JP2003309296A - Integrated circuit device and its manufacturing method, piezoelectric oscillator and its manufacturing method - Google Patents

Integrated circuit device and its manufacturing method, piezoelectric oscillator and its manufacturing method

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JP2003309296A JP2002110967A JP2002110967A JP2003309296A JP 2003309296 A JP2003309296 A JP 2003309296A JP 2002110967 A JP2002110967 A JP 2002110967A JP 2002110967 A JP2002110967 A JP 2002110967A JP 2003309296 A JP2003309296 A JP 2003309296A
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circuit device
piezoelectric element
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chip
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Masaharu Kawai
正治 河合
Tsunemi Gonda
常躬 権田
Takeshi Yagi
健 八木
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    • H01L2924/13091Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve significant reduction in size at the time of configuring a computer or the like, while reducing the generation of a electromagnetic wave and accelerating the reduction of power. <P>SOLUTION: An integrated circuit comprises a crystal unit 31, a clock generating circuit connected with the crystal unit 31 generating a clock signal, and a CPU operating based on the clock signal. A chip 1 has such a structure that the integrated circuit is mounted on a chip substrate 41 and they are integrated including the crystal unit 31 into a one chip device. Connection pads 76 and 77 of the crystal unit 31 are connected electrically and mechanically with specified wiring layers 57 and 58 formed on the chip substrate 41 through bumps 61 and 62, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路装置及び
その製造方法、並びに、前記集積回路装置等に用いるこ
とができる圧電振動子及びその製造方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated circuit device and a method of manufacturing the same, a piezoelectric vibrator that can be used in the integrated circuit device and the like, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動体通信の急速な普及や画像等の処理
データ量の増大などに伴い、演算処理を行うCPU(中
央処理装置)の高速処理への要求は、以前にも増して高
まってきている。その要求に応えるべく、CPUを作動
させるクロック周波数の高周波数化も更に進んでいる。
2. Description of the Related Art With the rapid spread of mobile communication and an increase in the amount of processed data such as images, the demand for high-speed processing of a CPU (central processing unit) that performs arithmetic processing has increased more than ever. ing. In order to meet the demand, the clock frequency for operating the CPU has been further increased.

【0003】CPUを用いたコンピュータは、周知のよ
うに、水晶振動子などの圧電振動子と、圧電振動子に接
続されクロック信号を生成するクロック発生回路と、前
記クロック信号に基づいて作動するCPUと、システム
コントローラと、メモリと、入出力インターフェース
と、それらの間を接続する各種のバスなどとから構成さ
れている。
As is well known, a computer using a CPU has a piezoelectric oscillator such as a crystal oscillator, a clock generation circuit connected to the piezoelectric oscillator to generate a clock signal, and a CPU that operates based on the clock signal. , A system controller, a memory, an input / output interface, and various buses connecting them.

【0004】このようなコンピュータを構築する際に、
小型化と製造の容易化を図るべく、圧電振動子及びクロ
ック発生回路を除く、CPU、システムコントローラ及
び入出力インターフェースなどの部分が、ワンチップ化
されてマイクロプロセッサチップとして構築されてい
る。このマイクロプロセッサチップを所定のパッケージ
内に収容したものが、マイクロプロセッサとして提供さ
れている。この従来のマイクロプロセッサには、ROM
やRAMなどのメモリはマイクロプロセッサチップ内に
ワンチップ化せずに当該メモリの外付けを前提とするも
のと、ROMやRAMなどもマイクロプロセッサチップ
内にワンチップ化したワンチップマイクロコンピュータ
と呼ばれるものなどがある。そして、従来は、圧電振動
子やクロック発生回路は、それぞれマイクロプロセッサ
チップのパッケージとは別個のパッケージ内に収容さ
れ、それぞれ別個のディスクリート部品として構成され
ていた。
When constructing such a computer,
In order to reduce the size and facilitate manufacturing, the CPU, the system controller, the input / output interface, and the like, excluding the piezoelectric vibrator and the clock generation circuit, are integrated into a single chip and constructed as a microprocessor chip. What accommodates this microprocessor chip in a predetermined package is provided as a microprocessor. This conventional microprocessor has a ROM
A memory such as a RAM or RAM does not have to be built into a single chip in the microprocessor chip, but is premised on the external attachment of the memory, and a memory such as ROM or RAM is also called a one-chip microcomputer in a single chip in the microprocessor chip. and so on. In the past, the piezoelectric vibrator and the clock generation circuit were each housed in a package different from the package of the microprocessor chip and configured as separate discrete parts.

【0005】しかし、このように、マイクロプロセッサ
チップと圧電振動子等とを別個のパッケージ内に収容す
ると、それらの実装スペースが増大しかつ各パーケージ
の固定作業等の工程が増加し、小型化と製造の容易化の
点で必ずしも十分ではない。
However, if the microprocessor chip, the piezoelectric vibrator, and the like are housed in separate packages in this way, the mounting space for them and the steps for fixing each package, etc., increase and the size is reduced. It is not always sufficient in terms of manufacturing ease.

【0006】そこで、これを改善するべく、マイクロプ
ロセッサチップと圧電振動子とクロック発生回路とを、
これらとは別個に用意された接続用の配線基板(これは
マイクロプロセッサチップに比べればはるかに大き
い。)を用いて互いに電気的に接続した上で、これらを
同一パッケージ内に収容した構成を持つ、発振子内蔵型
マイクロプロセッサが提供されている(例えば、特開昭
60−134455号公報)。この発振子内蔵型マイク
ロプロセッサによれば、ワンパッケージ化(ワンチップ
化ではない)されているので、その分、小型化と製造の
容易化を図ることができる。
Therefore, in order to improve this, a microprocessor chip, a piezoelectric vibrator, and a clock generating circuit are
It has a structure in which they are electrically connected to each other using a wiring board for connection (which is much larger than a microprocessor chip) prepared separately from these, and then housed in the same package. A microprocessor with a built-in oscillator is provided (for example, JP-A-60-134455). According to this oscillator-embedded microprocessor, since it is made into one package (not made into one chip), it is possible to reduce the size and facilitate the manufacturing.

【0007】また、従来から、発振回路が形成された半
導体基板に、振動用水晶板に比べて一回り小さい貫通孔
を形成し、この貫通孔を跨るように振動用水晶板を配置
し、水晶振動板の周辺部分を、半導体基板における前記
貫通孔の周囲の部分に、直接接合により固定した構造を
持つ、水晶発振器(説明の便宜上、「発振回路内蔵型水
晶発振器」という。)が提供されている(例えば、特開
平7−38333号公報)。この発振回路内蔵型水晶発
振器では、発振回路と圧電振動子とが一体化されている
ので、この部分については小型化と製造の容易化を図る
ことができる。この発振回路内蔵型水晶発振器を用いて
コンピュータを構築する場合、前述したマイクロプロセ
ッサチップのみをパッケージ内に収容したマイクロプロ
セッサが一緒に用いられる。
Further, conventionally, a through hole that is slightly smaller than the vibrating crystal plate is formed in the semiconductor substrate on which the oscillation circuit is formed, and the vibrating crystal plate is arranged so as to straddle this through hole. Provided is a crystal oscillator (for convenience of description, referred to as “oscillation circuit built-in type crystal oscillator”) having a structure in which a peripheral portion of a diaphragm is fixed to a peripheral portion of the through hole in a semiconductor substrate by direct bonding. (For example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-38333). In this crystal oscillator with a built-in oscillation circuit, since the oscillation circuit and the piezoelectric vibrator are integrated, it is possible to reduce the size and facilitate the manufacturing of this portion. When a computer is constructed using this crystal oscillator with a built-in oscillation circuit, a microprocessor in which only the microprocessor chip described above is housed is used together.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コンピ
ュータを構築する場合、小型化と製造の容易化の要請は
益々強くなってきており、前述した従来の発振子内蔵型
マイクロプロセッサや従来の発振回路内蔵型水晶発振器
を用いるのでは、その要請を必ずしも十分に満たすこと
ができなくなっている。
However, in the case of constructing a computer, there is an increasing demand for miniaturization and facilitation of manufacturing, and the above-described conventional oscillator-embedded microprocessor and conventional oscillator-embedded circuit are incorporated. It is not always possible to sufficiently meet the demand by using a crystal oscillator of the type.

【0009】また、前述した従来の発振子内蔵型マイク
ロプロセッサや発振回路内蔵型水晶発振器を用いた場合
には、クロック発生に伴い生ずる電磁波が比較的大きく
ならざるを得ず、それによる電磁障害(EMI(Electr
o-Mgnetic-Interfarence))を低減するための対策(以
下、「EMI対策」という。)が困難であった。
Further, when the above-mentioned conventional microprocessor with built-in oscillator or crystal oscillator with built-in oscillator circuit is used, the electromagnetic wave generated by the clock generation is inevitably relatively large, which causes electromagnetic interference ( EMI (Electr
It has been difficult to take measures to reduce (o-Mgnetic-Interfarence)) (hereinafter referred to as "EMI measures").

【0010】すなわち、圧電振動子とクロック発生回路
との間の配線及びクロック発生回路とCPUとの間の配
線には、クロックに応じた信号が流れるため、これらの
配線が電磁波を発生するアンテナとして作用する。とこ
ろが、前記従来の発振子内蔵型マイクロプロセッサの場
合には、圧電振動子とクロック発生回路との間の配線や
クロック発生回路とCPUとの間の配線が比較的長くな
らざるを得ないため、これらの配線のアンテナ作用が大
きくなり、比較的大きい電磁波が発生し、しかも、それ
らの配線部分を完全に電磁シールドすることは極めて困
難である。また、前記従来の発振回路内蔵型水晶発振器
を用いた場合には、クロック発生回路(発振回路)とC
PUとの間の配線が比較的長くならざるを得ないため、
この配線のアンテナ作用が大きくなり、比較的大きい電
磁波が発生し、しかも、その配線部分を完全に電磁シー
ルドすることは極めて困難である。したがって、前述し
たいずれの従来技術においても、EMI対策が困難であ
った。特に、クロック周波数を高周波化すると、発生す
る電磁波がより増大するため、その問題がより深刻とな
る。
That is, since a signal corresponding to the clock flows in the wiring between the piezoelectric vibrator and the clock generation circuit and the wiring between the clock generation circuit and the CPU, these wirings serve as an antenna for generating electromagnetic waves. To work. However, in the case of the conventional oscillator-embedded microprocessor, the wiring between the piezoelectric vibrator and the clock generation circuit and the wiring between the clock generation circuit and the CPU have to be relatively long. The antenna action of these wirings becomes large, relatively large electromagnetic waves are generated, and it is extremely difficult to completely shield these wiring portions from electromagnetic waves. When the conventional crystal oscillator with a built-in oscillation circuit is used, a clock generation circuit (oscillation circuit) and a C
Since the wiring to PU has to be relatively long,
The antenna action of this wiring becomes large, a relatively large electromagnetic wave is generated, and it is extremely difficult to completely shield the wiring portion from electromagnetic waves. Therefore, it is difficult to take measures against EMI in any of the above-mentioned conventional techniques. In particular, when the clock frequency is increased, the generated electromagnetic waves increase, and the problem becomes more serious.

【0011】さらに、前述したいずれの従来技術でも、
前述したように各配線が比較的長くならざるを得ないた
め、当該配線の抵抗成分による消費電力も無視し得ず、
低電力化の妨げになっていた。
Further, in any of the above-mentioned conventional techniques,
As described above, since each wiring has to be relatively long, the power consumption due to the resistance component of the wiring cannot be ignored,
It was a hindrance to low power consumption.

【0012】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、前述した従来技術に比べて、コンピュータ等
を構築する際に、大幅に小型化等を図ることができると
ともに、発生する電磁波を低減することができ、しか
も、低電力化を促進することができる集積回路装置及び
その製造方法、並びに、この集積回路装置などに用いる
ことができる圧電振動子及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and in comparison with the above-mentioned prior art, when constructing a computer or the like, it is possible to greatly reduce the size and to generate an electromagnetic wave. (EN) An integrated circuit device that can reduce power consumption and further promote low power consumption, a manufacturing method thereof, a piezoelectric vibrator that can be used in this integrated circuit device, and a manufacturing method thereof. To aim.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者は、本発明に到
達するまでは、CPUと圧電振動子とは当然に別個の部
品として存在すべきものであるとの従来からの固定観念
に捕らわれ、前述した従来技術のレベルから脱却し得
ず、圧電振動子、クロック発生回路及びCPUの三者を
ワンチップ化することを全く着想し得なかった。
The inventor of the present invention was caught by the conventional fixed idea that the CPU and the piezoelectric vibrator should naturally exist as separate parts until the present invention is reached. It is inevitable to break away from the level of the prior art described above, and it was completely inconceivable to integrate the piezoelectric vibrator, the clock generation circuit, and the CPU into one chip.

【0014】このように、従来の固定観念に捕らわれて
圧電振動子、クロック発生回路及びCPUをワンチップ
化するという着想を得ることが極めて困難であったこと
は、本発明者のみならず、他の当業者にとっても同様で
あった。このことは、圧電振動子、クロック発生回路及
びCPUの三者をワンチップ化することにより、後述す
るように多大なメリットを得ることができる一方、格別
のデメリットも生じないことから、当業者が容易に着想
し得たとすれば、当然にそのような三者のワンチップ化
が既に実現されるか、あるいは、少なくとも既に提案さ
れていたはずであるのに、そうではなかったことから
も、明らかである。
As described above, it has been extremely difficult not only for the present inventor to obtain the idea that the piezoelectric vibrator, the clock generation circuit and the CPU are integrated into one chip by being caught by the conventional fixed idea. It was similar to those skilled in the art. This means that by combining the three elements of the piezoelectric vibrator, the clock generating circuit, and the CPU into one chip, a great merit can be obtained as will be described later, but no particular demerit occurs. If one could easily conceive it, it is obvious that such a three-party implementation on one chip has already been realized, or at least had already been proposed, but it was not. Is.

【0015】ここで、圧電振動子、クロック発生回路及
びCPUの三者をワンチップ化することのメリットにつ
いて、説明する。第1に、コンピュータ等を構築する際
に、前述した従来技術に比べて格段に小型化を図ること
ができる。圧電振動子とクロック発生回路との間及びク
ロック発生回路とCPUとの間に配線板等を介在させな
くてすみ、これらが一体に集積化されるので、著しく小
型化し得るのである。第2に、電磁波の発生が著しく抑
制され、EMI対策が容易になる。圧電振動子とクロッ
ク発生回路との間の配線が著しく短くなるとともに、ク
ロック発生回路とCPUとの間の配線が著しく短くなる
ため、それらの配線のアンテナ作用が大幅に低減され、
クロック発生に伴う電磁波の発生が大きく抑制されるの
である。第3に、低電力化を促進することができる。圧
電振動子とクロック発生回路との間の配線が著しく短く
なるとともに、クロック発生回路とCPUとの間の配線
が著しく短くなるため、それらの配線の抵抗成分が小さ
くなり、これにより、消費電力が低減されるのである。
Now, the merits of integrating the three elements of the piezoelectric vibrator, the clock generating circuit and the CPU into one chip will be described. First, when constructing a computer or the like, it is possible to make the size significantly smaller than the above-described conventional technique. It is not necessary to interpose a wiring board or the like between the piezoelectric vibrator and the clock generating circuit and between the clock generating circuit and the CPU, and these are integrated together, so that the size can be remarkably reduced. Secondly, the generation of electromagnetic waves is significantly suppressed, and EMI countermeasures are facilitated. The wiring between the piezoelectric vibrator and the clock generation circuit is significantly shortened, and the wiring between the clock generation circuit and the CPU is significantly shortened, so that the antenna action of those wirings is significantly reduced.
The generation of electromagnetic waves accompanying the clock generation is greatly suppressed. Thirdly, lower power consumption can be promoted. The wiring between the piezoelectric vibrator and the clock generation circuit is significantly shortened, and the wiring between the clock generation circuit and the CPU is also significantly shortened, so that the resistance component of these wirings is reduced, which reduces power consumption. It is reduced.

【0016】本発明は、本発明者が従来の固定観念に捕
らわれないで得た、圧電振動子、クロック発生回路及び
CPUの三者をワンチップ化するとの着想に基づいて、
なされたものである。また、本発明は、このような着想
を具現化するに際して後述する種々の工夫を施すことに
より、なされたものである。
The present invention is based on the idea that the present inventor is not limited to the conventional fixed idea and that the three elements of the piezoelectric vibrator, the clock generating circuit and the CPU are integrated into one chip.
It was made. Further, the present invention has been made by implementing various ideas described later when embodying such an idea.

【0017】すなわち、本発明の第1の態様による集積
回路装置は、圧電振動子と、該圧電振動子に接続されク
ロック信号を生成するクロック発生回路と、前記クロッ
ク信号に基づいて作動するCPUとを含む集積回路が、
チップ基板に搭載された集積回路装置であって、前記集
積回路が前記圧電振動子も含めて一体に集積化されてワ
ンチップ化されたものである。
That is, the integrated circuit device according to the first aspect of the present invention includes a piezoelectric vibrator, a clock generation circuit connected to the piezoelectric vibrator to generate a clock signal, and a CPU that operates based on the clock signal. An integrated circuit including
An integrated circuit device mounted on a chip substrate, wherein the integrated circuit including the piezoelectric vibrator is integrally integrated into one chip.

【0018】本発明の第2の態様による集積回路装置
は、前記第1の態様において、前記圧電振動子が2つの
接続パッドを有し、該2つの接続パッドのうちの少なく
とも1つの接続パッドが、前記チップ基板に形成された
所定の配線層に、バンプを介して電気的及び機械的に接
続されたものである。前記バンプは、金属バンプの他
に、導電性接着剤などによる突起状のものも含む。この
点は、後述する各態様についても、同様である。
An integrated circuit device according to a second aspect of the present invention is the integrated circuit device according to the first aspect, wherein the piezoelectric vibrator has two connection pads, and at least one of the two connection pads is connected. The wiring board is electrically and mechanically connected to a predetermined wiring layer formed on the chip substrate via bumps. The bumps include, in addition to metal bumps, bumps made of a conductive adhesive or the like. This also applies to each of the modes described later.

【0019】本発明の第3の態様による集積回路装置
は、前記第1の態様において、(a)前記圧電振動子
は、圧電素板と、該圧電素板の前記チップ基板側の面に
形成された第1の励振電極と、前記圧電素板の前記チッ
プ基板とは反対側の第2の面に形成された第2の励振電
極と、前記圧電素板の前記チップ基板側の面に形成され
前記第1の励振電極に電気的に接続された第1の接続パ
ッドと、前記圧電素板の前記チップ基板側の面に形成さ
れ前記第2の励振電極に電気的に接続された第2の接続
パッドと、を有し、(b)前記第1及び第2の接続パッ
ドが、前記チップ基板に形成された所定の各配線層にそ
れぞれバンプを介して電気的及び機械的に接続されたも
のである。
An integrated circuit device according to a third aspect of the present invention is the integrated circuit device according to the first aspect, wherein: (a) the piezoelectric vibrator is formed on a piezoelectric element plate and a surface of the piezoelectric element plate on the chip substrate side. And a second excitation electrode formed on the second surface of the piezoelectric element plate opposite to the chip substrate, and formed on the surface of the piezoelectric element plate on the chip substrate side. A first connection pad electrically connected to the first excitation electrode, and a second connection pad electrically connected to the second excitation electrode formed on a surface of the piezoelectric element plate on the chip substrate side. And (b) the first and second connection pads are electrically and mechanically connected to predetermined wiring layers formed on the chip substrate through bumps, respectively. It is a thing.

【0020】本発明の第4の態様による集積回路装置
は、前記第3の態様において、前記圧電素板はスルーホ
ールを有し、前記第2の接続パッドは、前記スルーホー
ル内に存する導電性物質を介して、前記第2の励振電極
に電気的に接続されたものである。
An integrated circuit device according to a fourth aspect of the present invention is the integrated circuit device according to the third aspect, wherein the piezoelectric element plate has a through hole, and the second connection pad has a conductive property existing in the through hole. It is electrically connected to the second excitation electrode through a substance.

【0021】本発明の第5の態様による集積回路装置
は、前記第4の態様において、前記スルーホールは、前
記圧電素板における所定の振動領域から実質的に外れた
位置に形成されたものである。
An integrated circuit device according to a fifth aspect of the present invention is the integrated circuit device according to the fourth aspect, wherein the through hole is formed at a position substantially deviating from a predetermined vibration region of the piezoelectric element plate. is there.

【0022】本発明の第6の態様による集積回路装置
は、前記第1乃至第5のいずれかの態様において、前記
チップ基板における前記圧電振動子と対向する領域に所
定の素子が形成されたものである。
An integrated circuit device according to a sixth aspect of the present invention is the integrated circuit device according to any one of the first to fifth aspects, wherein a predetermined element is formed in a region of the chip substrate facing the piezoelectric vibrator. Is.

【0023】本発明の第7の態様による集積回路装置
は、前記第1乃至第6のいずれかの態様において、前記
圧電振動子が収納され閉塞された収納室を備えたもので
ある。
An integrated circuit device according to a seventh aspect of the present invention is the integrated circuit device according to any one of the first to sixth aspects, further comprising a storage chamber in which the piezoelectric vibrator is stored and closed.

【0024】本発明の第8の態様による集積回路装置
は、前記第7の態様において、前記収納室は、前記チッ
プ基板及びその上の積層部のうちの少なくとも一方に形
成された凹部と、該凹部の開口側を閉塞する蓋体とによ
り、形成されたものである。
An integrated circuit device according to an eighth aspect of the present invention is the integrated circuit device according to the seventh aspect, wherein the accommodating chamber has a recess formed in at least one of the chip substrate and a laminated portion on the chip substrate. It is formed by a lid that closes the opening side of the recess.

【0025】本発明の第9の態様による集積回路装置
は、前記第8の態様において、前記蓋体が電磁シールド
用の導電板であるか、あるいは、前記蓋体に電磁シール
ド用の導電膜が形成されたものである。
An integrated circuit device according to a ninth aspect of the present invention is the integrated circuit device according to the eighth aspect, wherein the lid is a conductive plate for electromagnetic shielding, or the lid has a conductive film for electromagnetic shielding. It was formed.

【0026】本発明の第10の態様による集積回路装置
は、前記第7乃至第8のいずれかの態様において、前記
収納室内の空間がほぼ真空にされたものである。
An integrated circuit device according to a tenth aspect of the present invention is the integrated circuit device according to any one of the seventh to eighth aspects, wherein the space in the storage chamber is substantially evacuated.

【0027】本発明の第11の態様による集積回路装置
は、前記第1乃至第10のいずれかの態様において、前
記圧電振動子の圧電素板に対して前記チップ基板とは反
対側に配置されて、前記圧電素板における所定の振動領
域から実質的に外れた箇所を支持する補強板を、備えた
ものである。
An integrated circuit device according to an eleventh aspect of the present invention is the integrated circuit device according to any one of the first to tenth aspects, wherein the piezoelectric element plate of the piezoelectric vibrator is disposed on a side opposite to the chip substrate. And a reinforcing plate that supports a portion of the piezoelectric element plate that is substantially deviated from a predetermined vibration region.

【0028】本発明の第12の態様による集積回路装置
は、前記第11の態様において、前記補強板が電磁シー
ルド用の導電板であるか、あるいは、前記補強板に電磁
シールド用の導電層が形成されたものである。
An integrated circuit device according to a twelfth aspect of the present invention is the integrated circuit device according to the eleventh aspect, wherein the reinforcing plate is a conductive plate for electromagnetic shield, or the reinforcing plate has a conductive layer for electromagnetic shield. It was formed.

【0029】本発明の第13の態様による集積回路装置
は、前記第1乃至第12のいずれかの態様において、前
記チップ基板側と前記圧電振動子の圧電素板側との間を
接着する接着剤が、前記圧電素板の所定の振動領域が位
置する空間を気密に封止するように設けられたものであ
る。
An integrated circuit device according to a thirteenth aspect of the present invention is the integrated circuit device according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the chip substrate side and the piezoelectric element plate side of the piezoelectric vibrator are adhered to each other. The agent is provided so as to hermetically seal the space where the predetermined vibration region of the piezoelectric element plate is located.

【0030】本発明の第14の態様による集積回路装置
は、前記第1乃至第13のいずれかの態様において、前
記チップ基板上の素子形成領域上に、電磁シールド用の
導電層が形成されたものである。
An integrated circuit device according to a fourteenth aspect of the present invention is the integrated circuit device according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein a conductive layer for electromagnetic shielding is formed on the element forming region on the chip substrate. It is a thing.

【0031】本発明の第15の態様による集積回路装置
は、前記第1乃至第14のいずれかの態様において、ワ
ンチップ化された前記集積回路が、気密に封止されたパ
ッケージ内に収容されたものである。
An integrated circuit device according to a fifteenth aspect of the present invention is the integrated circuit device according to any one of the first to fourteenth aspects, wherein the integrated circuit formed into one chip is housed in a hermetically sealed package. It is a thing.

【0032】本発明の第16の態様による集積回路装置
は、前記第15の態様において、前記パッケージ内の空
間がほぼ真空にされたものである。
An integrated circuit device according to a sixteenth aspect of the present invention is the integrated circuit device according to the fifteenth aspect, wherein the space inside the package is substantially evacuated.

【0033】本発明の第17の態様による集積回路装置
の製造方法は、前記第1の態様による集積回路装置を製
造する製造方法であって、前記集積回路のうちの前記圧
電振動子を除く部分を形成したチップ基板を用意する段
階と、前記圧電振動子を用意する段階と、前記圧電振動
子を前記チップ基板に対して電気的及び機械的に一体化
する段階とを備えたものである。
An integrated circuit device manufacturing method according to a seventeenth aspect of the present invention is a manufacturing method for manufacturing the integrated circuit device according to the first aspect, wherein a portion of the integrated circuit excluding the piezoelectric vibrator is used. And a step of preparing the piezoelectric vibrator, and a step of electrically and mechanically integrating the piezoelectric vibrator with the chip substrate.

【0034】本発明の第18の態様による集積回路装置
の製造方法は、前記第17の態様において、前記一体化
する段階は、前記チップ基板に形成された所定の配線層
と前記圧電振動子の接続パッドとをバンプを介して電気
的及び機械的に接続する段階を含むものである。
In the method of manufacturing an integrated circuit device according to an eighteenth aspect of the present invention, in the seventeenth aspect, the step of integrating includes a step of forming a predetermined wiring layer formed on the chip substrate and the piezoelectric vibrator. The step of electrically and mechanically connecting to the connection pad via the bump is included.

【0035】本発明の第19の態様による集積回路装置
の製造方法は、前記第17又は第18の態様において、
前記集積回路のうちの前記圧電振動子を除く部分を形成
した前記チップ基板は所定箇所に凹部を有し、前記一体
化する段階は前記圧電振動子を前記凹部内に配置して行
われ、前記一体化する段階の後に前記凹部の開口側を蓋
体で閉塞する段階を備えたものである。
A method for manufacturing an integrated circuit device according to a nineteenth aspect of the present invention is the method according to the seventeenth or eighteenth aspect,
The chip substrate on which a portion of the integrated circuit excluding the piezoelectric vibrator is formed has a recess at a predetermined position, and the step of integrating is performed by disposing the piezoelectric vibrator in the recess. After the step of integrating, the step of closing the opening side of the recess with a lid is provided.

【0036】本発明の第20の態様による集積回路装置
の製造方法は、前記第17乃至第19のいずれかの態様
において、前記圧電振動子を用意する前記段階は、圧電
素板の第1の面に第1の導電膜を島状に形成する第1の
段階と、該第1の段階後の前記圧電素板の前記第1の面
の所定領域又は全領域に犠牲層を形成する第2の段階
と、該第2の段階の後に、前記圧電素板と補強板とを、
前記犠牲層が前記補強板側となるように接合する第3の
段階と、該第3の段階の後に前記圧電素板の前記第1の
面とは反対側の第2の面側を除去して前記圧電素板を薄
くする第4の段階と、該第4の段階の後に、前記第1の
導電膜の一部が前記第2の面側に臨むように前記圧電素
板にスルーホールを形成する第5の段階と、前記スルー
ホール内及び前記圧電素板の前記第2の面に第2の導電
膜を島状に形成する第6の段階と、該第6の段階の後に
前記犠牲層を除去する第7の段階と、を含むものであ
る。
According to a twentieth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an integrated circuit device according to any one of the seventeenth to nineteenth aspects, the step of preparing the piezoelectric vibrator is the first step of forming the piezoelectric element plate. A first step of forming a first conductive film in an island shape on the surface, and a second step of forming a sacrificial layer on a predetermined area or the entire area of the first surface of the piezoelectric element plate after the first step And after the second step, the piezoelectric element plate and the reinforcing plate,
The third step of joining so that the sacrificial layer is on the side of the reinforcing plate, and the second surface side of the piezoelectric element plate opposite to the first surface is removed after the third step. And a fourth step of thinning the piezoelectric element plate, and after the fourth step, forming a through hole in the piezoelectric element plate so that a part of the first conductive film faces the second surface side. A fifth step of forming, a sixth step of forming a second conductive film in an island shape in the through hole and on the second surface of the piezoelectric element plate, and the sacrifice after the sixth step. A seventh step of removing the layer.

【0037】本発明の第21の態様による集積回路装置
の製造方法は、前記第20の態様において、前記第3の
段階は、前記圧電素板と補強板とを、前記圧電素板にお
ける前記犠牲層が形成されていない領域の少なくとも一
部に配置した接着剤で、接合する段階を含むものであ
る。
In the manufacturing method of the integrated circuit device according to the twenty-first aspect of the present invention, in the twentieth aspect, in the third step, the piezoelectric element plate and the reinforcing plate are provided, and the sacrifice in the piezoelectric element plate is performed. An adhesive disposed on at least a part of the region where the layer is not formed, and including a bonding step.

【0038】本発明の第22の態様による集積回路装置
の製造方法は、前記第20又は第21の態様において、
前記圧電振動子を用意する前記段階は、前記第6の段階
の後で前記第7の段階の前に、前記犠牲層の一部が前記
第2の面側に臨むように前記圧電素板に開口部を形成す
る段階を含むものである。
A method for manufacturing an integrated circuit device according to the twenty-second aspect of the present invention is the method according to the twentieth or twenty-first aspect.
In the step of preparing the piezoelectric vibrator, after the sixth step and before the seventh step, the piezoelectric element plate is arranged so that a part of the sacrificial layer faces the second surface side. It includes the step of forming an opening.

【0039】本発明の第23の態様による集積回路装置
の製造方法は、前記第20乃至第22いずれかの態様に
おいて、前記第4の段階は、前記圧電素板をエッチング
する段階を含むものである。
In the integrated circuit device manufacturing method according to the twenty-third aspect of the present invention, in any one of the twentieth to twenty-second aspects, the fourth step includes a step of etching the piezoelectric element plate.

【0040】本発明の第24の態様による圧電振動子
は、圧電素板と、該圧電素板の第1の面に形成された第
1の励振電極と、前記圧電素板における前記第1の面と
は反対側の第2の面に形成された第2の励振電極と、前
記圧電素板の前記第1の面に形成され前記第1の励振電
極に電気的に接続された第1の接続パッドと、前記圧電
素板の前記第1の面に形成され前記第2の励振電極に電
気的に接続された第2の接続パッドと、を備え、前記圧
電素板はスルーホールを有し、前記第2の接続パッド
は、前記スルーホール内に存する導電性物質を介して、
前記第2の励振電極に電気的に接続されたものである。
A piezoelectric vibrator according to a twenty-fourth aspect of the present invention is a piezoelectric element plate, a first excitation electrode formed on a first surface of the piezoelectric element plate, and the first element of the piezoelectric element plate. A second excitation electrode formed on a second surface opposite to the first surface, and a first excitation electrode formed on the first surface of the piezoelectric element plate and electrically connected to the first excitation electrode. The piezoelectric element plate has a through-hole, and a connection pad and a second connection pad formed on the first surface of the piezoelectric element plate and electrically connected to the second excitation electrode. , The second connection pad, through the conductive material present in the through hole,
It is electrically connected to the second excitation electrode.

【0041】本発明の第25の態様による圧電振動子の
製造方法は、圧電素板の第1の面に第1の導電膜を島状
に形成する第1の段階と、前記第1の段階後の前記圧電
素板の前記第1の面の所定領域又は全領域に犠牲層を形
成する第2の段階と、前記第2の段階の後に、前記圧電
素板と補強板とを、前記犠牲層が前記補強板側となるよ
うに接合する第3の段階と、前記第3の段階の後に、前
記圧電素板の前記第1の面とは反対側の第2の面側を除
去して前記圧電素板を薄くする第4の段階と、前記第4
の段階の後に、前記第1の導電膜の一部が前記第2の面
側に臨むように前記圧電素板にスルーホールを形成する
第5の段階と、前記スルーホール内及び前記圧電素板の
前記第2の面に第2の導電膜を島状に形成する第6の段
階と、前記第6の段階の後に前記犠牲層を除去する第7
の段階とを備えたものである。
In the method of manufacturing a piezoelectric vibrator according to a twenty-fifth aspect of the present invention, a first step of forming a first conductive film in an island shape on a first surface of a piezoelectric element plate, and the first step. After the second step of forming a sacrificial layer in a predetermined area or the entire area of the first surface of the piezoelectric element plate afterwards, and after the second step, the piezoelectric element plate and the reinforcing plate are sacrificed. The third step of joining so that the layer is on the side of the reinforcing plate, and, after the third step, removing the second surface side of the piezoelectric element plate opposite to the first surface. A fourth step of thinning the piezoelectric element plate;
After the step of, the fifth step of forming a through hole in the piezoelectric element plate so that a part of the first conductive film faces the second surface side, and the inside of the through hole and the piezoelectric element plate. A sixth step of forming a second conductive film in an island shape on the second surface, and a seventh step of removing the sacrificial layer after the sixth step.
And the stages of.

【0042】本発明の第26の態様による圧電振動子の
製造方法は、前記第25の態様において、前記第3の段
階は、前記圧電素板と前記補強板とを、前記圧電素板に
おける前記犠牲層が形成されていない領域の少なくとも
一部に配置した接着剤で、接合する段階を含むものであ
る。
A method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to a twenty-sixth aspect of the present invention is the method according to the twenty-fifth aspect, wherein in the third step, the piezoelectric element plate and the reinforcing plate are provided in the piezoelectric element plate. An adhesive disposed on at least a part of the region where the sacrificial layer is not formed includes a step of joining.

【0043】本発明の第27の態様による圧電振動子の
製造方法は、前記第25又は第26の態様において、前
記圧電振動子を用意する前記段階は、前記第6の段階の
後で前記第7の段階の前に、前記犠牲層の一部が前記第
2の面側に臨むように前記圧電素板に開口部を形成する
段階を含むものである。
According to a twenty-seventh aspect of the present invention, in the method of manufacturing a piezoelectric vibrator according to the twenty-fifth or twenty-sixth aspect, the step of preparing the piezoelectric vibrator is the step after the sixth step. Before the step of 7, the step of forming an opening in the piezoelectric element plate so that a part of the sacrificial layer faces the second surface side is included.

【0044】本発明の第28の態様による圧電振動子の
製造方法は、前記第25乃至第27のいずれかの態様に
おいて、前記第4の段階は、前記圧電素板をエッチング
する段階を含むものである。
In the method of manufacturing a piezoelectric vibrator according to a twenty-eighth aspect of the present invention, in any one of the twenty-fifth to twenty-seventh aspects, the fourth step includes a step of etching the piezoelectric element plate. .

【0045】なお、前記第1乃至第27の態様におい
て、前記圧電振動子は、例えばセラミック振動子等であ
ってもよいが、周波数安定性等の点から、水晶振動子で
あることが好ましい。水晶振動子の場合、水晶素板が前
記圧電素板となる。
In the first to twenty-seventh aspects, the piezoelectric vibrator may be, for example, a ceramic vibrator, but from the viewpoint of frequency stability, it is preferably a crystal vibrator. In the case of a crystal oscillator, a crystal blank is the piezoelectric blank.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】以下、本発明による集積回路装置
及びその製造方法、並びに、圧電振動子及びその製造方
法について、図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An integrated circuit device and a method of manufacturing the same, a piezoelectric vibrator and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0047】[第1の実施の形態][First Embodiment]

【0048】図1は、本発明の第1の実施の形態による
集積回路装置を模式的に示す概略断面図である。図2
は、図1中のチップ1に一体に集積化されてワンチップ
化された集積回路の一例を示すブロック図である。図3
は、チップ1の一部を模式的に示す概略断面図である。
図4は、水晶振動子31のみを見た図3中のA−A’矢
視図である。図4は、水晶振動子31のみを見た図3中
のB−B’矢視図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view schematically showing an integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention. Figure 2
FIG. 2 is a block diagram showing an example of an integrated circuit that is integrally integrated with the chip 1 in FIG. 1 to form a single chip. Figure 3
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view schematically showing a part of the chip 1.
FIG. 4 is a view taken along the line AA ′ in FIG. 3 in which only the crystal unit 31 is viewed. FIG. 4 is a BB ′ arrow view in FIG. 3 in which only the crystal unit 31 is viewed.

【0049】本実施の形態による装置は、チップ1と、
このチップ1をほぼ真空状態で収容したパッケージ2と
を備えている。
The device according to the present embodiment comprises a chip 1,
The package 2 that accommodates the chip 1 in a substantially vacuum state is provided.

【0050】本実施の形態では、パッケージ2として、
特開平7−161860号公報に開示されたパッケージ
が用いられている。パッケージ2は、セラミック等の絶
縁物からなるパッケージ本体11を有している。パッケ
ージ本体11には、その内側に階段状の窪み部分が形成
されている。この窪み部分には、配線パターン形成部1
2、及び、チップ1を載置するためのチップ載置部14
が設定されている。パッケージ本体11の周囲にはチッ
プ1の外部端子となるリードピン群15が設けられてい
る。このリードピン群15は、配線パターン形成部12
に形成された図示しない配線パターンと接続されてい
る。配線パターンは、ボンディングワイヤ16を介して
チップ1の外部接続用電極(図示せず)と電気的に接続
されている。
In this embodiment, as the package 2,
The package disclosed in JP-A-7-161860 is used. The package 2 has a package body 11 made of an insulating material such as ceramic. The package body 11 has a stepped recess formed inside thereof. The wiring pattern forming portion 1 is provided in the recessed portion.
2 and a chip mounting part 14 for mounting the chip 1.
Is set. Around the package body 11, a lead pin group 15 which is an external terminal of the chip 1 is provided. The lead pin group 15 includes the wiring pattern forming portion 12
Is connected to a wiring pattern (not shown) formed on the. The wiring pattern is electrically connected to an external connection electrode (not shown) of the chip 1 via the bonding wire 16.

【0051】パッケージ本体11には、載置部14に対
応したポーラスな絶縁物等からなる通気構造体17が設
けられている。通気構造体17は、パッケージ本体11
中にチップ載置面からパッケージ本体11の下面に達す
るまで形成されている。
The package body 11 is provided with a ventilation structure 17 corresponding to the mounting portion 14 and made of a porous insulator or the like. The ventilation structure 17 includes the package body 11
It is formed from the chip mounting surface to the lower surface of the package body 11.

【0052】通気構造体17のチップ載置面上には、熱
硬化性接着剤からなる接着剤層18を介してチップ1が
固着されている。熱硬化性接着剤には、例えばエポキシ
に銀を混合したペーストが用いられている。通気構造体
17のチップ載置面とは反対側の面(以下、裏面と称
す)には、熱硬化性接着剤からなる接着剤層19により
蓋体20が固着されている。蓋体10は、電磁シールド
作用を持つように、例えば銅、あるいはアルミニウムな
どの金属により構成され、通気構造体17の通気性を遮
断する。また、接着剤層19には、例えばエポキシに銀
を混合したペーストが用いられるが、気密封止性の高い
接着剤が、より好ましい。
The chip 1 is fixed on the chip mounting surface of the ventilation structure 17 via an adhesive layer 18 made of a thermosetting adhesive. As the thermosetting adhesive, for example, a paste in which epoxy is mixed with silver is used. A lid 20 is fixed to the surface of the ventilation structure 17 opposite to the chip mounting surface (hereinafter referred to as the back surface) with an adhesive layer 19 made of a thermosetting adhesive. The lid 10 is made of a metal such as copper or aluminum so as to have an electromagnetic shield function, and blocks the ventilation of the ventilation structure 17. Further, for the adhesive layer 19, for example, a paste in which silver is mixed with epoxy is used, but an adhesive having a high hermetic sealing property is more preferable.

【0053】パッケージ1の上面には、上蓋21がろう
材などにより固着されている。チップ3は、蓋体10お
よび上蓋21によってパッケージ1中に気密封止されて
収容される。上蓋21は、EMI対策を図るべく、電磁
シールド用の金属板等の導電板であるか、あるいは、電
磁シールド用の金属層等の導電層を形成したものである
ことが、好ましい。
An upper lid 21 is fixed to the upper surface of the package 1 with a brazing material or the like. The chip 3 is hermetically sealed and accommodated in the package 1 by the lid 10 and the upper lid 21. The upper lid 21 is preferably a conductive plate such as a metal plate for electromagnetic shielding or a conductive layer such as a metal layer for electromagnetic shielding formed in order to prevent EMI.

【0054】パッケージ2としてこのような構造を採用
すれば、特開平7−161860号公報にも記載されて
いるように、所定の製造方法で製造することにより、パ
ッケージ2内を高い気密性でほぼ真空状態に保つことが
できる。もっとも、パッケージ2に代えて、ほぼ真空状
態でチップ1を収容することができる他の構造のパッケ
ージ2を採用してもよい。なお、本実施の形態では、チ
ップ1を真空状態でパッケージ内に収容することが好ま
しいが、必ずしも真空状態で収容する必要はなく、従来
のマイクロプロセッサチップ等を収容している通常のパ
ッケージ(以下、説明の便宜上、「通常パッケージ」と
呼ぶ。)内に収容してもよい。
If such a structure is adopted as the package 2, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-161860, the package 2 is manufactured by a predetermined manufacturing method so that the inside of the package 2 is highly airtight. Can be kept in vacuum. However, instead of the package 2, a package 2 having another structure capable of housing the chip 1 in a substantially vacuum state may be adopted. In the present embodiment, it is preferable that the chip 1 is housed in the package in a vacuum state, but it is not always necessary to house the chip 1 in a vacuum state. , For convenience of explanation, it is referred to as a "normal package".

【0055】本実施の形態では、チップ1には、図2に
示す集積回路が集積化されている。この集積回路は、圧
電振動子としての水晶振動子31、水晶振動子31に接
続されクロック信号を生成するクロック発生回路32、
前記クロック信号に基づいて作動するCPU33、シス
テムコントローラ34、メモリ35、入出力インターフ
ェース36、データバス37、システムデータバス3
8、アドレスバス39などを含み、従来のワンチップマ
イクロコンピュータに搭載されている回路構成に加え
て、水晶振動子31及びクロック発生回路32も含んで
いる。本発明では、チップ1に集積化される集積回路の
回路構成は、図2に示す構成に限定されるものではな
く、水晶振動子、クロック発生回路及びCPUを含む種
々の回路であってもよい。例えば、チップ1に集積化さ
れる集積回路は、例えば、ROMやRAMなどのメモリ
の外付けを前提とする構成を採用してもよい。また、本
発明では、水晶振動子31に代えて、セラミック振動子
などの他の圧電振動子を用いることも可能である。
In the present embodiment, the integrated circuit shown in FIG. 2 is integrated on the chip 1. This integrated circuit includes a crystal oscillator 31 as a piezoelectric oscillator, a clock generation circuit 32 that is connected to the crystal oscillator 31 and generates a clock signal,
The CPU 33, the system controller 34, the memory 35, the input / output interface 36, the data bus 37, and the system data bus 3 which operate based on the clock signal.
8, an address bus 39, etc., and also includes a crystal oscillator 31 and a clock generation circuit 32 in addition to the circuit configuration mounted on the conventional one-chip microcomputer. In the present invention, the circuit configuration of the integrated circuit integrated on the chip 1 is not limited to the configuration shown in FIG. 2, and may be various circuits including a crystal oscillator, a clock generation circuit and a CPU. . For example, the integrated circuit integrated on the chip 1 may adopt a configuration based on the assumption that a memory such as a ROM or a RAM is externally attached. Further, in the present invention, instead of the crystal oscillator 31, it is possible to use another piezoelectric oscillator such as a ceramic oscillator.

【0056】チップ1は、図3に示すように、図2に示
す集積回路がチップ基板41に搭載された構造を持ち、
図2に示す集積回路が水晶振動子31も含めて一体に集
積化されてワンチップ化されている。
As shown in FIG. 3, the chip 1 has a structure in which the integrated circuit shown in FIG. 2 is mounted on a chip substrate 41,
The integrated circuit shown in FIG. 2, including the crystal unit 31, is integrated into one chip.

【0057】図3では、前記集積回路の構成要素のう
ち、水晶振動子31、PチャネルMOSFET42及び
NチャネルMOSFET43,44の付近の部分を示し
ている。チップ基板41上には、図2に示す集積回路の
うちの水晶振動子31以外の部分が形成されているが、
図3では、それらを代表して、MOSFET42,4
3,44を示している。一対のPチャネルMOSFET
及びNチャネルMOSFETが、論理回路等の構成要素
である1つのCMOSを構成している。本実施の形態で
は、チップ基板41としてN型シリコン基板が用いられ
ている。図3において、45はN型シリコンエピタキシ
ャル層、46はP型ウェル層、47はP型不純物層、4
8はN型不純物層、49は素子分離用不純物層、50,
51はシリコン酸化膜、50はそのシリコン酸化膜のう
ちの薄い部分、51はそのシリコン酸化膜のうちの素子
分離用の厚い部分、52はAl等からなるソース又はド
レイン電極、53はポリシリコンからなるゲート電極、
54は層間絶縁膜、55は電磁シールド用金属層、56
は表面保護膜、57,58はチップ基板41上に形成さ
れたクロック発生回路32(図2参照)に接続された金
属配線層である。電磁シールド用金属層55は、チップ
基板41上の素子形成領域のほぼ全体に渡って形成され
ている。なお、電磁シールド用金属層55は、バイアス
を取るため外部と接続され一定電位が印加される。層間
絶縁膜54と電磁シールド用金属層55との間には、必
要に応じて配線層や他の素子や他の層間絶縁膜などが形
成されるが、図3ではそれらは省略している。
FIG. 3 shows the parts near the crystal oscillator 31, the P-channel MOSFET 42, and the N-channel MOSFETs 43 and 44 among the constituent elements of the integrated circuit. On the chip substrate 41, a portion of the integrated circuit shown in FIG. 2 other than the crystal oscillator 31 is formed.
In FIG. 3, as a representative of them, MOSFETs 42, 4
3,44 are shown. A pair of P-channel MOSFETs
And the N-channel MOSFET form one CMOS that is a component of a logic circuit or the like. In this embodiment, an N-type silicon substrate is used as the chip substrate 41. In FIG. 3, 45 is an N-type silicon epitaxial layer, 46 is a P-type well layer, 47 is a P-type impurity layer, 4
8 is an N-type impurity layer, 49 is an element isolation impurity layer, 50,
51 is a silicon oxide film, 50 is a thin portion of the silicon oxide film, 51 is a thick portion of the silicon oxide film for element isolation, 52 is a source or drain electrode made of Al or the like, and 53 is made of polysilicon. Becomes a gate electrode,
54 is an interlayer insulating film, 55 is a metal layer for electromagnetic shielding, 56
Is a surface protection film, and 57 and 58 are metal wiring layers connected to the clock generation circuit 32 (see FIG. 2) formed on the chip substrate 41. The electromagnetic shield metal layer 55 is formed over almost the entire element formation region on the chip substrate 41. The electromagnetic shield metal layer 55 is connected to the outside to apply a constant potential to take a bias. A wiring layer, another element, another interlayer insulating film, or the like is formed between the interlayer insulating film 54 and the electromagnetic shielding metal layer 55, if necessary, but they are omitted in FIG.

【0058】クロック発生回路32に接続された配線層
57,58は、バンプ61,62をそれぞれ介して、水
晶振動子31の後述する2つの接続パッド76,77に
それぞれ電気的及び機械的に接続されている。これによ
り、水晶振動子31がチップ基板41に対して一体化さ
れるとともに、水晶振動子31とクロック発生回路32
との間の電気的な接続が実現されている。バンプ61,
62は、金属バンプ等の他、導電性接着剤(例えば、導
電物質を添加したポリイミド系、エポキシ系、シリコン
系などの接着剤)などによる突起状のものであってもよ
い。水晶振動子31の後述する振動領域71aの下方に
は、バンプ61,62の高さによって、振動に必要な空
間が確保されている。
The wiring layers 57 and 58 connected to the clock generation circuit 32 are electrically and mechanically connected to the two connection pads 76 and 77 of the crystal oscillator 31, which will be described later, via the bumps 61 and 62, respectively. Has been done. As a result, the crystal unit 31 is integrated with the chip substrate 41, and the crystal unit 31 and the clock generation circuit 32 are integrated.
An electrical connection between is realized. Bump 61,
In addition to metal bumps or the like, 62 may be a protrusion such as a conductive adhesive (for example, a polyimide-based, epoxy-based, or silicon-based adhesive to which a conductive material is added). Below the vibrating region 71a of the crystal unit 31, a space required for vibration is secured by the height of the bumps 61 and 62.

【0059】なお、図3に示す例では、水晶振動子31
の下方には、1つのMOSFET44のみが形成されて
いるが、実際には、複数の素子を形成してもよい。水晶
振動子31の下方には必ずしも素子を形成しなくてもよ
いが、本実施の形態のように、水晶振動子31と対向す
る領域に素子を形成すると、より高い密度で高集積化す
ることができ、好ましい。また、水晶振動子31の基板
41の面方向の配置は、MOSFET上の位置に限定さ
れるものではなく、任意の位置に配置することができ
る。ただし、クロック発生回路32に近い位置に配置す
ることが好ましい。これは、クロックに応じた信号が流
れる配線層57,58がより短くなって、そこから発生
する電磁波がより低減されるためである。
In the example shown in FIG. 3, the crystal oscillator 31
Although only one MOSFET 44 is formed below, a plurality of elements may actually be formed. It is not always necessary to form an element below the crystal unit 31, but if an element is formed in a region facing the crystal unit 31 as in the present embodiment, higher integration can be achieved at a higher density. Is possible and preferable. Further, the arrangement of the crystal unit 31 in the surface direction of the substrate 41 is not limited to the position on the MOSFET, and it can be arranged at any position. However, it is preferable to arrange it at a position close to the clock generation circuit 32. This is because the wiring layers 57 and 58 through which the signal corresponding to the clock flows becomes shorter, and the electromagnetic waves generated from the wiring layers 57 and 58 are further reduced.

【0060】本実施の形態では、水晶振動子31は、図
3乃至図5に示すように、全領域に渡って同一の薄い厚
さ(例えば、数μm〜十数μm)を持つ水晶素板71を
有している。水晶素板71は、平面視で長方形状に2つ
の抜き部分72,73が形成されることにより、中央の
円形の振動領域71a、及び、振動領域71aの外側に
位置して両側が連結領域71b,71cを介して振動領
域71aに繋がった枠状領域71dとを持つ形状を、有
している。振動領域71aの直径は、例えば、数百μm
〜千数百μmとされる。振動領域71aにおけるチップ
基板41側の面(以下、この面を下面といい、反対側の
面を上面という。)の中央に励振電極74が形成され、
振動領域71aの上面の中央に励振電極75が形成され
ている。励振電極74,75の一方は、振動領域71a
の全体に渡って形成してもよい。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 to 5, the crystal unit 31 is a crystal element plate having the same thin thickness (for example, several μm to several tens of μm) over the entire region. Has 71. The crystal blank plate 71 has two cutout portions 72 and 73 formed in a rectangular shape in a plan view, so that the central vibration region 71a is located outside the vibration region 71a, and both sides are connected regions 71b. , 71c and a frame-shaped region 71d connected to the vibration region 71a. The diameter of the vibrating region 71a is, for example, several hundred μm.
It is assumed to be a thousand to several hundreds of μm. The excitation electrode 74 is formed in the center of the surface of the vibration region 71a on the chip substrate 41 side (hereinafter, this surface is referred to as the lower surface, and the opposite surface is referred to as the upper surface).
An excitation electrode 75 is formed in the center of the upper surface of the vibration area 71a. One of the excitation electrodes 74 and 75 has a vibration region 71a.
You may form over the whole of.

【0061】図4に示すように、枠状領域71dの下面
の両側には、前記2つの接続パッド76,77が形成さ
れている。振動領域71aの下面において、接続パッド
76と励振電極74はリード78で電気的に接続され、
これらが連続する1つの金属膜で構成されている。振動
領域71aの上面には、励振電極75と接続されたリー
ド79が形成され、これらが連続する1つの金属膜で構
成されている。このリード79は、枠状領域71dに形
成されたスルーホール80を介して、接続パッド77と
電気的に接続されている。本実施の形態では、接続パッ
ド77を構成する金属膜がスルーホール80内に入り込
んでリード79を構成する金属膜に接触することによっ
て、リード79と接続パッド77とが電気的に接続され
ている。
As shown in FIG. 4, the two connection pads 76 and 77 are formed on both sides of the lower surface of the frame-shaped region 71d. On the lower surface of the vibration region 71a, the connection pad 76 and the excitation electrode 74 are electrically connected by the lead 78,
These are composed of one continuous metal film. A lead 79 connected to the excitation electrode 75 is formed on the upper surface of the vibrating region 71a, and the lead 79 is composed of one continuous metal film. The lead 79 is electrically connected to the connection pad 77 via the through hole 80 formed in the frame-shaped region 71d. In the present embodiment, the lead 79 and the connection pad 77 are electrically connected by the metal film forming the connection pad 77 entering the through hole 80 and coming into contact with the metal film forming the lead 79. .

【0062】なお、スルーホール80は、振動領域71
aに配置することも可能であるが、振動特性に影響を与
えないように、本実施の形態のように水晶素板71にお
ける振動領域71aから外れた領域に形成することが、
好ましい。
The through hole 80 has a vibrating region 71.
Although it is possible to dispose it in a, it is possible to form it in a region outside the vibrating region 71a in the quartz crystal plate 71 as in the present embodiment so as not to affect the vibration characteristics.
preferable.

【0063】次に、本実施の形態による集積回路装置の
製造方法の一例について、図6及び図7を参照して説明
する。図6及び図7は、その製造方法の各工程を模式的
に示す概略断面図であり、図3に対応している。図6及
び図7において、図3中の要素と同一の要素には同一符
号を付している。
Next, an example of a method of manufacturing the integrated circuit device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. 6 and 7 are schematic cross-sectional views schematically showing each step of the manufacturing method and correspond to FIG. 6 and 7, the same elements as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals.

【0064】まず、エピタキシャル層の成長、不純物の
注入・拡散、膜形成及びフォトリソエッチング法等によ
るパターニングなどの通常の半導体製造プロセスによ
り、図2に示す集積回路のうちの水晶振動子31を除く
部分を形成したチップ基板41を用意する(図6)。こ
のとき、保護層56及び層間絶縁膜54には、前記配線
層57,58におけるバンプ61,62との接続部分を
露出させる開口部63,64を形成しておく。なお、こ
の段階では、通常の半導体製造プロセスと同様に、チッ
プ基板41は、1つのウエハに複数のチップ分を形成し
た状態である。
First, a portion of the integrated circuit shown in FIG. 2 excluding the crystal oscillator 31 is subjected to a normal semiconductor manufacturing process such as growth of an epitaxial layer, implantation / diffusion of impurities, film formation, and patterning by photolithography. A chip substrate 41 on which is formed is prepared (FIG. 6). At this time, openings 63 and 64 are formed in the protective layer 56 and the interlayer insulating film 54 to expose the connection portions of the wiring layers 57 and 58 with the bumps 61 and 62. At this stage, the chip substrate 41 is in a state in which a plurality of chips are formed on one wafer, as in the normal semiconductor manufacturing process.

【0065】一方、前述した水晶振動子31を個々のチ
ップ1に対応して複数用意する。水晶振動子31は、例
えば、次の方法で製造することができる。すなわち、ま
ず、比較的厚い水晶素板を用意し、機械加工及び機械研
磨等により前述した厚さまで薄するとともに前述した形
状とする。次に、この薄くした水晶素板の上面に、蒸着
等により励振電極75及びリード79となるべき金属膜
を形成し、フォトリソエッチング法等によりそれらの形
状にパターニングする。次いで、フォトリソエッチング
法等により水晶素板にスルーホール80を形成する。そ
の後、当該水晶素板の下面に、励振電極74、リード7
8及び接続パッド76,77となるべき金属膜を形成
し、フォトリソエッチング法等によりそれらの形状にパ
ターニングする。これにより、水晶振動子31を製造す
ることができる。もっとも、水晶振動子31の製造方法
は、このような製造方法に限定されるものではない。例
えば、後述する図16乃至図20に示す製造方法を変形
した製造方法を採用することもできる。その製造方法に
ついては、後述する。
On the other hand, a plurality of the above-mentioned crystal oscillators 31 are prepared for each chip 1. The crystal unit 31 can be manufactured, for example, by the following method. That is, first, a relatively thick crystal blank is prepared, thinned to the above-mentioned thickness by machining, mechanical polishing, etc., and has the above-mentioned shape. Next, a metal film to be the excitation electrode 75 and the lead 79 is formed on the upper surface of the thinned quartz crystal plate by vapor deposition or the like, and is patterned into those shapes by the photolithography etching method or the like. Then, through holes 80 are formed in the quartz crystal plate by a photolithographic etching method or the like. After that, the excitation electrode 74 and the lead 7 are formed on the lower surface of the crystal blank.
8 and the connection pads 76, 77 are formed with a metal film, and patterned by photolithography or the like. Thereby, the crystal unit 31 can be manufactured. However, the manufacturing method of the crystal unit 31 is not limited to such a manufacturing method. For example, it is possible to employ a manufacturing method which is a modification of the manufacturing method shown in FIGS. The manufacturing method will be described later.

【0066】次に、図7に示すように、図6に示す状態
のチップ基板41における前記開口部63,64の箇所
にバンプ61,62をそれぞれ形成した後、水晶振動子
31の接続パッド76,77をそれぞれバンプ61,6
2に接合する。
Next, as shown in FIG. 7, bumps 61 and 62 are formed at the openings 63 and 64 of the chip substrate 41 in the state shown in FIG. 6, and then the connection pads 76 of the crystal unit 31 are formed. , 77 are bumps 61, 6 respectively
Join to 2.

【0067】その後、水晶振動子31が一体化された状
態のウエハを、ダイシング等により、個々のチップ1に
分離する。これにより、チップ1が完成する。
After that, the wafer in which the crystal unit 31 is integrated is separated into individual chips 1 by dicing or the like. As a result, the chip 1 is completed.

【0068】最後に、前述したパッケージ2内に真空状
態でチップ1を収容する。これにより、本実施の形態に
よる集積回路装置が完成する。
Finally, the chip 1 is housed in the package 2 in a vacuum state. As a result, the integrated circuit device according to this embodiment is completed.

【0069】本実施の形態による集積回路装置では、水
晶振動子1、クロック発生回路31及びCPU33を含
む集積回路が、チップ基板41上に搭載され、水晶振動
子31も含めて一体に集積化されてチップ1にワンチッ
プ化されている。したがって、本実施の形態によれば、
次の利点が得られる。
In the integrated circuit device according to the present embodiment, an integrated circuit including the crystal unit 1, the clock generation circuit 31, and the CPU 33 is mounted on the chip substrate 41 and integrated together with the crystal unit 31. It is a one-chip chip. Therefore, according to the present embodiment,
The following advantages are obtained.

【0070】第1に、水晶振動子31とクロック発生回
路31との間及びクロック発生回路31とCPU33と
の間に配線板等を介在させなくてすみ、これらが一体に
集積化されるので、著しく小型化を図ることができる。
First, it is not necessary to interpose a wiring board or the like between the crystal oscillator 31 and the clock generating circuit 31 and between the clock generating circuit 31 and the CPU 33, and these are integrated together. The size can be remarkably reduced.

【0071】第2に、水晶振動子31とクロック発生回
路32との間の配線が著しく短くなるとともに、クロッ
ク発生回路32とCPU33との間の配線が著しく短く
なるため、それらの配線のアンテナ作用が大幅に低減さ
れ、クロック発生に伴う電磁波の発生が大きく抑制され
る。しかも、本実施の形態では、素子形成領域のほぼ全
体に渡って電磁シールド用金属層55が形成されている
ので、発生した電磁波が遮蔽され、EMIが実質的に生
じない。なお、本実施の形態では、チップ1内において
は水晶振動子31の部分を覆う磁気シールドはないが、
パッケージ2の上蓋21として導電板を用いることによ
り、この部分も電磁シールドされる。このように、本実
施の形態では、クロック発生に伴う電磁波の発生が大き
く抑制されるだけでなく、EMI対策も十分に施されて
いる。もっとも、本実施の形態では、クロック発生に伴
って発生する電磁波そのものが低減されるので、電磁シ
ールド用金属層55を必ずしも形成する必要はないし、
パッケージ2の上蓋21に必ずしも電磁シールド作用を
持たせる必要はない。
Secondly, the wiring between the crystal oscillator 31 and the clock generating circuit 32 is remarkably shortened, and the wiring between the clock generating circuit 32 and the CPU 33 is remarkably shortened. Is significantly reduced, and the generation of electromagnetic waves associated with clock generation is greatly suppressed. Moreover, in the present embodiment, since the electromagnetic shield metal layer 55 is formed over almost the entire element forming region, the generated electromagnetic wave is shielded and EMI is substantially not generated. In the present embodiment, there is no magnetic shield that covers the crystal unit 31 in the chip 1,
By using a conductive plate as the upper lid 21 of the package 2, this portion is also electromagnetically shielded. As described above, in the present embodiment, not only the generation of electromagnetic waves due to clock generation is greatly suppressed, but also EMI countermeasures are sufficiently taken. However, in the present embodiment, since the electromagnetic wave itself generated by the clock generation is reduced, it is not always necessary to form the electromagnetic shield metal layer 55,
The upper lid 21 of the package 2 does not necessarily have to have an electromagnetic shield function.

【0072】第3に、水晶振動子31とクロック発生回
路32との間の配線が著しく短くなるとともに、クロッ
ク発生回路32とCPU33との間の配線が著しく短く
なるため、それらの配線の抵抗成分が小さくなり、これ
により、消費電力が低減される。
Thirdly, since the wiring between the crystal oscillator 31 and the clock generating circuit 32 becomes remarkably short and the wiring between the clock generating circuit 32 and the CPU 33 becomes remarkably short, the resistance components of these wirings are reduced. Becomes smaller, which reduces power consumption.

【0073】また、本実施の形態によれば、前述した主
要な利点の他にも、次のような種々の利点も得ることが
できる。
Further, according to the present embodiment, in addition to the main advantages described above, the following various advantages can be obtained.

【0074】すなわち、本実施の形態では、励振電極7
4,75にそれぞれ電気的に接続された2つの接続パッ
ド76,77が両方とも、水晶振動子31の下面に形成
されているので、バンプ61,62のみで水晶振動子3
1を電気的に接続することが可能である。したがって、
水晶振動子31のチップ基板41に対する一体化を容易
に行うことができる。
That is, in the present embodiment, the excitation electrode 7
Since both of the two connection pads 76 and 77 electrically connected to the crystal oscillators 4 and 75 are formed on the lower surface of the crystal oscillator 31, the crystal oscillator 3 is formed only by the bumps 61 and 62.
1 can be electrically connected. Therefore,
The crystal oscillator 31 can be easily integrated with the chip substrate 41.

【0075】また、本実施の形態では、水晶振動子31
において、水晶素板71の上面に形成された励振電極7
5と下面に形成された接続パッド77とが、スルーホー
ル80内に存する導電性物質(本実施の形態では、接続
パッド77を構成する金属)を介して接続されているの
で、励振電極74,75にそれぞれ電気的に接続された
2つの接続パッド76,77を持つ水晶振動子31を、
容易に製造することができる。このようなスルーホール
80を形成することによって、例えば、後述する図16
乃至図20に示す製造方法を変形した製造方法などを採
用することが可能となる。水晶振動子の分野において
は、これまで、水晶素板71に表裏の電気接続用のスル
ーホールを形成する事例や提案は全くなく、そのような
発想は全く存在しなかった。
Further, in the present embodiment, the crystal oscillator 31
At the excitation electrode 7 formed on the upper surface of the quartz crystal plate 71.
5 and the connection pad 77 formed on the lower surface are connected via the conductive material (the metal forming the connection pad 77 in the present embodiment) present in the through hole 80, the excitation electrode 74, The crystal unit 31 having two connection pads 76 and 77 electrically connected to 75,
It can be easily manufactured. By forming such through holes 80, for example, FIG.
It is possible to adopt a manufacturing method which is a modification of the manufacturing method shown in FIG. In the field of crystal oscillators, there have been no cases or proposals for forming through holes for electrical connection on the front and back sides of the crystal element plate 71, and such an idea has never existed.

【0076】さらに、本実施の形態によれば、前述した
ように、水晶振動子31と対向する領域に素子(図3の
例では、MOSFET44)が形成されているので、よ
り高い密度で高集積化することができる。
Further, according to the present embodiment, as described above, since the element (the MOSFET 44 in the example of FIG. 3) is formed in the region facing the crystal unit 31, it is possible to achieve high density and high integration. Can be converted.

【0077】ところで、本実施の形態において、水晶振
動子31に代えて、図8及び図9に示す水晶振動子13
1を用いてもよい。図8は、チップ基板と反対側から見
た水晶振動子131を示す概略平面図であり、図4に対
応している。図9は、チップ基板側から見た水晶振動子
131を示す概略平面図であり、図5に対応している。
図8及び図9において、図4及び図5中の要素と同一又
は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明
は省略する。図8及び図9に示す水晶振動子131が図
4及び図5に示す水晶振動子31と異なる所は、水晶振
動子131では、水晶振動子31の枠状領域71dが、
接続パッド76,77が形成されている付近の部分を残
して除去されている点のみである。
By the way, in the present embodiment, instead of the crystal unit 31, the crystal unit 13 shown in FIGS. 8 and 9 is used.
1 may be used. FIG. 8 is a schematic plan view showing the crystal unit 131 viewed from the side opposite to the chip substrate, and corresponds to FIG. FIG. 9 is a schematic plan view showing the crystal unit 131 viewed from the chip substrate side, and corresponds to FIG.
8 and 9, elements that are the same as or correspond to the elements in FIGS. 4 and 5 are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The crystal resonator 131 shown in FIGS. 8 and 9 is different from the crystal resonator 31 shown in FIGS. 4 and 5 in that in the crystal resonator 131, the frame-shaped region 71d of the crystal resonator 31 is
The only difference is that the portions around the connection pads 76 and 77 are formed and are removed.

【0078】また、本実施の形態において、水晶振動子
31に代えて、図10及び図11に示す水晶振動子23
1を用いてもよい。図10は、チップ基板と反対側から
見た水晶振動子231を示す概略平面図であり、図4に
対応している。図11は、チップ基板側から見た水晶振
動子231を示す概略平面図であり、図5に対応してい
る。図8及び図9において、図4及び図5中の要素と同
一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する
説明は省略する。図10及び図11に示す水晶振動子2
31が図4及び図5に示す水晶振動子31と異なる所
は、水晶振動子231では、水晶振動子31において水
晶素板71に形成されていた抜き部分72,73が、形
成されておらず、水晶素板71が長方形状に構成されて
いる点のみである。水晶振動子131においても、水晶
素板71における振動領域71aの外側の領域は、実質
的に振動しない領域であるので、結局、振動動作につい
ては、水晶振動子231も水晶振動子31の場合と同様
となる。なお、水晶振動子231においても、水晶振動
子31と同様に、水晶素板71の全体に渡り同一の薄い
厚さを有している。
Further, in the present embodiment, instead of the crystal unit 31, the crystal unit 23 shown in FIGS. 10 and 11 is used.
1 may be used. FIG. 10 is a schematic plan view showing the crystal unit 231 viewed from the side opposite to the chip substrate, and corresponds to FIG. FIG. 11 is a schematic plan view showing the crystal unit 231 viewed from the chip substrate side, and corresponds to FIG. 8 and 9, elements that are the same as or correspond to the elements in FIGS. 4 and 5 are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. Crystal unit 2 shown in FIGS. 10 and 11.
31 differs from the crystal unit 31 shown in FIGS. 4 and 5 in that in the crystal unit 231, the cutouts 72 and 73 formed in the crystal unit plate 71 in the crystal unit 31 are not formed. The only difference is that the crystal blank 71 is rectangular. Also in the crystal unit 131, the region outside the vibrating region 71a of the crystal element plate 71 is a region that does not substantially vibrate. It will be similar. The crystal unit 231 also has the same thin thickness as the crystal unit 31 over the entire crystal element plate 71.

【0079】なお、前記水晶振動子131,231も、
水晶振動子31と同様の製造方法により製造することが
できる。
The crystal units 131 and 231 are also
It can be manufactured by the same manufacturing method as the crystal unit 31.

【0080】[第2の実施の形態][Second Embodiment]

【0081】図12は、本発明の第2の実施の形態によ
る集積回路装置で用いられるチップ101の一部を模式
的に示す概略断面図であり、図3に対応している。図1
2において、図3中の要素と同一又は対応する要素には
同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
FIG. 12 is a schematic sectional view schematically showing a part of the chip 101 used in the integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. Figure 1
In FIG. 2, the same or corresponding elements as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and the duplicate description thereof will be omitted.

【0082】本実施の形態による集積回路装置が前記第
1の実施の形態による集積回路装置と異なる所は、図3
に示すチップ1に代えて、図12に示すチップ101
が、図1中のパッケージ2内に収容されている点のみで
ある。
The difference between the integrated circuit device according to the present embodiment and the integrated circuit device according to the first embodiment is that FIG.
12 is replaced with a chip 101 shown in FIG.
However, the only difference is that it is housed in the package 2 in FIG.

【0083】図12に示すチップ101が図3に示すチ
ップ1と異なる所は、以下に説明する点のみである。
The chip 101 shown in FIG. 12 is different from the chip 1 shown in FIG. 3 only in the points described below.

【0084】チップ101では、図4及び図5に示す水
晶振動子31に代えて、水晶振動子31と同じ構造を持
ちつつ水晶素板71の枠状領域71dが外側に拡張され
た水晶振動子331が用いられている。水晶振動子33
1の枠状領域71dが、接着剤90で補強板91に接合
され、補強板91により補強されている。接着剤90
は、水晶振動子331の水晶素板71の振動領域71a
には設けられておらず、接着剤90の厚さによって、水
晶素板71の振動領域71aの上側の振動空間が確保さ
れている。補強板91の材質は特に限定されるものでは
ないが、補強板91が電磁シールドとして作用するよう
に、補強板91として金属板等を用いるか、あるいは、
補強板91の上面又は下面に電磁シールド用の金属層等
を形成しておくことが、好ましい。補強板91が電磁シ
ールド作用を持つ場合には、パッケージ2に電磁シール
ド作用を持たせる必要はなくなる。
In the chip 101, instead of the crystal unit 31 shown in FIGS. 4 and 5, a crystal unit having the same structure as the crystal unit 31 and having the frame-shaped region 71d of the crystal unit plate 71 expanded outward. 331 is used. Crystal oscillator 33
One frame-shaped region 71d is joined to the reinforcing plate 91 with the adhesive 90 and is reinforced by the reinforcing plate 91. Adhesive 90
Is a vibration region 71a of the crystal blank 71 of the crystal unit 331.
However, the thickness of the adhesive 90 ensures a vibration space above the vibration region 71a of the quartz crystal plate 71. The material of the reinforcing plate 91 is not particularly limited, but a metal plate or the like is used as the reinforcing plate 91 so that the reinforcing plate 91 acts as an electromagnetic shield, or
It is preferable to form a metal layer or the like for electromagnetic shielding on the upper surface or the lower surface of the reinforcing plate 91. When the reinforcing plate 91 has an electromagnetic shield function, it is not necessary to give the package 2 an electromagnetic shield function.

【0085】また、チップ101では、水晶素板71の
枠状領域71dが拡張された水晶振動子331と補強板
91との接合体を、安定してチップ基板41側と一体化
するため、水晶素板71の拡張された枠状領域71d
が、散点的な複数の箇所において、接着剤92で保護層
56に接合されている。接着剤92としては、例えば、
ポリイミド系、エポキシ系、シリコン系などの接着剤を
用いることができる。接着剤92を絶縁性のものでも導
電性のものでもよい。
Further, in the chip 101, since the bonded body of the crystal oscillator 331 in which the frame-shaped region 71d of the crystal element plate 71 is expanded and the reinforcing plate 91 is stably integrated with the chip substrate 41 side, the crystal is formed. Expanded frame-shaped region 71d of the base plate 71
Are bonded to the protective layer 56 with an adhesive 92 at a plurality of scattered points. As the adhesive 92, for example,
A polyimide-based, epoxy-based, or silicon-based adhesive can be used. The adhesive 92 may be insulative or conductive.

【0086】水晶振動子331と補強板91との接合体
は、チップ基板41のほぼ全領域を覆う大きさを有して
いてもよいし、チップ基板41の局所的な領域を覆う大
きさを有していてもよい。前者の場合であっても、水晶
振動子331と補強板91との接合体の大きさは、図1
中のボンディングワイヤ16が接続されるチップ基板4
1上の外部接続用電極(図示せず)を覆わないような大
きさとされる。
The bonded body of the crystal unit 331 and the reinforcing plate 91 may have a size that covers almost the entire area of the chip substrate 41, or a size that covers a local area of the chip substrate 41. You may have. Even in the former case, the size of the bonded body of the crystal unit 331 and the reinforcing plate 91 is as shown in FIG.
Chip substrate 4 to which the bonding wire 16 therein is connected
The size is set so as not to cover the external connection electrode (not shown) on the first electrode 1.

【0087】次に、本実施の形態による集積回路装置の
製造方法の一例について、図13及び図14を参照して
説明する。図13は、その製造方法の工程を模式的に示
す概略断面図であり、図12に対応している。図14
は、その製造方法の他の工程を模式的に示す概略平面図
である。また、図6も再び参照する。
Next, an example of a method of manufacturing the integrated circuit device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a schematic cross-sectional view schematically showing the step of the manufacturing method, and corresponds to FIG. 14
[Fig. 4] is a schematic plan view schematically showing another step of the manufacturing method. Also, refer to FIG. 6 again.

【0088】まず、通常の半導体製造プロセスにより、
図2に示す集積回路のうちの水晶振動子31を除く部分
を形成したチップ基板41を用意する(図6)。このと
き、保護層56及び層間絶縁膜54には、前記配線層5
7,58におけるバンプ61,62との接続部分を露出
させる開口部63,64を形成しておく。なお、この段
階では、通常の半導体製造プロセスと同様に、チップ基
板41は、図14に示すように、1つのウエハに複数の
チップ分を形成したものである。図14において、41
aは1チップ分の領域を示している。また、図14で
は、ウエハ41上に、アライメントマーク95が形成さ
れているが、この製造方法では、必ずしも必要ではな
い。
First, according to a normal semiconductor manufacturing process,
A chip substrate 41 on which a portion of the integrated circuit shown in FIG. 2 excluding the crystal oscillator 31 is formed is prepared (FIG. 6). At this time, the wiring layer 5 is formed on the protective layer 56 and the interlayer insulating film 54.
Openings 63 and 64 for exposing the connection portions of the bumps 61 and 62 with the bumps 7 and 58 are formed in advance. At this stage, as in the normal semiconductor manufacturing process, the chip substrate 41 is formed by forming a plurality of chips on one wafer as shown in FIG. In FIG. 14, 41
a indicates an area for one chip. Further, although the alignment mark 95 is formed on the wafer 41 in FIG. 14, this is not always necessary in this manufacturing method.

【0089】一方、前述した水晶振動子331と補強板
91との接合体を個々のチップ101に対応して複数用
意する。この接合体は、例えば、前記第1の実施の形態
に関連して説明した水晶振動子31と同様の製造方法で
製造した1つのチップ分の水晶振動子331に、1つの
チップ分の補強板91を接着剤90で接着することによ
り、製造することができる。また、この接合体は、例え
ば、複数のチップ分の領域を持つ1つの水晶素板に複数
のチップ101の分の抜き領域72,73、励振電極7
4,75、リード78,79、接続パッド76,77及
びスルーホール80を形成した後、複数のチップ分の領
域を持つ補強板91を接着剤90で接合し、この複数の
チップ分の接合体をダイシング等により個々のチップ1
に対応するものに分離することによって、製造すること
もできる。
On the other hand, a plurality of bonded bodies of the above-described crystal oscillator 331 and the reinforcing plate 91 are prepared for each chip 101. This bonded body is, for example, a crystal oscillator 331 for one chip manufactured by a manufacturing method similar to that of the crystal oscillator 31 described in relation to the first embodiment, and a reinforcing plate for one chip. It can be manufactured by bonding 91 with an adhesive 90. In addition, this bonded body has, for example, one crystal element plate having regions for a plurality of chips, the removal regions 72, 73 for the plurality of chips 101, and the excitation electrode 7.
4, 75, leads 78, 79, connection pads 76, 77, and through holes 80 are formed, and then a reinforcing plate 91 having regions for a plurality of chips is joined with an adhesive 90 to form a joined body for the plurality of chips. Individual chip 1 by dicing
It can also be manufactured by separating into those corresponding to.

【0090】次に、図13に示すように、図6に示す状
態のチップ基板41における前記開口部63,64の箇
所にバンプ61,62をそれぞれ形成するとともに、所
定箇所の保護膜56に接着剤92を形成した後、水晶振
動子331の接続パッド76,77をそれぞれバンプ6
1,62に接合するとともに、水晶振動子331の水晶
素板71の拡張領域の下面を接着剤92に接合する。
Next, as shown in FIG. 13, bumps 61 and 62 are formed at the openings 63 and 64 of the chip substrate 41 in the state shown in FIG. 6 and are adhered to the protective film 56 at predetermined locations. After the agent 92 is formed, the connection pads 76 and 77 of the crystal unit 331 are connected to the bumps 6 respectively.
1, 62, and the lower surface of the expanded region of the crystal element plate 71 of the crystal unit 331 is bonded to the adhesive agent 92.

【0091】その後、水晶振動子331と補強板91と
の接合体が一体化された状態のウエハを、ダイシング等
により、個々のチップ1に分離する。これにより、チッ
プ101が完成する。
Thereafter, the wafer in which the bonded body of the crystal oscillator 331 and the reinforcing plate 91 is integrated is separated into individual chips 1 by dicing or the like. As a result, the chip 101 is completed.

【0092】最後に、前述したパッケージ2内に真空状
態でチップ101を収容する。これにより、本実施の形
態による集積回路装置が完成する。
Finally, the chip 101 is housed in the package 2 in a vacuum state. As a result, the integrated circuit device according to this embodiment is completed.

【0093】前述した製造方法では、水晶振動子331
と補強板91との接合体をチップ基板41上に接合する
際には、当該接合体は1つのチップ分に分離されたもの
であった。しかしながら、例えば、次の製造方法を採用
すれば、前記接合体に関してもバッチ処理が可能とな
り、より量産性を高めることができる。
In the manufacturing method described above, the crystal unit 331 is used.
When the joined body of the reinforcing plate 91 and the reinforcing plate 91 was joined onto the chip substrate 41, the joined body was separated into one chip. However, for example, if the following manufacturing method is adopted, batch processing can be performed on the joined body, and mass productivity can be further improved.

【0094】この製造方法では、前述した製造方法と同
様に、図2に示す集積回路のうちの水晶振動子31を除
く部分を形成したチップ基板41を用意する(図6、図
14)。このとき、チップ基板41を構成するウエハに
は、図14に示すように、金属膜等によるアライメント
マーク95を形成しておく。
In this manufacturing method, similarly to the manufacturing method described above, the chip substrate 41 on which the portion of the integrated circuit shown in FIG. 2 excluding the crystal oscillator 31 is formed is prepared (FIGS. 6 and 14). At this time, as shown in FIG. 14, alignment marks 95 made of a metal film or the like are formed on the wafer that constitutes the chip substrate 41.

【0095】一方、複数のチップ分の領域を含む水晶振
動子331と補強板91との接合体を、例えば、図16
乃至図20に示す製造方法により、用意する。図16乃
至図20は、当該接合体の製造方法の各工程を模式的に
示す概略断面図である。なお、図面表記の便宜上、図1
6乃至図20は、3つのチップ分の領域を示している。
On the other hand, a bonded body of the crystal resonator 331 including a plurality of chip regions and the reinforcing plate 91 is formed, for example, as shown in FIG.
It is prepared by the manufacturing method shown in FIGS. 16 to 20 are schematic cross-sectional views schematically showing each step of the method for manufacturing the joined body. For convenience of drawing notation, FIG.
6 to 20 show areas for three chips.

【0096】まず、複数のチップ分の領域を含む比較的
厚い水晶素板150(この水晶素板150は、最終的に
図12中の水晶素板71となる。)を用意し、この水晶
素板150上に、前記励振電極75及びリード79とな
る金属膜151を島状に形成する(図16)。この形成
は、水晶素板150上の全面に蒸着等により金属膜15
1を形成した後、フォトリソエッチング法等によりパタ
ーニングすることにより、行うことができる。
First, a comparatively thick crystal element plate 150 including a plurality of chip regions (the crystal element plate 150 will eventually become the crystal element plate 71 in FIG. 12) is prepared, and this crystal element is prepared. On the plate 150, a metal film 151 to be the excitation electrode 75 and the leads 79 is formed in an island shape (FIG. 16). This formation is performed by depositing a metal film 15 on the entire surface of the crystal blank 150.
After formation of No. 1, it can be performed by patterning by a photolithographic etching method or the like.

【0097】次に、図16に示す状態の水晶素板150
上において、図12中の水晶素板71の振動領域71a
上の振動空間となるべき箇所に、犠牲層としてのレジス
ト152を島状に形成する。その後、水晶素板150上
において、振動領域71aが形成されていない領域に、
図12中の接着剤90に相当する接着剤153を配置
し、この接着剤153によって補強板91に相当する補
強板154を接合する(図17)。
Next, the crystal blank 150 in the state shown in FIG.
Above, the vibrating region 71a of the crystal blank 71 in FIG.
A resist 152 serving as a sacrificial layer is formed in an island shape at a place to be an upper vibration space. Then, on the crystal blank 150, in the region where the vibration region 71a is not formed,
An adhesive 153 corresponding to the adhesive 90 in FIG. 12 is arranged, and the reinforcing plate 154 corresponding to the reinforcing plate 91 is joined by this adhesive 153 (FIG. 17).

【0098】次いで、図17に示す状態の水晶素板15
0の下面側を除去して水晶素板150を所望の厚さまで
薄くする。これは、例えば、機械研磨、化学的機械的研
磨、エッチングのうちのいずれか1つ又は2つ以上の組
み合わせによって行うことができる。また、エッチング
の場合、ウエットエッチングでもよいし、ドライエッチ
ングでもよいし、両者の組み合わせでもよい。ウエット
エッチングを行う場合のエッチング液としては、例え
ば、NHHFやHFを用いることができる。また、
ドライエッチングを行う場合、例えば、ガスをCF
した反応性イオンエッチングを用いることができる。そ
の後、フォトリソエッチング法等により、図12中のス
ルーホール80に相当するスルーホール155を形成す
る(図18)。
Next, the crystal blank 15 in the state shown in FIG.
The lower surface side of 0 is removed to thin the quartz crystal plate 150 to a desired thickness. This can be performed by any one of mechanical polishing, chemical mechanical polishing, and etching, or a combination of two or more, for example. In the case of etching, wet etching, dry etching, or a combination of both may be used. NH 4 HF 2 or HF, for example, can be used as an etching solution when performing wet etching. Also,
When dry etching is performed, for example, reactive ion etching using CF 4 as a gas can be used. After that, a through hole 155 corresponding to the through hole 80 in FIG. 12 is formed by the photolithography etching method or the like (FIG. 18).

【0099】次に、図18に示す状態の水晶素板150
の下面に、前記励振電極74、リード78及び接続パッ
ド76,77となる金属膜156を島状に形成する(図
19)。この形成は、金属膜156の蒸着及びフォトリ
ソエッチング法によるパターニングによって、行うこと
ができる。
Next, the crystal blank 150 in the state shown in FIG.
A metal film 156 to be the excitation electrode 74, the lead 78, and the connection pads 76 and 77 is formed in an island shape on the lower surface of the substrate (FIG. 19). This formation can be performed by vapor deposition of the metal film 156 and patterning by the photolithographic etching method.

【0100】その後、図19に示す状態の水晶素板15
0に、図4及び図5中の抜き部分72,73に相当する
開口部157をフォトリソエッチング法等により形成し
た後、レジスト152をアッシング法等により除去する
(図20)。これにより、複数のチップ分の領域を含む
水晶振動子331と補強板91との接合体(図20に示
す接合体)が完成する。
After that, the crystal blank 15 in the state shown in FIG.
After forming openings 157 corresponding to the cutouts 72 and 73 in FIGS. 4 and 5 by photolithography or the like, the resist 152 is removed by ashing or the like (FIG. 20). As a result, a bonded body (bonded body shown in FIG. 20) of the crystal unit 331 including the regions for a plurality of chips and the reinforcing plate 91 is completed.

【0101】図20中のC−C’矢視図を図15に示
す。図20では、金属層156は省略している。図20
において、150aは1チップ分の領域を示している。
なお、図面表記の便宜上、図20では、開口部157の
位置は、正確には表していない。図20に示すように、
この接合体の水晶素板150上には、アライメントマー
ク159が形成されている。このアライメントマーク1
59は、例えば、前記金属膜156と同時に形成するこ
とができる。このアライメントマーク159は、図14
中のアライメントマーク95と一緒に用いることによ
り、前記接合体と図14に示すウエハとの位置合わせを
行うためのものである。
A view taken along the line CC 'in FIG. 20 is shown in FIG. In FIG. 20, the metal layer 156 is omitted. Figure 20
In the figure, reference numeral 150a indicates an area for one chip.
Note that, for convenience of drawing notation, the position of the opening 157 is not accurately shown in FIG. As shown in FIG.
An alignment mark 159 is formed on the crystal blank plate 150 of this bonded body. This alignment mark 1
59 can be formed simultaneously with the metal film 156, for example. This alignment mark 159 is shown in FIG.
It is used together with the alignment mark 95 therein to align the bonded body with the wafer shown in FIG.

【0102】以上のようにして、図14に示すウエハ及
び図15に示す接合体を用意した後、図14に示すウエ
ハ上に図12中のバンプ61,62及び接着剤92に相
当するバンプ及び接着剤92をそれぞれ形成し、当該ウ
エハと接合体とをアライメントマーク95,159を利
用して位置合わせして、両者を接合する。個々の1チッ
プ分について見ると、図13の場合と同様となる。その
後、ダイシング等により個々のチップ101に分離す
る。なお、ダイシングにより水晶振動子がダメージを受
けるおそれがあるなら、水晶素板150の表面全体をレ
ジストやワックスなどにより保護してダイシング後に除
去したり、水晶素板150と図14に示すウエハを前も
ってハーフカットしておいてもよい。これにより、チッ
プ101が完成する。
After the wafer shown in FIG. 14 and the bonded body shown in FIG. 15 are prepared as described above, the bumps 61 and 62 in FIG. 12 and the bumps corresponding to the adhesive 92 in FIG. 12 are formed on the wafer shown in FIG. Adhesives 92 are respectively formed, the wafer and the bonded body are aligned using the alignment marks 95 and 159, and both are bonded. Looking at each individual chip, it becomes similar to the case of FIG. After that, the individual chips 101 are separated by dicing or the like. If the crystal unit may be damaged by dicing, the entire surface of the crystal element plate 150 may be protected by resist or wax and removed after dicing, or the crystal element plate 150 and the wafer shown in FIG. 14 may be removed in advance. You may cut it in half. As a result, the chip 101 is completed.

【0103】最後に、前述したパッケージ2内に真空状
態でチップ101を収容する。これにより、本実施の形
態による集積回路装置が完成する。
Finally, the chip 101 is housed in the package 2 in a vacuum state. As a result, the integrated circuit device according to this embodiment is completed.

【0104】なお、以上説明した製造方法をそのまま実
施すると、水晶振動子331と補強板91との接合体
は、チップ基板41の全領域を覆う大きさとなり、図1
中のボンディングワイヤ16が接続されるチップ基板4
1上の外部接続用電極(図示せず)が、水晶素板71及
び補強板91により覆われてしまい、ワイヤ16のボン
ディングができなくなってしまう。そこで、実際には、
図面には示していないが、例えば、補強板91に前記外
部接続用電極が配置された領域に対応する領域に、予め
開口を形成しておき、図20に示す工程において、水晶
素板150に、開口部157と一緒に、補強板91の開
口に対応する開口部を形成すればよい。あるいは、図1
4に示すウエハ及び図15に示す接合体を、接合体のチ
ップ部分がウエハのチップ部分より一回り小さくなって
ワイヤ16のボンディングができるるように、それぞれ
別個に予めハーフカットしておき、両者を接合した後
に、それぞれの予めハーフカットしたダイシングライン
に沿って、個々のチップ101に分離してもよい。
If the manufacturing method described above is carried out as it is, the bonded body of the crystal unit 331 and the reinforcing plate 91 has a size that covers the entire area of the chip substrate 41, and the structure shown in FIG.
Chip substrate 4 to which the bonding wire 16 therein is connected
The external connection electrode (not shown) on 1 is covered with the crystal element plate 71 and the reinforcing plate 91, and the wire 16 cannot be bonded. So, in fact,
Although not shown in the drawing, for example, an opening is formed in advance in a region corresponding to the region where the external connection electrode is arranged in the reinforcing plate 91, and the crystal blank plate 150 is formed in the process shown in FIG. The openings corresponding to the openings of the reinforcing plate 91 may be formed together with the openings 157. Alternatively, FIG.
The wafer shown in FIG. 4 and the bonded body shown in FIG. 15 are separately half-cut in advance so that the chip portion of the bonded body becomes smaller than the chip portion of the wafer and the wire 16 can be bonded. After joining, the individual chips 101 may be separated along each of the pre-half-cut dicing lines.

【0105】本実施の形態による集積回路装置によって
も、前記第1の実施の形態による集積回路装置と同様の
利点が得られる。
The integrated circuit device according to the present embodiment also has the same advantages as the integrated circuit device according to the first embodiment.

【0106】本実施の形態による集積回路装置は、次の
ように変形してもよい。本実施の形態では、前述したよ
うに、水晶素板71の拡張された枠状領域71dが、散
点的な複数の箇所において、接着剤92で保護層56に
接合されている。したがって、水晶素板71の振動領域
71aは、パッケージ2内の任意の空間に解放されてい
る。これに対し、接着剤92を振動領域71aと対向す
る領域を含む領域を周回するように設けることによっ
て、接着剤92を水晶素板71の振動領域71aが位置
する空間を気密に封止するように設けてもよい。この場
合、図13に示す工程を真空中で行うことにより、水晶
素板71の振動領域71aが配置された空間が真空にす
ることができる。したがって、この場合には、パッケー
ジ2に代えて通常パッケージ内にチップ101を収容し
ても、振動領域71aが配置された空間を真空にするこ
とができる。
The integrated circuit device according to this embodiment may be modified as follows. In the present embodiment, as described above, the expanded frame-shaped regions 71d of the quartz crystal plate 71 are bonded to the protective layer 56 with the adhesive 92 at a plurality of scattered points. Therefore, the vibrating region 71a of the crystal blank 71 is open to any space in the package 2. On the other hand, by providing the adhesive 92 so as to circulate a region including a region facing the vibration region 71a, the adhesive 92 hermetically seals the space where the vibration region 71a of the quartz crystal plate 71 is located. May be provided. In this case, by performing the process shown in FIG. 13 in a vacuum, the space in which the vibration region 71a of the quartz crystal plate 71 is arranged can be made a vacuum. Therefore, in this case, even if the chip 101 is housed in the normal package instead of the package 2, the space in which the vibration region 71a is arranged can be evacuated.

【0107】ところで、前述した図16乃至図20に示
す製造方法を次のように変形した製造方法によっても、
図3中の水晶振動子31を製造することができる。すな
わち、図16乃至図19に示す工程を経た後、図20に
示す工程において、開口部157と一緒に、水晶振動子
31の外形に沿った開口部を形成し、レジスト152を
除去すればよい。これにより、水晶振動子31が補強板
91等から分離され、水晶振動子31が完成する。この
場合、水晶振動子31が補強板91等が分離されるの
で、例えば、図17に示す段階で犠牲層としてのレジス
ト153を圧電素板150上の全領域に形成し、レジス
ト153の上面の全体を接着剤で補強板154に接合し
てもよい。
By the way, a manufacturing method obtained by modifying the manufacturing method shown in FIGS.
The crystal unit 31 in FIG. 3 can be manufactured. That is, after the steps shown in FIGS. 16 to 19, in the step shown in FIG. 20, the opening along the outer shape of the crystal unit 31 is formed together with the opening 157, and the resist 152 may be removed. . As a result, the crystal unit 31 is separated from the reinforcing plate 91 and the like, and the crystal unit 31 is completed. In this case, since the crystal oscillator 31 is separated from the reinforcing plate 91 and the like, for example, at the stage shown in FIG. 17, a resist 153 as a sacrificial layer is formed on the entire area of the piezoelectric element plate 150, and the upper surface of the resist 153 is removed. The whole may be bonded to the reinforcing plate 154 with an adhesive.

【0108】[第3の実施の形態][Third Embodiment]

【0109】図21は、本発明の第3の実施の形態によ
る集積回路装置で用いられるチップ201の一部を模式
的に示す概略断面図であり、図3に対応している。図2
1において、図3中の要素と同一又は対応する要素には
同一符号を付し、その重複する説明は省略する。図22
は、水晶振動子431のみを見た図21中のD−D’矢
視図であり、図8に対応している。図23は、水晶振動
子431のみを見た図21中のE−E’矢視図であり、
図9に対応している。図22及び図23において、図8
及び図9中の要素と同一又は対応する要素には同一符号
を付し、その重複する説明は省略する。
FIG. 21 is a schematic sectional view schematically showing a part of the chip 201 used in the integrated circuit device according to the third embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. Figure 2
1, the same or corresponding elements as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted. FIG. 22
21 is a DD ′ arrow view in FIG. 21 in which only the crystal unit 431 is viewed, and corresponds to FIG. 8. 23 is a view taken along the line EE ′ in FIG. 21 in which only the crystal unit 431 is viewed,
It corresponds to FIG. In FIGS. 22 and 23, FIG.
Further, the same or corresponding elements as those in FIG. 9 are designated by the same reference numerals, and the duplicate description thereof will be omitted.

【0110】本実施の形態による集積回路装置が前記第
1の実施の形態による集積回路装置と異なる所は、図3
に示すチップ1に代えて、図21に示すチップ201
が、図1中のパッケージ2内に収容されている点のみで
ある。
The difference of the integrated circuit device according to the present embodiment from the integrated circuit device according to the first embodiment is that FIG.
21 is replaced with the chip 201 shown in FIG.
However, the only difference is that it is housed in the package 2 in FIG.

【0111】図21に示すチップ201が図3に示すチ
ップ1と異なる所は、以下に説明する点のみである。
The chip 201 shown in FIG. 21 differs from the chip 1 shown in FIG. 3 only in the points described below.

【0112】チップ201では、図4及び図5に示す水
晶振動子31に代えて、水晶振動子431が用いられて
いる。水晶振動子431が図8及び図9に示す水晶振動
子131と異なる所は、図21乃至図23に示すよう
に、励振電極75と電気的に接続された接続パッド77
が、励振電極75と同じく水晶素板71の上面に形成さ
れ、スルーホール80が形成されていない点のみであ
る。
In the chip 201, a crystal oscillator 431 is used instead of the crystal oscillator 31 shown in FIGS. The crystal oscillator 431 is different from the crystal oscillator 131 shown in FIGS. 8 and 9 in that, as shown in FIGS. 21 to 23, the connection pad 77 electrically connected to the excitation electrode 75.
However, like the excitation electrode 75, it is formed only on the upper surface of the quartz crystal plate 71, and the through hole 80 is not formed.

【0113】また、チップ201では、図21に示すよ
うに、図3中のバンプ61が取り除かれ、接続パッド7
7と対応する位置において水晶素板71の下面が接着剤
202で保護膜56の上面に接着されている。また、保
護層56及び層間絶縁膜54には、水晶振動子431と
対向する領域から横にずれた位置において、配線層58
の一部を露出させる開口部203が形成されている。そ
して、開口部203から露出した配線層58の一部と、
水晶振動子431の上面の接続パッド77とが、ボンデ
ィングワイヤ204により電気的に接続されている。
Further, in the chip 201, as shown in FIG. 21, the bump 61 in FIG.
The lower surface of the crystal blank 71 is bonded to the upper surface of the protective film 56 with an adhesive 202 at a position corresponding to 7. The wiring layer 58 is formed on the protective layer 56 and the interlayer insulating film 54 at a position laterally displaced from the region facing the crystal unit 431.
An opening 203 is formed to expose a part of the. And a part of the wiring layer 58 exposed from the opening 203,
The bonding pads 204 on the upper surface of the crystal unit 431 are electrically connected by the bonding wires 204.

【0114】次に、本実施の形態による集積回路装置の
製造方法の一例について、図24及び図25を参照して
説明する。図24及び図25は、その製造方法の各工程
を模式的に示す概略断面図であり、図21に対応してい
る。図24及び図25において、図21中の要素と同一
の要素には同一符号を付している。
Next, an example of a method of manufacturing the integrated circuit device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 24 and 25. 24 and 25 are schematic cross-sectional views schematically showing each step of the manufacturing method and correspond to FIG. 21. 24 and 25, the same elements as those of FIG. 21 are designated by the same reference numerals.

【0115】まず、通常の半導体製造プロセスにより、
図2に示す集積回路のうちの水晶振動子31を除く部分
を形成したチップ基板41を用意する(図24)。この
とき、保護層56及び層間絶縁膜54には、前記配線層
57におけるバンプ61との接続部分を露出させる開口
部63、及び、配線層58の一部を露出させる開口部2
03を形成しておく。なお、この段階では、通常の半導
体製造プロセスと同様に、チップ基板41は、1つのウ
エハに複数のチップ分を形成した状態である。
First, according to a normal semiconductor manufacturing process,
A chip substrate 41 on which a portion of the integrated circuit shown in FIG. 2 excluding the crystal oscillator 31 is formed is prepared (FIG. 24). At this time, in the protective layer 56 and the interlayer insulating film 54, the opening 63 exposing the connection portion of the wiring layer 57 with the bump 61 and the opening 2 exposing a part of the wiring layer 58.
03 is formed. At this stage, the chip substrate 41 is in a state in which a plurality of chips are formed on one wafer, as in the normal semiconductor manufacturing process.

【0116】一方、前述した水晶振動子431を個々の
チップ201に対応して複数用意する。水晶振動子43
1は、前記水晶振動子31と同様の製造方法により製造
することができる。ただし、スルーホール80は形成さ
れない。
On the other hand, a plurality of crystal oscillators 431 described above are prepared for each chip 201. Crystal oscillator 43
1 can be manufactured by the same manufacturing method as that of the crystal oscillator 31. However, the through hole 80 is not formed.

【0117】次に、図25に示すように、図24に示す
状態のチップ基板41における前記開口部63の箇所に
バンプ61を形成するとともに、接着剤202を図示の
位置に形成した後、水晶振動子431の接続パッド76
をバンプ61に接合するとともに、水晶振動子31の下
面の図示の位置を接着剤202に接合する。次いで、図
21に示すように、水晶振動子431の上面の接続パッ
ド77と、開口部203から露出した配線層58の部分
との間を、ボンディングワイヤ204で接続する。
Next, as shown in FIG. 25, the bumps 61 are formed at the openings 63 in the chip substrate 41 in the state shown in FIG. 24, and the adhesive 202 is formed at the positions shown in the figure. Connection pad 76 of oscillator 431
Is bonded to the bump 61, and the lower surface of the crystal unit 31 is bonded to the adhesive 202. Next, as shown in FIG. 21, the connection pad 77 on the upper surface of the crystal unit 431 and the portion of the wiring layer 58 exposed from the opening 203 are connected by a bonding wire 204.

【0118】その後、水晶振動子431が一体化された
状態のウエハを、ダイシング等により、個々のチップ1
に分離する。これにより、チップ1が完成する。
Thereafter, the wafer in which the crystal unit 431 is integrated is processed into individual chips 1 by dicing or the like.
To separate. As a result, the chip 1 is completed.

【0119】最後に、前述したパッケージ2内に真空状
態でチップ1を収容する。これにより、本実施の形態に
よる集積回路装置が完成する。
Finally, the chip 1 is housed in the package 2 in a vacuum state. As a result, the integrated circuit device according to this embodiment is completed.

【0120】本実施の形態による集積回路装置によって
も、前記第1の実施の形態による集積回路装置と同様の
利点が得られる。ただし、本実施の形態による集積回路
装置を製造する場合には、前述したようにボンディング
ワイヤ204で接続する工程が必要であるので、前記第
1の実施の形態の方が製造が容易となり好ましい。
The integrated circuit device according to the present embodiment also has the same advantages as the integrated circuit device according to the first embodiment. However, in the case of manufacturing the integrated circuit device according to the present embodiment, the step of connecting with the bonding wire 204 as described above is required, and thus the first embodiment is preferable because the manufacturing is easier.

【0121】[第4の実施の形態][Fourth Embodiment]

【0122】図26は、本発明の第4の実施の形態によ
る集積回路装置で用いられるチップ301の一部を模式
的に示す概略断面図であり、図3に対応している。図2
6において、図3中の要素と同一又は対応する要素には
同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
FIG. 26 is a schematic sectional view schematically showing a part of the chip 301 used in the integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. Figure 2
6, elements that are the same as or correspond to the elements in FIG. 3 are assigned the same reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted.

【0123】本実施の形態による集積回路装置が前記第
1の実施の形態による集積回路装置と異なる所は、図3
に示すチップ1に代えて、図26に示すチップ301
が、図1中のパッケージ2に代わる通常パッケージ内に
収容されている点のみである。
The integrated circuit device according to this embodiment is different from the integrated circuit device according to the first embodiment in that FIG.
26, instead of the chip 1 shown in FIG.
However, it is only contained in a normal package instead of the package 2 in FIG.

【0124】チップ301では、チップ基板41上の積
層部であるN型シリコンエピタキシャル層45が比較的
厚く形成され、MOSFET44が取り除かれ、その付
近においてN型シリコンエピタキシャル層45に凹部3
02が形成され、凹部302内に水晶振動子31が収納
されている。凹部302の上方の開口側は、蓋体303
で閉塞されている。蓋体303の周縁部が、接着剤30
4で層間絶縁膜54に気密に接着されている。凹部30
2と蓋体303とにより、水晶振動子31の収納室が形
成されている。本実施の形態では、この収納室はほぼ真
空にされている。蓋体303は、EMI対策を図るべ
く、電磁シールド用の金属板等の導電板であるか、ある
いは、電磁シールド用の金属層等の導電層を形成したも
のであることが、好ましい。
In the chip 301, the N-type silicon epitaxial layer 45, which is a laminated portion on the chip substrate 41, is formed relatively thick, the MOSFET 44 is removed, and the recess 3 is formed in the N-type silicon epitaxial layer 45 in the vicinity thereof.
02 is formed, and the crystal unit 31 is housed in the recess 302. A lid 303 is provided on the opening side above the recess 302.
Is blocked by. The peripheral portion of the lid 303 is the adhesive 30
4 is airtightly adhered to the interlayer insulating film 54. Recess 30
2 and the lid 303 form a storage chamber for the crystal unit 31. In the present embodiment, this storage chamber is almost vacuumed. It is preferable that the lid 303 is a conductive plate such as a metal plate for electromagnetic shielding or has a conductive layer such as a metal layer for electromagnetic shielding formed in order to prevent EMI.

【0125】次に、本実施の形態による集積回路装置の
製造方法の一例について、図27及び図28を参照して
説明する。図27及び図28は、その製造方法の各工程
を模式的に示す概略断面図であり、図26に対応してい
る。図27及び図28において、図26中の要素と同一
の要素には同一符号を付している。
Next, an example of a method of manufacturing the integrated circuit device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 27 and 28. 27 and 28 are schematic cross-sectional views schematically showing each step of the manufacturing method, and correspond to FIG. 26. 27 and 28, the same elements as those of FIG. 26 are designated by the same reference numerals.

【0126】まず、通常の半導体製造プロセスにより、
図2に示す集積回路のうちの水晶振動子31を除く部分
を形成したチップ基板41を用意する(図27)。この
とき、N型シリコンエピタキシャル層45は比較的厚く
形成しておき、フォトリソエッチング法等によりN型シ
リコンエピタキシャル層45に凹部302を形成してお
く。また、凹部302内において、層間絶縁膜54に
は、配線層57,58におけるバンプ61,62との接
続部分を露出させる開口部63,64を形成しておく。
なお、この段階では、通常の半導体製造プロセスと同様
に、チップ基板41は、1つのウエハに複数のチップ分
を形成した状態である。
First, according to a normal semiconductor manufacturing process,
A chip substrate 41 on which a portion of the integrated circuit shown in FIG. 2 excluding the crystal oscillator 31 is formed is prepared (FIG. 27). At this time, the N-type silicon epitaxial layer 45 is formed relatively thick, and the recess 302 is formed in the N-type silicon epitaxial layer 45 by a photolithographic etching method or the like. Further, in the recess 302, openings 63 and 64 are formed in the interlayer insulating film 54 to expose the connection portions of the wiring layers 57 and 58 with the bumps 61 and 62.
At this stage, the chip substrate 41 is in a state in which a plurality of chips are formed on one wafer, as in the normal semiconductor manufacturing process.

【0127】一方、水晶振動子31を個々のチップ20
1に対応して複数用意する。
On the other hand, the crystal unit 31 is attached to each chip 20.
Prepare a plurality corresponding to 1.

【0128】次に、図28に示すように、図27に示す
状態のチップ基板41における前記開口部63,64の
箇所にバンプ61,62をそれぞれ形成した後、水晶振
動子31を凹部302内に配置して、水晶振動子31の
接続パッド76,77をそれぞれバンプ61,62に接
合する。次いで、蓋体303の周縁部を接着剤304で
層間絶縁膜54に接着し、蓋体303で凹部302の開
口側を閉塞する。この工程を真空中で行うことにより、
凹部302内の空間を真空にする。
Next, as shown in FIG. 28, bumps 61 and 62 are formed at the openings 63 and 64 of the chip substrate 41 in the state shown in FIG. And the connection pads 76 and 77 of the crystal unit 31 are bonded to the bumps 61 and 62, respectively. Then, the peripheral edge of the lid 303 is bonded to the interlayer insulating film 54 with an adhesive 304, and the opening side of the recess 302 is closed with the lid 303. By performing this step in vacuum,
The space in the recess 302 is evacuated.

【0129】その後、水晶振動子31が一体化され凹部
302が蓋体303で閉塞された状態のウエハを、ダイ
シング等により、個々のチップ301に分離する。これ
により、チップ301が完成する。
After that, the wafer in which the crystal unit 31 is integrated and the recess 302 is closed by the lid 303 is separated into individual chips 301 by dicing or the like. As a result, the chip 301 is completed.

【0130】最後に、通常パッケージ内にチップ301
を収容する。これにより、本実施の形態による集積回路
装置が完成する。
Finally, the chip 301 is placed in the normal package.
To house. As a result, the integrated circuit device according to this embodiment is completed.

【0131】本実施の形態による集積回路装置によって
も、前記第1の実施の形態による集積回路装置と同様の
利点が得られる。また、本実施の形態によれば、チップ
301を通常パッケージ内に収容しても、水晶振動子3
1を真空の空間内に配置することができる。
The integrated circuit device according to this embodiment also has the same advantages as the integrated circuit device according to the first embodiment. According to the present embodiment, even if the chip 301 is housed in the normal package, the crystal unit 3
1 can be placed in a vacuum space.

【0132】[第5の実施の形態][Fifth Embodiment]

【0133】図29は、本発明の第5の実施の形態によ
る集積回路装置で用いられるチップ401の一部を模式
的に示す概略断面図であり、図3に対応している。図2
9において、図3中の要素と同一又は対応する要素には
同一符号を付し、その重複する説明は省略する。図30
は、水晶振動子531のみを見た図29中のF−F’矢
視図であり、図10に対応している。図31は、水晶振
動子531のみを見た図29中のG−G’矢視図であ
り、図11に対応している。図30及び図31におい
て、図10及び図11中の要素と同一又は対応する要素
には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
FIG. 29 is a schematic sectional view schematically showing a part of the chip 401 used in the integrated circuit device according to the fifth embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. Figure 2
9, elements that are the same as or correspond to the elements in FIG. 3 are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. Figure 30
29 is a view as seen from the arrow FF ′ in FIG. 29 in which only the crystal unit 531 is viewed, and corresponds to FIG. 10. FIG. 31 is a GG ′ arrow view in FIG. 29 in which only the crystal unit 531 is viewed, and corresponds to FIG. 11. 30 and 31, elements that are the same as or correspond to the elements in FIGS. 10 and 11 are assigned the same reference numerals, and duplicated description thereof is omitted.

【0134】本実施の形態による集積回路装置が前記第
1の実施の形態による集積回路装置と異なる所は、図3
に示すチップ1に代えて、図29に示すチップ401
が、図1中のパッケージ2内に収容されている点のみで
ある。
3 is different from the integrated circuit device according to the first embodiment in that the integrated circuit device according to this embodiment is different from that shown in FIG.
29, instead of the chip 1 shown in FIG.
However, the only difference is that it is housed in the package 2 in FIG.

【0135】図29に示すチップ401が図3に示すチ
ップ1と異なる所は、以下に説明する点のみである。
The chip 401 shown in FIG. 29 is different from the chip 1 shown in FIG. 3 only in the points described below.

【0136】チップ401では、図4及び図5に示す水
晶振動子31に代えて、水晶振動子531が用いられて
いる。水晶振動子531が図10及び図11に示す水晶
振動子231と異なる所は、水晶振動子231では、水
晶素板71の全体が同じ厚さで薄く構成されているのに
対し、水晶振動子531では、水晶素板71は、図29
乃至図31に示すように、振動領域71aを含む中央の
厚さの薄い長方形領域の薄肉部71Aと、薄肉部71A
の周囲の厚さの厚い厚肉部71Bとを有している。薄肉
部71Aの厚さは例えば数μm乃至十数μm、厚肉部7
1Bの厚さは例えば数十μm乃至百数十μmとすること
ができる。スルーホール80は、薄肉部71Aにおける
振動領域71aから外れた領域に形成されている。接続
パッド76,77は厚肉部71Bに形成されている。リ
ード78は、水晶素板71の下面において、薄肉部71
Aに形成された励振電極74から厚肉部71Bに形成さ
れた接続パッド76まで延びている。水晶素板71の下
面において、薄肉部71Aに形成されたスルーホール8
0の位置から接続パッド77までリード81が延びてお
り、これにより、薄肉部71Aの上面に形成された励振
電極75は、リード79,81を介して、接続パッド7
7と電気的に接続されている。
In the chip 401, a crystal oscillator 531 is used instead of the crystal oscillator 31 shown in FIGS. 4 and 5. The crystal oscillator 531 is different from the crystal oscillator 231 shown in FIGS. 10 and 11 in that the crystal oscillator 231 has the same thickness as the entire crystal element plate 71 but is thin. In FIG. 531, the crystal blank 71 is shown in FIG.
As shown in FIGS. 31A to 31C, a thin portion 71A in a rectangular area having a thin center and a thin portion 71A including a vibration area 71a.
And a thick wall portion 71B having a large peripheral thickness. The thin portion 71A has a thickness of, for example, several μm to ten and several μm.
The thickness of 1B can be, for example, several tens of μm to one hundred and several tens of μm. The through hole 80 is formed in a region of the thin portion 71A that is deviated from the vibration region 71a. The connection pads 76 and 77 are formed on the thick portion 71B. The lead 78 is formed on the lower surface of the quartz crystal plate 71 by the thin portion 71.
It extends from the excitation electrode 74 formed in A to the connection pad 76 formed in the thick portion 71B. Through hole 8 formed in thin portion 71A on the lower surface of crystal blank 71
The lead 81 extends from the position 0 to the connection pad 77, whereby the excitation electrode 75 formed on the upper surface of the thin portion 71A is connected to the connection pad 7 via the leads 79 and 81.
7 is electrically connected.

【0137】次に、本実施の形態による集積回路装置の
製造方法の一例について、図32を参照して説明する。
図32は、その製造方法の工程を模式的に示す概略断面
図であり、図29に対応している。また、図6も再び参
照する。
Next, an example of a method of manufacturing the integrated circuit device according to this embodiment will be described with reference to FIG.
32 is a schematic cross-sectional view schematically showing the step of the manufacturing method, and corresponds to FIG. 29. Also, refer to FIG. 6 again.

【0138】まず、通常の半導体製造プロセスにより、
図2に示す集積回路のうちの水晶振動子31を除く部分
を形成したチップ基板41を用意する(図6)。なお、
この段階では、通常の半導体製造プロセスと同様に、チ
ップ基板41は、1つのウエハに複数のチップ分を形成
したものである。
First, according to the usual semiconductor manufacturing process,
A chip substrate 41 on which a portion of the integrated circuit shown in FIG. 2 excluding the crystal oscillator 31 is formed is prepared (FIG. 6). In addition,
At this stage, the chip substrate 41 is one in which a plurality of chips are formed on one wafer, as in a normal semiconductor manufacturing process.

【0139】一方、前述した水晶振動子531を個々の
チップ401に対応して複数用意する。水晶振動子53
1は、例えば、次の製造方法により製造することができ
る。まず、厚肉部71Bと同じ厚さを持つ水晶素板を用
意し、フォトリソエッチング法により、薄肉部71に相
当する領域を所望の厚さまで薄くする。このときのエッ
チングは、ウエットエッチングでもよいし、ドライエッ
チングでもよいし、両者の組み合わせでもよい。ウエッ
トエッチングを行う場合のエッチング液としては、例え
ば、NHHFやHFを用いることができる。また、
ドライエッチングを行う場合、例えば、ガスをCF4と
した反応性イオンエッチングを用いることができる。
On the other hand, a plurality of crystal oscillators 531 described above are prepared for each chip 401. Crystal oscillator 53
1 can be manufactured by the following manufacturing method, for example. First, a crystal blank having the same thickness as the thick portion 71B is prepared, and the region corresponding to the thin portion 71 is thinned to a desired thickness by photolithography. The etching at this time may be wet etching, dry etching, or a combination of both. NH 4 HF 2 or HF, for example, can be used as an etching solution when performing wet etching. Also,
When dry etching is performed, for example, reactive ion etching using CF4 gas can be used.

【0140】次に、薄肉部71Aに相当する領域を薄く
した水晶素板の上面に、蒸着等により励振電極75及び
リード79となるべき金属膜を形成し、フォトリソエッ
チング法等によりそれらの形状にパターニングする。次
いで、フォトリソエッチング法等により水晶素板にスル
ーホール80を形成する。その後、当該水晶素板の下面
に、励振電極74、リード78,81及び接続パッド7
6,77となるべき金属膜を形成し、フォトリソエッチ
ング法等によりそれらの形状にパターニングする。これ
により、水晶振動子531を製造することができる。も
っとも、水晶振動子531の製造方法は、このような製
造方法に限定されるものではない。
Next, a metal film to be the excitation electrode 75 and the lead 79 is formed by vapor deposition or the like on the upper surface of the quartz crystal plate in which the region corresponding to the thin portion 71A is thinned, and those shapes are formed by photolithography etching or the like. Pattern. Then, through holes 80 are formed in the quartz crystal plate by a photolithographic etching method or the like. Then, the excitation electrode 74, the leads 78 and 81, and the connection pad 7 are formed on the lower surface of the crystal blank.
Metal films to be 6, 77 are formed and patterned into those shapes by a photolithographic etching method or the like. Thereby, the crystal unit 531 can be manufactured. However, the manufacturing method of the crystal unit 531 is not limited to such a manufacturing method.

【0141】次に、図32に示すように、図6に示す状
態のチップ基板41における開口部63,64の箇所に
バンプ61,62をそれぞれ形成した後、水晶振動子5
31の接続パッド76,77をそれぞれバンプ61,6
2に接合する。
Next, as shown in FIG. 32, the bumps 61 and 62 are formed at the openings 63 and 64 in the chip substrate 41 in the state shown in FIG.
The connection pads 76 and 77 of 31 are connected to the bumps 61 and 6 respectively.
Join to 2.

【0142】その後、水晶振動子531が一体化された
状態のウエハを、ダイシング等により、個々のチップ4
01に分離する。これにより、チップ401が完成す
る。
After that, the wafer in which the crystal unit 531 is integrated is diced or the like into individual chips 4.
Separation into 01. As a result, the chip 401 is completed.

【0143】最後に、前述したパッケージ2内に真空状
態でチップ401を収容する。これにより、本実施の形
態による集積回路装置が完成する。
Finally, the chip 401 is housed in the package 2 in a vacuum state. As a result, the integrated circuit device according to this embodiment is completed.

【0144】本実施の形態による集積回路装置によって
も、前記第1の実施の形態による集積回路装置と同様の
利点が得られる。また、本実施の形態によれば、水晶素
板71が厚肉部71Bを有しているので、補強板を用い
ることなく、水晶振動子531の強度を高めることがで
きる。
The integrated circuit device according to the present embodiment also has the same advantages as the integrated circuit device according to the first embodiment. Further, according to the present embodiment, since the crystal blank 71 has the thick portion 71B, the strength of the crystal resonator 531 can be increased without using a reinforcing plate.

【0145】[第6の実施の形態][Sixth Embodiment]

【0146】図33は、本発明の第6の実施の形態によ
る集積回路装置で用いられるチップ501の一部を模式
的に示す概略断面図であり、図29に対応している。図
33において、図29中の要素と同一又は対応する要素
には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
FIG. 33 is a schematic sectional view showing a part of the chip 501 used in the integrated circuit device according to the sixth embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. In FIG. 33, elements that are the same as or correspond to the elements in FIG. 29 are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

【0147】本実施の形態による集積回路装置が前記第
5の実施の形態による集積回路装置と異なる所は、図3
に示すチップ401に代えて、図33に示すチップ50
1が、図1中のパッケージ2内に収容されている点のみ
である。
The difference between the integrated circuit device according to the present embodiment and the integrated circuit device according to the fifth embodiment is that FIG.
33, instead of the chip 401 shown in FIG.
1 is only contained in the package 2 in FIG.

【0148】図33に示すチップ501が図29に示す
チップ501と異なる所は、以下に説明する点のみであ
る。
The chip 501 shown in FIG. 33 differs from the chip 501 shown in FIG. 29 only in the points described below.

【0149】チップ501では、図30及び図31に示
す水晶振動子531に代えて、水晶振動子531と同じ
構造を持ちつつ水晶素板71の厚肉部71Bが外側に拡
張された水晶振動子631が用いられている。また、チ
ップ501では、厚肉部71Bが拡張された水晶振動子
631を安定してチップ基板41側と一体化するため、
拡張された厚肉部71Bが、散点的な複数の箇所におい
て、接着剤92で保護層56に接合されている。
In the chip 501, instead of the crystal unit 531 shown in FIGS. 30 and 31, a crystal unit having the same structure as the crystal unit 531 and having the thick portion 71B of the crystal base plate 71 expanded outward. 631 is used. In the chip 501, the crystal unit 631 having the expanded thick portion 71B is stably integrated with the chip substrate 41 side.
The expanded thick portion 71B is bonded to the protective layer 56 with the adhesive 92 at a plurality of points scattered.

【0150】水晶素板71は、チップ基板41のほぼ全
領域を覆う大きさを有していてもよいし、チップ基板4
1の局所的な領域を覆う大きさを有していてもよい。前
者の場合であっても、水晶素板71の大きさは、図1中
のボンディングワイヤ16が接続されるチップ基板41
上の外部接続用電極(図示せず)を覆わないような大き
さとされる。
The quartz crystal plate 71 may have a size to cover almost the entire region of the chip substrate 41, or the chip substrate 4
It may have a size that covers one local area. Even in the former case, the size of the crystal element plate 71 is the same as that of the chip substrate 41 to which the bonding wire 16 in FIG. 1 is connected.
The size is set so as not to cover the upper external connection electrode (not shown).

【0151】次に、本実施の形態による集積回路装置の
製造方法の一例について、図34を参照して説明する。
図34は、その製造方法の工程を模式的に示す概略断面
図であり、図33に対応している。また、図6も再び参
照する。
Next, an example of a method of manufacturing the integrated circuit device according to this embodiment will be described with reference to FIG.
34 is a schematic cross-sectional view schematically showing the step of the manufacturing method, and corresponds to FIG. 33. Also, refer to FIG. 6 again.

【0152】まず、通常の半導体製造プロセスにより、
図2に示す集積回路のうちの水晶振動子31を除く部分
を形成したチップ基板41を用意する(図6)。なお、
この段階では、通常の半導体製造プロセスと同様に、チ
ップ基板41は、1つのウエハに複数のチップ分を形成
したものである。
First, according to a normal semiconductor manufacturing process,
A chip substrate 41 on which a portion of the integrated circuit shown in FIG. 2 excluding the crystal oscillator 31 is formed is prepared (FIG. 6). In addition,
At this stage, the chip substrate 41 is one in which a plurality of chips are formed on one wafer, as in a normal semiconductor manufacturing process.

【0153】一方、前述した水晶振動子631を個々の
チップ101に対応して複数用意する。この水晶振動子
631は、図30及び図31に示す水晶振動子531と
同様の製造方法で製造することができる。
On the other hand, a plurality of crystal oscillators 631 described above are prepared for each chip 101. The crystal unit 631 can be manufactured by the same manufacturing method as the crystal unit 531 shown in FIGS. 30 and 31.

【0154】次に、図34に示すように、図6に示す状
態のチップ基板41における前記開口部63,64の箇
所にバンプ61,62をそれぞれ形成するとともに、所
定箇所の保護膜56に接着剤92を形成した後、水晶振
動子631の接続パッド76,77をそれぞれバンプ6
1,62に接合するとともに、水晶振動子631の水晶
素板71の拡張された厚肉部71Bの下面を接着剤92
に接合する。
Next, as shown in FIG. 34, bumps 61 and 62 are formed in the openings 63 and 64 of the chip substrate 41 in the state shown in FIG. 6 and adhered to the protective film 56 at predetermined locations. After the agent 92 is formed, the connection pads 76 and 77 of the crystal unit 631 are formed on the bumps 6 respectively.
1, 62 while bonding the lower surface of the expanded thick portion 71B of the crystal blank 71 of the crystal unit 631 with the adhesive 92.
To join.

【0155】その後、水晶振動子331と補強板91と
の接合体が一体化された状態のウエハを、ダイシング等
により、個々のチップ1に分離する。これにより、チッ
プ101が完成する。
Thereafter, the wafer in which the bonded body of the crystal unit 331 and the reinforcing plate 91 is integrated is separated into individual chips 1 by dicing or the like. As a result, the chip 101 is completed.

【0156】最後に、前述したパッケージ2内に真空状
態でチップ501を収容する。これにより、本実施の形
態による集積回路装置が完成する。
Finally, the chip 501 is housed in the package 2 in a vacuum state. As a result, the integrated circuit device according to this embodiment is completed.

【0157】前述した製造方法では、水晶振動子331
と補強板91との接合体をチップ基板41上に接合する
際には、当該接合体は1つのチップ分に分離されたもの
であった。しかしながら、水晶振動子631についても
1つの水晶素板に複数のチップ分形成し、この複数のチ
ップ分が形成された水晶素板を、複数のチップ分が形成
されたチップ基板のウエハに接合した後に、ダイシング
等により個々のチップ501に分離することにより、水
晶振動子631についてもバッチ処理が可能となり、よ
り量産性が高まる。この場合、水晶素板71には、チッ
プ基板41上の外部接続用電極(図示せず)が配置され
た領域に対応する領域に、予め開口を形成しておく。
In the manufacturing method described above, the crystal unit 331 is used.
When the joined body of the reinforcing plate 91 and the reinforcing plate 91 was joined onto the chip substrate 41, the joined body was separated into one chip. However, the crystal unit 631 is also formed on a single crystal element plate for a plurality of chips, and the crystal element plate on which the plurality of chips are formed is bonded to a wafer of a chip substrate on which a plurality of chips are formed. Later, by separating the chips 501 into individual chips 501 by dicing or the like, the quartz crystal resonator 631 can be batch-processed, and the mass productivity is further enhanced. In this case, an opening is previously formed in the crystal blank plate 71 in a region corresponding to a region on the chip substrate 41 where an external connection electrode (not shown) is arranged.

【0158】本実施の形態による集積回路装置によって
も、前記第1の実施の形態による集積回路装置と同様の
利点が得られる。
The integrated circuit device according to the present embodiment also has the same advantages as the integrated circuit device according to the first embodiment.

【0159】本実施の形態による集積回路装置は、次の
ように変形してもよい。本実施の形態では、前述したよ
うに、水晶素板71の拡張された厚肉部71Bが、散点
的な複数の箇所において、接着剤92で保護層56に接
合されている。これに対し、接着剤92を振動領域71
aと対向する領域を含む領域を周回するように設けるこ
とによって、接着剤92を水晶素板71の振動領域71
aが位置する空間を気密に封止するように設けてもよ
い。この場合、図34に示す工程を真空中で行うことに
より、水晶素板71の振動領域71aが配置された空間
が真空にすることができる。したがって、この場合に
は、パッケージ2に代えて通常パッケージ内にチップ1
01を収容しても、振動領域71aが配置された空間を
真空にすることができる。
The integrated circuit device according to this embodiment may be modified as follows. In the present embodiment, as described above, the expanded thick portion 71B of the quartz crystal plate 71 is bonded to the protective layer 56 with the adhesive 92 at a plurality of scattered points. On the other hand, the adhesive 92 is applied to the vibration area 71.
By arranging the adhesive 92 so as to circulate a region including a region facing a, the adhesive 92 is applied to the vibration region 71 of the crystal blank 71.
It may be provided so as to hermetically seal the space in which a is located. In this case, by performing the process shown in FIG. 34 in a vacuum, the space in which the vibrating region 71a of the quartz crystal plate 71 is arranged can be made a vacuum. Therefore, in this case, the chip 1 is placed in the normal package instead of the package 2.
Even if 01 is accommodated, the space in which the vibrating region 71a is arranged can be evacuated.

【0160】[第7の実施の形態][Seventh Embodiment]

【0161】図35は、本発明の第7の実施の形態によ
る集積回路装置で用いられるチップ601の一部を模式
的に示す概略断面図であり、図3に対応している。図3
5において、図3中の要素と同一又は対応する要素には
同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
FIG. 35 is a schematic sectional view schematically showing a part of a chip 601 used in the integrated circuit device according to the seventh embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. Figure 3
5, elements that are the same as or correspond to the elements in FIG. 3 are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

【0162】本実施の形態による集積回路装置が前記第
1の実施の形態による集積回路装置と異なる所は、図3
に示すチップ1に代えて、図35に示すチップ601
が、図1中のパッケージ2内に収容されている点のみで
ある。
The difference between the integrated circuit device according to the present embodiment and the integrated circuit device according to the first embodiment is that FIG.
35, in place of the chip 1 shown in FIG.
However, the only difference is that it is housed in the package 2 in FIG.

【0163】チップ601がチップ1と異なる所は、主
に以下に説明する点であり、チップ601においてもチ
ップ1と同じく図4及び図5に示す水晶振動子31が用
いられている。
The point that the chip 601 is different from the chip 1 is mainly the points described below. The chip 601 also uses the crystal oscillator 31 shown in FIGS. 4 and 5 like the chip 1.

【0164】チップ1では、チップ基板41としてN型
シリコン基板が用いられているのに対し、チップ601
では、チップ基板41の材質は特に限定されるものでは
なく、例えば、金属基板、半導体基板、ガラス基板、セ
ラミック基板等であってもよい。また、チップ1とチッ
プ601とでは、チップ基板41に同じ回路構成が搭載
されているものの、チップ基板41上の積層部の構造が
異なっている。
In the chip 1, the N-type silicon substrate is used as the chip substrate 41, while the chip 601 is used.
Then, the material of the chip substrate 41 is not particularly limited, and may be, for example, a metal substrate, a semiconductor substrate, a glass substrate, a ceramic substrate, or the like. Further, the chip 1 and the chip 601 have the same circuit configuration mounted on the chip substrate 41, but the structures of the laminated portions on the chip substrate 41 are different.

【0165】図35において、602は金属配線層57
に接続された導電路としてのP型不純物層、603は金
属配線層58に接続された導電路としてのP型不純物
層、604は外部接続用金属配線層605に接続された
導電路としてのP型不純物層、699はP型不純物層6
02,603,604を絶縁するためのシリコン酸化膜
等の絶縁膜からなる誘電体分離層、605は外部接続用
金属配線層、606は接着剤層、607はPSG膜、6
08はP型不純物層602に接続されこれにより配線層
57を介してクロック発生回路32(図2参照)に接続
された金属配線層、609はP型不純物層603に接続
されこれにより配線層58を介してクロック発生回路3
2(図2参照)に接続された金属配線層、610はP型
不純物層604に接続されこれにより外部接続用配線層
605に接続された金属配線層である。なお、層間絶縁
膜54と接着剤層606との間には、必要に応じて配線
層や他の素子や他の層間絶縁膜などが形成されるが、図
35ではそれらは省略している。なお、前述したP型不
純物層602,603,604及び誘電体分離層699
は、いわゆるトレンチ構造を構成している。
In FIG. 35, 602 is a metal wiring layer 57.
Is a P-type impurity layer serving as a conductive path connected to, 603 is a P-type impurity layer serving as a conductive path connected to the metal wiring layer 58, and 604 is P serving as a conductive path connected to the external connection metal wiring layer 605. Type impurity layer 699 is a P type impurity layer 6
A dielectric isolation layer made of an insulating film such as a silicon oxide film for insulating 02, 603 and 604, 605 a metal wiring layer for external connection, 606 an adhesive layer, 607 a PSG film, 6
Reference numeral 08 denotes a metal wiring layer connected to the P-type impurity layer 602 and thereby connected to the clock generation circuit 32 (see FIG. 2) via the wiring layer 57, and 609 connects to the P-type impurity layer 603, which results in the wiring layer 58. Clock generation circuit 3 via
2 (see FIG. 2) is a metal wiring layer connected to the P-type impurity layer 604, which is connected to the external connection wiring layer 605. Note that a wiring layer, another element, another interlayer insulating film, or the like is formed between the interlayer insulating film 54 and the adhesive layer 606 as needed, but they are omitted in FIG. 35. The P-type impurity layers 602, 603 and 604 and the dielectric isolation layer 699 described above are used.
Form a so-called trench structure.

【0166】本実施の形態では、水晶振動子31の接続
パッド76,77は、バンプ61,62をそれぞれ介し
て、配線層608,609にそれぞれ電気的及び機械的
に接続されている。
In this embodiment, the connection pads 76 and 77 of the crystal unit 31 are electrically and mechanically connected to the wiring layers 608 and 609 via the bumps 61 and 62, respectively.

【0167】次に、本実施の形態による集積回路装置の
製造方法の一例について、図36乃至図39を参照して
説明する。図36乃至図39は、その製造方法の各工程
を模式的に示す概略断面図であり、図35に対応してい
る。ただし、図35と図36乃至図38とでは、上下が
反転している。図36乃至図39において、図35中の
要素と同一又は対応するの要素には同一符号を付してい
る。
Next, an example of a method of manufacturing the integrated circuit device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 36 to 39. 36 to 39 are schematic cross-sectional views schematically showing each step of the manufacturing method and correspond to FIG. 35. However, in FIG. 35 and FIGS. 36 to 38, the upper and lower sides are inverted. 36 to 39, the same or corresponding elements as those in FIG. 35 are designated by the same reference numerals.

【0168】まず、図36乃至図38に示す各工程によ
り、図2に示す集積回路のうちの水晶振動子31を除く
部分を形成したチップ基板41を用意する。
First, by the steps shown in FIGS. 36 to 38, the chip substrate 41 on which the portion of the integrated circuit shown in FIG. 2 excluding the crystal unit 31 is formed is prepared.

【0169】これらの工程について図35に現れている
範囲の構成に関連して説明すると、最初に、N型シリコ
ン基板641を用意し、基板641上にN型シリコンエ
ピタキシャル層45を成長させる。その後、誘電体分離
層699及びP型不純物層602〜604を、N型シリ
コンエピタキシャル層45に形成する。このとき、誘電
体分離層699及びP型不純物層602〜604の下部
は、基板641まで及ぶようにする。次に、通常の半導
体製造プロセスに従って、P型ウェル層46、P型不純
物層47、N型不純物層48、素子分離用不純物層4
9、シリコン酸化膜50,51、ソース又はドレイン電
極52、ゲート電極53、層間絶縁膜54を形成する
(図36)。
These steps will be described with reference to the structure shown in FIG. 35. First, the N-type silicon substrate 641 is prepared, and the N-type silicon epitaxial layer 45 is grown on the substrate 641. Then, the dielectric isolation layer 699 and the P-type impurity layers 602 to 604 are formed on the N-type silicon epitaxial layer 45. At this time, the lower portions of the dielectric isolation layer 699 and the P-type impurity layers 602-604 extend to the substrate 641. Next, according to a normal semiconductor manufacturing process, the P-type well layer 46, the P-type impurity layer 47, the N-type impurity layer 48, and the element isolation impurity layer 4 are formed.
9, silicon oxide films 50 and 51, source or drain electrode 52, gate electrode 53, and interlayer insulating film 54 are formed (FIG. 36).

【0170】次に、図36に示す状態のシリコン基板6
41上の層間絶縁膜54上に、接着剤606でチップ基
板41を接合する。このチップ基板41の材質は前述し
たように特に限定されない。次いで、エッチング等によ
り、シリコン基板641を除去するとともにN型シリコ
ンエピタキシャル層45を若干薄くする(図37)。
Next, the silicon substrate 6 in the state shown in FIG.
The chip substrate 41 is bonded onto the interlayer insulating film 54 on 41 with an adhesive 606. The material of the chip substrate 41 is not particularly limited as described above. Then, the silicon substrate 641 is removed and the N-type silicon epitaxial layer 45 is slightly thinned by etching or the like (FIG. 37).

【0171】その後、N型シリコンエピタキシャル層4
5の下面にプラズマCVDによるPSG膜607を形成
し、このPSG膜607の一部をフォトリソエッチング
法により除去してP型不純物層602〜604を露出さ
せ、これらの箇所に配線層608〜610をそれぞれ形
成する。なお、PSG膜607に代えて、500℃以下
の低温で形成できる絶縁膜を用いてもよく、その場合の
絶縁膜の形成方法はプラズマCVDに限られるものでは
ない。次いで、配線層608〜610が覆われないよう
に、電磁シールド用金属層55及び保護膜56を形成す
る(図38)
After that, the N-type silicon epitaxial layer 4 is formed.
5, a PSG film 607 is formed by plasma CVD on the lower surface, and a part of the PSG film 607 is removed by a photolithography etching method to expose the P-type impurity layers 602 to 604, and wiring layers 608 to 610 are formed at these locations. Form each. Note that an insulating film that can be formed at a low temperature of 500 ° C. or lower may be used instead of the PSG film 607, and the method for forming the insulating film in that case is not limited to plasma CVD. Next, the electromagnetic shield metal layer 55 and the protective film 56 are formed so that the wiring layers 608 to 610 are not covered (FIG. 38).

【0172】以上のようにして、図2に示す集積回路の
うちの水晶振動子31を除く部分を形成したチップ基板
41を用意する工程が終了する。
As described above, the step of preparing the chip substrate 41 in which the portion excluding the crystal oscillator 31 of the integrated circuit shown in FIG. 2 is prepared is completed.

【0173】一方、水晶振動子31を個々のチップ60
1に対応して複数用意する。
On the other hand, the crystal unit 31 is attached to each chip 60.
Prepare a plurality corresponding to 1.

【0174】次に、図39に示すように、図38に示す
状態のチップ基板41における前記配線層608,60
9の箇所にバンプ61,62をそれぞれ形成した後、水
晶振動子31の接続パッド76,77をそれぞれバンプ
61,62に接合する。
Next, as shown in FIG. 39, the wiring layers 608, 60 on the chip substrate 41 in the state shown in FIG.
After forming the bumps 61 and 62 at the positions of 9, respectively, the connection pads 76 and 77 of the crystal unit 31 are bonded to the bumps 61 and 62, respectively.

【0175】その後、水晶振動子31が一体化された状
態のウエハを、ダイシング等により、個々のチップ60
1に分離する。これにより、チップ601が完成する。
Thereafter, the wafer in which the crystal unit 31 is integrated is diced or the like into individual chips 60.
Separate into 1. As a result, the chip 601 is completed.

【0176】最後に、前述したパッケージ2内に真空状
態でチップ1を収容する。これにより、本実施の形態に
よる集積回路装置が完成する。なお、外部接続用配線層
605には、図1中のボンディングワイヤ16が接続さ
れる。
Finally, the chip 1 is housed in the package 2 in a vacuum state. As a result, the integrated circuit device according to this embodiment is completed. The bonding wire 16 in FIG. 1 is connected to the external connection wiring layer 605.

【0177】本実施の形態による集積回路装置によって
も、前記第1の実施の形態による集積回路装置と同様の
利点が得られる。
The integrated circuit device according to this embodiment also has the same advantages as the integrated circuit device according to the first embodiment.

【0178】[第8の実施の形態][Eighth Embodiment]

【0179】図40は、本発明の第8の実施の形態によ
る集積回路装置で用いられるチップ701の一部を模式
的に示す概略断面図であり、図3に対応している。図4
0において、図3中の要素と同一又は対応する要素には
同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
FIG. 40 is a schematic sectional view schematically showing a part of a chip 701 used in the integrated circuit device according to the eighth embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. Figure 4
0, the same or corresponding elements as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and the duplicated description thereof will be omitted.

【0180】本実施の形態による集積回路装置が前記第
1の実施の形態による集積回路装置と異なる所は、図3
に示すチップ1に代えて、図40に示すチップ701
が、図1中のパッケージ2内に収容されている点のみで
ある。
The difference between the integrated circuit device according to the present embodiment and the integrated circuit device according to the first embodiment is that FIG.
40 is replaced with a chip 701 shown in FIG.
However, the only difference is that it is housed in the package 2 in FIG.

【0181】チップ701がチップ1と異なる所は、主
に以下に説明する点であり、チップ701においてもチ
ップ1と同じく図4及び図5に示す水晶振動子31が用
いられている。
The chip 701 is different from the chip 1 mainly in the points described below. The chip 701 also uses the crystal oscillator 31 shown in FIGS. 4 and 5 like the chip 1.

【0182】チップ1では、チップ基板41としてN型
シリコン基板が用いられているのに対し、チップ701
では、チップ基板41の材質は特に限定されるものでは
なく、例えば、金属基板、半導体基板、ガラス基板、セ
ラミック基板等であってもよい。また、チップ1とチッ
プ701とでは、チップ基板41に同じ回路構成が搭載
されているものの、チップ基板41上の積層部の構造が
異なっている。図40において、705は外部接続用金
属配線層、706は接着剤層、707は外部接続用金属
配線層705を外部に露出させるためにN型シリコンエ
ピタキシャル層45及び保護膜56に形成された開口部
である。なお、層間絶縁膜54と接着剤層606との間
には、必要に応じて配線層や他の素子や他の層間絶縁膜
などが形成されるが、図35ではそれらは省略してい
る。
In the chip 1, the N-type silicon substrate is used as the chip substrate 41, while the chip 701 is used.
Then, the material of the chip substrate 41 is not particularly limited, and may be, for example, a metal substrate, a semiconductor substrate, a glass substrate, a ceramic substrate, or the like. Further, the chip 1 and the chip 701 have the same circuit configuration mounted on the chip substrate 41, but the structures of the laminated portions on the chip substrate 41 are different. In FIG. 40, 705 is a metal wiring layer for external connection, 706 is an adhesive layer, and 707 is an opening formed in the N-type silicon epitaxial layer 45 and the protective film 56 to expose the metal wiring layer for external connection 705 to the outside. It is a department. Note that a wiring layer, another element, another interlayer insulating film, or the like is formed between the interlayer insulating film 54 and the adhesive layer 606 as needed, but they are omitted in FIG. 35.

【0183】本実施の形態では、水晶振動子31の接続
パッド76,77は、バンプ61,62をそれぞれ介し
て、配線層57,58にそれぞれ電気的及び機械的に接
続されている。
In this embodiment, the connection pads 76 and 77 of the crystal unit 31 are electrically and mechanically connected to the wiring layers 57 and 58 via the bumps 61 and 62, respectively.

【0184】次に、本実施の形態による集積回路装置の
製造方法の一例について、図41乃至図44を参照して
説明する。図41乃至図44は、その製造方法の各工程
を模式的に示す概略断面図であり、図40に対応してい
る。ただし、図40と図41乃至図43とでは、上下が
反転している。図41乃至図44において、図41中の
要素と同一又は対応するの要素には同一符号を付してい
る。
Next, an example of a method of manufacturing the integrated circuit device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 41 to 44. 41 to 44 are schematic cross-sectional views schematically showing each step of the manufacturing method and correspond to FIG. 40. However, in FIGS. 40 and 41 to 43, the upper and lower sides are inverted. 41 to 44, the same or corresponding elements as those of FIG. 41 are designated by the same reference numerals.

【0185】まず、図41乃至図43に示す各工程によ
り、図2に示す集積回路のうちの水晶振動子31を除く
部分を形成したチップ基板41を用意する。
First, by the steps shown in FIGS. 41 to 43, the chip substrate 41 on which the portion of the integrated circuit shown in FIG. 2 excluding the crystal unit 31 is formed is prepared.

【0186】これらの工程について図40に現れている
範囲の構成に関連して説明すると、最初に、N型シリコ
ン基板741を用意し、基板741上にN型シリコンエ
ピタキシャル層45を成長させる。次に、通常の半導体
製造プロセスに従って、P型ウェル層46、P型不純物
層47、N型不純物層48、素子分離用不純物層49、
シリコン酸化膜50,51、ソース又はドレイン電極5
2、ゲート電極53、層間絶縁膜54を形成する(図4
1)。
These steps will be described with reference to the structure in the range shown in FIG. 40. First, the N-type silicon substrate 741 is prepared, and the N-type silicon epitaxial layer 45 is grown on the substrate 741. Next, according to a normal semiconductor manufacturing process, a P-type well layer 46, a P-type impurity layer 47, an N-type impurity layer 48, an element isolation impurity layer 49,
Silicon oxide film 50, 51, source or drain electrode 5
2, gate electrode 53, and interlayer insulating film 54 are formed (FIG. 4).
1).

【0187】次に、図41に示す状態のシリコン基板7
41上の層間絶縁膜54上に、接着剤706でチップ基
板41を接合する。このチップ基板41の材質は前述し
たように特に限定されない。次いで、エッチング等によ
り、シリコン基板741を除去するとともにN型シリコ
ンエピタキシャル層45をかなり薄くする(図42)。
Next, the silicon substrate 7 in the state shown in FIG.
The chip substrate 41 is bonded onto the interlayer insulating film 54 on 41 with an adhesive 706. The material of the chip substrate 41 is not particularly limited as described above. Then, the silicon substrate 741 is removed and the N-type silicon epitaxial layer 45 is considerably thinned by etching or the like (FIG. 42).

【0188】その後、電磁シールド用金属層55及び保
護膜56を形成するとともに、これらとN型シリコンエ
ピタキシャル層45に、配線層57,58,705をそ
れぞれ露出させる開口部708,709,707を形成
する(図43)
After that, the electromagnetic shield metal layer 55 and the protective film 56 are formed, and openings 708, 709, and 707 for exposing the wiring layers 57, 58, and 705, respectively, are formed in these and the N-type silicon epitaxial layer 45. Yes (Fig. 43)

【0189】以上のようにして、図2に示す集積回路の
うちの水晶振動子31を除く部分を形成したチップ基板
41を用意する工程が終了する。
As described above, the step of preparing the chip substrate 41 on which the portion excluding the crystal oscillator 31 in the integrated circuit shown in FIG. 2 is prepared is completed.

【0190】一方、水晶振動子31を個々のチップ70
1に対応して複数用意する。
On the other hand, the crystal unit 31 is attached to each chip 70.
Prepare a plurality corresponding to 1.

【0191】次に、図44に示すように、図43に示す
状態のチップ基板41における前記配線層57,58の
箇所にバンプ61,62をそれぞれ形成した後、水晶振
動子31の接続パッド76,77をそれぞれバンプ6
1,62に接合する。
Next, as shown in FIG. 44, bumps 61 and 62 are formed on the wiring layers 57 and 58 of the chip substrate 41 in the state shown in FIG. 43, respectively, and then the connection pads 76 of the crystal oscillator 31 are formed. , 77 for bump 6 respectively
Joined to 1, 62.

【0192】その後、水晶振動子31が一体化された状
態のウエハを、ダイシング等により、個々のチップ70
1に分離する。これにより、チップ701が完成する。
Thereafter, the wafer in which the crystal unit 31 is integrated is diced or the like into individual chips 70.
Separate into 1. As a result, the chip 701 is completed.

【0193】最後に、前述したパッケージ2内に真空状
態でチップ1を収容する。これにより、本実施の形態に
よる集積回路装置が完成する。なお、外部接続用配線層
705には、図1中のボンディングワイヤ16が接続さ
れる。
Finally, the chip 1 is housed in the package 2 in a vacuum state. As a result, the integrated circuit device according to this embodiment is completed. The bonding wire 16 in FIG. 1 is connected to the external connection wiring layer 705.

【0194】本実施の形態による集積回路装置によって
も、前記第1の実施の形態による集積回路装置と同様の
利点が得られる。
The integrated circuit device according to the present embodiment also has the same advantages as the integrated circuit device according to the first embodiment.

【0195】以上、本発明の各実施の形態及びそれらの
変形例について説明したが、本発明はこれらの実施の形
態や変形例に限定されるものではない。
Although the respective embodiments of the present invention and their modifications have been described above, the present invention is not limited to these embodiments and modifications.

【0196】例えば、各実施の形態や変形例におけるチ
ップの水晶振動子は、他の任意の実施の形態や変形例に
おけるチップの水晶振動子以外の部分と、適宜組み合わ
せることができる。
For example, the crystal oscillator of the chip in each of the embodiments and modifications can be appropriately combined with the portion other than the crystal oscillator of the chip in any of the other embodiments and modifications.

【0197】[0197]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来技術に比べて、コンピュータ等を構築する際に、大
幅に小型化等を図ることができるとともに、発生する電
磁波を低減することができ、しかも、低電力化を促進す
ることができる集積回路装置及びその製造方法、並び
に、この集積回路装置などに用いることができる圧電振
動子及びその製造方法を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
Compared with the prior art, when constructing a computer or the like, it is possible to greatly reduce the size and the like, reduce the electromagnetic waves that are generated, and further reduce power consumption. It is possible to provide a piezoelectric vibrator that can be used for this integrated circuit device and the like, and a method for manufacturing the same.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による集積回路装置
を模式的に示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing an integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1中のチップに一体に集積化されてワンチッ
プ化された集積回路の一例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of an integrated circuit that is integrally integrated with the chip in FIG. 1 to form a single chip.

【図3】図1中のチップの一部を模式的に示す概略断面
図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view schematically showing a part of the chip in FIG.

【図4】水晶振動子のみを見た図3中のA−A’矢視図
である。
FIG. 4 is a view taken along the line AA ′ in FIG. 3 in which only the crystal unit is viewed.

【図5】水晶振動子のみを見た図3中のB−B’矢視図
である。
5 is a BB ′ arrow view in FIG. 3 in which only the crystal unit is viewed.

【図6】本発明の第1の実施の形態による集積回路装置
の製造方法の工程を模式的に示す概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross sectional view schematically showing a step of the method for manufacturing the integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施の形態による集積回路装置
の製造方法を他の工程を模式的に示す概略断面図であ
る。
FIG. 7 is a schematic cross sectional view schematically showing another step of the method for manufacturing the integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention.

【図8】他の振動子を示す、一方側から見た概略平面図
である。
FIG. 8 is a schematic plan view showing another vibrator as viewed from one side.

【図9】図8に示す振動子を示す、他方側から見た概略
平面図である。
9 is a schematic plan view showing the vibrator shown in FIG. 8 viewed from the other side.

【図10】更に他の振動子を示す、一方側から見た概略
平面図である。
FIG. 10 is a schematic plan view showing still another vibrator as viewed from one side.

【図11】図10に示す振動子を示す、他方側から見た
概略平面図である。
11 is a schematic plan view of the vibrator shown in FIG. 10, viewed from the other side.

【図12】本発明の第2の実施の形態による集積回路装
置で用いられるチップの一部を模式的に示す概略断面図
である。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view schematically showing a part of a chip used in the integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第2の実施の形態による集積回路装
置の製造方法の工程を模式的に示す概略断面図である。
FIG. 13 is a schematic cross sectional view schematically showing a step of the method for manufacturing the integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第2の実施の形態による集積回路装
置の製造方法の他の工程を模式的に示す概略断面図であ
る。
FIG. 14 is a schematic cross sectional view schematically showing another step of the method for manufacturing the integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention.

【図15】図20中のC−C’矢視図である。FIG. 15 is a view taken along the arrow C-C ′ in FIG. 20.

【図16】本発明の第2の実施の形態による集積回路装
置で用いられるチップを構成する接合体の製造方法の工
程を模式的に示す概略断面図である。
FIG. 16 is a schematic cross sectional view schematically showing a step of a method for manufacturing a joined body which constitutes a chip used in the integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention.

【図17】図16に引き続く工程を模式的に示す概略断
面図である。
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view schematically showing a step following that of FIG.

【図18】図17に引き続く工程を模式的に示す概略断
面図である。
FIG. 18 is a schematic cross-sectional view schematically showing a step following the step of FIG.

【図19】図18に引き続く工程を模式的に示す概略断
面図である。
FIG. 19 is a schematic cross sectional view schematically showing a step following FIG.

【図20】図19に引き続く工程を模式的に示す概略断
面図である。
20 is a schematic cross-sectional view schematically showing a step following FIG.

【図21】本発明の第3の実施の形態による集積回路装
置で用いられるチップの一部を模式的に示す概略断面図
である。
FIG. 21 is a schematic cross-sectional view schematically showing a part of a chip used in the integrated circuit device according to the third embodiment of the present invention.

【図22】水晶振動子のみを見た図21中のD−D’矢
視図である。
22 is a DD ′ arrow view in FIG. 21 in which only the crystal unit is viewed.

【図23】水晶振動子のみを見た図21中のE−E’矢
視図である。
23 is a view taken along the line EE ′ in FIG. 21, looking only at the crystal unit.

【図24】本発明の第3の実施の形態による集積回路装
置の製造方法の工程を模式的に示す概略断面図である。
FIG. 24 is a schematic cross sectional view schematically showing a step of the method for manufacturing the integrated circuit device according to the third embodiment of the invention.

【図25】本発明の第3の実施の形態による集積回路装
置の製造方法の他の工程を模式的に示す概略断面図であ
る。
FIG. 25 is a schematic cross sectional view schematically showing another step of the method for manufacturing the integrated circuit device according to the third embodiment of the invention.

【図26】本発明の第4の実施の形態による集積回路装
置で用いられるチップの一部を模式的に示す概略断面図
である。
FIG. 26 is a schematic cross-sectional view schematically showing a part of a chip used in the integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図27】本発明の第4の実施の形態による集積回路装
置の製造方法の工程を模式的に示す概略断面図である。
FIG. 27 is a schematic cross sectional view schematically showing a step of the method for manufacturing the integrated circuit device according to the fourth embodiment of the invention.

【図28】本発明の第4の実施の形態による集積回路装
置の製造方法の他の工程を模式的に示す概略断面図であ
る。
FIG. 28 is a schematic cross sectional view schematically showing another step of the method for manufacturing the integrated circuit device according to the fourth embodiment of the invention.

【図29】本発明の第5の実施の形態による集積回路装
置で用いられるチップの一部を模式的に示す概略断面図
である。
FIG. 29 is a schematic cross-sectional view schematically showing a part of a chip used in the integrated circuit device according to the fifth embodiment of the present invention.

【図30】水晶振動子のみを見た図29中のF−F’矢
視図である。
FIG. 30 is a view as seen from the arrow FF ′ in FIG. 29, in which only the crystal unit is viewed.

【図31】水晶振動子のみを見た図29中のG−G’矢
視図である。
31 is a GG ′ arrow view in FIG. 29 in which only the crystal unit is viewed.

【図32】本発明の第5の実施の形態による集積回路装
置の製造方法の工程を模式的に示す概略断面図である。
FIG. 32 is a schematic cross sectional view schematically showing a step of the method for manufacturing the integrated circuit device according to the fifth embodiment of the present invention.

【図33】本発明の第6の実施の形態による集積回路装
置で用いられるチップの一部を模式的に示す概略断面図
である。
FIG. 33 is a schematic cross-sectional view schematically showing a part of the chip used in the integrated circuit device according to the sixth embodiment of the present invention.

【図34】本発明の第6の実施の形態による集積回路装
置の製造方法の工程を模式的に示す概略断面図である。
FIG. 34 is a schematic cross sectional view schematically showing a step of the method for manufacturing the integrated circuit device according to the sixth embodiment of the invention.

【図35】本発明の第7の実施の形態による集積回路装
置で用いられるチップの一部を模式的に示す概略断面図
である。
FIG. 35 is a schematic cross sectional view schematically showing a part of the chip used in the integrated circuit device according to the seventh embodiment of the invention.

【図36】本発明の第7の実施の形態による集積回路装
置の製造方法の工程を模式的に示す概略断面図である。
FIG. 36 is a schematic cross sectional view schematically showing a step of the method for manufacturing the integrated circuit device according to the seventh embodiment of the invention.

【図37】図36に引き続く工程を模式的に示す概略断
面図である。
FIG. 37 is a schematic sectional view schematically showing a step following the step shown in FIG. 36.

【図38】図37に引き続く工程を模式的に示す概略断
面図である。
38 is a schematic cross-sectional view schematically showing a step following FIG. 37. FIG.

【図39】図38に引き続く工程を模式的に示す概略断
面図である。
FIG. 39 is a schematic cross sectional view schematically showing a step following FIG. 38.

【図40】本発明の第8の実施の形態による集積回路装
置で用いられるチップの一部を模式的に示す概略断面図
である。
FIG. 40 is a schematic cross-sectional view schematically showing a part of the chip used in the integrated circuit device according to the eighth embodiment of the present invention.

【図41】本発明の第8の実施の形態による集積回路装
置の製造方法の工程を模式的に示す概略断面図である。
FIG. 41 is a schematic cross sectional view schematically showing a step of the method for manufacturing the integrated circuit device according to the eighth embodiment of the invention.

【図42】図41に引き続く工程を模式的に示す概略断
面図である。
42 is a schematic cross-sectional view schematically showing a step following FIG. 41. FIG.

【図43】図42に引き続く工程を模式的に示す概略断
面図である。
43 is a schematic sectional view schematically showing a step following FIG. 42. FIG.

【図44】図43に引き続く工程を模式的に示す概略断
面図である。
44 is a schematic cross-sectional view schematically showing a step following FIG. 43. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,101,201,301,401,501,60
1,701 チップ 2 パッケージ 31,131,231,331,431,531,63
1 水晶振動子 32 クロック発生回路 33 CPU 41 チップ基板 61,62 バンプ 71 圧電素板 71a 振動領域 74,75 励振電極 76,77 接続パッド 80 スルーホール 302 凹部 303 蓋体
1, 101, 201, 301, 401, 501, 60
1,701 Chip 2 package 31, 131, 231, 331, 431, 531, 63
1 crystal oscillator 32 clock generation circuit 33 CPU 41 chip substrate 61, 62 bump 71 piezoelectric element plate 71a vibration region 74, 75 excitation electrode 76, 77 connection pad 80 through hole 302 recessed portion 303 lid

───────────────────────────────────────────────────── 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) H03B 5/32 H01L 41/08 D H03H 3/02 C 9/02 41/22 Z 9/19 41/18 101A (72)発明者 八木 健 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン本社内 Fターム(参考) 5J079 AA04 BA43 HA07 HA09 HA29 5J108 BB02 CC02 CC04 DD01 EE03 EE07 EE13 EE18 JJ04 KK04 MM01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) H03B 5/32 H01L 41/08 D H03H 3/02 C 9/02 41/22 Z 9/19 41/18 101A (72) Inventor Ken Yagi 3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-Term (Reference) Nikon Headquarters Co., Ltd. 5J079 AA04 BA43 HA07 HA09 HA29 5J108 BB02 CC02 CC04 DD01 EE03 EE07 EE13 EE18 JJ04 KK04 MM01

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電振動子と、該圧電振動子に接続され
クロック信号を生成するクロック発生回路と、前記クロ
ック信号に基づいて作動するCPUとを含む集積回路
が、チップ基板に搭載された集積回路装置であって、 前記集積回路が前記圧電振動子も含めて一体に集積化さ
れてワンチップ化されたことを特徴とする集積回路装
置。
1. An integrated circuit comprising a piezoelectric vibrator, a clock generation circuit connected to the piezoelectric vibrator for generating a clock signal, and a CPU operating based on the clock signal, the integrated circuit being mounted on a chip substrate. A circuit device, wherein the integrated circuit including the piezoelectric vibrator is integrally integrated into a single chip.
【請求項2】 前記圧電振動子が2つの接続パッドを有
し、該2つの接続パッドのうちの少なくとも1つの接続
パッドが、前記チップ基板に形成された所定の配線層
に、バンプを介して電気的及び機械的に接続されたこと
を特徴とする請求項1記載の集積回路装置。
2. The piezoelectric vibrator has two connection pads, and at least one of the two connection pads is connected to a predetermined wiring layer formed on the chip substrate via bumps. The integrated circuit device according to claim 1, wherein the integrated circuit device is electrically and mechanically connected.
【請求項3】 前記圧電振動子は、圧電素板と、該圧電
素板の前記チップ基板側の面に形成された第1の励振電
極と、前記圧電素板の前記チップ基板とは反対側の第2
の面に形成された第2の励振電極と、前記圧電素板の前
記チップ基板側の面に形成され前記第1の励振電極に電
気的に接続された第1の接続パッドと、前記圧電素板の
前記チップ基板側の面に形成され前記第2の励振電極に
電気的に接続された第2の接続パッドと、を有し、 前記第1及び第2の接続パッドが、前記チップ基板に形
成された所定の各配線層にそれぞれバンプを介して電気
的及び機械的に接続されたことを特徴とする請求項1記
載の集積回路装置。
3. The piezoelectric vibrator includes a piezoelectric element plate, a first excitation electrode formed on a surface of the piezoelectric element plate on the chip substrate side, and a side of the piezoelectric element plate opposite to the chip substrate. Second
A second excitation electrode formed on the surface of the piezoelectric element plate, a first connection pad formed on the surface of the piezoelectric element plate on the chip substrate side and electrically connected to the first excitation electrode, and the piezoelectric element. A second connection pad formed on a surface of the plate on the chip substrate side and electrically connected to the second excitation electrode, wherein the first and second connection pads are provided on the chip substrate. 2. The integrated circuit device according to claim 1, wherein each of the formed predetermined wiring layers is electrically and mechanically connected via a bump.
【請求項4】 前記圧電素板はスルーホールを有し、前
記第2の接続パッドは、前記スルーホール内に存する導
電性物質を介して、前記第2の励振電極に電気的に接続
されたことを特徴とする請求項3記載の集積回路装置。
4. The piezoelectric element plate has a through hole, and the second connection pad is electrically connected to the second excitation electrode via a conductive substance existing in the through hole. The integrated circuit device according to claim 3, wherein:
【請求項5】 前記スルーホールは、前記圧電素板にお
ける所定の振動領域から実質的に外れた位置に形成され
たことを特徴とする請求項4記載の集積回路装置。
5. The integrated circuit device according to claim 4, wherein the through hole is formed at a position substantially deviating from a predetermined vibration region of the piezoelectric element plate.
【請求項6】 前記チップ基板における前記圧電振動子
と対向する領域に所定の素子が形成されたことを特徴と
する請求項1乃至5のいずれかに記載の集積回路装置。
6. The integrated circuit device according to claim 1, wherein a predetermined element is formed in a region of the chip substrate facing the piezoelectric vibrator.
【請求項7】 前記圧電振動子が収納され閉塞された収
納室を備えたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれ
かに記載の集積回路装置。
7. The integrated circuit device according to claim 1, further comprising a storage chamber in which the piezoelectric vibrator is stored and closed.
【請求項8】 前記収納室は、前記チップ基板及びその
上の積層部のうちの少なくとも一方に形成された凹部
と、該凹部の開口側を閉塞する蓋体とにより、形成され
たことを特徴とする請求項7記載の集積回路装置。
8. The storage chamber is formed by a concave portion formed in at least one of the chip substrate and a laminated portion on the chip substrate, and a lid body closing an opening side of the concave portion. The integrated circuit device according to claim 7.
【請求項9】 前記蓋体が電磁シールド用の導電板であ
るか、あるいは、前記蓋体に電磁シールド用の導電膜が
形成されたことを特徴とする請求項8記載の集積回路装
置。
9. The integrated circuit device according to claim 8, wherein the lid is a conductive plate for electromagnetic shielding, or a conductive film for electromagnetic shielding is formed on the lid.
【請求項10】 前記収納室内の空間がほぼ真空にされ
たことを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載の
集積回路装置。
10. The integrated circuit device according to claim 7, wherein the space in the storage chamber is evacuated.
【請求項11】 前記圧電振動子の圧電素板に対して前
記チップ基板とは反対側に配置されて、前記圧電素板に
おける所定の振動領域から実質的に外れた箇所を支持す
る補強板を、備えたことを特徴とする請求項1乃至10
のいずれかに記載の集積回路装置。
11. A reinforcing plate, which is arranged on a side of the piezoelectric element opposite to the chip substrate with respect to the piezoelectric element plate and supports a portion substantially deviated from a predetermined vibration region of the piezoelectric element plate. , 1 to 10 are provided.
5. The integrated circuit device according to any one of 1.
【請求項12】 前記補強板が電磁シールド用の導電板
であるか、あるいは、前記補強板に電磁シールド用の導
電層が形成されたことを特徴とする請求項11記載の集
積回路装置。
12. The integrated circuit device according to claim 11, wherein the reinforcing plate is a conductive plate for electromagnetic shielding, or a conductive layer for electromagnetic shielding is formed on the reinforcing plate.
【請求項13】 前記チップ基板側と前記圧電振動子の
圧電素板側との間を接着する接着剤が、前記圧電素板の
所定の振動領域が位置する空間を気密に封止するように
設けられたことを特徴とする請求項1乃至12のいずれ
かに記載の集積回路装置。
13. An adhesive for bonding between the chip substrate side and the piezoelectric element plate side of the piezoelectric vibrator hermetically seals a space where a predetermined vibration region of the piezoelectric element plate is located. The integrated circuit device according to claim 1, wherein the integrated circuit device is provided.
【請求項14】 前記チップ基板上の素子形成領域上
に、電磁シールド用の導電層が形成されたことを特徴と
する請求項1乃至13のいずれかに記載の集積回路装
置。
14. The integrated circuit device according to claim 1, wherein a conductive layer for electromagnetic shielding is formed on an element formation region on the chip substrate.
【請求項15】 ワンチップ化された前記集積回路が、
気密に封止されたパッケージ内に収容されたことを特徴
とする請求項1乃至14のいずれかに記載の集積回路装
置。
15. The integrated circuit integrated into one chip,
15. The integrated circuit device according to claim 1, wherein the integrated circuit device is housed in a hermetically sealed package.
【請求項16】 前記パッケージ内の空間がほぼ真空に
されたことを特徴とする請求項15記載の集積回路装
置。
16. The integrated circuit device according to claim 15, wherein the space in the package is substantially evacuated.
【請求項17】 請求項1記載の集積回路装置を製造す
る製造方法であって、 前記集積回路のうちの前記圧電振動子を除く部分を形成
したチップ基板を用意する段階と、 前記圧電振動子を用意する段階と、 前記圧電振動子を前記チップ基板に対して電気的及び機
械的に一体化する段階とを備えたことを特徴とする集積
回路装置の製造方法。
17. A manufacturing method for manufacturing an integrated circuit device according to claim 1, wherein a step of preparing a chip substrate on which a portion of the integrated circuit excluding the piezoelectric vibrator is prepared; And a step of electrically and mechanically integrating the piezoelectric vibrator with the chip substrate.
【請求項18】 前記一体化する段階は、前記チップ基
板に形成された所定の配線層と前記圧電振動子の接続パ
ッドとをバンプを介して電気的及び機械的に接続する段
階を含むことを特徴とする請求項17記載の集積回路装
置の製造方法。
18. The step of integrating includes the step of electrically and mechanically connecting a predetermined wiring layer formed on the chip substrate and a connection pad of the piezoelectric vibrator via a bump. The method of manufacturing an integrated circuit device according to claim 17, wherein the integrated circuit device is manufactured.
【請求項19】 前記集積回路のうちの前記圧電振動子
を除く部分を形成した前記チップ基板は、所定箇所に凹
部を有し、 前記一体化する段階は、前記圧電振動子を前記凹部内に
配置して行われ、 前記一体化する段階の後に前記凹部の開口側を蓋体で閉
塞する段階を備えたことを特徴とする請求項17又は1
8記載の集積回路装置の製造方法。
19. The chip substrate, on which a portion of the integrated circuit excluding the piezoelectric vibrator is formed, has a concave portion at a predetermined location, and the step of integrating the piezoelectric vibrator in the concave portion. 18. The method according to claim 17, further comprising a step of closing the opening side of the concave portion with a lid after the step of arranging and integrating.
8. A method of manufacturing an integrated circuit device according to item 8.
【請求項20】 前記圧電振動子を用意する前記段階
は、圧電素板の第1の面に第1の導電膜を島状に形成す
る第1の段階と、該第1の段階後の前記圧電素板の前記
第1の面の所定領域又は全領域に犠牲層を形成する第2
の段階と、該第2の段階の後に、前記圧電素板と補強板
とを、前記犠牲層が前記補強板側となるように接合する
第3の段階と、該第3の段階の後に前記圧電素板の前記
第1の面とは反対側の第2の面側を除去して前記圧電素
板を薄くする第4の段階と、該第4の段階の後に、前記
第1の導電膜の一部が前記第2の面側に臨むように前記
圧電素板にスルーホールを形成する第5の段階と、前記
スルーホール内及び前記圧電素板の前記第2の面に第2
の導電膜を島状に形成する第6の段階と、該第6の段階
の後に前記犠牲層を除去する第7の段階と、を含むこと
を特徴とする請求項17乃至19のいずれかに記載の集
積回路装置の製造方法。
20. The step of preparing the piezoelectric vibrator comprises a first step of forming a first conductive film in an island shape on a first surface of a piezoelectric element plate, and a step of performing the step after the first step. A second sacrificial layer is formed on a predetermined area or the entire area of the first surface of the piezoelectric element plate.
And the second step, the third step of joining the piezoelectric element plate and the reinforcing plate so that the sacrificial layer is on the reinforcing plate side, and the third step after the third step. A fourth step of thinning the piezoelectric element plate by removing a second surface side opposite to the first surface of the piezoelectric element plate, and the first conductive film after the fourth step. A fifth step of forming a through hole in the piezoelectric element plate so that a part thereof faces the second surface side, and a second step in the through hole and on the second surface of the piezoelectric element plate.
20. The method according to claim 17, further comprising a sixth step of forming the conductive film in the form of islands and a seventh step of removing the sacrificial layer after the sixth step. A method for manufacturing the integrated circuit device described.
【請求項21】 前記第3の段階は、前記圧電素板と補
強板とを、前記圧電素板における前記犠牲層が形成され
ていない領域の少なくとも一部に配置した接着剤で、接
合する段階を含むことを特徴とする請求項20記載の集
積回路装置の製造方法。
21. The third step is a step of joining the piezoelectric element plate and the reinforcing plate with an adhesive disposed in at least a part of a region of the piezoelectric element plate where the sacrificial layer is not formed. 21. The method of manufacturing an integrated circuit device according to claim 20, further comprising:
【請求項22】 前記圧電振動子を用意する前記段階
は、前記第6の段階の後で前記第7の段階の前に、前記
犠牲層の一部が前記第2の面側に臨むように前記圧電素
板に開口部を形成する段階を含むことを特徴とする請求
項20又は21記載の集積回路装置の製造方法。
22. In the step of preparing the piezoelectric vibrator, after the sixth step and before the seventh step, a part of the sacrificial layer faces the second surface side. 22. The method of manufacturing an integrated circuit device according to claim 20, further comprising the step of forming an opening in the piezoelectric element plate.
【請求項23】 前記第4の段階は、前記圧電素板をエ
ッチングする段階を含むことを特徴とする請求項20乃
至22のいずれかに記載の集積回路装置の製造方法。
23. The method of manufacturing an integrated circuit device according to claim 20, wherein the fourth step includes a step of etching the piezoelectric element plate.
【請求項24】 圧電素板と、該圧電素板の第1の面に
形成された第1の励振電極と、前記圧電素板における前
記第1の面とは反対側の第2の面に形成された第2の励
振電極と、前記圧電素板の前記第1の面に形成され前記
第1の励振電極に電気的に接続された第1の接続パッド
と、前記圧電素板の前記第1の面に形成され前記第2の
励振電極に電気的に接続された第2の接続パッドと、を
備え、 前記圧電素板はスルーホールを有し、 前記第2の接続パッドは、前記スルーホール内に存する
導電性物質を介して、前記第2の励振電極に電気的に接
続されたことを特徴とする圧電振動子。
24. A piezoelectric element plate, a first excitation electrode formed on a first surface of the piezoelectric element plate, and a second surface of the piezoelectric element plate opposite to the first surface. The formed second excitation electrode, the first connection pad formed on the first surface of the piezoelectric element plate and electrically connected to the first excitation electrode, and the first element of the piezoelectric element plate. A second connection pad formed on the first surface and electrically connected to the second excitation electrode, the piezoelectric element plate has a through hole, and the second connection pad is the through hole. A piezoelectric vibrator, characterized in that the piezoelectric vibrator is electrically connected to the second excitation electrode via a conductive substance existing in the hole.
【請求項25】 圧電素板の第1の面に第1の導電膜を
島状に形成する第1の段階と、 前記第1の段階後の前記圧電素板の前記第1の面の所定
領域又は全領域に犠牲層を形成する第2の段階と、 前記第2の段階の後に、前記圧電素板と補強板とを、前
記犠牲層が前記補強板側となるように接合する第3の段
階と、 前記第3の段階の後に、前記圧電素板の前記第1の面と
は反対側の第2の面側を除去して前記圧電素板を薄くす
る第4の段階と、 前記第4の段階の後に、前記第1の導電膜の一部が前記
第2の面側に臨むように前記圧電素板にスルーホールを
形成する第5の段階と、 前記スルーホール内及び前記圧電素板の前記第2の面に
第2の導電膜を島状に形成する第6の段階と、 前記第6の段階の後に前記犠牲層を除去する第7の段階
とを備えたことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
25. A first step of forming a first conductive film in an island shape on a first surface of a piezoelectric element plate, and a predetermined step of the first surface of the piezoelectric element plate after the first step. A second step of forming a sacrificial layer in a region or the entire region, and a third step of joining the piezoelectric element plate and the reinforcing plate so that the sacrificial layer is on the reinforcing plate side after the second step. And a fourth step of thinning the piezoelectric element plate by removing a second surface side of the piezoelectric element plate opposite to the first surface after the third step, After the fourth step, a fifth step of forming a through hole in the piezoelectric element plate so that a part of the first conductive film faces the second surface side, and the inside of the through hole and the piezoelectric element. A sixth step of forming a second conductive film in an island shape on the second surface of the base plate, and a seventh step of removing the sacrificial layer after the sixth step. A method for manufacturing a piezoelectric vibrator, comprising:
【請求項26】 前記第3の段階は、前記圧電素板と前
記補強板とを、前記圧電素板における前記犠牲層が形成
されていない領域の少なくとも一部に配置した接着剤
で、接合する段階を含むことを特徴とする請求項25記
載の圧電振動子の製造方法。
26. In the third step, the piezoelectric element plate and the reinforcing plate are bonded to each other with an adhesive which is arranged in at least a part of a region of the piezoelectric element plate where the sacrificial layer is not formed. The method of manufacturing a piezoelectric vibrator according to claim 25, further comprising steps.
【請求項27】 前記圧電振動子を用意する前記段階
は、前記第6の段階の後で前記第7の段階の前に、前記
犠牲層の一部が前記第2の面側に臨むように前記圧電素
板に開口部を形成する段階を含むことを特徴とする請求
項25又は26記載の圧電振動子の製造方法。
27. In the step of preparing the piezoelectric vibrator, after the sixth step and before the seventh step, a part of the sacrificial layer faces the second surface side. 27. The method of manufacturing a piezoelectric vibrator according to claim 25, further comprising the step of forming an opening in the piezoelectric element plate.
【請求項28】 前記第4の段階は、前記圧電素板をエ
ッチングする段階を含むことを特徴とする請求項25乃
至27のいずれかに記載の圧電振動子の製造方法。
28. The method of manufacturing a piezoelectric vibrator according to claim 25, wherein the fourth step includes a step of etching the piezoelectric element plate.
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