JP6873908B2 - 高集積密度を有するｍｅｍｓ部品 - Google Patents
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Description
本発明は、ＭＥＭＳ構造体が保護されて中空空間に配置され、底面当たりのＭＥＭＳ構造体の数が増加した、例えば電気音響フィルタ等のＭＥＭＳ部品に関する。
ＭＥＭＳ部品は、一般に環境による悪影響に対して被包することを必要とするＭＥＭＳ構造体を備える。そのようなＭＥＭＳ構造体とは、例えばＳＡＷ構造体、ＢＡＷ構造体又はＭＥＭＳスイッチである。
ＭＥＭＳ部品は、小型化及び低背化の傾向にあり、コスト低減の傾向にある。同時に、寸法が減少するにもかかわらず信号品質が劣化してはならない。
従って、使用されるパッケージ技術は、対応する部品の底面、高さ、及び製造コストの低減に決定的に寄与する。
いわゆるウエハレベルパッケージ（ＷＬＰ）がある。その場合、パッケージの素子は、なおウエハ上、つまり後の部品にダイシングされる前に製造される。ＷＬＰの一例にはチップスケールパッケージ（ＣＳＰ）があり、完成部品の底面とそれに含まれるチップの底面とは約２０％以下だけ異なる。いわゆるダイサイズパッケージ（ＤＳＰ）においては、チップの底面と部品全体の底面が略一致する。
本発明の課題は、公知の部品と比べて機能素子の高集積密度を有し、良好な電気特性を有し、費用効率的に製造可能なＭＥＭＳ部品を提供することである。
そのような部品及びそのような部品の製造方法は、独立請求項に記載される。従属請求項は有利な態様を記載する。
ＭＥＭＳ部品は、ベースウエハと、その上に配置されるカバーウエハとを備える。部品は、更に、ベースウエハとカバーウエハとの間の第１中空空間と、第１中空空間内の第１部品構造体とを備える。部品は、更に、カバーウエハ上方の第２中空空間と、第２中空空間内の第２部品構造体とを備える。更に、ＭＥＭＳ部品は、第１中空空間を側方において囲むフレームと、第２中空空間を覆う薄膜カバーとを有する。
それにより、カバーウエハの下方にもカバーウエハの上方にも部品構造体を有するＭＥＭＳ部品が提供される。その場合、部品構造体は少なくとも一部が機能ＭＥＭＳ構造体であることで、構造体の集積密度が高くなる。部品構造体は、それぞれ少なくとも中空空間内に配置され、それにより環境による悪影響から保護される。
第１部品構造体は直接ベースウエハ上に配置してよく、又は第２部品構造体は直接カバーウエハ上に配置してよい。ただし、更なる層又は更なる構造体を部品構造体と対応するウエハとの間に配置してもよい。
特に、ＳＡＷ構造体（ＳＡＷ＝Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ＝表面弾性波）又はＧＢＡＷ構造体（ＧＢＡＷ＝Ｇｕｉｄｅｄ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ＝ガイドされたバルク弾性波）の場合、ベースウエハ又はカバーウエハは圧電材料を有してよい。なお、部品構造体は、対応するウエハの圧電材料上に直接配置される櫛形電極構造体を備えてよい。
部品構造体がＢＡＷ構造体（ＢＡＷ＝Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ＝バルク弾性波）を備える場合、圧電性でなくてもよい対応するウエハと構造体との間に、例えば音響ミラー層又は圧電層等の、更なる層を配置してよい。
ベースウエハ、カバーウエハ、及びフレームが下方の第１中空空間を囲むことで、第１中空空間内の第１部品構造体をＭＥＭＳ部品の環境に対して気密に封止することができる。ただし、第１部品構造体はセンサ構造体であって、環境特性を検出するとしてもよい。その場合、第１中空空間は、少なくとも小さな開口を通して、部品の環境と接続されてよい。
特に、金属フレームによって接合が行われる時、気密中空空間が可能である一方、水平方向の金属信号導体を引き出さなければならない時、金属接合フレームは問題がある。その場合、追加の絶縁体が、例えばフレームと導体との間の誘電層の形状で必要になる。寄生容量は、このような分離層が導入される場合、追加の回路素子により補償されうる。例えば窒化ケイ素を用いた、全体的に誘電性の接合フレームは気密にできる。絶対気密が必要とされない場合、ポリマーを有利に接合材として使用することができる。
上方の第２中空空間を覆う薄膜カバーは、第２部品構造体を悪影響から保護する。また、第２中空空間は、部品環境に対して密閉してよく、あるいは例えば１又は複数の開口を通して、環境と接続されてよい。
その上、薄膜カバーが実質的に例えばカバー、キャップ、張り渡されたラミネートフィルム等の従来の被膜と異なる点は、その材料が従来の被膜よりも薄く、層の成膜方法により中空空間の被膜として被着することである。例えば、スパッタリング（ＰＶＤ＝Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＥＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＬＤ（Ｐｕｌｓ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｉｅ）、ＡＬＤ（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の層の成膜方法を用いることで、可能な材料の数は略無限である。従って、薄膜カバーの厚さ及び形、並びに例えば気密性、機械的安定性等の特性を、個別に調整することができる。
薄膜カバーの薄層は、すでに第２中空空間の完全な被膜であってよい。ただし、薄膜カバーは、多層の被膜の一部であってもよい。その場合、第２中空空間の被膜は、薄膜カバーの他に、その上、更なる材料の少なくとも１つの層を備える。
ＭＥＭＳ部品は、第２中空空間の被膜の一部として、更に封止層を備えてよい。薄膜カバーは少なくとも１つの孔を有し、封止層は薄膜カバー上方に配置され、孔を封止する。
薄膜カバーの孔は、対応するＭＥＭＳ部品の製造方法を簡素化するのに有利になりえる。このように、薄膜カバーの材料を犠牲層に被着し、犠牲層を薄膜カバーの完成後、薄膜カバーの孔を通して再び除去することができる。第２中空空間を気密に被包するため、封止層は薄膜カバーの孔、つまり全ての孔を封止する。
ＭＥＭＳ部品は、被膜の一部として補強層を有してよい。補強層は、薄膜カバー上方又は薄膜カバー上に配置され、薄膜カバーを機械的に補強する。このように、被膜の一部としての補強層は主に、機械的に安定した被覆を得るという役割を果たす。
ＭＥＭＳ部品は、第２中空空間の被膜の一部として平坦化層を有してよい。平坦化層は、薄膜カバー上方又は薄膜カバーの直接上に配置され、平坦な上面を有する。第２中空空間上方に平坦な上面があると、部品の上面上に、例えば信号導体及び／又は回路素子等の更なる構造体、並びに／又は外部接続用の接続面を配置しなければならない場合に有利である。
従って、ＭＥＭＳ部品は、被膜の一部として再配線層を有してよい。再配線層は、薄膜カバー上方又は薄膜カバーの直接上に配置され、誘電材料の少なくとも１つの層と信号導体とを備える。
ＭＥＭＳ部品は、被膜の一部としてパッシベーション層を有してよい。パッシベーション層は、薄膜カバー上方又は薄膜カバーの直接上に配置される。パッシベーション層は、化学的に不活性な表面を形成し、被膜の密度を高めるという役割を果たすことができる。
封止層、補強層、平坦化層、再配線層、及びパッシベーション層は、それぞれ単独又は薄膜カバーとの組み合わせにより、第２中空空間の被膜を形成できる。薄膜カバー上方又は薄膜カバーの直接上の層は、複数の上記課題を満たしてよく、例えば平坦化層であると同時にパッシベーション層であってよい。
再配線層内には、パッシブ回路素子、誘導性素子、容量性素子、抵抗素子、及びストリップラインから選択される回路素子を配置してよい。
回路素子は、有利には、再配線層の誘電材料に埋設される導電構造体を備える。
ＭＥＭＳ部品は、部品の上面上に第１電気的接続面を更に備えてよい。その上、第１部品構造体を第１接続面と接続する信号導体を更に設ける。その場合、信号導体は、少なくとも部分的に部品の外側面に延在する。
それにより、信号導体がめっきスルーホールを通してカバーウエハを貫通するのではなく、カバーウエハの周りをガイドされる、ＭＥＭＳ部品が得られる。ウエハを貫通するめっきスルーホールは原則的には可能とみられるが、その場合技術的問題を生ずる。このように、ウエハに孔を形成するのは比較的高価であるし、ウエハが機械的に弱くなる。更に、高周波に好適なめっきスルーホールを実現するためには、許容体積抵抗率を約１０ｍΩ程度にできるよう、好適な材料（例えば、銅、銀、又は金（好適）等の高導電性金属）の選択肢は少ししかない。これら材料は、更に、特に熱膨張係数又はその拡散挙動に関するウエハ材料との適合性を必ずしも有していない。このように、高周波に好適なめっきスルーホールを実現するためには、低抵抗を達成するため、例えば３０μｍ以上の比較的大きな径が必要である。特に、例えばめっきスルーホール材料としての銅とウエハ材料としてのケイ素とに関して必要とされる、ウエハの材料とめっきスルーホール材料との間の拡散バリアが必須である場合、製造方法は非常に高コストになる。更に、完全に金属が充填されためっきスルーホールは、異なる熱膨張係数のため、材料系の機械的応力を生じさせる場合があり、最終的にはチップ又はウエハの破損に至る可能性がある。大量に充填されためっきスルーホールの代替として、多孔壁のみが金属で被覆されためっきスルーホールが可能である。これには、ただし、まだ高コストの成膜方法が必要だろう。
信号導体をカバーウエハの材料の外側で通すことで、この問題を回避できる。更に、信号導体の材料を第１部品構造体からフレームとベースウエハの材料との間又はフレームとカバーウエハの材料との間で側方に第１中空空間から外に引き出してよい。
ＭＥＭＳ部品は、部品の上面上に第２接続面を有してよい。更に、ＭＥＭＳ部品は、第２部品構造体を第２接続面と接続するめっきスルーホールを更に備える。その場合、めっきスルーホールは、ウエハ材料を貫通する必要がない。めっきスルーホールが薄膜カバーの材料及び／又は第２中空空間の被膜の更なる層、つまり被膜の積層体の材料を貫通すれば十分である。
従って、特に、ＭＥＭＳ部品はカバーウエハの材料を貫通するめっきスルーホールを含まなくてよい。
第１及び第２部品構造体は、ＳＡＷ構造体、ＢＡＷ構造体、ＧＢＡＷ構造体、マイクロホン膜、マイクロホンバックプレート、及びＭＥＭＳ構造体から選択されてよい。
ＭＥＭＳ部品は封止層を備え、その材料は、全体又は少なくとも一部が誘電材料、有機材料、窒化ケイ素つまりＳｉ３Ｎ４、酸化ケイ素つまりＳｉＯ２、酸化アルミニウムつまりＡｌ２Ｏ３から選択されてよい。
ＭＥＭＳ部品は補強層を備え、その材料は、全体又は少なくとも一部が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、無機材料、窒化ケイ素つまりＳｉ３Ｎ４、酸化ケイ素つまりＳｉＯ２、酸化アルミニウムつまりＡｌ２Ｏ３から選択されてよい。
部品は平坦化層を備え、その材料は、全体又は少なくとも一部が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ、ラミネート、無機材料、窒化ケイ素つまりＳｉ３Ｎ４、酸化ケイ素つまりＳｉＯ２、酸化アルミニウムつまりＡｌ２Ｏ３から選択されてよい。
ＭＥＭＳ部品はパッシベーション層及び／又は再配線層を備え、その材料は、全体又は少なくとも一部が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ、ソルダーレジスト、無機材料、窒化ケイ素つまりＳｉ３Ｎ４、酸化ケイ素つまりＳｉＯ２、酸化アルミニウムつまりＡｌ２Ｏ３から選択されてよい。
ＭＥＭＳ部品は、上方の中空空間の被膜において、薄膜カバーの他に、封止層、補強層、平坦化層、パッシベーション層、及び再配線層を有してよい。更に、被膜は、薄膜カバーの他に、単に上記層を更に１つ、更に２つ、更に３つ、又は更に４つ有してよい。
部品のベースウエハ及びカバーウエハは、同一の材料又は略同一の熱膨張係数を有する材料からなってよい。
これにより、製造中又は部品稼働中に熱により誘起される応力を防止又は減少させる。カバーウエハの材料又はベースウエハの材料が、異なる空間方向において異なる程度に膨張する場合、膨張が同一方向に略同一程度であるように、材料の配向を選択すると有利である。ウエハが例えば同一の材料を有する場合、ウエハの結晶軸を平行に配向すると有利である。
ＭＥＭＳ部品の側面は面取りされてよい。すなわち、部品の断面は上方に向かって小さくなる。
高集積度化されたＭＥＭＳ部品の製造方法において、以下のステップ：
ベースウエハ（ＢＷ）を設け、
ベースウエハ上に、第１部品構造体とフレームとを形成し、
カバーウエハを設け、
カバーウエハ上に第２部品構造体を形成し、
フレーム上にカバーウエハを配置し、ベースウエハ、カバーウエハ、及びフレームの間に第１中空空間を形成し、
第２部品構造体上方に薄膜カバーを形成する、ことを
備えてよい。
ベースウエハ（ＢＷ）を設け、
ベースウエハ上に、第１部品構造体とフレームとを形成し、
カバーウエハを設け、
カバーウエハ上に第２部品構造体を形成し、
フレーム上にカバーウエハを配置し、ベースウエハ、カバーウエハ、及びフレームの間に第１中空空間を形成し、
第２部品構造体上方に薄膜カバーを形成する、ことを
備えてよい。
特に、薄膜カバーの形成ステップは以下のサブステップ：
第２部品構造体に犠牲材を被着し
犠牲材上に層の成膜方法により薄層の形状で薄膜カバーを成膜し、
薄膜カバーに少なくとも１つの孔を形成し、
薄膜カバー下の犠牲材を除去する、ことを
備えてよい。
第２部品構造体に犠牲材を被着し
犠牲材上に層の成膜方法により薄層の形状で薄膜カバーを成膜し、
薄膜カバーに少なくとも１つの孔を形成し、
薄膜カバー下の犠牲材を除去する、ことを
備えてよい。
ＭＥＭＳ部品又はそのような部品の製造方法の根底にある思想、機能原理、並びに例示的な態様及び実施形態を、概略図に基づいて更に説明する。
これら図について、
ＭＥＭＳ部品の簡単な実施形態、
その上側に接続手段を有する部品の更なる実施形態、
部品の製造における第１中間ステップ、
部品の製造における第２中間ステップ、
部品の製造における更なる中間ステップ、
更なる中間ステップ、
更なる中間ステップ、
更なる中間ステップ、
更なる中間ステップ、
部品の上部の製造における更なる中間ステップ、
部品の上部と部品の下部とを組み合わせた、更なる中間ステップ、
更なる中間ステップ、
更なる中間ステップ、
製造後、結果として完成した部品、
ＭＥＭＳ部品の更なる実施形態。
図１は、ＢＡＷ部品構造体が、第１部品構造体として第１中空空間Ｈ１に、そして更なるＢＡＷ部品構造体が第２部品構造体として第２中空空間Ｈ２配置された、部品の可能な実施形態を示す。フレームＲは、スペーサとしての役割を果たし、例えばフレーム材料として金属を気密に使用する際には、カバーウエハＤＷとベースウエハＢＷとの間のシールとしての役割を果たす。第１部品構造体は、ベースウエハＢＷの直接上に配置される。第１中空空間Ｈ１のＢＡＷ構造体とベースウエハＢＷとの間に配置された更なる音響ミラー層も同じく可能だが、図面の簡素化のため、図示されていない。カバーウエハＤＷ上かつ第２部品構造体下に、同じく音響ミラー層を配置してよい。薄膜カバーＤＳＡは、第２中空空間Ｈ２の上限を形成し、第２部品構造体を被覆する。薄膜カバーＤＳＡ上には、平坦な上面を有する平坦化層ＰＳが配置される。信号導体ＳＬは、少なくとも部分的に部品ＭＢの外側面に延在する。そのような信号導体ＳＬを通して、異なる部品構造体は互いに、そして場合によっては例えば部品ＭＢの上面上の外側面の接続パッドと接続されてよい。
特に、部品ＭＢの外側面にガイドされる信号導体により、カバーウエハＤＷを貫通するめっきスルーホールによる短所が回避される。
図２は、部品の側面が面取りされ、面取りされた側面上に、部品構造体を部品の上面上の接触面ＫＦと接続する信号導体ＳＬが配置される、部品の実施形態を示す。一例として、第１部品構造体ＢＳ１をＢＡＷ部品構造体として、第２部品構造体ＢＳ２をＢＡＷ部品構造体として示す。第１部品構造体ＢＳ１の他に、更なる部品構造体が第１中空空間に含まれる。カバーウエハＤＷ上方には、第２中空空間Ｈ２の他に、実質的に第２中空空間と類似する構造を有する更なる中空空間が存在する。平坦化層ＰＳ上方には、再配線層ＵＳが配置される。その中に、めっきスルーホールＤＫを通して接触面ＫＦと接続された信号導体の一部が延在する。部品を外部回路環境の予め定められた接触面と直接接続できるにもかかわらず、部品における部品構造体の位置を任意に選択可能であるように、接触面ＫＦの位置を選択することが、再配線層ＵＳにより実質的に可能である。
図３は、ここでは一例としてＢＡＷ部品構造体として示される第１部品構造体ＢＳ１が大表面積のベースウエハＢＷ上に配置される、対応するＭＥＭＳ部品の製造の中間プロセスを示す。
図４は、追加のフレーム構造体ＲがベースウエハＢＷの上面に配置される、更なる中間ステップを示す。その場合、第１部品構造体ＢＳ１及びフレーム構造体は、多用途に、つまりベースウエハのダイシング前に複数の個々の部品部分に作成されてよい。
図５は、第２部品構造体がカバーウエハＤＷの上面に配置される、更なる中間ステップを示す。第２部品構造体は薄膜カバーにより被覆されるため、カバーウエハＤＷの上面ではフレーム構造体は必要とされない。その代わりに、図６に示されるように、犠牲材ＯＭが第２部品構造体上方に製造され成形される。その場合、犠牲材ＯＭの形状は、実質的に、後の中空空間Ｈ２の形状を決定する。
犠牲材ＯＭの材料上には、薄膜カバーＤＳＡの材料が、図７に示されるように、成膜される。
図８は、孔Ｌが薄膜カバーＤＳＡに形成される、更なる中間ステップを示す。
図９は、犠牲材ＯＭが薄膜カバーの孔を通して除去される、更なる中間ステップを示す。
図１０は、薄膜カバーの孔が例えば封止層ＶＳにより封止され、薄膜カバーＤＳＡが補強層ＶＳＴにより補強され、平坦化層ＰＳにより被覆される、更なる中間ステップを示す。平坦化層ＰＳ上方には、再配線層ＵＳが配置される。平坦化層ＰＳを貫通するめっきスルーホールＤＫは、カバーウエハＤＷの上面の信号導体を、平坦化層の上面の信号導体、つまり再配線層ＵＳに埋設される信号導体、と接続する。再配線層ＵＳを貫通するめっきスルーホールを通して、部品構造体を部品の上面の接触面と接続することができる。部品は、パッシベーション層ＰＡＳを有してよい。パッシベーション層ＰＡＳは、追加の層であってよく、最上層のうちの１つであってよい。パッシベーション層はまた、その他の層のうちの１つ、例えば再配線層ＵＳと一致してもよい。
図１１は、部品の上部（図５〜１０参照）をすでにダイシングし、ベースウエハＢＷ上のフレーム構造体Ｒと接続した、更なる中間ステップを示す。フレームＲにより、カバーウエハＤＷとベースウエハＢＷとを、例えば通常の接着方法を用いて接続することができる。
図１２は、部品の側面ＡＳＦの一部が面取りされた、更なる中間ステップを示す。面取りにより、カバーウエハと平坦化層の材料が除去される結果、ベースウエハの上面の信号導体は露出する。
従って、図１３は、どのように露出した信号導体が導電材料を成膜することによりお互いに接続されるかを示す。
図１４は、最後に、ベースウエハもそのために設けられたダイシングラインに沿って切断された、完成部品を示す。部品の上面の接触面にハンダボールを設けることで、外部回路環境との接続がバンプ接続体ＢＵを通して可能である。
図１５は、再配線層ＵＳの内部に一例として誘導性素子ＩＥを埋設している、ＭＥＭＳ部品の実施形態を示す。他の回路素子、特に再配線層ＵＳの内部のパッシブ回路素子も同様に可能である。
部品又は部品の製造方法は、記載された実施形態例に限定されない。更なる中空空間、更なるウエハ、若しくは更なる薄膜カバーを有する部品、又は対応する包括的部品の製造方法は、同様に請求項によっても包含される。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[Ｃ１] ＭＥＭＳ部品（ＭＢ）において以下を備える：
ベースウエハ（ＢＷ）と、その上に配置されるカバーウエハ（ＤＷ）と、
前記ベースウエハ（ＢＷ）と前記カバーウエハ（ＤＷ）との間の第１中空空間（Ｈ１）と、前記第１中空空間（Ｈ１）内の第１部品構造体（ＢＳ１）と、
前記カバーウエハ（ＤＷ）上方の第２中空空間（Ｈ２）と、前記第２中空空間（Ｈ２）内の第２部品構造体（ＢＳ２）と、
前記第１中空空間（Ｈ１）を側方において囲むフレーム（Ｒ）と、
前記第２中空空間（Ｈ２）を覆う薄膜カバー（ＤＳＡ）。
[Ｃ２] 封止層（ＶＳ）を更に備え、前記薄膜カバー（ＤＳＡ）は孔（Ｌ）を含み、前記封止層（ＶＳ）は前記薄膜カバー（ＤＳＡ）上方に配置され、前記孔（Ｌ）を封止する、Ｃ１に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ３] 補強層（ＶＳＴ）を更に備え、前記補強層（ＶＳＴ）は前記薄膜カバー（ＤＳＡ）上方に配置され、これを機械的に補強する、Ｃ１又は２に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ４] 平坦化層（ＰＳ）を更に備え、前記平坦化層（ＰＳ）は前記薄膜カバー上方に配置され、平坦な上面を有する、Ｃ１〜３の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ５] 再配線層（ＵＳ）を更に備え、前記再配線層（ＵＳ）は誘電材料と信号導体（ＳＬ）を含み、前記薄膜カバー（ＤＳＡ）上方に配置される、Ｃ１〜４の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ６] 回路素子を更に備え、前記回路素子は、前記再配線層内に配置され、パッシブ回路素子、誘導性素子、容量性素子、抵抗素子、及びストリップラインから選択される、Ｃ１〜５の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ７] パッシベーション層（ＰＡＳ）を更に備え、前記パッシベーション層（ＰＡＳ）は前記薄膜カバー（ＤＳＡ）上方に配置される、Ｃ１〜６の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ８] 前記部品（ＭＢ）の上面上に第１電気的接続面と、信号導体（ＳＬ）とを更に備え、前記信号導体は、前記第１部品構造体（ＢＳ１）を前記第１接続面と接続し、少なくとも部分的に前記部品（ＭＢ）の外側面（ＡＳＦ）に延在する、Ｃ１〜７の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ９] 前記部品（ＭＢ）の上面上に第２接続面と、めっきスルーホール（ＤＫ）とを更に備え、前記めっきスルーホール（ＤＫ）は前記第２部品構造体（ＢＳ２）を前記第２接続面と接続する、Ｃ１〜８の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ１０] 前記カバーウエハ（ＤＷ）を貫通するめっきスルーホール（ＤＫ）を含まない、Ｃ１〜９の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ１１] Ｃ１〜１０の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品において、前記第１部品構造体（ＢＳ１）及び前記第２部品構造体（ＢＳ２）は以下から選択される：ＳＡＷ構造体、ＢＡＷ構造体、ＧＢＡＷ構造体、マイクロホン膜、ＭＥＭＳ構造体。
[Ｃ１２] Ｃ１〜１１の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品は、以下を備える：
材料が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ、無機材料、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウムから選択される封止層（ＶＳ）と、
材料が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ、無機材料、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウムから選択される補強層（ＶＳＴ）と、
材料が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ、ラミネート、無機材料、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウムから選択される平坦化層（ＰＳ）と、
それぞれ材料が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ、ソルダーレジスト、無機材料、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウムから選択されるパッシベーション層（ＰＡＳ）及び／又は再配線層（ＵＳ）。
[Ｃ１３] 前記ベースウエハ（ＢＷ）及び前記カバーウエハ（ＤＷ）は、同一の材料又は略同一の熱膨張係数を有する材料からなる、Ｃ１〜１２の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ１４] ＭＥＭＳ部品（ＭＢ）の製造方法において、以下のステップを備える：
ベースウエハ（ＢＷ）を設け、
前記ベースウエハ（ＢＷ）上に、第１部品構造体（ＢＳ１）とフレーム（Ｒ）とを形成し、
カバーウエハ（ＤＷ）を設け、
前記カバーウエハ（ＤＷ）上に第２部品構造体（ＢＳ２）を形成し、
前記フレーム上（Ｒ）に前記カバーウエハ（ＤＷ）を配置し、ベースウエハ（ＢＷ）、カバーウエハ（ＤＷ）、及びフレーム（Ｒ）の間に第１中空空間（Ｈ１）を形成し、
前記第２部品構造体（ＢＳ２）上方に薄膜カバー（ＤＳＡ）を形成する。
[Ｃ１５] Ｃ１４に記載の方法において、前記薄膜カバー（ＤＳＡ）の形成ステップは以下のサブステップを備える：
前記第２部品構造体（ＢＳ２）に犠牲材（ＯＭ）を被着し、
前記犠牲材（ＯＭ）上に層の成膜方法により薄層の形状で薄膜カバー（ＤＳＡ）を成膜し、
前記薄膜カバー（ＤＳＡ）に少なくとも１つの孔（Ｌ）を形成し、
前記薄膜カバー（ＤＳＡ）下の前記犠牲材（ＯＭ）を除去する。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[Ｃ１] ＭＥＭＳ部品（ＭＢ）において以下を備える：
ベースウエハ（ＢＷ）と、その上に配置されるカバーウエハ（ＤＷ）と、
前記ベースウエハ（ＢＷ）と前記カバーウエハ（ＤＷ）との間の第１中空空間（Ｈ１）と、前記第１中空空間（Ｈ１）内の第１部品構造体（ＢＳ１）と、
前記カバーウエハ（ＤＷ）上方の第２中空空間（Ｈ２）と、前記第２中空空間（Ｈ２）内の第２部品構造体（ＢＳ２）と、
前記第１中空空間（Ｈ１）を側方において囲むフレーム（Ｒ）と、
前記第２中空空間（Ｈ２）を覆う薄膜カバー（ＤＳＡ）。
[Ｃ２] 封止層（ＶＳ）を更に備え、前記薄膜カバー（ＤＳＡ）は孔（Ｌ）を含み、前記封止層（ＶＳ）は前記薄膜カバー（ＤＳＡ）上方に配置され、前記孔（Ｌ）を封止する、Ｃ１に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ３] 補強層（ＶＳＴ）を更に備え、前記補強層（ＶＳＴ）は前記薄膜カバー（ＤＳＡ）上方に配置され、これを機械的に補強する、Ｃ１又は２に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ４] 平坦化層（ＰＳ）を更に備え、前記平坦化層（ＰＳ）は前記薄膜カバー上方に配置され、平坦な上面を有する、Ｃ１〜３の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ５] 再配線層（ＵＳ）を更に備え、前記再配線層（ＵＳ）は誘電材料と信号導体（ＳＬ）を含み、前記薄膜カバー（ＤＳＡ）上方に配置される、Ｃ１〜４の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ６] 回路素子を更に備え、前記回路素子は、前記再配線層内に配置され、パッシブ回路素子、誘導性素子、容量性素子、抵抗素子、及びストリップラインから選択される、Ｃ１〜５の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ７] パッシベーション層（ＰＡＳ）を更に備え、前記パッシベーション層（ＰＡＳ）は前記薄膜カバー（ＤＳＡ）上方に配置される、Ｃ１〜６の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ８] 前記部品（ＭＢ）の上面上に第１電気的接続面と、信号導体（ＳＬ）とを更に備え、前記信号導体は、前記第１部品構造体（ＢＳ１）を前記第１接続面と接続し、少なくとも部分的に前記部品（ＭＢ）の外側面（ＡＳＦ）に延在する、Ｃ１〜７の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ９] 前記部品（ＭＢ）の上面上に第２接続面と、めっきスルーホール（ＤＫ）とを更に備え、前記めっきスルーホール（ＤＫ）は前記第２部品構造体（ＢＳ２）を前記第２接続面と接続する、Ｃ１〜８の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ１０] 前記カバーウエハ（ＤＷ）を貫通するめっきスルーホール（ＤＫ）を含まない、Ｃ１〜９の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ１１] Ｃ１〜１０の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品において、前記第１部品構造体（ＢＳ１）及び前記第２部品構造体（ＢＳ２）は以下から選択される：ＳＡＷ構造体、ＢＡＷ構造体、ＧＢＡＷ構造体、マイクロホン膜、ＭＥＭＳ構造体。
[Ｃ１２] Ｃ１〜１１の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品は、以下を備える：
材料が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ、無機材料、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウムから選択される封止層（ＶＳ）と、
材料が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ、無機材料、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウムから選択される補強層（ＶＳＴ）と、
材料が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ、ラミネート、無機材料、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウムから選択される平坦化層（ＰＳ）と、
それぞれ材料が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ、ソルダーレジスト、無機材料、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウムから選択されるパッシベーション層（ＰＡＳ）及び／又は再配線層（ＵＳ）。
[Ｃ１３] 前記ベースウエハ（ＢＷ）及び前記カバーウエハ（ＤＷ）は、同一の材料又は略同一の熱膨張係数を有する材料からなる、Ｃ１〜１２の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
[Ｃ１４] ＭＥＭＳ部品（ＭＢ）の製造方法において、以下のステップを備える：
ベースウエハ（ＢＷ）を設け、
前記ベースウエハ（ＢＷ）上に、第１部品構造体（ＢＳ１）とフレーム（Ｒ）とを形成し、
カバーウエハ（ＤＷ）を設け、
前記カバーウエハ（ＤＷ）上に第２部品構造体（ＢＳ２）を形成し、
前記フレーム上（Ｒ）に前記カバーウエハ（ＤＷ）を配置し、ベースウエハ（ＢＷ）、カバーウエハ（ＤＷ）、及びフレーム（Ｒ）の間に第１中空空間（Ｈ１）を形成し、
前記第２部品構造体（ＢＳ２）上方に薄膜カバー（ＤＳＡ）を形成する。
[Ｃ１５] Ｃ１４に記載の方法において、前記薄膜カバー（ＤＳＡ）の形成ステップは以下のサブステップを備える：
前記第２部品構造体（ＢＳ２）に犠牲材（ＯＭ）を被着し、
前記犠牲材（ＯＭ）上に層の成膜方法により薄層の形状で薄膜カバー（ＤＳＡ）を成膜し、
前記薄膜カバー（ＤＳＡ）に少なくとも１つの孔（Ｌ）を形成し、
前記薄膜カバー（ＤＳＡ）下の前記犠牲材（ＯＭ）を除去する。
参照符号リスト
ＡＳＦ：面取りされた側面
ＢＳ１：第１部品構造体
ＢＳ２：第２部品構造体
ＢＵ：バンプ接続体
ＢＷ：ベースウエハ
ＤＫ：めっきスルーホール
ＤＳＡ：薄膜カバー
ＤＷ：カバーウエハ
Ｈ１：第１中空空間
Ｈ２：第２中空空間
ＩＥ：誘導性素子
ＫＦ：接触面
Ｌ：孔
ＭＢ：ＭＥＭＳ部品
ＯＭ：犠牲材
ＰＡＳ：パッシベーション層
ＰＳ：平坦化層
Ｒ：フレーム
ＳＬ：信号経路
ＵＳ：再配線層
ＶＳ：封止層
ＶＳＴ：補強層
ＡＳＦ：面取りされた側面
ＢＳ１：第１部品構造体
ＢＳ２：第２部品構造体
ＢＵ：バンプ接続体
ＢＷ：ベースウエハ
ＤＫ：めっきスルーホール
ＤＳＡ：薄膜カバー
ＤＷ：カバーウエハ
Ｈ１：第１中空空間
Ｈ２：第２中空空間
ＩＥ：誘導性素子
ＫＦ：接触面
Ｌ：孔
ＭＢ：ＭＥＭＳ部品
ＯＭ：犠牲材
ＰＡＳ：パッシベーション層
ＰＳ：平坦化層
Ｒ：フレーム
ＳＬ：信号経路
ＵＳ：再配線層
ＶＳ：封止層
ＶＳＴ：補強層
Claims (14)
- ＭＥＭＳ部品（ＭＢ）であって、
ベースウエハ（ＢＷ）と、前記ベースウエハの上方に配置されるカバーウエハ（ＤＷ）と、
前記ベースウエハ（ＢＷ）と前記カバーウエハ（ＤＷ）との間の第１中空空間（Ｈ１）と、前記第１中空空間（Ｈ１）内の第１部品構造体（ＢＳ１）と、
前記カバーウエハ（ＤＷ）上方の第２中空空間（Ｈ２）と、前記第２中空空間（Ｈ２）内の第２部品構造体（ＢＳ２）、ここにおいて、前記第２部品構造体（ＢＳ２）は、前記カバーウエハ（ＤＷ）上に配置される、と、
前記第１中空空間（Ｈ１）を側方において囲むフレーム（Ｒ）と、
前記第２中空空間（Ｈ２）を覆う薄膜カバー（ＤＳＡ）と、
を備え、
誘電材料と信号導体（ＳＬ）を含み、前記薄膜カバー（ＤＳＡ）上方に配置される再配線層（ＵＳ）をさらに備えるＭＥＭＳ部品。 - 封止層（ＶＳ）を更に備え、前記薄膜カバー（ＤＳＡ）は孔（Ｌ）を含み、前記封止層（ＶＳ）は前記薄膜カバー（ＤＳＡ）上方に配置され、前記孔（Ｌ）を封止する、請求項１に記載のＭＥＭＳ部品。
- 補強層（ＶＳＴ）を更に備え、前記補強層（ＶＳＴ）は前記薄膜カバー（ＤＳＡ）上方に配置され、前記薄膜カバーを機械的に補強する、請求項１又は２に記載のＭＥＭＳ部品。
- 平坦化層（ＰＳ）を更に備え、前記平坦化層（ＰＳ）は前記薄膜カバー（ＤＳＡ）上方に配置され、平坦な上面を有する、請求項１〜３の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
- 回路素子を更に備え、前記回路素子は、前記再配線層内に配置され、パッシブ回路素子、誘導性素子、容量性素子、抵抗素子、及びストリップラインから選択される、請求項１〜４の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
- パッシベーション層（ＰＡＳ）を更に備え、前記パッシベーション層（ＰＡＳ）は前記薄膜カバー（ＤＳＡ）上方に配置される、請求項１〜５の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
- 前記ＭＥＭＳ部品（ＭＢ）の上面上に第１電気的接続面と、別の信号導体（ＳＬ）とを更に備え、前記信号導体は、前記第１部品構造体（ＢＳ１）を前記第１電気的接続面と接続し、少なくとも部分的に前記ＭＥＭＳ部品（ＭＢ）の外側面（ＡＳＦ）に延在する、請求項１〜６の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
- 前記ＭＥＭＳ部品（ＭＢ）の上面上に第２電気的接続面と、めっきスルーホール（ＤＫ）とを更に備え、前記めっきスルーホール（ＤＫ）は前記第２部品構造体（ＢＳ２）を前記第２電気的接続面と接続する、請求項１〜７の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
- 前記カバーウエハ（ＤＷ）を貫通するめっきスルーホール（ＤＫ）を含まない、請求項１〜８の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
- 請求項１〜９の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品において、前記第１部品構造体（ＢＳ１）及び前記第２部品構造体（ＢＳ２）は以下から選択される：ＳＡＷ構造体、ＢＡＷ構造体、ＧＢＡＷ構造体、マイクロホン膜、ＭＥＭＳ構造体。
- 請求項１〜１０の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品は、以下を備える：
材料が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ、無機材料、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウムから選択される封止層（ＶＳ）と、
材料が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ、無機材料、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウムから選択される補強層（ＶＳＴ）と、
材料が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ、ラミネート、無機材料、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウムから選択される平坦化層（ＰＳ）と、
それぞれ材料が誘電材料、有機材料、ポリマー、ＢＣＢ、ソルダーレジスト、無機材料、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウムから選択されるパッシベーション層（ＰＡＳ）及び／又は前記再配線層（ＵＳ）。 - 前記ベースウエハ（ＢＷ）及び前記カバーウエハ（ＤＷ）は、同一の材料又は略同一の熱膨張係数を有する材料からなる、請求項１〜１１の何れか１項に記載のＭＥＭＳ部品。
- ＭＥＭＳ部品（ＭＢ）の製造方法において、以下のステップを備える：
ベースウエハ（ＢＷ）を設け、
前記ベースウエハ（ＢＷ）上に、第１部品構造体（ＢＳ１）とフレーム（Ｒ）とを形成し、
カバーウエハ（ＤＷ）を設け、
前記カバーウエハ（ＤＷ）上に第２部品構造体（ＢＳ２）を形成し、
前記フレーム（Ｒ）上に前記カバーウエハ（ＤＷ）を配置し、前記ベースウエハ（ＢＷ）、前記カバーウエハ（ＤＷ）、及び前記フレーム（Ｒ）の間に第１中空空間（Ｈ１）を形成し、
前記第２部品構造体（ＢＳ２）上方に薄膜カバー（ＤＳＡ）を形成し、
前記薄膜カバー（ＤＳＡ）上方に再配線層（ＵＳ）を形成し、前記再配線層（ＵＳ）は、誘電材料と信号導体（ＳＬ）を含む。 - 請求項１３に記載の方法において、前記薄膜カバー（ＤＳＡ）の形成ステップは以下のサブステップを備える：
前記第２部品構造体（ＢＳ２）に犠牲材（ＯＭ）を被着し、
前記犠牲材（ＯＭ）上に層の成膜方法により薄層の形状で薄膜カバー（ＤＳＡ）を成膜し、
前記薄膜カバー（ＤＳＡ）に少なくとも１つの孔（Ｌ）を形成し、
前記薄膜カバー（ＤＳＡ）下の前記犠牲材（ＯＭ）を除去する。
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