレイ１０２６は、１つまたは複数の例示的な実施形態による、例示的なウェハ基板１０２などのＭＥＭＳ支持基板に支持され、たとえば、図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明されたような液体はんだバスシーリングの後、液体はんだバスシールされたポーテッドＭＥＭＳ保護キャップ内にシールされた、上で説明されたＭＥＭＳデバイス１０４、図３Ａおよび図３Ｂに示された図５の例示的なポーテッドパッケージＭＥＭＳデバイスなどの、ＭＥＭＳデバイスとして実施され得る。電源１０３０は、特定の例示的な表示デバイス１０００の設計によって必要とされるすべての構成要素に電力を提供する。
【００９８】
[00123]アンテナ１００６およびトランシーバ１００８を備える、上で説明されたネットワークインターフェース１００４は、表示デバイス１０００が、ネットワーク（図示せず）を介して１つまたは複数のデバイス（図示されず）と通信することを可能にする。プロセッサ１０１０の要件を軽減するために、ネットワークインターフェース１００４も、処理能力を有することができる。アンテナ１００６は、信号を送信および受信するための任意の従来のアンテナであり得、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１０（ａ）、（ｂ）、もしくは（ｇ）を含むＩＥＥＥ８０２．１０規格に従った、および／またはＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）規格に従った、無線周波数（ＲＦ）信号を送信および受信することができる。セルラ電話の場合、アンテナ１００６は、ＣＤＭＡ信号、ＧＳＭ（登録商標）信号、ＡＭＰＳ信号、またはワイヤレスセルフォンネットワーク内で通信するための他の知られた信号を受信するように構成することができる。
【００９９】
[00124]トランシーバ１００８は、プロセッサ１０１０によるさらなる処理のために、アンテナ１００６から受け取った信号を前処理する（pre-process）ように構成され得る。トランシーバ１００８は、例示的な表示デバイス１０００からのアンテナ１００６を介する送信のために、プロセッサ１０１０から受け取った信号を処理することもできる。
【０１００】
[00125]一代替実施形態では、送受信機１００８は、受信機によって置き換えられ得る。また別の代替実施形態では、ネットワークインターフェース１００４は、画像データを記憶し、プロセッサ１０１０に送る、たとえば、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）または他の記憶デバイスなどの、画像ソース（明示的には図示せず）によって置き換えられ得る。
【０１０１】
[00126]プロセッサ１０１０は、例示的な表示デバイス１０１０の動作全般を制御するように構成され得る。プロセッサ１０１０は、ネットワークインターフェース１００４または画像ソースから、上で説明された圧縮画像データなどのデータを受け取り、そのデータを処理して、原画像データ（raw image data）に、または原画像データに容易に処理されるフォーマットにするように構成され得る。プロセッサ１０１０は、次いで、処理されたデータをドライバコントローラ１０２０に、または記憶するためにフレームバッファ１０２２に送る。原データは、画像内の各ロケーションにおける画像特性、たとえば、色、彩度、およびグレースケールレベルを識別する情報を含むことができる。調整ハードウェア１０１２は、たとえば、スピーカ１０１４に信号を送信するための、およびマイクロフォン１０１６から信号を受信するための、増幅器およびフィルタ（図示せず）を含むことができる。調整ハードウェア１０１２は、例示的な表示デバイス１０００内の個別構成要素であり得、またはプロセッサ１０１０もしくは他の構成要素内に組込まれ得る。
【０１０２】
[00127]ドライバコントローラ１０２０は、プロセッサ１０１０によって生成された原画像データを、プロセッサ１０１０から直接的に、またはフレームバッファ１０２２から取得し、その原画像データをアレイドライバ１０２４への高速送信のために再フォーマットするように構成され得る。ドライバコントローラ１０２０は、原画像データを、ディスプレイアレイ１０２６における走査に適した時間順序を有する、ラスタ様の（raster-like）フォーマットを有するデータフローに再フォーマットするように構成され得る。ドライバコントローラ１０２０は、次いで、フォーマットされた情報をアレイドライバ１０２４に送ることができる。ドライバコントローラ１０２０は、スタンドアロンの集積回路（ＩＣ）としてプロセッサ１０１０に関連付けられ得、一態様では、ハードウェアとしてプロセッサ１０１０内に組込まれ得、ソフトウェアとしてプロセッサ１０１０内に組込まれ得、またはハードウェア内でアレイドライバ１０２４と完全に統合され得る。
【０１０３】
[00128]一態様では、アレイドライバ１０２４は、フォーマットされた情報をドライバコントローラ１０２０から受け取り、ビデオデータを、ディスプレイのピクセルのｘ−ｙ行列から来る数百、ときには数千のリード（leads）に毎秒何回も印加される平行な１組の波形に再フォーマットする。一態様では、ドライバコントローラ１０２０は、双安定ディスプレイコントローラ（たとえば、干渉変調器コントローラ）であり得、同様に、アレイドライバ１０２４も、双安定ディスプレイドライバ（たとえば、干渉変調器ディスプレイ）であり得る。一態様では、ドライバコントローラ１０２０は、セルラフォン、腕時計、および他の小面積ディスプレイなど、従来の高度に統合されたシステムにおいて知られているように、アレイドライバ１０２４と統合され得る。
【０１０４】
[00129]入力デバイス１０１８は、ユーザが例示的な表示デバイス１０００の動作を制御することを可能にし、たとえば、ＱＷＥＲＴＹキーボードもしくは電話キーパッドなどのキーパッド、ボタン、スイッチ、接触感知スクリーン、または圧力もしくは熱感知膜であり得る。一態様では、マイクロフォン１０１６は、例示的な表示デバイス１０００の動作を制御するための音声コマンドをユーザから受け取るための、例示的なプロセッサ１０１０のための入力デバイスである。
【０１０５】
[00130]電源１０３０は、当技術分野においてよく知られているような、様々なエネルギー記憶デバイスを含むことができる。たとえば、電源１０３０は、ニッケル−カドミウム電池またはリチウムイオン電池などの、再充電可能なバッテリとすることができる。一態様では、電源１０３０は、再生可能エネルギー源、コンデンサ、またはプラスチック太陽電池および太陽電池塗料を含むソーラーセルであり得る。別の態様では、電源１０３０は、壁面コンセントから電力を受け取るように構成され得る。
【０１０６】
[00131]いくつかの実施形態では、上で説明されたように、電子ディスプレイシステム内のいくつかの場所に配置され得るドライバコントローラ内に、制御プログラマビリティ（control programmability）が存在する。いくつかの実施形態では、アレイドライバ１０２４内に、制御プログラマビリティが存在する。上で説明された最適化は、任意の数のハードウェア構成要素および／またはソフトウェア構成要素において、様々な構成で実施され得ることが当業者には理解されよう。
【０１０７】
[00132]当業者は、様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して、情報および信号が表され得ることを理解されよう。たとえば、上述の説明の全体にわたって言及されることがあるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁気粒子、光学場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表され得る。
【０１０８】
[00133]さらに、当業者は、本明細書で開示された実施形態に関連して説明された、様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子的ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実施され得ることを理解されよう。ハードウェアとソフトウェアのこの交換可能性を明らかに示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、上では一般にそれらの機能に関して説明された。そのような機能がハードウェアとして実施されるのか、それともソフトウェアとして実施されるのかは、特定の応用例、およびシステム全体に課される設計制約に依存する。当業者は、説明された機能を特定の応用例ごとに様々な方法で実施し得るが、そのような実施の決定は、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。
【０１０９】
[00134]本明細書で開示された実施形態に関連して説明された、方法、シーケンス、および／またはアルゴリズムは、ハードウェアで直接的に、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、または２つの組合せで具体化され得る。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られた他の任意の形態の記憶媒体内に存在することができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替として、記憶媒体は、プロセッサに統合され得る。
【０１１０】
[00135]上述の開示は、本発明の例示的な実施形態を示しているが、添付の特許請求の範囲によって定められる本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書において、様々な変更および修正が行われ得ることが留意されるべきである。本明細書で説明される本発明の実施形態による、方法クレームの機能、ステップ、および／またはアクションは、いずれか特定の順序で実行される必要はない。さらに、本発明の要素は、単数形で説明され得、または特許請求され得るが、明示的に単数形に限定する旨が述べられない限り、複数形も企図される。
【図１Ａ】
2014533438.tif 000003
【図１Ｂ】
2014533438.tif 000004
【図２Ａ】
2014533438.tif 000005
【図２Ｂ】
2014533438.tif 000006
【図２Ｃ】
2014533438.tif 000007
【図２Ｄ】
2014533438.tif 000008
【図２Ｅ】
2014533438.tif 000009
【図２Ｆ】
2014533438.tif 000010
【図２Ｇ】
2014533438.tif 000011
【図２Ｈ】
2014533438.tif 000012
【図３】
2014533438.tif 000013
【図４Ａ】
2014533438.tif 000014
【図４Ｂ】
2014533438.tif 000015
【図４Ｃ】
2014533438.tif 000016
【図５Ａ】
2014533438.tif 000017
【図５Ｂ】
2014533438.tif 000018
【図５Ｃ】
2014533438.tif 000019
【図５Ｄ】
2014533438.tif 000020
【図５Ｅ】
2014533438.tif 000021
【図５Ｆ】
2014533438.tif 000022
【図６】
2014533438.tif 000023
【図７Ａ】
2014533438.tif 000024
【図７Ｂ】
2014533438.tif 000025
【図７Ｃ】
2014533438.tif 000026
【図７Ｄ】
2014533438.tif 000027
【図８】
2014533438.tif 000028
【図９】
2014533438.tif 000029
【図１０】
2014533438.tif 000030
【国際調査報告】
2014533438.tif 000031
2014533438.tif 000032