JP2021535640A - バルク音響波共振器のパッケージング方法及びパッケージング構造 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)熱酸化プロセスまたは化学気相堆積プロセスにより、二酸化シリコン層200をキャリアウェハー(図示せず)上に成長させ、さらにホトエッチング、エッチングプロセスにより、前記二酸化シリコン層200の一部の厚さをエッチング除去して第2キャビティ2001を形成する。
第1基板及び前記第1基板に形成されたバルク音響波共振構造を含み、前記バルク音響波共振構造と前記第1基板との間に第1キャビティが形成されている共振キャビティ本体構造を提供するステップと、
トレンチを有する第2基板及び前記トレンチの外周に位置する前記第2基板の表面を被覆する弾性結合材料層を含むとともに、前記トレンチと前記弾性結合材料層とで取り囲まれた空間を含む第2キャビティが形成される共振器カバーを提供するステップと、
前記弾性結合材料層を介して前記共振キャビティ本体構造と前記共振器カバーとを結合させ、前記弾性結合材料層に弾性を失わせるステップと、
前記共振器カバーを貫通して前記バルク音響波共振構造に対応する電気接続部を露出させる貫通穴を形成するステップと、
前記貫通穴の表面及び前記貫通穴の外周に位置する前記共振器カバーの一部の表面に導電性相互接続層を形成するステップと、を含み、
前記共振キャビティ本体構造と前記共振器カバーとを結合した後、前記バルク音響波共振構造は、前記第1基板と前記第2基板との間に挟み込まれ、かつ、前記トレンチと前記第1キャビティとが少なくとも部分的に位置合わせされるバルク音響波共振器のパッケージング方法が提供される。
第1基板及び前記第1基板に形成されたバルク音響波共振構造を含み、前記第1基板と前記バルク音響波共振構造との間に第1キャビティが形成されている共振キャビティ本体構造と、
弾性を失った弾性結合材料層及びトレンチを有する第2基板を含み、前記弾性結合材料層がバルク音響波共振構造及び第2基板との間に挟み込まれ、前記トレンチの外周に位置し、前記トレンチと前記第1キャビティとが少なくとも部分的に位置合わせされる共振器カバーであって、前記弾性結合材料層で取り囲まれた空間及び前記トレンチが形成される第2キャビティと、前記第2キャビティの外周に位置する共振器カバーを貫通し、前記バルク音響波共振構造に対応する電気接続部を露出させる貫通穴と、を有する共振器カバーと、
前記貫通穴の表面及び前記貫通穴の外周に位置する前記共振器カバーの部分の表面に形成された導電性相互接続層と、を含むバルク音響波共振器のパッケージング構造が提供される。
1、本発明のパッケージング技術案では、提供される共振器カバーにおける第2キャビティは、第2基板におけるトレンチ及び弾性結合材料層で囲まれた空間を含み、該弾性結合材料層を介して、共振器カバーと共振キャビティ本体構造を直接結合させることができ、該弾性結合材料層は、結合後に弾性を失い、その後、対応する貫通穴及び貫通穴の内表面に被覆された導電性相互接続層を共振器カバーに形成することができる。共振器カバーと共振キャビティ本体構造が結合された後の第2キャビティは、主に第2基板におけるトレンチと、第2基板における弾性結合材料層とを組み合わせてなり、従って、第2キャビティがすべて弾性結合材料層で囲まれた場合、弾性結合材料層の性能が温湿度の変化とともに不安定になるという問題を回避でき、すなわち、共振器の安定性を向上させる。
第1基板及び前記第1基板に形成されたバルク音響波共振構造を含み、前記バルク音響波共振構造と前記第1基板との間に第1キャビティが形成されている共振キャビティ本体構造を提供するステップS1と、
前記トレンチと前記弾性結合材料層で囲まれた空間を含む第2キャビティを有し、トレンチを有する第2基板及び前記トレンチの外周にある前記第2基板表面上に被覆された弾性結合材料層を含む共振器カバーを提供するステップS2と、
前記弾性結合材料層を介して前記共振キャビティ本体構造と前記共振器カバー構造とを結合させ、前記弾性結合材料層に弾性を失わせ、結合した後、前記バルク音響波共振構造が前記第1基板と前記第2基板との間に挟み込まれかつ前記トレンチと第1キャビティが少なくとも部分的に位置合わせされるステップS3と、
前記共振器カバーを貫通して前記バルク音響波共振構造に対応する電気接続部を露出させる貫通穴を形成するステップS4と、
前記貫通穴の表面及び前記貫通穴の外周にある前記共振器カバーの一部の表面に導電性相互接続層を形成するステップS5と、
前記貫通穴を満たしかつ前記貫通穴の外周にある共振器カバーの表面における前記導電性相互接続層の一部を露出させ、露出された前記導電性相互接続層が導電性接触パッドとなるように、パターニングされた鈍化層を形成するステップS6とを含む、バルク音響波共振器のパッケージング方法を提供する。
まず、キャリア基板を提供し、エッチング停止層(図示せず)をキャリア基板に形成し、キャリア基板は、当業者にとって周知の任意の適当な基板であってもよく、例えば、ベアシリコンウェハ、または、セラミックベース、セキエイまたはガラスベースなどであってもよい。前記エッチング停止層は、適当な堆積方法(例えば化学気相堆積、物理気相堆積または原子層堆積など)または熱酸化方法によりキャリア基板に形成することができ、前記エッチング停止層の材料は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、フルオロカーボン(CF)、炭素添加酸化ケイ素(SiOC)、炭窒化ケイ素などの材料のうちの少なくとも1種を含むがこれらに限られず、前記エッチング停止層は、後続のキャリア基板除去プロセスにおいてプロセス停止点として、バルク音響波共振構造を保護することができ、その厚さが例えば1000Å〜10000Åである。本発明の他の実施例では、前記エッチング停止層は、さらに、光硬化型接着剤またはホットメルトなどの除去可能なフィルム層材料であってもよく、この後、キャリア基板を除去するときに除去することができる。
まず、第1基板400の一部の領域の一部の厚さをエッチング除去して、第1キャビティ402を作製するためのトレンチ(図示せず)を形成し、ここで、第1基板400は、ベース(図示せず)、及びベース(図示せず)に被覆された少なくとも1層の薄膜(図示せず)を含んでもよく、半導体材質のベアウェハであってもよい。
まず、第1基板400全体に犠牲層(図示せず)を被覆し、犠牲層は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。
続いて、第1電極4041を作製するための第1電極材料層(図示せず)、圧電層4042を作製するための圧電材料層、第2電極4043を作製するための第2電極材料層を第1基板400及び犠牲層の頂面に順次被覆し、露光、現像及びエッチングなどのプロセスにより、第1電極材料層、圧電材料層及び第2電極材料層を順次パターニングするか、または、第2電極材料層、圧電材料層及び第1電極材料層を順次パターニングして、第1電極4041、圧電層4042及び第2電極4043を定義し、これにより、バルク音響波共振構造404を形成する。
Claims (20)
- 第1基板及び前記第1基板に形成されたバルク音響波共振構造を含み、前記バルク音響波共振構造と前記第1基板との間に第1キャビティが形成されている共振キャビティ本体構造を提供するステップと、
トレンチを有する第2基板及び前記トレンチの外周に位置する前記第2基板の表面を被覆する弾性結合材料層を含むとともに、前記トレンチと前記弾性結合材料層とで取り囲まれた空間を含む第2キャビティが形成される共振器カバーを提供するステップと、
前記弾性結合材料層を介して前記共振キャビティ本体構造と前記共振器カバーとを結合させ、前記弾性結合材料層に弾性を失わせるステップと、
前記共振器カバーを貫通して前記バルク音響波共振構造に対応する電気接続部を露出させる貫通穴を形成するステップと、
前記貫通穴の表面及び前記貫通穴の外周に位置する前記共振器カバーの一部の表面に導電性相互接続層を形成するステップと、を含み、
前記共振キャビティ本体構造と前記共振器カバーとを結合した後、前記バルク音響波共振構造は、前記第1基板と前記第2基板との間に挟み込まれ、かつ、前記トレンチと前記第1キャビティとが少なくとも部分的に位置合わせされる、
ことを特徴とするバルク音響波共振器のパッケージング方法。 - 前記共振器カバーを提供するステップは、
前記第2基板を提供し、前記第2基板の一部を除去することにより前記トレンチを形成するステップと、
弾性を有する結合材料を前記第2基板及び前記トレンチの表面上に被覆するステップと、
弾性を有する前記結合材料をパターニングして、前記トレンチの側壁及び底壁の結合材料を除去することで、前記第2キャビティの弾性結合材料層を形成するステップと、を含み、または、
前記共振器カバーを提供するステップは、
前記第2基板を提供し、前記第2基板に弾性結合材料層を被覆するステップと、
前記弾性結合材料層及び前記第2基板の一部の厚さを順次パターニングすることにより、前記第2キャビティを形成するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のバルク音響波共振器のパッケージング方法。 - 前記弾性結合材料層の材料は、光硬化性材料及び/または、熱硬化性材料であり、光照射、または、加熱後の冷却により弾性を失う、
ことを特徴とする請求項2に記載のバルク音響波共振器のパッケージング方法。 - 前記弾性結合材料層は、ドライフィルムである、
ことを特徴とする請求項1に記載のバルク音響波共振器のパッケージング方法。 - 前記バルク音響波共振構造は、前記第1基板に近接する第1電極と、前記第1電極上に位置する圧電層と、前記圧電層上に位置する第2電極と、を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のバルク音響波共振器のパッケージング方法。 - 前記電気接続部は、前記第1キャビティから伸出する前記第1電極の部分を含む第1電気接続部と、前記第1キャビティから伸び出する前記第2電極の一部を含む第2電気接続部と、を含む、
ことを特徴とする請求項5に記載のバルク音響波共振器のパッケージング方法。 - 前記第1キャビティの外周に位置する前記バルク音響波共振構造の部分は、前記電気接続部の一部または全部を露出させる開口を有し、前記共振キャビティ本体構造と前記共振器カバー構造とが一体に結合されるときに、前記弾性結合材料層は、厚さが前記開口の段差の高さに応じて変化可能に構成される、
ことを特徴とする請求項1に記載のバルク音響波共振器のパッケージング方法。 - 前記共振キャビティ本体構造と前記共振器カバー構造とを結合させた後、前記貫通穴を形成する前に、前記第2基板を薄くする、
ことを特徴とする請求項1に記載のバルク音響波共振器のパッケージング方法。 - 前記導電性相互接続層を形成した後、
前記貫通穴を充填し、かつ、前記貫通穴の外周に位置する共振器カバーの表面における前記導電性相互接続層の一部を露出させ、露出された前記導電性相互接続層が導電性接触パッドとなるように、パターニングされた鈍化層を形成するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のバルク音響波共振器のパッケージング方法。 - 前記鈍化層と前記圧電層とは、同じ材質であり、または、
前記鈍化層は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、金属窒化物及びポリマーのうちの少なくとも1つの材質を含む、
ことを特徴とする請求項9に記載のバルク音響波共振器のパッケージング方法。 - 前記共振キャビティ本体構造を提供するステップは、
キャリア基板を提供し、バルク音響波共振構造を作製するためのフィルム層及び支持層を前記キャリア基板に順次形成するステップと、
前記支持層をエッチングすることにより、前記支持層にキャビティを形成するステップと、
前記第1基板を提供し、前記支持層上に前記第1基板を結合させるステップと、
前記キャリア基板を除去することにより前記共振キャビティ本体構造を形成するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のバルク音響波共振器のパッケージング方法。 - バルク音響波共振構造を作製するためのフィルム層上に前記支持層を形成する前に、または、
前記キャリア基板を除去した後に、バルク音響波共振構造を作製するための前記フィルム層をパターニングすることにより、前記バルク音響波共振構造を形成する、
ことを特徴とする請求項11に記載のバルク音響波共振器のパッケージング方法。 - 前記共振キャビティ本体構造を提供するステップは、
第1基板を提供し、前記第1基板の一部に犠牲層を形成するステップと、
前記犠牲層と前記第1基板とにバルク音響波共振構造を形成するステップと、
前記犠牲層を除去することにより、前記第1キャビティを形成するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のバルク音響波共振器のパッケージング方法。 - 前記第1基板の一部に犠牲層を形成するステップは、
前記第1基板をエッチングすることにより前記第1基板にトレンチを形成するステップと、
前記犠牲層を前記トレンチに充填するステップと、を含み、または、
前記第1基板の一部に犠牲層を形成するステップは、
前記第1基板に前記犠牲層を被覆するステップと、
前記犠牲層をパターニングすることにより、前記第1基板の一部に突設された犠牲層を形成するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項13に記載のバルク音響波共振器のパッケージング方法。 - 第1基板及び前記第1基板に形成されたバルク音響波共振構造を含み、前記第1基板と前記バルク音響波共振構造との間に第1キャビティが形成されている共振キャビティ本体構造と、
弾性を失った弾性結合材料層及びトレンチを有する第2基板を含み、前記弾性結合材料層がバルク音響波共振構造及び第2基板との間に挟み込まれ、前記トレンチの外周に位置し、前記トレンチと前記第1キャビティとが少なくとも部分的に位置合わせされる共振器カバーであって、前記弾性結合材料層で取り囲まれた空間及び前記トレンチが形成される第2キャビティと、前記第2キャビティの外周に位置する共振器カバーを貫通し、前記バルク音響波共振構造に対応する電気接続部を露出させる貫通穴と、を有する共振器カバーと、
前記貫通穴の表面及び前記貫通穴の外周に位置する前記共振器カバーの部分の表面に形成された導電性相互接続層と、を含む、
ことを特徴とするバルク音響波共振器のパッケージング構造。 - 前記バルク音響波共振構造は、前記第1基板に近接する第1電極と、前記第1電極上に位置する圧電層と、前記圧電層上に位置する第2電極と、を含み、
前記電気接続部は、前記第1キャビティから伸出する前記第1電極の一部を含む第1電気接続部と、前記第1キャビティから伸出する前記第2電極の一部を含む第2電気接続部と、を含む、
ことを特徴とする請求項15に記載のバルク音響波共振器のパッケージング構造。 - 前記第1キャビティの外周に位置する前記バルク音響波共振構造の部分は、前記電気接続部の一部または全部を露出させる開口を有し、
前記共振器カバーと前記共振キャビティ本体構造とが一体に結合されるときに、前記弾性結合材料層は、厚さが前記開口の段差の高さに応じて変化可能に構成される、
ことを特徴とする請求項15に記載のバルク音響波共振器のパッケージング構造。 - 前記弾性結合材料層の材料は、光硬化性材料及び/または、熱硬化性材料であり、光照射、または、加熱後の冷却により弾性を失う、
ことを特徴とする請求項15に記載のバルク音響波共振器のパッケージング構造。 - パターニングされた鈍化層をさらに含み、
パターニングされた前記鈍化層は、前記貫通穴を充填しかつ前記貫通穴の外周に位置する共振器カバーの表面における前記導電性相互接続層の一部を露出させ、露出された前記導電性相互接続層が導電性接触パッドとなる、
ことを特徴とする請求項16に記載のバルク音響波共振器のパッケージング構造。 - 前記鈍化層と前記圧電層とは同じ材質であり、または、
前記鈍化層は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、金属窒化物及びポリマーのうちの少なくとも1つの材質を含む、
ことを特徴とする請求項19に記載のバルク音響波共振器のパッケージング構造。
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TWI778766B (zh) * | 2021-08-27 | 2022-09-21 | 立積電子股份有限公司 | 濾波器積體電路 |
KR20230037857A (ko) * | 2021-09-10 | 2023-03-17 | 삼성전기주식회사 | 음향 공진기 패키지 |
CN115178314B (zh) * | 2022-08-08 | 2024-06-14 | 深圳市麦科思技术有限公司 | 一种微机电系统微流体装置及其制作方法 |
CN116169973B (zh) * | 2023-04-20 | 2024-03-08 | 南京宙讯微电子科技有限公司 | 一种体声波谐振器及其制造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08267764A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-15 | Fuji Electric Co Ltd | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
JP2004503164A (ja) * | 2000-07-11 | 2004-01-29 | Tdk株式会社 | フィルタの改善 |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100558439B1 (ko) * | 2003-09-15 | 2006-03-10 | 삼성전기주식회사 | 웨이퍼 레벨 패키지의 fbar 소자 및 그 제조 방법 |
US7227433B2 (en) * | 2004-03-31 | 2007-06-05 | Intel Corporation | Electro mechanical device having a sealed cavity |
KR100622955B1 (ko) * | 2004-04-06 | 2006-09-18 | 삼성전자주식회사 | 박막 벌크 음향 공진기 및 그 제조방법 |
US7248131B2 (en) | 2005-03-14 | 2007-07-24 | Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Monolithic vertical integration of an acoustic resonator and electronic circuitry |
JP2006351591A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Sony Corp | マイクロデバイスのパッケージング方法及びマイクロデバイス |
JP2008085562A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Renesas Technology Corp | 弾性波フィルタおよびその製造方法 |
US20080283944A1 (en) * | 2007-05-18 | 2008-11-20 | Geefay Frank S | PHOTOSTRUCTURABLE GLASS MICROELECTROMECHANICAL (MEMs) DEVICES AND METHODS OF MANUFACTURE |
KR100916182B1 (ko) * | 2007-11-28 | 2009-09-08 | 주식회사 엠에스솔루션 | 체적탄성파 공진기의 패키지 및 그 패키징 방법 |
US8766512B2 (en) * | 2009-03-31 | 2014-07-01 | Sand 9, Inc. | Integration of piezoelectric materials with substrates |
JP4664397B2 (ja) * | 2008-06-24 | 2011-04-06 | 日本電波工業株式会社 | 圧電部品及びその製造方法 |
JP2010093409A (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-22 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電デバイスの製造方法 |
JP2010187373A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-08-26 | Ngk Insulators Ltd | 複合基板及びそれを用いた弾性波デバイス |
JP2012060628A (ja) * | 2010-08-07 | 2012-03-22 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電デバイス及びその製造方法 |
JP2012104908A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電デバイスの製造方法及び圧電デバイス |
US20150145610A1 (en) * | 2011-06-17 | 2015-05-28 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Packaged device with acoustic resonator and electronic circuitry and method of making the same |
CN102571026A (zh) * | 2012-02-12 | 2012-07-11 | 广东中晶电子有限公司 | 一种贴片式晶体振荡器的陶瓷底座封装结构及其生产方法 |
CN103824932A (zh) * | 2012-11-15 | 2014-05-28 | 日本电波工业株式会社 | 压电零件 |
US20150014795A1 (en) | 2013-07-10 | 2015-01-15 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Surface passivation of substrate by mechanically damaging surface layer |
US9646874B1 (en) * | 2013-08-05 | 2017-05-09 | Sandia Corporation | Thermally-isolated silicon-based integrated circuits and related methods |
CN104767500B (zh) * | 2014-01-03 | 2018-11-09 | 佛山市艾佛光通科技有限公司 | 空腔型薄膜体声波谐振器及其制备方法 |
US9876483B2 (en) | 2014-03-28 | 2018-01-23 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator device including trench for providing stress relief |
US20160329481A1 (en) * | 2015-05-04 | 2016-11-10 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Bulk acoustic wave resonator and filter including the same |
KR20170073080A (ko) * | 2015-12-18 | 2017-06-28 | 삼성전기주식회사 | 음향 공진기 및 그 제조 방법 |
CN107181472B (zh) * | 2016-03-10 | 2020-11-03 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 薄膜体声波谐振器、半导体器件及其制造方法 |
US10979022B2 (en) * | 2016-03-11 | 2021-04-13 | Akoustis, Inc. | 5.2 GHz Wi-Fi acoustic wave resonator RF filter circuit |
US10594293B2 (en) * | 2016-10-31 | 2020-03-17 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Filter including bulk acoustic wave resonator |
US10263587B2 (en) * | 2016-12-23 | 2019-04-16 | Avago Technologies International Sales Pte. Limited | Packaged resonator with polymeric air cavity package |
CN109586680B (zh) * | 2017-09-29 | 2021-09-03 | 安华高科技股份有限公司 | 用于声谐振器结构的经锚定聚合物封装 |
KR20190139395A (ko) * | 2018-06-08 | 2019-12-18 | 삼성전기주식회사 | 음향 공진기 패키지 및 그의 제조 방법 |
CN112039455B (zh) * | 2019-07-19 | 2023-09-29 | 中芯集成电路(宁波)有限公司上海分公司 | 体声波谐振器的封装方法及封装结构 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08267764A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-15 | Fuji Electric Co Ltd | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
JP2004503164A (ja) * | 2000-07-11 | 2004-01-29 | Tdk株式会社 | フィルタの改善 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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