JP2012051102A5

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Publication number: JP2012051102A5
Application number: JP2011186665A
Authority: JP
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2031-08-30

Description

米国特許第７，４７５，５９７号米国特許第７，６６１，３１８号米国特許出願公開第２００８／００２２７７７号明細書

ＭＥＭＳダイ２２は、正面４０と、基板厚４４の分だけ正面４０から離れた裏面４２とを有する第１基板３８を更に含む。ＭＥＭＳデバイス３６は、第１基板３８の正面４０の上に、または代替的には正面４０に、形成される。ＭＥＭＳデバイス３６が存在するカンチレバー（片持ち梁）基板台４６を形成するために、ＭＥＭＳデバイス３６を包囲する第１基板３８の材料部分は除去される。カンチレバー基板台４６は、基板台４６から延在するアーム４８を含む。アーム４８の第１端部５０は第１基板３８に固定され、アーム４８の第２端部５２は基板台４６に固定される。従って、第１基板３８の材料部分が除去された後、開口５４は第１基板３８の基板厚４４を貫通して延び、カンチレバー基板台４６を部分的に包囲し、アーム４８の第１端部５０は周囲の第１基板３８に対するカンチレバー基板台４６の唯一の取付点である。また、アーム４８には導電性トレース５５が形成される可能である。トレース５５が、カンチレバー基板台４６に存在するＭＥＭＳデバイス３６にボンドワイヤパッド２６を電気接続する。特に明記しない限り、「第１」及び「第２」等の用語は、一連の可算な要素内の要素の順序又は優先順位付けを示そうとするものではなく、議論を明確にするための特定の要素を区別するために用いている。

タスク１３４に関連して図１２（ａ），（ｂ）を参照すると、図１２（ａ），（ｂ）は処理１４０の後の段階での図１１の構造の上面図１３６および側断面図１３８を示す。側断面図１３８は図１２（ａ）の上面図１３６の切断線１２−１２に沿って切り取られたものである。１実施形態において、キャップ層３４は、キャビティ１４２を備えるように適切にエッチング、機械加工、または処理されたウェハ構造であってよい。キャップ層３４は、処理の後の段階中および動作中、ＭＥＭＳデバイス３６に対する保護を提供し、キャビティ１４２は、キャップ層３４の内壁がＭＥＭＳデバイス３６のいかなる可動部分にも接触しないようＭＥＭＳデバイス３６に対する自由空間を提供する。図には示されていないが、キャップ層３４は、キャップ層３４の内壁がボンドワイヤパッド２６に接触しないようボンドワイヤパッド２６上にキャビエィを更に備えてもよい。第１基板構造３８に対するキャップ層３４の結合は、ガラスフリット接着、金属共晶接着等を用いて達成可能である。

Claims

微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスを形成する方法であって、
ＭＥＭＳデバイスを基板に形成するステップと、
ＭＥＭＳデバイスが存在するカンチレバー基板台を形成するために、前記ＭＥＭＳデバイスを部分的に包囲する前記基板の一部分を除去するステップと、
前記ＭＥＭＳデバイス上を覆うキャップ層を接続するステップと、
からなる方法。
前記除去するステップが、前記台から延在するアームを有する前記カンチレバー基板台を形成することを含み、前記アームの第１端部は前記基板に固定され、前記アームの第２端部は前記カンチレバー基板台に固定され、前記アームは前記基板に対する前記カンチレバー基板台の唯一の取付点である、
請求項１記載の方法。
前記カンチレバー基板台を形成するために、前記除去するステップが前記基板の厚さの全体を貫通するように前記一部分をエッチングすることを含む、
請求項１記載の方法。
前記基板が正面と、前記基板の厚さの分だけ前記正面から離れた裏面とを備え、
前記ＭＥＭＳデバイスは前記正面に形成され、
前記除去するステップが、前記基板の一部分の少なくとも１つの区画を前記正面から裏面に除去することを含む、
請求項１記載の方法。
前記一部分の少なくとも１つの区画が前記基板の前記厚さより短い区画厚さを有し、
前記方法が、前記基板の前記一部分の残りを前記裏面から前記正面に除去することを更に含む、
請求項４記載の方法。
前記一部分は第１部分であり、前記ＭＥＭＳデバイスがアクティブ領域を有し、
前記除去するステップは、前記アクティブ領域まで前記基板を貫通するアパーチャを形成するために、前記アクティブ領域下の前記基板の第２部分を除去する、
請求項１記載の方法。
前記基板が正面と、前記基板の厚さの分だけ前記正面から離れた裏面とを備え、
前記ＭＥＭＳデバイスは前記正面に形成され、
前記除去するステップが、
前記基板の前記第１部分の区画を除去するために前記正面から前記裏面まで第１除去工程を実行することであって、前記区画は前記基板の前記厚さより短い区画厚さを有することと、
前記カンチレバー基板台を形成するため、かつ前記アパーチャを形成するように前記第２部分を同時に除去するために、前記正面から前記裏面まで第２除去工程を実行することを含む、
請求項６記載の方法。
前記基板は第１基板であり、
前記一部分は第１部分であり、
前記ＭＥＭＳデバイスは前記第１基板の第１正面に形成され、
前記方法が、
第２基板を提供するステップと、
第２カンチレバー基板台を形成するために前記第２基板の第２部分を除去するステップと、
積み重ね型カンチレバー台構造を形成するために前記第２カンチレバー基板台を前記カンチレバー基板台に垂直積み重ねるように前記第２基板の第２正面を前記第１基板の第１裏面に取り付けるステップと、
を含む、
請求項１記載の方法。
ＭＥＭＳデバイスがアクティブ領域を有し、
前記除去するステップが、
前記第１部分の区画を除去するために、前記第１基板の前記第１正面から前記第１基板の前記第１裏面まで第１除去工程を実行するステップであって、前記区画は前記第１基板の厚さより短い区画厚さを有することと、
前記第１部分の残りを除去するために、かつ前記第１基板を貫通するアパーチャを形成するように前記アクティブ領域の下の前記第１基板の第３部分を同時に除去するために、前記第１基板の前記第１裏面から前記第１基板の第１正面まで第２除去工程を実行するステップと、
を含み、
前記方法は更に、
前記第２除去工程後、前記取り付けるステップを実行するステップを更に含み、
前記ＭＥＭＳデバイスの前記アクティブ領域下に密封されたキャビティを形成するために前記第２基板が前記アパーチャを覆う、
請求項８記載の方法。
前記第１部分及び前記第２部分を除去するステップが、前記積み重ね型カンチレバー台構造を部分的に包囲する前記第１基板及び前記第２基板を貫通する開口を生じ、
前記方法が、
前記開口をブロックするようにプラグ部材を前記第２基板の第２裏面に配置するステップと、
前記ＭＥＭＳデバイス及び前記接続されたキャップ層を実質的に封止するようにモールド成形化合物を施すステップであって、前記施すステップは前記配置するステップの後に実行されるステップと、
前記施すステップの後に、前記開口の少なくとも一部分を露出するために前記プラグ部材を除去するステップと
を更に含む、
請求項８記載の方法。
前記方法が、
前記ＭＥＭＳデバイス及び前記接続されたキャップ層を実質的に封止するためにモールド成形化合物を施すステップであって、前記キャップ層は、モールド成形化合物が前記ＭＥＭＳデバイスに接触することを防止するステップ
を更に含む、
請求項１記載の方法。
前記形成するステップが、前記基板にボンドワイヤパッドを形成し、
前記ボンドワイヤパッドはトレースを介して前記ＭＥＭＳデバイスに電気接続し、
前記方法が、
前記ＭＥＭＳデバイスの前記ボンドワイヤパッドを前記キャップ層の外部に露出するステップと、
前記ボンドワイヤパッドを導電性相互接続部を介して集積回路ダイに電気的に相互接続するステップと、を更に含み、
前記施すステップが前記モールド成形化合物を用いて前記集積回路ダイ、前記導電性相互接続部、前記ボンドワイヤパッド、前記ＭＥＭＳデバイス、および前記キャップ層を同時に封止する、請求項１１記載の方法。
前記形成するステップが、ＭＥＭＳデバイスのパネルを形成するために複数のＭＥＭＳデバイス及びボンドワイヤパッドを前記基板に形成し、
前記ボンドワイヤパッドの個別の組は前記複数のＭＥＭＳデバイスの各々に接続され、
前記除去するステップは、複数のカンチレバー基板台を形成するために前記ＭＥＭＳデバイスを包囲する前記基板の前記一部分を除去し、
前記ＭＥＭＳデバイスの少なくとも１つは前記カンチレバー基板台の各々に存在し、
前記キャップ層が複数のＭＥＭＳデバイスを覆い、
前記露出するステップが前記複数のＭＥＭＳデバイスの各々の前記ボンドワイヤパッドを露出し、
前記方法が、
前記パネルの前記複数のＭＥＭＳデバイスを分割してＭＥＭＳデバイスを形成するステップであって、前記ＭＥＭＳデバイスは前記複数のＭＥＭＳデバイスの１つであるステップと、
を更に含む、
請求項１２記載の方法。
アセンブリであって、
基板と、前記基板が内部にカンチレバー基板台を含み、前記カンチレバー基板台が前記台から延びるアームを含み、前記アームの第１端部は前記基板に固定され、前記アームの第２端部はカンチレバー基板台に固定され、前記アームは前記カンチレバー基板台に対する前記基板の唯一取付点であることと、
前記カンチレバー基板台に存在する前記微小電子機械（ＭＥＭＳ）デバイスと、
前記ＭＥＭＳデバイスの上を覆うキャップ層と、
を備えたアセンブリ。
前記基板は第１基板であり、
前記ＭＥＭＳデバイスは前記第１基板の正面に形成され、
前記アセンブリが、前記第１基板の裏面に取り付けられた第２基板を更に備え、
前記第２基板が、積み重ね型カンチレバー台構造を形成するために前記カンチレバー基板台と共に垂直に積み重ねられた第２カンチレバー基板台を有する、
請求項１４記載のアセンブリ。
前記ＭＥＭＳデバイスがアクティブ領域を備え、
前記第１基板が、前記アクティブ領域下に配置されると共に、前記アクティブ領域まで前記第１基板を貫通して延びるアパーチャを有し、
前記ＭＥＭＳデバイスの前記アクティブ領域下に密封されたキャビティを形成するために前記第２カンチレバー基板台が前記アパーチャを覆うように、前記第２基板が前記第１基板に取り付けられる、
請求項１５記載のアセンブリ。
前記ＭＥＭＳデバイス及び前記キャップ層を実質的に封止するモールド成形化合物を更に備え、前記キャップ層はモールド成形化合物が前記ＭＥＭＳデバイスに接触するのを防止する、
請求項１４記載のアセンブリ。
前記ＭＥＭＳデバイスが、前記基板に形成されたボンドワイヤパッドと、前記アームに形成されたトレースとを備え、
前記トレースは前記ボンドワイヤパッドを前記ＭＥＭＳデバイスと電気接続し、
前記アセンブリが、導電性相互接続部を介してボンドワイヤパッドに相互接続された集積回路ダイを更に備え、
前記モールド成形化合物が、前記集積回路ダイ、前記導電性相互接続部、前記ボンドワイヤパッド、前記ＭＥＭＳデバイス、および前記キャップ層を実質的に封止する、
請求項１７記載のアセンブリ。
微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）アセンブリをパッケージングする方法であって、
前記ＭＥＭＳアセンブリがカンチレバー基板台に形成されたＭＥＭＳデバイスと、前記ＭＥＭＳデバイスの上を覆うキャップ層とを備え、前記カンチレバー基板台が前記カンチレバー基板台から延びるアームを有し、前記アームの第１端部は基板に固定され、前記アームの第２アームは前記カンチレバー基板台に固定され、前記アームは前記基板に対する前記カンチレバー基板台の唯一の取付点であり、
前記方法は、
前記ＭＥＭＳデバイス及び前記キャップ層を実質的に封止するためにモールド成形化合物を施すステップであって、前記キャップ層は、モールド成形化合物が前記ＭＥＭＳデバイスに接触することを防止するステップ
を含む方法。
前記ＭＥＭＳアセンブリが、
前記ＭＥＭＳデバイスに電気接続され、かつ前記キャップ層の外部に露出されたボンドワイヤパッドを更に含み、
前記方法が、
前記施すステップ前に、導電性相互接続部を介して前記ボンドワイヤパッドを集積回路ダイに電気接続するステップを更に含み、
前記施すステップが前記集積回路ダイ、前記導電性相互接続部、および前記ＭＥＭＳアセンブリを実質的に封止する、
請求項１９記載の方法。