JP2010120145A - Memsパッケージおよびmemsパッケージの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】可動部16が半導体ウェハ31に対向するようにして、MEMSチップを半導体ウェハ31上にフェースダウン実装し、MEMSチップと半導体ウェハ31間の段差が解消されるように、MEMSチップの周囲の半導体ウェハ31上に樹脂層37を形成し、樹脂層37の表面および半導体基板の裏面の研削を行った後、半導体基板をウエットエッチングすることで、半導体基板を絶縁膜12から除去し、パッド電極33aに接続されたランド電極40aおよび電極15bの裏面に接続されたランド電極40bを樹脂層38上に形成する。
【選択図】図7
Description
図1〜図7は、本発明の第1実施形態に係るMEMSパッケージの製造方法を示す断面図である。
図1において、MEMSチップには、半導体基板11が設けられ、半導体基板11上には、絶縁膜12、13が順次形成されている。なお、半導体基板11の材質としては、例えば、Si、Ge、SiGe、SiC、SiSn、PbS、GaAs、InP、GaP、GaN、ZnSe、GaInAsPなどの中から選択することができる。また、半導体基板11の抵抗値は、特定の値に限定されることなく、任意の値でよい。
そして、フォトリソグラフィー技術およびドライエッチング技術を用いることにより、電極15bの裏面を露出させる開口部K13を樹脂層38および絶縁膜12、13に形成する。
また、半導体基板11を除去することにより、電極15bの裏面に結線を行う場合においても、半導体基板11に高アスペクト比の開口部を形成したり、その開口部の側壁に絶縁膜を形成したりする必要がなくなり、製造工程を簡略化することが可能となる。
図8および図9は、本発明の第2実施形態に係るMEMSパッケージの製造方法を示す断面図である。
図8(a)において、図1〜図6(a)までの工程を行った後、ランド電極40a、40b上に金属ピラー51a、51bをそれぞれ形成する。なお、金属ピラー51a、51bの材質としては、例えば、Cu、Ni、Alなどを用いることができる。
図10は、本発明の第3実施形態に係るMEMSパッケージの製造方法を示す断面図である。
図10において、図7の構成に加え、パッド電極33a上にはスタッドバンプ54が形成されている。なお、スタッドバンプ54の材質としては、例えば、Au、Cu、Niなどを用いることができる。ここで、スタッドバンプ54は、図2(a)の工程の前後に形成することができる。
図11〜図15は、本発明の第4実施形態に係るMEMSパッケージの製造方法を示す断面図である。
図11(a)において、パッド電極33b上に導体バンプ60を形成する。なお、導体バンプ60の形成は、図3の工程の前後で行うことができる。また、導体バンプ60は、図10のスタッドバンプ54を多段に積層することで構成することができる。また、導体バンプ60の高さは、図1のMEMSチップが半導体ウェハ31上にフェースダウン実装された時の絶縁層12の位置よりも先端が上にくるように設定することができる。例えば、図10のスタッドバンプ54を3段分積層し、90μm程度の高さに設定することができる。
そして、フォトリソグラフィー技術およびドライエッチング技術を用いることにより、導体バンプ60の表面を露出させる開口部K33を樹脂層68に形成するとともに、電極15bの裏面を露出させる開口部K34を樹脂層68および絶縁膜12、13に形成する。
図16〜図21は、本発明の第5実施形態に係るMEMSパッケージの製造方法を示す断面図である。
図16(a)において、図3(a)の工程の後、ポッティングなどの方法を用いることにより、MEMSチップと半導体ウェハ31との間の隙間に樹脂層80を充填する。なお、樹脂層80の材質としては、例えば、エポキシ樹脂やシリコン樹脂などを用いることができる。
また、MEMSチップがフェースダウン実装されるウェハは必ずしもICウェハに限定されることなく、MEMSウェハであってもよいし、配線だけが形成されたウェハであってもよいし、受動部品が形成されたウェハであってもよい。また、ICウェハ上にフェースダウン実装されるMEMSチップは、SOIウェハを用いたICチップであってもよい。
Claims (5)
- 基板上に絶縁層を介して可動部が形成され、前記可動部を駆動させるための第1および第2の電極を前記絶縁層上に有するMEMSチップを、前記可動部が対向するように保持させながら半導体ウェハ上の一部の領域に突出電極を介して実装し、前記MEMSチップの前記第1の電極と前記半導体ウェハの第1のパッド電極とを電気的に接続する工程と、
前記MEMSチップと前記半導体ウェハとの間の段差が解消されるように、前記MEMSチップの周囲の前記半導体ウェハ上に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層を前記半導体基板とともに薄膜化した後、前記基板を前記絶縁層から除去する工程と、
前記絶縁層の少なくとも一部を除去し、前記MEMSチップの第2の電極の裏面を露出させる工程と、
前記樹脂層に開口部を設け、前記半導体ウェハ上の第2のパッド電極の表面を露出させる工程と、
前記MEMSチップの第2の電極の裏面に接続される第1のランド電極と、前記半導体ウェハ上の第2のパッド電極の表面に接続される第2のランド電極とを前記樹脂層上に形成する工程とを備えることを特徴とするMEMSパッケージの製造方法。 - 基板上に絶縁層を介して可動部が形成され、前記可動部を駆動させるための第1および第2の電極を前記絶縁層上に有するMEMSチップを、前記可動部が対向するように保持させながら半導体ウェハ上の一部の領域に突出電極を介して実装し、前記MEMSチップの第1の電極と、前記半導体ウェハの第1のパッド電極とを電気的に接続する工程と、
前記MEMSチップが前記半導体ウェハ上に実装された時の前記絶縁層の位置よりも先端が上にくるような高さを有する導体バンプを前記半導体ウェハの第2のパッド電極上に形成する工程と、
前記MEMSチップと前記半導体ウェハとの間の段差が解消されるように、前記MEMSチップおよび前記導体バンプの周囲の前記半導体ウェハ上に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層を前記半導体基板とともに薄膜化することで前記導体バンプの表面を露出させた後、前記基板を前記絶縁層から除去する工程と、
前記絶縁層の少なくとも一部を除去し、前記絶縁層上に形成された前記MEMSチップの第2の電極の裏面を露出させる工程と、
前記MEMSチップの第2の電極の裏面に接続される第1のランド電極と、前記導体バンプの表面に接続される第2のランド電極とを前記樹脂層上に形成する工程とを備えることを特徴とするMEMSパッケージの製造方法。 - 基板上に絶縁層を介して可動部が形成され、前記可動部を駆動させるための第1および第2の電極を前記絶縁層上に有するMEMSチップを、前記可動部が対向するように保持させながら半導体ウェハ上の一部の領域に突出電極を介して実装し、前記MEMSチップの第1の電極と、前記半導体ウェハの第1のパッド電極とを電気的に接続する工程と、
前記MEMSチップと前記半導体ウェハとの間の隙間に第1の樹脂層を充填する工程と、
前記MEMSチップと前記半導体ウェハとの間の隙間に第1の樹脂層を充填した後、前記基板を前記絶縁層から除去する工程と、
前記基板が除去されたMEMSチップと前記半導体ウェハとの間の段差が解消されるように、前記MEMSチップの周囲の前記半導体ウェハ上に第2の樹脂層を形成する工程と、
前記MEMSチップの第2の電極の裏面および前記半導体ウェハ上の第2のパッド電極の表面を露出させるための開口部を前記第2の樹脂層に形成する工程と、
前記MEMSチップの第2の電極の裏面に接続される第1のランド電極と、前記半導体ウェハ上の第2のパッド電極の表面に接続される第2のランド電極とを前記第2の樹脂層上に形成する工程とを備えることを特徴とするMEMSパッケージの製造方法。 - 半導体素子およびパッド電極が形成された半導体チップと、
絶縁層上に形成された可動部と、
前記絶縁層上に形成された前記可動部を駆動させるための第1および第2の電極と、
前記第1の電極上に形成され、前記パッド電極と前記第1の電極とを接続する突出電極と、
前記絶縁層に形成された開口部を介して前記第2の電極の裏面に接続されたランド電極とを備えることを特徴とするMEMSパッケージ。 - 半導体素子およびパッド電極が形成された半導体チップと、
絶縁層上に可動部が形成され、前記可動部が前記半導体チップと対向するように前記半導体チップ上の一部の領域に突出電極を介して実装されたMEMSチップと、
前記MEMSチップの周囲の前記半導体チップ上に形成され、前記MEMSチップと前記半導体チップとの間の段差を解消させる樹脂層と、
前記樹脂層を貫通し、前記パッド電極に接続される導電部材と、
前記導電部材に電気的に接続委され、前記樹脂層上に形成されたランド電極とを備えることを特徴とするMEMSパッケージ。
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