JP2001068580A - ウエハパッケージの製造方法 - Google Patents

ウエハパッケージの製造方法

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JP2001068580A JP2000222127A JP2000222127A JP2001068580A JP 2001068580 A JP2001068580 A JP 2001068580A JP 2000222127 A JP2000222127 A JP 2000222127A JP 2000222127 A JP2000222127 A JP 2000222127A JP 2001068580 A JP2001068580 A JP 2001068580A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 封止部材中に電気接続を通すことなくウエハ
レベルパッケージの気密封止に高い信頼性を保証し、ウ
エハを以前可能であったよりも薄くすることを可能とす
るウエハパッケージの製造方法を提供する。 【解決手段】 マイクロデバイス１４がベースウエハ１
２上のボンディングパッド１６、１８に接続しているマ
イクロキャップ・ウエハレベルパッケージとし、マイク
ロデバイス１４を利用する装置の導体が接続できるよう
に、マイクロキャップ２４はウエル２６、２８がパッケ
ージ内ではあるが気密封止の外にあるボンディングパッ
ド１６、１８へと通じるスルーホールになるまで、予め
決められた深さの下まで薄く削ることとした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はウエハレベルのパッ
ケージング技術に関するものであり、より具体的には半
導体のウエハパッケージの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスをパッケージングするた
めに数多くのウエハ対ウエハボンディング技術が現在利
用されている。利用されている技術の中には、シリコン
対ガラス陽極ボンディングやシリコン対シリコン融着ボ
ンディング、そして中間材料を実際のボンディング媒体
として利用したウエハ対ウエハボンディングが含まれ
る。このような中間材料には二酸化珪素や金、インジウ
ム、アルミニウム等の軟質金属が含まれ、これらは電気
的、熱的及び／又は圧接技術を利用してボンディングさ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これら全ての技術には
様々な問題がある。ガラスウエハをシリコンウエハに陽
極ボンディングする場合は高電圧を使用するが、これが
シリコンウエハ上の電子回路に悪影響を及ぼす可能性が
ある。同様にシリコン対シリコンボンディングもまた、
非常に高い電圧及び高温で実施しなければならない。こ
れら技術のいずれも、ボンディングに要する温度よりも
低い融点を持つ金属を溶かしてしまう可能性があり、し
たがって、シリコンウエハ上の半導体デバイスが特定の
種類のものである場合には利用できない。ガラスフリッ
ト等のような材料は相対的に大きいボンディング面積を
要し、この結果ダイサイズが大きくなって一枚のウエハ
上に作成できるデバイスの数が限定されてしまう。さら
にこれらの技術の中にはパッケージングされたデバイス
の気密封止に信頼性を保証することができないものもあ
る。
【０００４】このようなパッケージング方法の一例はＫ
ｏｎｇ等による米国特許第５，４４８，０１４号に記載
されている。しかしながら、Ｋｏｎｇ等の方法において
は、２枚のウエハ間の距離を調節するために多層のスタ
ンドオフが必要とされる。加えて、ウエハ各々に異なる
材料を利用するという開示の方法では、開示のとおりに
熱を用いてパッケージを製作すると材料の異なる熱膨張
係数によって悪い結果が生じる可能性がある。
【０００５】半導体上、又は半導体中のマイクロデバイ
スを非電気的に低温で気密封止することができる相対的
に単純なプロセスが長い間求められて来た。さらに、標
準的又は標準に近いプロセスであって、一般的な半導体
研究施設や製造施設において現在利用されているプロセ
スを利用した方法が求められている。
【０００６】さらに、既存の方法ではエポキシやグロメ
ット、即ち封止リングをワイヤ周囲のスルーホールに使
用することなくウエハパッケージ自体に電気導体を貫通
させることができるウエハ対ウエハ封止が提供されなか
ったため、過去においてはパッケージングされたデバイ
スへの電気接触を得ることは困難であった。以前の封止
技術は、非常に小さく扱いにくいことに加え、封止中の
配線導体の屈曲により封止が開き、リークを生じる可能
性もあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、マイクロデバ
イスがベースウエハ上のボンディングパッドに接続して
いるマイクロキャップ・ウエハレベルパッケージを提供
するものである。ベースウエハ上の周縁パッドはボンデ
ィングパッド及びマイクロデバイスを取り囲んでいる。
キャップウエハの上にはガスケットが形成されている。
ボンディングパッド・ガスケットはボンディングパッド
の周縁に整合し、周縁パッド・ガスケットはベースウエ
ハ上の周縁パッドに整合する。キャップウエハ中にはボ
ンディングパッド・ガスケットの周界内に予め決められ
た深さにウエル（ｗｅｌｌ）が形成されている。そのキ
ャップウエハはベースウエハ上に配置され、ガスケット
がパッドにボンディングされてボンディングパッド・ガ
スケットと周縁パッド・ガスケットとの間に気密封止容
量が形成されている。キャップウエハは薄く削られ、
「マイクロキャップ」が形成される。マイクロデバイス
を利用する装置の導体が接続できるように、マイクロキ
ャップはウエルがパッケージ内ではあるが気密封止の外
にあるボンディングパッドへと通じるスルーホールにな
るまで、基本的に予め決められた深さの下まで薄く削ら
れる。この構成により、封止部材中に電気接続を通すこ
となくウエハレベルパッケージの気密封止に高い信頼性
が保証されるのである。さらにこのプロセスによれば、
マイクロキャップは原位置のままで形成されるので壊れ
やすいマイクロキャップをアセンブリ中に取り上げて扱
うことが無いためにウエハを以前可能であったよりも薄
くすることが可能になる。
【０００８】本発明は、半導体デバイスを気密封止しつ
つウエハの一方を通じて電気的又は熱的接続を提供する
ウエハレベルのチップスケールパッケージ中に電気的又
は機械的デバイスを設けるものである。
【０００９】本発明はさらに、パッケージ自体を封止す
るウエハを介してデバイスへの電気接続を作ることが可
能のウエハレベル・チップスケールパッケージ中にデバ
イスを設けるものである。
【００１０】本発明はさらに、デバイスへの電気接続
を、デバイスの封止と同時に別個に封止されるボンディ
ングパッドへと通じるキャップウエハ中の開口を通じて
作ることができるウエハレベル・チップスケールパッケ
ージ中にデバイスを設けるものである。
【００１１】本発明はさらに、ウエハレベルで気密封止
を行う低温バッチプロセスを採用し、ベースウエハ上の
標準的ボンディングパッドへの電気接続が可能なウエハ
レベル・チップスケールパッケージング技術を提供する
ものである。
【００１２】本発明はさらに、高電圧又は高温を要さず
に半導体デバイスの気密封止を行う相対的に単純なプロ
セスを提供するものである。
【００１３】本発明はさらに、代表的な半導体研究施設
又は製造施設で採用される標準的プロセスや装置、又は
それに近いプロセスステップ及び装置を用いてウエハパ
ッケージを製造する方法を提供するものである。
【００１４】本発明の上記及び更なる利点は、添付図と
共に以下の詳細説明を読むことにより、当業者に明らか
となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】まず、図１を参照すると、マイク
ロキャップ・ウエハレベルパッケージ１０の断面図が示
されている。マイクロキャップ・ウエハレベルパッケー
ジ１０は、例えば集積回路等の能動素子又はセンサなど
の受動素子であるマイクロデバイス１４が結合したベー
スウエハ１２を含む。導電性リード線（図示せず）によ
りマイクロデバイス１４に接続するボンディングパッド
１６、１８は、ベースウエハ１２にも結合している。ベ
ースウエハ１２の周縁には、ボンディングパッド１６、
１８と同時に形成することができる周縁パッド２０が設
けられている。
【００１６】キャップウエハ２４とベースウエハ１２上
の周縁パッド２０との間には周縁パッド封止部材、即ち
ガスケット２２が設けられており、これが周縁パッド２
０へと冷間圧接ボンディングされることによりマイクロ
デバイス１４の周囲に気密封止容量２５が作られてい
る。キャップウエハ２４は電子的に非導電性材料又は単
結晶シリコン等の高抵抗半導体材料から作ることができ
る。しかしながら、熱膨張係数の不整合に起因する問題
を回避するためにベースウエハ１２及びキャップウエハ
２４はいずれも同じ半導体材料から作成されていること
が望ましい。
【００１７】キャップウエハ２４はその中にスルーホー
ル２６及び２８を有し、これによりそれぞれボンディン
グパッド１６及び１８へのアクセスが得られている。ス
ルーホール２６、２８は径が１０〜５００μｍであり、
従来型のワイヤボンディングツールを通すことができる
ようになっている。ボンディングワイヤ３０、３２のよ
うな導体をそれぞれボンディングパッド１６、１８へと
ボンディングしてマイクロデバイス１４への電気接続を
作ることが可能である。ボンディングパッド封止部材、
即ちガスケット３４、３６はボンディングパッド１６、
１８それぞれの周縁にボンディングされ、ガスケット２
２は周縁パッド２０へとボンディングされ、これにより
気密封止容量２５が形成される。気密封止容量２５はマ
イクロデバイス１４及びボンディングパッド・ガスケッ
ト３４、３６を包含するものである。また、マイクロデ
バイス１４とボンディングパッド１６、１８との電気接
続（図示せず）は気密封止容量２５内にあり、いずれの
ガスケットも通過していない。
【００１８】図示の実施例においては、ボンディングパ
ッド１６、１８、ガスケット２２、３４、３６及び周縁
パッド２０は金で形成される。しかしながら、本発明の
範囲から離れることなく他の材料を利用することも可能
である。例えば、シリコン、インジウム、アルミニウ
ム、銅、銀、これらの合金及びこれらの化合物等のよう
に相互にボンディングすることが可能の他の材料を利用
することもできる。
【００１９】次に、図２〜図７を見ると、図１に示した
マイクロキャップ・ウエハレベルパッケージ１０の製造
プロセスが示されている。以下の説明において、異なる
図の中でも同様の部品には全て同じ定義及び同じ符号が
適用されるものとする。
【００２０】図２はキャップウエハ２４を示す図であ
る。スパッタリング又は蒸着等のプロセスを通じて導電
性シード層４８がキャップウエハ２４のウエル側の面全
体に形成される。この実施例においては、シード層４８
は金である。金は、最初に非常に薄い接着層（図示せ
ず）をスパッタリングした後に成膜される。接着層はシ
ード層４８及びキャップウエハ２４への接着性の良好な
材料から成る。最良の態様においては、シード層４８が
金、キャップウエハ２４がシリコンである場合、接着層
はクロム、ニッケルクロム、チタン又はそれらの合金等
の金属から成る。その後、金が接着層の上にスパッタリ
ングによって堆積される。金の厚さは、例えば２０００
〜３０００Åである。接着層が使用されるのは、金自体
ではシリコンに対して直接的に良好な接着が得られない
ためである。しかしながら、両層とも通常は従来の製造
装置を利用して単一のスパッタリング又は蒸着処理にお
いて設けられる。
【００２１】フォトレジスト層５０が塗布され、従来の
フォトリソグラフィープロセスにより露光、現像され
て、ガスケット２２、３４、３６の形状を画定するパタ
ーン開口５２が作成される。ガスケット２２、３４、３
６形成用のパターン作成には厚膜フォトレジスト・リソ
グラフィーを行うことが望ましい。標準的なフォトレジ
ストでは形成される層が相対的に薄くなるため、より粘
度の高い厚いフォトレジスト層５０が必要である。必要
に応じて厚いフォトレジスト層５０を多層にして使用す
る。ガスケット２２、３４、３６をパターニングするた
めに用いるフォトレジストの厚さは、少なくともガスケ
ット２２、３４、３６の最終厚分はなければならない。
【００２２】図３はシード層４８を電極として利用して
電気メッキ処理を行った後のキャップウエハ２４を示し
たものである。ガスケットの導電性材料をフォトレジス
ト層５０の開口５２中、導電性のシード層４８上に堆積
する。その後フォトレジスト層５０を従来のフォトレジ
スト剥離技術を利用して除去する。
【００２３】図４においては、以前にはフォトレジスト
層５０の下にあった残りのシード層４８を従来のエッチ
ングプロセスによりエッチング除去する。ガスケット２
２、３４、３６は除去されるシード層４８の厚み分、高
さが低くなる。もう１枚の厚いフォトレジスト層５４を
形成し、ガスケット２２、３４、３６を覆う。厚膜フォ
トレジスト・フォトリソグラフィーを利用してフォトレ
ジスト層５４をパターニング及び現像し、キャップウエ
ハ２４中のウエルをエッチングする領域を露出させる。
【００２４】図５はエッチングされ、フォトレジスト層
５４が除去された後のキャップウエハ２４を示す図であ
る。キャップウエハ２４の当初の厚みは、説明の便宜上
２００μｍを超えるものとする。その後キャップウエハ
２４をエッチングしてウエル５６、５８を形成するが、
これらの深さも説明の便宜上約１００μｍとする。ウエ
ル５６、５８の形成にはドライエッチ等の従来のエッチ
ングプロセスを利用することができる。そのようなドラ
イエッチプロセスの１つには、シリコンのディープエッ
チングにおいて高アスペクト比のチャネル及びバイアを
エッチング形成するために利用されるプラズマエッチプ
ロセスがあげられる。このプロセスでは、エッチングプ
ロセスとエッチングを施した壁にポリマーを堆積するプ
ロセスとを交互に行うことで、アンダーカットを最低限
に抑制する方法がとられている。このプロセスによれ
ば、非常に深いエッチングがわずかなアンダーカットを
生じただけで得られる。この目的はウエル５６、５８の
深さが加工後のキャップウエハ２４の最終厚を越える深
さとなるように、十分に深くエッチングするところにあ
る。キャップウエハ２４の最終厚が１００μｍ未満であ
る場合、ウエル５６、５８の深さは１００μｍ以上なけ
ればならない。
【００２５】図６においては、キャップウエハ２４は裏
返されてベースウエハ１２に整合させた状態にある。ベ
ースウエハ１２には従来の製造プロセスを利用してボン
ディングパッド１６、１８及び周縁パッド２０が設けら
れている。簡単に述べると、ベースウエハ１２上に接着
層（図示せず）を成膜し、スパッタリング又は蒸着によ
り導電性材料を堆積させる。フォトリソグラフィーによ
ってパターニングを行い、不要の導電性材料をエッチン
グ除去、そしてフォトレジストを除去する。他の手法に
おいては、フォトリソグラフィーと接着層及び導電性材
料層の形成を行い、その後フォトレジストと不要の導電
性材料を除去してボンディングパッド１６、１８及び周
縁パッド２０を形成する。チャネル、即ちワイヤ（図示
せず）によりベースウエハ１２上のマイクロデバイス１
４をボンディングパッド１６、１８へと電気的に接続す
る。ガスケット３４及び３６は、ベースウエハ１２上の
ボンディングパッド１６及び１８に、ボンディングパッ
ド１６、１８の周縁にてそれぞれ接触し、ガスケット２
２は周縁パッド２０と接触する。ボンディングワイヤ３
０、３２を図１に示したようにボンディングするために
十分な領域が各ガスケット３４、３６内に作られるよう
に、ガスケット３４、３６はそれぞれ対応するボンディ
ングパッド１６、１８の周縁に実質的に整合するように
構成されている。
【００２６】その後ベースウエハ１２及びキャップウエ
ハ２４は位置合わせされ、３５０℃以下の温度下で冷間
圧接が生じるまで圧接される。ガスケット３４、３６は
それらに対応するボンディングパッド１６、１８に融着
し、同様にガスケット２２も周縁パッド２０に融着す
る。これにより完全に気密封止された容量２５がマイク
ロデバイス１４に提供される。
【００２７】図７においては、気密封止が作られた後に
従来のウエハ研削又はラッピング及び研磨技術によりキ
ャップウエハ２４が薄く削られ、ウエル５６、５８がス
ルーホール２６、２８になった状態にある。スルーホー
ル２６、２８はマイクロキャップ２４を貫通して伸びて
いる。こうしてマイクロキャップ・ウエハレベルパッケ
ージ１０は、マイクロデバイスを利用する装置（図示せ
ず）へと接続することができるようになる。電気接触
は、ボールボンディング又はウェッジボンディング等の
従来のボンディング技術を使ってボンディングワイヤ３
０、３２をボンディングすることにより、ベースウエハ
１２上のボンディングパッド１６、１８へと作られる。
このことには、ボンディングにより生じる力が相対的に
厚いベースウエハ１２へと印加されるという利点が含ま
れる。
【００２８】次に図８〜図１０を参照すると、ここには
図１に示したマイクロキャップ・ウエハレベルパッケー
ジ１０を他の態様の方法で製造した場合における様々な
段階が示されている。
【００２９】図８では、キャップウエハ２４に従来のフ
ォトリソグラフィー技術を用いてウエル５６、５８がパ
ターニングされる。ここでも説明の便宜上、キャップウ
エハ２４の当初の厚さが２００μｍを超えているものと
する。次にキャップウエハ２４にウエル５６、５８がエ
ッチングされるが、ウエルの深さも説明の便宜上、約１
００μｍとする。ウエル５６、５８の形成には、以前に
も説明したような従来のエッチングプロセスを利用する
ことができる。ここでも目的はウエル５６、５８の深さ
が加工後のキャップウエハ２４の最終厚を越える深さと
なるように、十分に深くエッチングするところにある。
ウエル５６、５８の深さが１００μｍであった場合、最
終的な厚さまで加工した時点でウエル５６、５８がスル
ーホールを形成することになるようにキャップウエハ２
４の最終厚は１００μｍ未満でなければならない。
【００３０】図９においては、スパッタリング等のプロ
セスによりシード層４８がキャップウエハ２４全体及び
ウエル５６、５８中に形成される。シード層４８が金か
ら成る場合、最初に非常に薄い接着層（図示せず）をス
パッタリングした後にシード層４８が堆積される。ここ
でも接着層は、クロム、ニッケルクロム、チタン又は他
の金属等のように、シリコンであるキャップウエハ２４
及び金であるガスケット材料への接着性が良好な金属か
ら形成される。その後接着層の上からスパッタリングに
より金が堆積される。この金の厚さは、例えば２０００
〜３０００Åである。通常は、両層とも従来の製造装置
を利用して単一のスパッタリング処理により形成され
る。
【００３１】フォトレジスト層５０もまた、従来のフォ
トリソグラフィープロセスで形成、露光及び現像され、
ガスケット２２、３４、３６の形状を画定するパターン
開口５２が作られる。ガスケット２２、３４、３６形成
用のパターンの作成には、厚膜フォトレジスト・リソグ
ラフィーを利用することが望ましい。ガスケット２２、
３４、３６をパターニングするために用いるフォトレジ
ストは、少なくともガスケット２２、３４、３６の最終
厚分の高さを持っていなければならない。さらに、厚膜
フォトレジスト間に気泡が生じないように、ウエル５
６、６８を埋めるために用いる層の数はできる限り少な
くしなければならない。フォトレジストの厚さをキャッ
プウエハ２４表面上でより均等にするために、厚膜フォ
トレジストを多層としても良い。
【００３２】図１０は、シード層４８を電極として利用
して電気メッキを施した後のキャップウエハ２４を示す
図である。ガスケット２２、３４、３６の導電性材料
は、開口５２中にフォトレジスト層５０を通して露出し
た導電性のシード層４８上に堆積される。その後フォト
レジスト層５０は従来のフォトレジスト剥離技術により
除去される。
【００３３】このようにしてキャップウエハ２４を図６
に示したように裏返してベースウエハ１２へとボンディ
ングすることができるようになり、その後は同様のプロ
セスが実施される。
【００３４】次に図１１を参照するが、ここにはキャッ
プウエハ６２が、ベースウエハ１２上にある相対的に丈
高、即ち厚いマイクロデバイス６４を収容できるように
エッチングされているマイクロキャップ・ウエハレベル
パッケージ６０が描かれている。キャップウエハ６２及
びマイクロデバイス６４間の間隙は、キャップウエハ６
２のマイクロデバイス６４直上部分をエッチングする等
で凹部６６を画定するためのプロセスを追加することに
より調節することができる。相対的に丈高のマイクロデ
バイス、又は可能な限り小さなパッケージに封止しなけ
ればならないマイクロデバイスを収容するための追加エ
ッチングには、従来のドライエッチングプロセスを利用
することが可能である。したがって、キャップウエハ６
２を薄く加工する処理は、凹部６６近くまで実施される
ことになる。さらにこれによってガスケット２２、３
４、３６をマイクロデバイス６４の厚さよりも短くする
ことができ、この結果、金等の材料の使用量が削減さ
れ、従来のフォトレジストのリソグラフィープロセスを
採用することができるようになる。
【００３５】次に図１２を見ると、キャップウエハ７２
及びベースウエハ７４を有するマイクロキャップ・ウエ
ハレベルパッケージ７０が示されている。ウエハはシリ
コン製であるため、これらに従来の半導体製造プロセス
を用いてキャップウエハ７２及び／又はベースウエハ７
４中にそれぞれ集積回路７６、７８を形成することは容
易である。ガスケット３４、３６は導電性材料から成る
ため、導電性のシード層の一部を残すことにより、又は
キャップウエハ７２上にポリシリコンのチャネルを形成
することにより、これらを介して集積回路７６をボンデ
ィングパッド１６、１８へと電気的に接続することは容
易にできる。ベースウエハ７４中の集積回路７８は、マ
イクロデバイス１４と同様の方法で接続可能である。
【００３６】キャップウエハ２４とマイクロデバイス１
４との間には間隙を示した。本発明はデバイスを収容す
るためにそのような間隙が必要であるかないかにかかわ
らず利用可能である。例えば、センサ又はフィルタ等を
含むアプリケーションの幾つかにおいては、デバイスを
適正に作動させるためにはデバイス上に空間が必要であ
る。同様に、加速計やプレッシャセンサ等、自由に動け
ることを必要とする機械装置や可動部品をデバイスが含
む場合は間隙が必要である。また、例えば集積回路デバ
イスの場合、この間隙は必要無い。間隙の距離は、ガス
ケットのめっきの高さと、キャップウエハ２４及びベー
スウエハ１２を結合する際のガスケットの圧迫による印
加圧力との組み合わせにより調整することが可能であ
り、したがって、多層ガスケットの必要性は無い。
【００３７】本発明はウエハレベルでのパッケージング
を必要とするあらゆる状況に適用可能である。本発明
は、集積回路、フィルタ、プレッシャセンサ、加速計、
多種にわたる機械的熱量計、及びその他のデバイスのパ
ッケージングに利用することができる。
【００３８】本発明を、個々のマイクロキャップ・ウエ
ハレベルパッケージを例に取って図示及び説明したが、
説明した方法によれば同時に複数のマイクロキャップ・
ウエハレベルパッケージのウエハレベルでの製造が可能
であることは当業者に明らかである。説明したプロセス
は所定のウエハ上にあるマイクロデバイス全てに対して
適用可能である。パッケージングされたデバイスは、従
来の方法で切断、即ちダイシングすることができ、気密
にパッケージングされた個々のデバイスが提供される。
【００３９】また、本発明は最良の実施態様である特定
の実施例に基づいて説明したが、上述の説明に照らし、
数多くの変更及び改変が当業者に明らかであることは言
うまでもない。したがって、添付請求項に示す本発明の
範囲は、そのような変更及び改変を全て含むことを意図
したものである。本明細書の記載事項及び添付図に示し
た内容は全て説明目的のものであり、限定的な意味は持
たないものと解釈される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法で得られるマイクロキャ
ップ・ウエハレベルパッケージの断面図である。
【図２】本発明のマイクロキャップ・ウエハレベルパッ
ケージの製造プロセスを示す図である。
【図３】本発明のマイクロキャップ・ウエハレベルパッ
ケージの製造プロセスを示す図である。
【図４】本発明のマイクロキャップ・ウエハレベルパッ
ケージの製造プロセスを示す図である。
【図５】本発明のマイクロキャップ・ウエハレベルパッ
ケージの製造プロセスを示す図である。
【図６】本発明のマイクロキャップ・ウエハレベルパッ
ケージの製造プロセスを示す図である。
【図７】本発明のマイクロキャップ・ウエハレベルパッ
ケージの製造プロセスを示す図である。
【図８】本発明のマイクロキャップ・ウエハレベルパッ
ケージの他の製造方法を示す図である。
【図９】本発明のマイクロキャップ・ウエハレベルパッ
ケージの他の製造方法を示す図である。
【図１０】本発明のマイクロキャップ・ウエハレベルパ
ッケージの他の製造方法を示す図である。
【図１１】大型の半導体デバイスを収容するために他の
方法で加工した本発明のマイクロキャップ・ウエハレベ
ルパッケージを示す図である。
【図１２】一体型集積回路の他の配置を示す、本発明の
マイクロキャップ・ウエハレベルパッケージの図であ
る。
【符号の説明】
１２ 第一のウエハ（ベースウエハ） １４ マイクロデバイス １６ ボンディングパッド ２０ 周縁パッド ２２ 第二の封止部材（周縁パッド・ガスケット） ２４ 第二のウエハ（キャップウエハ） ２５ 気密封止容量 ３４ 第一の封止部材（ボンディングパッド・ガスケッ
ト） ４８ シード層 ５０ フォトレジスト ５４ フォトレジスト ５６ ウエル ６６ 凹部 ７２ 第一のウエハ ７４ 第二のウエハ ７６、７８ ウエハ中に形成したマイクロデバイス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 25/18 (71)出願人 399117121 395 Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐ ａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 トレイシー・イー・ベル アメリカ合衆国カリフォルニア州95008, キャンプベル， ダブリュ・リンコン・ アベニュー 195， ＃４ (72)発明者 フランク・エス・ギーフェイ アメリカ合衆国カリフォルニア州95014, カッパーティーノ， サンダーランド・ ドライブ 7961 (72)発明者 ヨゲシュ・エム・デサイ アメリカ合衆国カリフォルニア州95132, サン・ジョゼ， メドウゲート・ウェ イ， 2202

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一のウエハ、第二のウエハ及びマイク
    ロデバイスを設けるステップと、前記第一のウエハ上に
    ボンディングパッドと前記ボンディングパッドを取り囲
    む周縁パッドとを形成するステップと、前記第二のウエ
    ハ上に、前記ボンディングパッドの周縁と実質的に整合
    する第一の封止部材、及び前記第一の封止部材を取り囲
    み、前記周縁パッドと整合する第二の封止部材を形成す
    るステップと、前記第二のウエハ中にウエルを形成する
    ステップと、前記第一及び第二のウエハを合わせ、前記
    第一及び第二の封止部材を使ってボンディングし、前記
    ボンディングと前記周縁パッドを利用して間に気密封止
    容量を形成するステップであって、前記ウエルが前記ボ
    ンディングパッド上に来るように前記第二のウエハを配
    置することができ、前記マイクロデバイスが前記封止部
    材の間の前記気密封止容量中にあるステップと、そし
    て、 前記第二のウエハの一部を除去することにより前記ウエ
    ルを前記第二のウエハ中のスルーホールとするステップ
    であって、前記スルーホールを前記第一のウエハ上のボ
    ンディングパッドへと通じさせたステップとを含むウエ
    ハパッケージの製造方法。
  2. 【請求項２】 前記第一及び第二の封止部材を形成する
    ステップが、前記第二のウエハ上にシード層を形成する
    ステップと、前記シード層を加工してその上に封止パタ
    ーンのフォトレジストを残すステップと、 前記封止パターンのフォトレジストを利用して前記封止
    部材を前記シード層上へと堆積させるステップと、前記
    封止パターンのフォトレジストを除去するステップと、
    そして、その前には前記封止パターンのフォトレジスト
    下にあったシード層部分を除去するステップとを含む請
    求項１に記載のウエハパッケージの製造方法。
  3. 【請求項３】 前記第二のウエハ中に前記ウエルを形成
    するステップが、前記第二のウエハを加工してその上に
    ウエルパターンのフォトレジストを残すステップと、前
    記ウエルパターンのフォトレジストを利用して、前記第
    二のウエハ中に予め決められた深さのウエルを形成する
    ステップと、そして、前記ウエルパターンのフォトレジ
    ストを除去するステップとを含む請求項１に記載のウエ
    ハパッケージの製造方法。
  4. 【請求項４】 ボンディングが低温下で圧縮荷重をかけ
    て実施され、これにより前記第一の封止部材が前記ボン
    ディングパッドへと冷間圧接され、前記第二の封止部材
    が前記周縁パッドへと冷間圧接される請求項１に記載の
    ウエハパッケージの製造方法。
  5. 【請求項５】 前記ウエハパッケージをマイクロデバイ
    ス使用装置中に配置するステップと、そして、 前記マイクロデバイス使用装置と前記第一のウエハ上に
    あるボンディングパッドとを接続するステップを含む請
    求項１に記載のウエハパッケージの製造方法。
  6. 【請求項６】 前記ウエハの一方に凹部を画定し、これ
    により丈高のマイクロデバイスを収容できるようにする
    ステップを含む請求項１に記載のウエハパッケージの製
    造方法。
  7. 【請求項７】 前記マイクロデバイスを設けるステップ
    が、前記第一及び第二のウエハのうちの少なくとも一方
    を加工して前記マイクロデバイスをその中に形成するス
    テップを含む請求項１に記載のウエハパッケージの製造
    方法。
  8. 【請求項８】 前記第一及び第二の封止部材を形成する
    ステップにおいて、前記封止部材を、金、シリコン、ア
    ルミニウム、銅、銀、これらの合金及びこれらの化合物
    から構成されるグループの中から選択された１つの材料
    を用いて形成する請求項１に記載のウエハパッケージの
    製造方法。
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