JP2007194591A - ウェハレベルパッケージングキャップ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程が単純で、かつ構造が簡単なウェハレベルパッケージングキャップおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】上面に素子が備えられた素子ウェハを覆うウェハレベルパッケージングキャップの製造方法において、ウェハ２０上に絶縁層２２を形成し、絶縁層の所定部分を取除いてウェハ上面を露出させ、絶縁層の上部とウェハの露出面にわたってキャップパッド２４を形成し、キャップパッドに対応されるウェハの下部に空洞部を形成し、空洞部の底面をエッチングしてウェハに連結されたキャップパッドを、空洞部を介して露出させるステップと、空洞部を介して露出したキャップパッドと電気的に接続されるようにウェハの下面と空洞部にわたってメタルライン２６を形成することを特徴とするウェハレベルパッケージングキャップの製造方法及びそれを用いて製造されたウェハレベルパッケージングキャップ。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明はウェハレベルパッケージング方法に関し、詳細には、パッケージング方法に使われるウェハレベルパッケージングキャップ及びその製造方法に関する。

一般にチップ単位で製造されるＲＦフィルタ、通信用ＲＦスイッチ、ＲＦＭＥＭＳなどの微細構造及びアクチュエーターなどのような特定機能を行なう素子は、水気、その他のパーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）、及び高温に弱いことからパッケージングが必要とされる。

このようなパッケージングは、特定機能を行なう素子の形成された素子ウェハの上面を、素子が収容されることのできる空間を提供する所定の空洞部が形成されたキャップで覆って密封することにより形成される。

ウェハレベルパッケージングは、複数の素子が形成されたウェハをチップ単位で切断する前にウェハ単位で形成されたパッケージングキャップで密封しパッケージングすることを言う。

前記素子ウェハは、素子基板、その素子基板の上面に形成された特定機能を行なう素子、前記素子と電気的に接続された複数の素子パッドからなり、一般の半導体製造工程に基づいて製造される。

前記パッケージングキャップは、素子が収容される空間を提供する所定の容積の空洞部がその底面に形成され、前記素子ウェハと一体結合されるキャップ基板、前記素子に電気的に接続される複数の素子パッドと対応しキャップ基板の底面に形成された複数の第１メタルラインと、該第１メタルラインのそれぞれに対応してキャップ基板の底面から空洞部内面に形成された複数の第２メタルラインと、該第２メタルラインそれぞれに対応しキャップ基板上で貫通する複数の連結穴と、該複数の連結穴それぞれの内側に形成し、その下部が第２メタルラインに電気的に接続される複数の接続部と、キャップ基板の上面に形成して複数の接続部の上部と電気的に接続される複数のキャップパッドと、からなる。

上述した素子ウェハとパッケージングキャップはそれぞれ形成されたシーリングライン（ｓｅａｌｉｎｇ ｌｉｎｅ）を利用しボンディングすることによりパッケージングが完了される。

以下、パッケージングキャップの製造方法につき添付の図１Ａないし図１Ｅを参照して説明する。

まず、図１Ａに図示されたように、パッケージングキャップのキャップ基板になるウェハ１０を用意する。用意したウェハ１０下部に所定工程を介して空洞部を形成してから、その空洞部の表面とウェハ１０の下部を覆うようシードメタル（ｓｅｅｄ ｍｅｔａｌ）を蒸着してシード層１１を形成する
次に、図１Ｂに図示されたように、ウェハ１０の上部面、すなわちウェハ１０にシード層１１が形成された面の向かい面にマスクパターンを形成した後、ＩＣＰ−ＲＩＥ（誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング）装置を用いてウェハ１０が完全に貫通されるまで乾式エッチングを行い、連結穴１０ａを加工する。

それから、アッシュ（Ａｓｈｉｎｇ）工程を介して連結穴１０ａのパターン（図示せず）を形成したマスクを取除いて連結穴１０ａに、図１Ｃに図示されたように、接続部１２を成すため連結穴１０ａの底のシード層１１からメッキを行なって金属を積層する。このとき、メッキによって形成された複数の接続部１２の高さは一致しないので、ラッピング（Ｌａｐｐｉｎｇ）及びＣＭＰ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ：化学機械平坦化）工程を介して均一した高さで製造しクリーニングする。

次に、ウェハ１０の上面にメタルを蒸着した後、写真工程を介してパターニングし、図１Ｄに図示されたように、接続部１２に電気的に接続されるキャップパッド１３を形成する。

続いて、ウェハ１０の底面のシード層１１を写真工程に基づいて第１メタルライン（図１Ｄにおける１１’）を形成する。その後、ウェハ１０の底面に第１メタルライン１１’と接続される第２メタルライン１４とシーリングライン１５をそれぞれ形成する。シーリングライン１５は、以後パッケージング工程で素子基板とパッケージングを行なう際に使用されるものである。

その後、図１Ｅに図示されたように、完成されたパッケージングキャップ１を素子ウェハ２の上部にパッケージングし結合させる。

ところで、かかる工程を介して製造されたパッケージングキャップは次の問題点を有している。

前記パッケージングキャップの場合、加工時においてウェハの損傷や破損を防止するためにウェハの厚さが厚くなければならないので、パッケージの大きさが増加する問題がある。

また、ウェハの連結穴を形成することにおいて、ウェハを貫通すべく加工しなければならないので、加工するにあたって長時間を要してしまう。すなわち、キャップ基板で使われる通常のシリコーン（Ｓｉ）ウェハを使用するが、このとき、シリコーンウェハの加工限界によってキャップ基板の厚さを３００μｍ以下にできない問題がある。従って単価を低くすることができない問題点を有する。

さらに、前述したようにそのウェハを貫通するよう連結穴を形成したので、深さの深い連結穴に金属物質をメッキするためには多くの時間が必要となり、全体的なコストが増加する問題点がある。

さらに、前記キャップ基板に形成された連結穴に金属物質を直接メッキすることによって、金属物質が安定的に連結穴と結合できず、電気的な安全性が落ちる問題を抱えている。

本発明は前述した問題点を勘案して案出されたもので、その目的は、製造工程が単純で、かつ、構造の簡単なウェハレベルパッケージングキャップ及びその製造方法を提供することにある。

前述した目的を達成するための本発明のウェハレベルパッケージングキャップは、上面に素子が備えられた素子ウェハを覆うウェハレベルパッケージングキャップにおいて、前記素子が収容される空間を提供する所定の空洞部が下部に形成され、前記空洞部が備えられた地点に上下貫通された第１通過ホールを有し、前記素子ウェハと一体結合されるキャップ基板と、前記キャップ基板の上面に備えられ、前記第１通過ホールに対応する第２通過ホールを有する絶縁層と、前記絶縁層の上部に備えられるキャップパッドと、前記素子に電気的に接続される複数の素子パッドに対応するように前記キャップ基板の底面に形成されるメタルラインと、を含み、前記メタルラインおよび前記キャップパッドは前記第１通過ホール及び前記第２通過ホールにて相互電気的に接続されたことを特徴とする。

ここで、前記メタルラインが、前記キャップ基板の下面、前記空洞部の底面、前記キャップ基板の下面と前記空洞部の底面とを連結する傾斜面にかけて形成されること好ましい。

また、前記キャップパッド及び前記メタルラインが金属物質をスプレーコーティング工程によって形成されることが好ましい。
なお、前記第１通過ホールが１０μｍないし２０μｍの範囲内の深さを有することが好ましい。

また、前記キャップパッドおよび前記メタルラインが、前記第１通過ホール及び前記第２通過ホールの境界で形成されたことが好ましい。

さらに、前記キャップ基板が、前記素子ウェハのシーリングラインに対応するキャップシーリングラインを更に含むことが好ましい。

前述した目的を達成するための本発明のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法は、上面に素子が備えられた素子ウェハを覆うウェハレベルパッケージングキャップの製造方法において、（ａ）ウェハ上に絶縁層を形成するステップと、（ｂ）前記絶縁層の所定部分を取除いて前記ウェハ上面を露出させるステップと、（ｃ）前記絶縁層の上部および前記ウェハの露出面にわたってキャップパッドを形成するステップと、（ｄ）前記キャップパッドに対応する前記ウェハの下部に空洞部を形成するステップと、（ｅ）前記空洞部の底面をエッチングして前記ウェハに連結されたキャップパッドを前記空洞部を介して露出させるステップと、（ｆ）前記空洞部を介して露出したキャップパッドと電気的に接続されるように前記ウェハの下面と前記空洞部にわたってメタルラインを形成するステップと、を含むことを特徴とする。

ここで、前記（ｂ）ステップが、前記絶縁層上にマスクをパターニングするステップと、前記マスクパターンにより露出した前記絶縁層を上面から所定の深さにエッチングして前記ウェハを露出させる通過ホールを加工するステップと、前記マスクパターンを取除くステップと、を含むことが好ましい。

さらに、前記（ｃ）ステップが、前記絶縁層上にマスクをパターニングするステップと、前記マスクパターンにより露出した絶縁層と前記ウェハの露出面に金属物質を塗布するステップと、前記マスクパターンを取除くステップと、を含むことが好ましい。
なお、前記マスクパターンを取除くステップにおいて、リフトオフ（ｌｉｆｔ−ｏｆｆ）工程により前記マスクパターンを取除くことが好ましい。
また、前記（ｄ）ステップが、前記ウェハの下部を湿式エッチング工程により加工されることが好ましい。

ここで、前記空洞部の加工時、前記空洞部の底面と前記ウェハの上面との間の厚さが１０μｍないし２０μｍの範囲内にあるよう前記ウェハの下面を加工することが好ましい。

また、前記（ｅ）ステップが、乾式エッチング工程により行なわれることが好ましい。

また、前記（ｆ）ステップにおいて、（ｆ１）前記空洞部を介して前記キャップパッドが露出され、前記ウェハの下部の所定部分が露出するように前記ウェハの下面に所定の厚さの絶縁膜をパターニングするステップと、（ｆ２）前記空洞部を介して露出されたキャップパッドと電気的に接続され、前記絶縁膜を覆うようにメタルラインをパターニングするステップと、を含むことが好ましい。

ここで、前記絶縁膜が、スプレーコーティング工程によりパターン形成されることが好ましく、前記絶縁膜が、ポリマー材質からなることが好ましい。

また、前記（ｆ２）ステップが、前記絶縁膜を通過して露出したウェハの下部面を覆うようレジストを形成するステップと、前記絶縁膜と前記レジスト及び前記空洞部を介して露出したキャップパッドを覆うようメタルを塗布するステップと、前記レジストを取除くステップと、を含むことを特徴とする。

さらに、前記レジストを取除いて前記メタルラインに電気的に隔離され、前記素子ウェハにボンディング結合されるシーリングラインを形成することが好ましい。

なお、前記レジストの除去ステップが、リフトオフ（ｌｉｆｔ−ｏｆｆ）工程により行なわれることがよい。

さらに、前記（ｆ２）ステップにおいて、前記ウェハ下部の所定部分と前記空洞部を介して露出されたキャップパッドを覆うようウェハの下部に第１レジストをパターニングするステップと、前記第１レジストと前記ウェハの下部を覆うよう絶縁膜を形成するステップと、前記第１レジストを取除いて前記キャップパッドとウェハの下部を一部露出させるステップと、前記露出されたウェハの下部を覆うよう第２レジストをパターニングするステップと、前記第２レジストと前記絶縁膜、及び前記空洞部を介して露出されたキャップパッドを覆うよう金属物質を塗布するステップと、前記第２レジストを取除いてメタルラインを形成するステップと、を含むことが好ましい。

ここで、前記第２レジストを取除く際にして、前記メタルラインと隔離され、前記素子ウェハとボンディング結合されるシーリングラインが同時に形成されることがよい。

前記絶縁膜が、絶縁物質を蒸着し形成されることが好ましく、また、前記絶縁物質が、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ＴｉＯ_２のいずれか１つの物質からなることが好ましい。

また、前記第１レジストがリフトオフ工程により行なわれ、前記第２レジストがリフトオフ工程により行なわれることが好ましい。

本発明に係るウェハレベルパッケージングキャップ及びその製造方法によると、空洞部の上面と下面それぞれに金属物質でスプレーコーティングを行なった後、リフトオフ工程に基づいてパターニングを行なうことにより、深い空洞部内でパターニングを行なうことが可能になる。よって、空洞部を深く加工できることから、低い深さでビアホール（第１通過ホール）が形成可能になり、したがってビアホールを深く加工するときに生じる高いコストが節減される。

また、ビアホール（第１通過ホール）の深さが深くないので、ビアホールを金属物質で充填するメッキ工程を排除し、キャップパッドとメタルラインを直接連結することができることから、工程の信頼性が高められると同時に、メッキによるコストの節減が図れる利点がある。

また、空洞部の深さを深く設計できることから、素子パッケージング時による空洞部の工程設計の自由度が増加される利点がある。

更に、キャップパッドとメタルラインのパターン形成時、リフトオフ工程を介して加工するので、エッチング工程などが排除され得る。よって、パターニング工程前後の工程を簡単に合わせることで全体的な工程が単純になる効果を持つ。

以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。

図２Ａ及び図２Ｂを参照すれば、本発明の実施形態に係るウェハレベルパッケージングキャップ３は、上面に素子５０が備えられた素子ウェハ４の上部を覆うためのものである。このようなパッケージングキャップ３は、下部に空洞部（ｃａｖｉｔｙ）２０ａを有するキャップ基板２０と、キャップ基板２０の上部に備えられる絶縁層２２と、絶縁層２２上に備えられるキャップパッド２４と、キャップ基板２０の下部に備えられるメタルライン２６と、を備える。

キャップ基板２０はシリコーンウェハであって、以下ではウェハと総称し説明する。

空洞部２０ａは素子５０を収容するため備えられた空間であって、ウェハ２０の下面から所定の深さでエッチングされ形成される。この空洞部２０ａは平たい底面と傾斜面からなる。

そしてウェハ２０は、空洞部２０ａを介して貫通形成される第１通過ホール２０ｂを有する。第１通過ホール２０ｂは、空洞部２０ａの底面からキャップ基板２０の上面を貫通するよう形成されている。後述するが、第１通過ホール２０ｂを介してキャップパッド２４とメタルライン２６とが電気的に接続される。空洞部２０ａは空洞部２０ａの底面とキャップ基板２０の上面との間の厚さがおよそ１０μｍないし２０μｍの範囲内にあるように形成される。従って、第１通過ホール２０ｂの深さは１０μｍないし２０μｍの間の値になる。

絶縁層２２は、ウェハ２０の上面を覆うよう所定の厚さで形成される。この絶縁層２２は空洞部２０ａに対応される部分が部分除去されることにより、ウェハ２０の上面を露出させる第２通過ホール２２ａを有する。

キャップパッド２４は、絶縁層２２の上部に部分的に備えられているが、第２通過ホール２２ａを介して露出したウェハ２０の露出部分を覆うよう備えられる。キャップパッド２４は、銅などの金属物質をスプレーコーティング工程した後リフトオフ（ｌｉｆｔ−ｏｆｆ）工程に基づきパターニングし形成させることができる。キャップパッド２４は、パッケージングキャップ３で覆われた素子５０を外部の装置と電気的に接続させ、素子５０に備えられた素子パッド４６の個数に応じて複数形成される。

メタルライン２６は、ウェハ２０の下面に備えられるが、ウェハ２０の下面から空洞部２０ａの傾斜面と底面にかけて所定パターンで形成される。このメタルライン２６は第１通過ホール２０ｂを介して露出するキャップパッド２４に直接接続されるべく形成されている。このようなメタルライン２６はウェハ２０の下面に金属物質をスプレーコーティングさせた後、リフトオフ（ｌｉｆｔ−ｏｆｆ）工程を用いてパターニングされる。

また、ウェハ２０の下面には絶縁膜２８が所定の厚さで形成される。この絶縁膜２８は、メタルライン２６とウェハ２０を絶縁するためのものであって、スプレーコーティング工程によりパターニングされる。スプレー工程で絶縁膜２８を形成する場合、絶縁物質としてはＢＣＢ（Ｂ−ｓｔａｇｅｄ ｂｉｓｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）などを含むポリマー材質が使用され得る。

また、絶縁膜２８は、低温の状態で蒸着工程により形成される。前記蒸着工程により形成された絶縁膜２８を形成する場合、絶縁物質としてＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ＴｉＯ_２が使われる。

また、ウェハ２０の下面の縁部には、シーリングライン（キャップシーリングライン）２７が形成される。このシーリングライン２７も絶縁膜２８によってウェハ２０と絶縁される。シーリングライン２７はメタルライン２６を形成するとき、同時にパターニングして形成されることができる。このようなシーリングライン２７は、素子ウェハ４のウェハ胴体４０のパッケージング面に形成されたシーリングライン４２と接合させるためのものである。

図２Ａで示す図面符号４４はウェハ胴体４０のパッケージング面に形成された絶縁層である。絶縁層４４上に素子５０、素子パッド４６、及びシーリングライン４２が形成されている。

前記構成によれば、チップは上述したパッケージングキャップ３を、特定機能を行なう素子５０が上面に備えられた素子ウェハ４にソルダー（ｓｏｌｄｅｒ）、すなわちシーリングライン２７，４２をボンディングすることによりパッケージングは完了する。

以上で説明したように、本発明の実施形態の場合、キャップパッド２４とメタルライン２６とをメッキせず、スプレー工程に基づいて直接形成して連結することにより、電気的な接続特性が良好になり、メッキ工程などといった複雑な工程が排除されるので製造工程の単純化が図れる。

以下、前述した構成を有するウェハレベルパッケージングキャップ３を製造する方法について説明する。

まず、図３Ａで示されたように、後にキャップ基板になる所定の厚さのウェハ２０の上部に絶縁層２２を蒸着する。

それから、図３Ｂに示されたように、絶縁層２２の所定部分をパターニングして取除く。すなわち、絶縁層２２を、マスクを利用したエッチング工程に基づいて部分的に取除き、ウェハ２０の上面を露出させる第２通過ホール２２ａを形成する。さらに詳述すれば、絶縁層２２上にマスクをパターニングし、マスクパターンにより露出した絶縁層２２を上面から所定の深さにエッチングしてウェハ２０を露出させる第２通過ホール２２ａを加工し、マスクパターンを取除くものである。

次に、図３Ｃに示されたように、絶縁層２２の上部にキャップパッド２４を所定パターンで形成する。キャップパッド２４を形成するためには、まず、絶縁層２２の上部に所定パターンのフォトレジストを形成する。それから、金属物質をスプレーコーティング方式によって絶縁層２２とフォトレジストとを覆うよう塗布する。次に、フォトレジストをリフトオフ（ｌｉｆｔ−ｏｆｆ）方式によって取除けば、所定パターンのキャップパッド２４が形成される。すなわち、絶縁層２２上にマスクをパターニングし、マスクパターンにより露出した絶縁層２２とウェハ２０の露出面に金属物質を塗布し、マスクパターンをリフトオフ工程により取除くものである。このようなキャップパッド２４はメッキ方式では形成されないので、図３Ｄに示されたように、絶縁層２２、第２通過ホール２２ａ、及び露出したウェハ２０の上面に所定の厚さで形成される。従って、第２通過ホール２２ａの深さよりもっと高く金属物質が突出するなどの問題が発生しないことから、平坦化工程が不必要になり、また、メタルライン２６に対してキャップパッド２４を一回の工程によって連結させることができるようになる。従って、パッケージングキャップを製造する工程数を減らすことができる。

次に、図３Ｅに示されたように、ウェハ２０の下面に空洞部２０ａを形成する。空洞部２０ａは湿式エッチング工程により形成され得る。そして空洞部２０ａを加工するとき、空洞部２０ａの底とウェハ２０の上面との間の厚さが１０μｍないし２０μｍの範囲内で加工することが好ましい。空洞部２０ａの広さは素子５０の大きさを考慮して適切に決めることができる。

次に、図３Ｆに示されたように、空洞部２０ａの底面からウェハ２０をエッチングして第１通過ホール２０ｂを形成する。第１通過ホール２０ｂは空洞部２０ａを介してキャップパッド２４が露出すべく加工する。

第１通過ホール２０ｂは乾式エッチング工程により行なうことが好ましい。乾式エッチングはＩＣＰ―ＲＩＥ（Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）装置を利用した方法が用いられる。

次に、図３Ｇに示されたように、ウェハ２０の下面にメタルライン２６とシーリングライン２７とを形成する。

メタルライン２６は、ウェハ２０の下面で空洞部２０ａの傾斜面を経て底面（平たい底面）に至るよう所定のパターンで形成される。メタルライン２６は図２Ｂに図示されたように、第１通過ホール２０ｂを介して露出したキャップパッド２４と直接連結される。このメタルライン２６もメッキ方式で行なわず、スプレーコーティング工程後、リフトオフ方式によってパターン形成される。かかるメタルライン２６の加工方法に対しては後述する。

シーリングライン２７はメタルライン２６を形成するとき、一緒にパターニングされて形成される。このメタルライン２６は素子ウェハ４のウェハ胴体４０の上面に備えられたシーリングライン４４に対応される位置に備えられる。このシーリングライン２７とメタルライン２６は、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属物質で形成され得る。

次に、メタルライン２６をウェハ２０の下部に所定パターンで形成してキャップパッド２４と連結すればよい。

以下、メタルライン２６を形成する方法について詳説する。

メタルライン２６を形成するための一番目のステップとして、図４Ａに示されたように、ウェハ２０の下面に所定の厚さで絶縁膜３１をパターン形成する。絶縁膜３１はＢＣＢ（Ｂ−ｓｔａｇｅｄ ｂｉｓｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）などを含むポリマー材質を含んでいる。かかる絶縁物質を利用してスプレーコーティングによりパターニングして絶縁膜３１を形成する。絶縁膜３１を介して空洞部２０ａにてキャップパッド２４が露出され、ウェハ２０下面の一部が露出される。

次に、図４Ｂに図示されたように、ウェハ２０の露出した下面を覆うようレジスト３３をスプレーコーティングによりパターニングする。ここで、レジスト３３はリフトオフレジスト（ＬＯＲ：Ｌｉｆｔ−Ｏｆｆ Ｒｅｓｉｓｔ）と、ＬＯＲより薄いフォトレジスト（ＰＲ：Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｉｓｔ）を含むことができる。

それから、図４Ｃに示されたように、レジスト３３とウェハ２０の下面と空洞部２０ａを介して露出したキャップパッド２４とを覆うよう金属物質を塗布した後、パターニングしてメタルライン２６を形成する。すなわち、金属物質をスプレーコーティング工程に基づいてウェハ２０を塗布してから、リフトオフ（ｌｉｆｔ−ｏｆｆ）工程によりレジスト３３を取除くことでメタルライン２６が所定パターンで形成される。また、メタルライン２６を形成するとき、塗布された金属物質によってシーリングライン２７も同時に形成されることができる。

このように、金属物質をリフトオフ工程に基づいてパターニングすることによりメッキ工程を行なうことなく、キャップパッド２４とメタルライン２６とを電気的に接続されるべく直接連結することができる。従って、製造工程が短縮され、製造時間も短縮されることができることから、生産性の向上はもちろん、製造単価を減らし得る利点がある。

さらに、前述したような方法以外にも次のような第２番目の方法に基づいてメタルライン２６を形成することもできる。

すなわち、図５Ａに示されたように、ウェハ２０の下面の所定部分にレジスト４１，４２をスプレーコーティング方法に基づいて所定パターンで形成する。レジスト４１はウェハ２０の下面に空洞部２０ａの周辺に形成し、他のレジスト４２は空洞部２０ａを介して露出したキャップパッド２４を一定の部分覆うよう形成する。

前記状態で、図５Ｂに示されたように、ウェハ２０の下面全体、具体的には第１レジスト４１，４２を含むウェハ２０の下面を覆うよう絶縁膜４３を形成する。絶縁膜４３は低温で絶縁物質を蒸着して形成することが可能であり、絶縁物質としては、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ＴｉＯ_２が挙げられる。

次に、図５Ｃに示されたように、第１レジスト４１，４２をリフトオフ工程によって取除き、ウェハ２０の下面の一部分とキャップパッド２４を、空洞部２０ａを介して露出させる。すなわち、ウェハ２０の下面は空洞部２０ａの周りを所定パターンで露出させる。

それから、図５Ｄに示されたように、ウェハ２０の空洞部２０ａの周りの露出した部分４３ａに第２レジスト４５をスプレーコーティングによってパターニングを行なう。第２レジスト４５は、リフトオフレジスト（ＬＯＲ：Ｌｉｆｔ−Ｏｆｆ Ｒｅｓｉｓｔ）と、ＬＯＲより薄いフォトレジスト（ＰＲ：Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｉｓｔ）を含むことができる。

次に、第２レジスト４５を含んでウェハ２０の下面を全体的に覆うように金属物質を塗布してから、第２レジスト４５をリフトオフ工程に基づいて取り除けば、図５Ｅに図示されたように、ウェハ２０の下面にメタルライン２６とシーリングライン２７とが同時に形成される。ここで、メタルライン２６は金属物質をスプレーコーティングして塗布した後、パターニングを行なうことで形成され、別のメッキ工程を行なわずに空洞部２０ａを介して露出したキャップパッド２４と直接連結される。

従って、前述した第１番目の実施形態と同様に、製造工程及び時間を短縮させ、低価のパッケージングキャップを製造することが可能になる。

最後に、前述の通りに完成されたパッケージングキャップ３が、図２Ａに図示されたように素子ウェハ４のパッケージング面に接合されることによりパッケージングが完了される。

以上、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。

従来技術に係るウェハレベルパッケージングキャップの製造方法を示した工程図である。 従来技術に係るウェハレベルパッケージングキャップの製造方法を示した工程図である。 従来技術に係るウェハレベルパッケージングキャップの製造方法を示した工程図である。 従来技術に係るウェハレベルパッケージングキャップの製造方法を示した工程図である。 従来技術に係るウェハレベルパッケージングキャップの製造方法を示した工程図である。 本発明に係るウェハレベルパッケージングキャップでパッケージングされたチップをチップ単位で示した図面である。 図２Ａの腰部を抜粹し示した部分断面図である。 本発明に実施形態に係るウェハレベルパッケージングキャップを製造する過程を示した工程図である。 本発明に実施形態に係るウェハレベルパッケージングキャップを製造する過程を示した工程図である。 本発明に実施形態に係るウェハレベルパッケージングキャップを製造する過程を示した工程図である。 本発明に実施形態に係るウェハレベルパッケージングキャップを製造する過程を示した工程図である。 本発明に実施形態に係るウェハレベルパッケージングキャップを製造する過程を示した工程図である。 本発明に実施形態に係るウェハレベルパッケージングキャップを製造する過程を示した工程図である。 本発明に実施形態に係るウェハレベルパッケージングキャップを製造する過程を示した工程図である。 図３Ｇに図示されたメタルラインを形成する過程を示した断面図である。 図３Ｇに図示されたメタルラインを形成する過程を示した断面図である。 図３Ｇに図示されたメタルラインを形成する過程を示した断面図である。 図３Ｇに示されたメタルラインを形成する他の例を示した工程図である。 図３Ｇに示されたメタルラインを形成する他の例を示した工程図である。 図３Ｇに示されたメタルラインを形成する他の例を示した工程図である。 図３Ｇに示されたメタルラインを形成する他の例を示した工程図である。 図３Ｇに示されたメタルラインを形成する他の例を示した工程図である。

符号の説明

３ ウェハレベルパッケージングキャップ、
４ 素子ウェハ、
２０ キャップ基板、
２２，４４ 絶縁層、
２４ キャップパッド、
２６ メタルライン、
２７，４２ シーリングライン、
２８ 絶縁膜、
４０ ウェハ胴体、
４６ 素子パッド、
５０ 素子。

Claims (25)

1. 上面に素子が備えられた素子ウェハを覆うウェハレベルパッケージングキャップであって、
   前記素子が収容される空間を提供する所定の空洞部が下部に形成され、前記空洞部が備えられた地点に上下貫通された第１通過ホールを有し、前記素子ウェハと一体に結合されるキャップ基板と、
   前記キャップ基板の上面に備えられ、前記第１通過ホールに対応する第２通過ホールを有する絶縁層と、
   前記絶縁層の上部に備えられるキャップパッドと、
   前記素子に電気的に接続される複数の素子パッドに対応するように前記キャップ基板の底面に形成されるメタルラインと、を含み、
   前記メタルラインおよび前記キャップパッドは前記第１通過ホール及び前記第２通過ホールにて相互電気的に接続されたことを特徴とするウェハレベルパッケージングキャップ。
2. 前記メタルラインが、前記キャップ基板の下面、前記空洞部の底面、前記キャップ基板の下面と前記空洞部の底面とを連結する傾斜面にかけて形成されたことを特徴とする請求項１に記載のウェハレベルパッケージングキャップ。
3. 前記キャップパッド及び前記メタルラインが金属物質をスプレーコーティング工程によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載のウェハレベルパッケージングキャップ。
4. 前記第１通過ホールが１０μｍないし２０μｍの範囲内の深さを有することを特徴とする請求項１に記載のウェハレベルパッケージングキャップ
5. 前記キャップパッドおよび前記メタルラインが、前記第１通過ホール及び前記第２通過ホールの境界で形成されたことを特徴とする請求項１に記載のウェハレベルパッケージングキャップ。
6. 前記キャップ基板が、前記素子ウェハのシーリングラインに対応するキャップシーリングラインを更に含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のウェハレベルパッケージングキャップ。
7. 上面に素子が備えられた素子ウェハを覆うウェハレベルパッケージングキャップの製造方法であって、
   （ａ）ウェハ上に絶縁層を形成するステップと、
   （ｂ）前記絶縁層の所定部分を取除いて前記ウェハ上面を露出させるステップと、
   （ｃ）前記絶縁層の上部および前記ウェハの露出面にわたってキャップパッドを形成するステップと、
   （ｄ）前記キャップパッドに対応する前記ウェハの下部に空洞部を形成するステップと、
   （ｅ）前記空洞部の底面をエッチングして前記ウェハに連結されたキャップパッドを前記空洞部を介して露出させるステップと、
   （ｆ）前記空洞部を介して露出したキャップパッドと電気的に接続されるように前記ウェハの下面と前記空洞部にわたってメタルラインを形成するステップと、
   を含むことを特徴とするウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
8. 前記（ｂ）ステップが、
   前記絶縁層上にマスクをパターニングするステップと、
   前記マスクパターンにより露出した前記絶縁層を上面から所定の深さにエッチングして前記ウェハを露出させる通過ホールを加工するステップと、
   前記マスクパターンを取除くステップと、
   を含むことを特徴とする請求項７に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
9. 前記（ｃ）ステップが、
   前記絶縁層上にマスクをパターニングするステップと、
   前記マスクパターンにより露出した絶縁層と前記ウェハの露出面に金属物質を塗布するステップと、
   前記マスクパターンを取除くステップと、
   を含むことを特徴とする請求項７に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
10. 前記マスクパターンを取除くステップにおいて、リフトオフ工程により前記マスクパターンを取除くことを特徴とする請求項９に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
11. 前記（ｄ）ステップが、前記ウェハの下部を湿式エッチング工程により加工されることを特徴とする請求項７に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
12. 前記空洞部の加工時、前記空洞部の底面と前記ウェハの上面との間の厚さが１０μｍないし２０μｍの範囲内にあるよう前記ウェハの下面を加工することを特徴とする請求項８に記載のウェハレベルケキジングキャップ製造方法。
13. 前記（ｅ）ステップが、乾式エッチング工程により行なわれることを特徴とする請求項７に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
14. 前記（ｆ）ステップにおいて、
    （ｆ１）前記空洞部を介して前記キャップパッドが露出され、前記ウェハの下部の所定部分が露出するように前記ウェハの下面に所定の厚さの絶縁膜をパターニングするステップと、
    （ｆ２）前記空洞部を介して露出されたキャップパッドと電気的に接続され、前記絶縁膜を覆うようにメタルラインをパターニングするステップと、
    を含むことを特徴とする請求項７に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
15. 前記絶縁膜が、スプレーコーティング工程によりパターン形成されることを特徴とする請求項１４に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
16. 前記絶縁膜が、ポリマー材質からなることを特徴とする請求項１４に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
17. 前記（ｆ２）ステップが、
    前記絶縁膜を通過して露出したウェハの下部面を覆うようレジストを形成するステップと、
    前記絶縁膜と前記レジスト及び前記空洞部を介して露出したキャップパッドを覆うようメタルを塗布するステップと、
    前記レジストを取除くステップと、
    を含むことを特徴とする請求項１４に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
18. 前記レジストを取除いて前記メタルラインに電気的に隔離され、前記素子ウェハにボンディング結合されるシーリングラインを形成することを特徴とする請求項１７に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
19. 前記レジストの除去ステップが、リフトオフ工程により行なわれることを特徴とする請求項１７に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
20. 前記（ｆ２）ステップにおいて、
    前記ウェハ下部の所定部分と前記空洞部を介して露出されたキャップパッドを覆うようウェハの下部に第１レジストをパターニングするステップと、
    前記第１レジストと前記ウェハの下部を覆うよう絶縁膜を形成するステップと、
    前記第１レジストを取除いて前記キャップパッドとウェハの下部を一部露出させるステップと、
    前記露出されたウェハの下部を覆うよう第２レジストをパターニングするステップと、
    前記第２レジストと前記絶縁膜、及び前記空洞部を介して露出されたキャップパッドを覆うよう金属物質を塗布するステップと、
    前記第２レジストを取除いてメタルラインを形成するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項１４に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
21. 前記第２レジストを取除く際にして、前記メタルラインと隔離され、前記素子ウェハとボンディング結合されるシーリングラインが同時に形成されることを特徴とする請求項２０に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
22. 前記絶縁膜が、絶縁物質を蒸着し形成されることを特徴とする請求項２０に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
23. 前記絶縁物質が、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ＴｉＯ_２のいずれか１つの物質を含むことを特徴とする請求項２１に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
24. 前記第１レジストがリフトオフ工程により行なわれることを特徴とする請求項２０に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。
25. 前記第２レジストがリフトオフ工程により行なわれることを特徴とする請求項２０に記載のウェハレベルパッケージングキャップの製造方法。