KR20030023613A - Vacuum Package Fabrication of Microelectromechanical System Devices with Integrated Circuit Components - Google Patents

Vacuum Package Fabrication of Microelectromechanical System Devices with Integrated Circuit Components Download PDF

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KR20030023613A
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로랜드 더블유. 구츠
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레이던 컴퍼니
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Abstract

장치 웨이퍼(10) 상에 다수의 MEMS 장치(12)를 형성하는 단계를 포함하는 MEMS 장치 진공 패키징 방법을 제공한다.A MEMS device vacuum packaging method comprising forming a plurality of MEMS devices 12 on a device wafer 10.

제 1 실링링(16)은 MEMS 장치(12)의 하나 및 관련 매이팅 패드(70)를 에워싸며 형성된다. 복수의 집적회로(80)는 리드 웨이퍼(30) 상에 형성되며 각각의 집적회로(80)는 하나 또는 그 이상의 관련 매이팅 패드(82)와 하나 또는 그 이상의 관련 본딩 패드(86)를 구비한다. 복수의 제 2 실링링(32)은 리드 웨이퍼(30) 상에 형성되며 각각의 제 2 실링링은 임의의 집적회로 장치(80)의 하나와 임의의 관련 본딩 패드(82)를 에워싼다. 제 2 실링링(32)은 집적회로 장치(80)의 경계와 관련 본딩 패드(86) 사이에 위치된다. 실링층은 제 1 실링링(16)의 각각 또는 제 2 실링링(32)의 각각 어느 한쪽 상에 형성된다. 장치 웨이퍼(10)는 하나 또는 그 이상의 집적회로(80)와 하나 또는 그 이상의 MEMS 장치(12)를 포함하는 복수개의 진공 패키지를 형성하기 위해 진공 환경에서 리드 웨이퍼(30)와 함께 쌍을 이루게 된다.The first sealing ring 16 is formed surrounding one of the MEMS devices 12 and the associated mating pad 70. A plurality of integrated circuits 80 are formed on the lead wafer 30, each integrated circuit 80 having one or more associated mating pads 82 and one or more associated bonding pads 86. . A plurality of second sealing rings 32 are formed on the lead wafer 30 and each second sealing ring surrounds one of any integrated circuit device 80 and any associated bonding pads 82. The second sealing ring 32 is located between the boundary of the integrated circuit device 80 and the associated bonding pad 86. The sealing layer is formed on each of the first sealing ring 16 or each one of the second sealing ring 32. The device wafer 10 is paired with the lead wafer 30 in a vacuum environment to form a plurality of vacuum packages comprising one or more integrated circuits 80 and one or more MEMS devices 12. .

Description

집적회로 컴포넌트를 구비하는 마이크로전기기계 시스템의 진공 패키징 방법 및 진공 패키지{Vacuum Package Fabrication of Microelectromechanical System Devices with Integrated Circuit Components}Vacuum package fabrication of microelectromechanical system devices with integrated circuit components

마이크로전기기계 시스템(Microelectromechanical Systems; MEMS)은 전기적 또는 기계적인 컴포넌트들을 결합하는 집적된 마이크로(Micro) 장치 또는 시스템이다. MEMS 장치는 마이크로 스케일에서 표준 집적회로 일괄 공정 기술이 사용되어 제작되어진다. MEMS 장치는 마이크로 스케일에서 감지, 제어 및 액츄에이팅(Actuating)을 포함하는 많은 방법들에 사용되어진다. MEMS 장치는 마이크로 스케일 상에서 별개 또는 집합적으로 기능하여 효과를 발생시킨다.Microelectromechanical Systems (MEMS) are integrated micro devices or systems that combine electrical or mechanical components. MEMS devices are fabricated using standard integrated circuit batch processing techniques at microscale. MEMS devices are used in many ways, including sensing, control and actuating at microscale. MEMS devices function separately or collectively on microscale to produce effects.

많은 MEMS 장치는 최대성과를 달성하기 위하여 진공 환경을 필요로 한다. 진공 패키지 또한 MEMS 장치를 위한 보호와 최상의 동작 환경을 제공한다. MEMS 장치의 보기들로는 볼로미터(Bolometers), 적외선 MEMS, 자이로스코프(Gyros) 및 가속도계(Accelerometers)와 같은 관성 MEMS가 있다. 일반적으로 MEMS 장치는 제조 및 다이싱(Dicing) 후에 진공 호환적인 패키지지로 하나하나 패키지된다. 흔히, MEMS 장치 패키징 비용은 제조(Fabrication)비용의 10에서 100배의 비용이 소용된다. 이들의 비싼 패키징 비용은 상업적으로 사용 가능한 진공 패키지 MEMS 장치의 발달을 어렵게 한다.Many MEMS devices require a vacuum environment to achieve maximum performance. The vacuum package also provides protection and the best operating environment for MEMS devices. Examples of MEMS devices include inertial MEMS, such as bolometers, infrared MEMS, gyroscopes and accelerometers. Typically, MEMS devices are packaged one by one in a vacuum compatible package after manufacture and dicing. Often, MEMS device packaging costs 10 to 100 times the fabrication cost. Their high cost of packaging makes it difficult to develop commercially available vacuum packaged MEMS devices.

MEMS 장치는 다이싱 후에 특히 부서지기 쉽다. MEMS 장치는 취급할 때 조심해야하고, 종래 집적회로 제조 기계장치들은 MEMS 장치를 적절하게 보호하거나 취급할 수 없다. 그러므로, 진공 패키징이 완전하게 이루어질 때까지 MEMS 장치를 보호하기 위한 특별한 취급 기술이 개발되어 오고 있다. 이러한 특별한 취급 과정은 MEMS 장치의 부가적인 생산비용을 더할 것이다.MEMS devices are particularly brittle after dicing. MEMS devices must be handled with care, and conventional integrated circuit manufacturing machinery cannot adequately protect or handle MEMS devices. Therefore, special handling techniques have been developed for protecting MEMS devices until vacuum packaging is complete. This special handling procedure will add to the additional production costs of the MEMS device.

본 발명은 집적회로 제작에 관한 것으로서, 집적회로 컴포넌트(Components)를 갖는 마이크로전기기계 시스템 장치를 진공 패키징하는 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to integrated circuit fabrication, and more particularly, to a method of vacuum packaging a microelectromechanical system apparatus having integrated circuit components.

본 발명에 대한 보다 완전한 이해 그리고 보다 나은 특징 및 장점들은 첨부된 도면을 참고하여 설명되어질 것이다.A more complete understanding of the invention and better features and advantages will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 MEMS 장치가 형성된 실리콘 웨이퍼의 평면도,1 is a plan view of a silicon wafer having a MEMS device according to the present invention;

도 2는 웨이퍼 상에서 각 MEMS 장치를 에워싼 실링링(Sealing Ring)을 설명하기 위한 도 1의 실리콘 웨이퍼의 평면도,FIG. 2 is a plan view of the silicon wafer of FIG. 1 for explaining a sealing ring surrounding each MEMS device on the wafer; FIG.

도 3은 MEMS 장치, 관련 본딩 패드(Bonding Pad) 및 주위의 실링링을 설명하기 위한 단일 MEMS 장치의 평면도,3 is a plan view of a single MEMS device for explaining the MEMS device, the associated bonding pad and the sealing ring around;

도 4는 MEMS 장치의 다양한 층을 설명하기 위한 단일 MEMS 장치의 단면도,4 is a cross-sectional view of a single MEMS device to illustrate various layers of the MEMS device;

도 5는 실리콘 리드(Lid) 웨이퍼의 패턴화된 옆면을 나타내는 평면도,5 is a plan view showing a patterned side surface of a silicon lead wafer;

도 6은 도5의 실리콘 리드 웨이퍼의 단면도,6 is a cross-sectional view of the silicon lead wafer of FIG. 5;

도 7은 진공 패키징된 MEMS 장치를 생성하는 매이팅(Mating)공정을 설명하기 위한 장치 웨이퍼 및 리드 웨이퍼의 단면도,7 is a cross-sectional view of an apparatus wafer and a lead wafer to illustrate a mating process for creating a vacuum packaged MEMS device;

도 8은 각각의 리드 실링링 위에 스페이서(Spacers)를 형성하기 전의 리드 웨이퍼의 단면도,8 is a cross-sectional view of a lead wafer before forming spacers on each lead sealing ring;

도 9는 각각의 리드 실링링 위에 스페이서를 형성한 후에 리드 웨이퍼의 단면도,9 is a cross-sectional view of a lead wafer after forming a spacer over each lead sealing ring;

도 10은 리드 실링링과 스페이서가 형성된 리드 웨이퍼의 일부분을 나타내는구성도,10 is a configuration diagram showing a part of a lead wafer having a lead sealing ring and a spacer formed thereon;

도 11은 장치를 테스트하기 위해서 웨이퍼 조립체에서 본딩 패드를 노출시키도록 리드 웨이퍼 부분을 제거한 후의 완성된 리드 웨이퍼 및 장치 웨이퍼의 결합체의 평면도,11 is a plan view of a combination of the finished lead wafer and the device wafer after removing the lead wafer portion to expose the bonding pads in the wafer assembly to test the device;

도 12는 다른 집적회로 장치와의 매이팅(Mating)을 위해 준비된 MEMS 장치의 구성도,12 is a configuration diagram of a MEMS device prepared for mating with another integrated circuit device;

도 13은 MEMS 장치와의 매이팅을 이루기 위하여 준비된 반도체 장치의 구성도,13 is a configuration diagram of a semiconductor device prepared for mating with a MEMS device;

도 14는 웨이퍼 레벨의 MEMS 장치 진공 패키징과 관련된 기본적인 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.14 is a flow chart illustrating the basic steps involved in MEMS device vacuum packaging at the wafer level.

앞서 말한바와 같이, 제조공정에 있어서 집적회로를 구비한 MEMS 또는 이와 유사한 장치들를 진공 패키징하기 위한 개선된 방법이 요구된다. 본 발명에 따르면, MEMS 또는 이와 유사한 장치들을 진공 패키징하는 방법에 관련한 문제 또는 단점을 충분히 줄이기 위해 제조공정에 있어서 집적회로를 구비하는 MEMS 또는 이와 유사한 장치를 진공 패키징하기 위한 개선된 방법이 제공된다.As mentioned above, there is a need for an improved method for vacuum packaging MEMS or similar devices with integrated circuits in a manufacturing process. According to the present invention, an improved method for vacuum packaging MEMS or similar devices with integrated circuits in a manufacturing process is provided to sufficiently reduce the problems or disadvantages associated with the method of vacuum packaging MEMS or similar devices.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각의 MEMS 장치 및 임의의 관련 매이팅 패드가 복수개의 제 1 실링링의 하나에 의해 에워싸여지는 장치 웨이퍼상의 복수개 MEMS 장치를 형성하는 것을 포함하는 MEMS 장치를 진공으로 패키징하기 위한 방법을 제공한다. 다음으로, 복수의 집적회로는 리드 웨이퍼 상에 형성된다. 각각의 집적회로장치는 집적회로 장치와 MEMS 장치 사이에서 전기적으로 연결을 제공할 수 있도록 상기 MEMS 장치에 결합된 관련 매이팅 패드와 위치적으로 대응하는 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드를 갖는다. 다음으로, 복수개의 제 2 실링링이 리드 웨이퍼 상에 형성되고, 각각의 제 2 실링링은 상기 복수개의 집적회로 장치의 하나와 상기 집적회로 장치에 결합된 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드를 에워싼다. 복수개 제 2 실링링의 각각은 집적회로 장치의 경계와 집적회로 장치에 결합된 하나 또는 그 이상의 본딩 패드 사이에 위치한다. 다음으로, 실링 층은 복수개의 제 1 실링링 각각 또는 복수개의 제 2 실링링 각각의 어느 한쪽에 형성된다. 다음으로, 장치 웨이퍼는 하나 또는 그 이상의 집적회로와 하나 또는 그 이상의 복수개 MEMS 장치를 포함하는 복수개의 진공 패키지를 형성하기 위해 진공 환경에서 리드 웨이퍼와 함께 쌍을 이루게 된다.According to one embodiment of the present invention, a MEMS device is evacuated comprising forming a plurality of MEMS devices on a device wafer where each MEMS device and any associated mating pads are surrounded by one of the plurality of first sealing rings. It provides a method for packaging. Next, a plurality of integrated circuits are formed on the lead wafer. Each integrated circuit device has one or more mating pads that positionally correspond with an associated mating pad coupled to the MEMS device to provide an electrical connection between the integrated circuit device and the MEMS device. Next, a plurality of second sealing rings are formed on the lead wafer, each second sealing ring surrounding one of the plurality of integrated circuit devices and one or more mating pads coupled to the integrated circuit device. . Each of the plurality of second sealing rings is located between the boundary of the integrated circuit device and one or more bonding pads coupled to the integrated circuit device. Next, the sealing layer is formed on either one of each of the plurality of first sealing rings or each of the plurality of second sealing rings. The device wafers are then paired with the lead wafer in a vacuum environment to form a plurality of vacuum packages comprising one or more integrated circuits and one or more plurality of MEMS devices.

본 발명은 종래의 진공 패키징하는 방법을 넘어서 다양한 이점들을 제공한다. 본 발명의 기술적인 이점 중 하나는 진공 패키징 과정이 MEMS 장치 제조 과정에 포함된다는 것이다. 또 다른 기술적인 이점은 개개의 다이 취급과 개별적인 MEMS 진공 패키징 과정을 삭제하는 것이다. 본 발명의 또 다른 이점은 실리콘 웨이퍼 상의 모든 MEMS 장치는 장치를 제조하는 동안 한번에 진공 패키징되고, 그에 의하여 MEMS 장치를 진공 패키징하는 비용이 두드러지게 감소한다는 것이다. 비용의 감소는 상업적으로 사용 가능한 MEMS 장치의 발전으로 귀결된다. 본 발명의 또 다른 이점은 MEMS 장치가 제조되는 초기 단계에서 보호되어진다는 것이다. 본 발명의 또 다른 이점은 MEMS 장치가 진공 패키지되고 다이싱된 후에 종래의 집적회로 취급방법을 사용하는 것이 가능하다는 것이다. 또 다른 본 발명의 이점은 모든 MEMS 장치는 진공 패키징 후 그러나 다이싱 전에 종래 집적회로의 테스트 절차를이용하여 테스트하는 것이 가능하다는 것이다. 다른 이점들은 본 기술분야의 당업자에게 자명할 것이다.The present invention provides various advantages over conventional vacuum packaging methods. One of the technical advantages of the present invention is that a vacuum packaging process is involved in the MEMS device fabrication process. Another technical advantage is the elimination of individual die handling and individual MEMS vacuum packaging processes. Another advantage of the present invention is that all MEMS devices on silicon wafers are vacuum packaged at one time during device manufacturing, thereby significantly reducing the cost of vacuum packaging MEMS devices. The reduction in cost results in the development of commercially available MEMS devices. Another advantage of the present invention is that it is protected at an early stage in which the MEMS device is manufactured. Another advantage of the present invention is that it is possible to use conventional integrated circuit handling methods after the MEMS device is vacuum packaged and diced. Another advantage of the present invention is that all MEMS devices can be tested using the test procedures of conventional integrated circuits after vacuum packaging but before dicing. Other advantages will be apparent to those skilled in the art.

적외선 마이크로전기기계 시스템(Microelectromechanical Systems)장치와 다른 관성 MEMS 장치는 최대 성과달성을 위하여 진공 환경을 요구한다. 예를 들면, 적외선 마이크로 볼로미터는 검출기 소자로부터 기판과 패키지 벽으로의 열적 전달을 최소화하기 위해 10 밀리토르(Millitorr) 보다 적은 작동압력을 요구한다. 그러므로, 진공 호환 가능한 물질처리와 장비가 사용되어야 한다. 적외선 장치는 또한 광학적으로 투명한 커버를 요구한다. 패키징 요구조건들은 상업적으로 사용 가능한 MEMS 장치들에 대한 심각한 비용 장벽으로 나타나고 고비용과 고도의 노력을 필요로 한다. MEMS 장치의 패키징 비용은 보통 기본적인 장치 제조공정 비용보다 10에서 100배가 소요된다.Infrared Microelectromechanical Systems and other inertial MEMS devices require a vacuum environment for maximum performance. For example, infrared microbolometers require an operating pressure of less than 10 millitorr to minimize thermal transfer from the detector element to the substrate and package wall. Therefore, vacuum compatible material handling and equipment should be used. Infrared devices also require optically transparent covers. Packaging requirements present a serious cost barrier to commercially available MEMS devices and require high cost and high effort. The cost of packaging a MEMS device is typically 10 to 100 times the cost of a basic device manufacturing process.

높은 패키징 비용의 해결방법은 종래의 완전화된 다이의 개별적인 진공 패키징 과정을 삭제하는 것이다. 본 발명에 따르면, 이것은 웨이퍼 제조 과정으로 패키징 단계를 이동하여 달성되어진다. 리드 웨이퍼는 환형의 솔더(Solder) 또는 다른 실링재료에 의한 실링링과 함께 장치 웨이퍼 상에 정렬 및 올려지고, 각각의 다이 위치에서 봉해진 셀을 형성한다. 리드 부착 공정은 진공 환경에서 완성되며 각각의 MEMS 장치를 진공 셀 내에 위치시킨다. 상호연결은 솔더 실링링에 의해 이루어지며 유전체 층에 의하여 단절된다.The solution to the high packaging cost is to eliminate the individual vacuum packaging process of conventional complete dies. According to the invention, this is accomplished by moving the packaging step into the wafer fabrication process. The lead wafer is aligned and mounted on the device wafer with sealing rings by annular solder or other sealing material and forms a sealed cell at each die position. The lead attach process is completed in a vacuum environment and places each MEMS device in a vacuum cell. The interconnect is made by solder sealing and disconnected by the dielectric layer.

도 1을 참고하면, 실리콘 장치 웨이퍼(Device Wafer)는 일반적으로 10으로 나타내어진다. 실리콘 장치 웨이퍼(10)는 집적회로 장치, MEMS 장치 또는 그와 유사한 장치의 제조에 사용되는 표준 기판이다. 그러나, 임의의 알맞은 기판 물질이 사용될 수 있다. 예를 들어, 집적회로의 판독장치가 내장된 기판 물질은 장치 웨이퍼로서 사용될 수 있다. 다수의 MEMS 장치(12)를 가지는 실리콘 장치 웨이퍼는 일반적으로 종래의 집적회로 제조방법을 사용하여 형성되어진다. 비록 본 발명의 실시예가 MEMS 장치를 위한 진공 패키징 관점에서 논의되고 있지만, 본 방법은 기판 제조상에서 형성되고 진공 패키지내에 포함되는 임의의 집적회로장치 또는 유사한 장치의 진공 패키징에 사용될 수 있다. MEMS 장치(12) 각각은 일반적으로 하나 또는 그 이상의 관련된 본딩 패드(14)를 가지고 있다. 도 1에서, 각각의 MEMS 장치(12)는 2개의 관련 본딩 패드(14)를 갖는다. 비록 본 발명의 실시예는 MEMS 장치(12)의 일측면에 본딩 패드를 갖는 관점에서 논의되었으나, 본딩 패드는 MEMS 장치(12)의 특별한 응용 및 설계에 따라 MEMS 장치(12)의 하나 또는 그 이상의 측면에 존재할 수 있다. 상기와 같이, MEMS 장치(12)는 진공 패키지로부터 이익이 되고 적당한 기판 위에 형성되어진 다른 마이크로 장치 또는 MEMS 장치일 수 있다. 마이크로 장치라는 용어는 집적회로 장치, MEMS 장치, 또는 그와 유사한 장치들을 포함한 장치를 일컫는 것으로 여기서 사용되어진다.Referring to FIG. 1, a silicon device wafer (Device Wafer) is generally represented by 10. The silicon device wafer 10 is a standard substrate used in the manufacture of integrated circuit devices, MEMS devices, or the like. However, any suitable substrate material may be used. For example, a substrate material incorporating a reader of an integrated circuit can be used as the device wafer. Silicon device wafers having multiple MEMS devices 12 are generally formed using conventional integrated circuit fabrication methods. Although embodiments of the present invention are discussed in terms of vacuum packaging for MEMS devices, the method may be used for the vacuum packaging of any integrated circuit device or similar device formed in substrate fabrication and included in a vacuum package. Each MEMS device 12 generally has one or more associated bonding pads 14. In FIG. 1, each MEMS device 12 has two associated bonding pads 14. Although embodiments of the present invention have been discussed in terms of having bonding pads on one side of the MEMS device 12, the bonding pads may be one or more of the MEMS device 12 depending on the particular application and design of the MEMS device 12. May exist on the side. As above, MEMS device 12 may be another micro device or MEMS device that benefits from a vacuum package and is formed on a suitable substrate. The term microdevice is used herein to refer to devices including integrated circuit devices, MEMS devices, or similar devices.

도 2를 참고하면, 장치 웨이퍼(10)는 MEMS 장치(12)와 관련 본딩 패드(14)를 가지고 있다. 장치 웨이퍼(10)상의 각 MEMS 장치(12)에 대한 개별적인 진공 패키지를 생성하기 위해, 각각의 MEMS 장치(12) 주위에 실링링(16)을 배치할 수 있도록 충분한 공간을 확보해 두어야한다. 실링링(16)은 MEMS 장치(12) 주위에 진공 패키지의 경계를 정한다. 비록 본 발명의 실시예에서는 진공 패키지 또는 진공셀 당 하나의 MEMS 장치(12) 또는 마이크로 장치의 관점에서 논하지만, 목적하는 장치의 요구 조건, 기능 및 설계에 따라 하나의 진공셀 내에 하나 또는 그 이상의 마이크로 장치가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 2, device wafer 10 has MEMS device 12 and associated bonding pads 14. In order to create a separate vacuum package for each MEMS device 12 on the device wafer 10, sufficient space must be ensured to place the sealing ring 16 around each MEMS device 12. The sealing ring 16 delimits the vacuum package around the MEMS device 12. Although embodiments of the invention are discussed in terms of one MEMS device 12 or micro device per vacuum package or vacuum cell, one or more in one vacuum cell, depending on the requirements, functionality and design of the desired device. Micro devices may be included.

도 3을 참고하면, 장치 웨이퍼(10)에 대한 구조를 완전히 나타내기 위해 단일 MEMS 장치(12)가 설명된다. 리드(Lead; 18)는 MEMS 장치(12)와 본딩 패드(14)를 연결한다. MEMS 장치 (12)와 본딩 패드(14) 사이에 실링링(16)을 형성하기 위해 공간이 남겨진다. 리드(18)는 실링링(16) 내부에 형성되는 제조 층의 하부에 형성한다. 실링링(16)은 진공 패키지가 형성될 장치 웨이퍼(10)의 영역을 정의하기 때문에, MEMS 장치(12) 주위에 존재하는 진공 실(Seal)에 영향을 미치지 않고 본딩 패드(14)로의 전기적인 연결이 이루어진다.Referring to FIG. 3, a single MEMS device 12 is described to fully represent the structure for the device wafer 10. A lead 18 connects the MEMS device 12 and the bonding pad 14. Space is left to form the sealing ring 16 between the MEMS device 12 and the bonding pads 14. The lead 18 is formed at the bottom of the manufacturing layer formed inside the sealing ring 16. Since the sealing ring 16 defines the area of the device wafer 10 on which the vacuum package is to be formed, the sealing ring 16 is electrically connected to the bonding pad 14 without affecting the vacuum seal present around the MEMS device 12. The connection is made.

도 4를 참고하면, 진공 패키지 내부에 포함될 단일 MEMS 장치(12)의 실시예가 설명된다.Referring to FIG. 4, an embodiment of a single MEMS device 12 to be included inside a vacuum package is described.

장치 웨이퍼(10)는 MEMS 장치(12)의 제조에 앞서 표면 위에 증착 또는 성장되어지는 이산화실리콘 층(20)을 포함한다. MEMS 장치(12)의 일측면 상의 리드(18)는 본딩 패드(14)로의 결합을 가능케 한다. 본 발명의 실시예는 MEMS 장치(12)의 일측면에 리드를 갖는 것으로 기재하였지만, 리드(18)는 MEMS 장치(12)의 하나 또는 그 이상의 측면에 존재하는 것이 가능하다. 실링링을 위한 실링 층을 제조하기 위해서 MEMS 장치(12)와 본딩 패드(14) 사이에 충분한 공간이 제공되어진다.The device wafer 10 includes a silicon dioxide layer 20 that is deposited or grown on the surface prior to fabrication of the MEMS device 12. Leads 18 on one side of MEMS device 12 allow for bonding to bonding pads 14. While embodiments of the present invention have been described as having leads on one side of MEMS device 12, leads 18 may be present on one or more sides of MEMS device 12. As shown in FIG. Sufficient space is provided between the MEMS device 12 and the bonding pad 14 to produce a sealing layer for the sealing ring.

본딩 패드(14)는 부착된 후에 전기적으로 연결관계가 형성되기에 적당한 금속 또는 금속들로 구성될 수 있다. 일 실시예로, 본딩 패드(14)의 첫 층은 티타늄(Titanium), 두 번째 층은 팔라듐(Palladium), 마지막 층은 금(Gold)으로 구성되어진다. 본딩 패드(14)는 리드(18)상에 증착되므로, 본딩 패드(14)를 위한 솔더 기반층(Solder Based Layer)은 필요하지 않을 수 있다. 본딩 패드는 MEMS 장치(12)와 함께 제조되어지고 단지 설명의 완전성을 위해 논의되어진다. 본딩 패드는 진공 패키징 과정의 부분이 아니다.The bonding pad 14 may be composed of a metal or metals suitable for forming an electrical connection after being attached. In one embodiment, the first layer of bonding pad 14 is made of titanium, the second layer is made of palladium, and the last layer is made of gold. Since the bonding pads 14 are deposited on the leads 18, a solder based layer for the bonding pads 14 may not be needed. Bonding pads are manufactured with the MEMS device 12 and discussed only for completeness of the description. Bonding pads are not part of the vacuum packaging process.

비록 이하에서 단일 MEMS 장치(12)를 에워싸는 실링링(16)의 형성에 대해 설명하나, 장치 웨이퍼(10)상의 모든 MEMS 장치(12)는 동시에 형성되는 실링링을 갖는다. 유전체층(Dielectric Layer; 22)은 집적회로 제조기술을 사용한 실링링(16, 도면에는 도시하지 않음)제조의 첫 단계에 형성되어진다. 바람직하게 유전체층(22)은 질화 규소(Silicon Nitride)로 형성되어지나 임의의 적절한 절연체가 사용될 수 있다. 유전체층(22)은 리드(18)에 대한 전기적 절연을 제공한다.Although the formation of a sealing ring 16 surrounding a single MEMS device 12 will now be described, all MEMS devices 12 on the device wafer 10 have a sealing ring that is formed simultaneously. A dielectric layer 22 is formed at the first stage of manufacturing a sealing ring 16 (not shown) using integrated circuit fabrication techniques. Preferably, dielectric layer 22 is formed of silicon nitride, but any suitable insulator may be used. Dielectric layer 22 provides electrical isolation for leads 18.

솔더(solder) 부착층(24)은 실링링(16)을 완성하는데 있어서의 다음 단계로서 유전체층(22)상에 형성된다. 솔더 부착층(24)은 첫 층은 티타늄(Titanium), 중간층은 팔라듐(Palladium), 그리고 세 번째 층은 금(Gold)으로 구성된다. 그러나, 다수의 금속 또는 금속들의 조합이 솔더 부착층(24)의 제조과정에서 사용 가능하다. 솔더 부착층(24)은 본딩 패드(14)와 동시에 증착될 수 있다. 비록 실링링(16)은 열에 의해 활성화되는 솔더를 활용하는 것으로 기술되었으나 인듐(Indium) 압축 실과 같은 압축 실(Compression Seal)이 사용될 수 있다. 압축 실이 사용된다면, 솔더 부착층(24)은 유전체층(22) 위에 형성되지 않는다. 현 시점에서, 장치 웨이퍼(10) 상에 실링링(16)의 제조는 완성되어진다. 장치 웨이퍼(10)상의 모든 MEMS 장치(12)는 열 활성화적인 솔더로 밀봉된 패키지 리드(Lid)를 받을 준비가 되어진 실링링(16)을 가지고 있다.Solder adhesion layer 24 is formed on dielectric layer 22 as the next step in completing sealing ring 16. The solder attachment layer 24 is made of titanium, the middle layer of palladium, and the third layer of gold. However, multiple metals or combinations of metals may be used in the manufacture of the solder adhesion layer 24. The solder adhesion layer 24 may be deposited simultaneously with the bonding pads 14. Although the sealing ring 16 is described as utilizing a thermally activated solder, a compression seal, such as an indium compression seal, may be used. If compression seals are used, solder adhesion layer 24 is not formed over dielectric layer 22. At this point, the manufacture of the sealing ring 16 on the device wafer 10 is complete. Every MEMS device 12 on the device wafer 10 has a sealing ring 16 ready to receive a package lead Lid sealed with a heat activated solder.

도 5는 실리콘 리드(Lid) 웨이퍼(30)를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a silicon lead wafer 30.

비록 바람직한 실시예에서는 리드 웨이퍼(30)의 기판으로 실리콘 웨이퍼를 사용하였지만, 기판으로 적당한 다른 물질도 사용될 수 있다. 리드 웨이퍼(30)는 장치 웨이퍼(10) 상의 실링링(16) 수에 대응하는 복수의 리드 실링링(32)을 포함한다. 장치 웨이퍼(10)와 리드 웨이퍼(30)가 쌍을 이루도록 각각의 리드 실링링(32)은 실링링(16)의 미러(Mirror) 이미지이다. 공동(Cavity; 34)과 본딩 패드 채널(36)은 습식 또는 건식 에칭과 같은 적절한 처리를 사용하여 리드 웨이퍼(30)에서 에칭되어진다. 공동(34) 및 본딩 패드 채널(36)의 에칭과정은 적절한 에칭마스크를 형성하기 위하여 질화 실리콘의 증착 및 질화 실리콘 층의 패터닝(Patterning)을 포함할 수 있다. 이어서 방향 의존적인(Orientation Dependent) 에칭 또는 다른 적절한 처리가 공동(34)과 본딩 패드 채널(36)의 형성을 위해 사용되어진다. 질화 실리콘 층은 실링링(32)이 증착하기 전에 제거될 수 있다. 공동(34)의 각각은 리드 실링링(32)에 의해 에워싸여진다. 공동(34)의 기능은 진공 패키징되는 MEMS 장치(12)를 위한 체적을 증가시킨다. 하기에서 기술되는 바와 같이, 진공 패키징되는 MEMS 장치(12)를 위한 증가된 체적은 진공셀 내에서 보다 높은 진공 레벨을 제공한다. 높은 진공을 요청하지 않는 본 발명의 일부 실시예에서는 공동(34)은 선택적이다. 본딩 패드 채널(36)의 기능은 웨이퍼의 다이싱 전에 장치 테스트를 위해 본딩 패드를 드러내도록 리드 웨이퍼를 열기 위해 다이싱 톱, 에칭 과정 또는 다른 적절한 과정이 나중의 단계에서 사용될 수 있도록 본딩 패드(14)에 대한 명확성(Clearance)을 제공하는 것이다.Although the silicon wafer is used as the substrate of the lead wafer 30 in the preferred embodiment, other materials suitable as the substrate may be used. The lead wafer 30 includes a plurality of lead sealing rings 32 corresponding to the number of sealing rings 16 on the device wafer 10. Each lead sealing ring 32 is a mirror image of the sealing ring 16 such that the device wafer 10 and the lead wafer 30 are paired. Cavity 34 and bonding pad channel 36 are etched in lead wafer 30 using a suitable process, such as a wet or dry etch. Etching the cavity 34 and bonding pad channel 36 may include deposition of silicon nitride and patterning of the silicon nitride layer to form a suitable etch mask. Orientation dependent etching or other suitable treatment is then used to form the cavity 34 and bonding pad channel 36. The silicon nitride layer may be removed before the sealing ring 32 is deposited. Each of the cavities 34 is surrounded by a lead sealing ring 32. The function of the cavity 34 increases the volume for the MEMS device 12 being vacuum packaged. As described below, the increased volume for the vacuum packaged MEMS device 12 provides a higher vacuum level in the vacuum cell. In some embodiments of the present invention that do not require high vacuum, the cavity 34 is optional. The function of the bonding pad channel 36 is that the bonding pad 14 may be used at a later stage, such as a dicing saw, etching process or other suitable process to open the lead wafer to reveal the bonding pad for device testing prior to dicing the wafer. To provide clarity.

도 6은 리드 웨이퍼(30)의 단면의 일부를 나타내는 도면이다. 리드 실링링(32)은 장치 웨이퍼(10)위의 실링링(16)과 함께 쌍을 이루도록 리드 웨이퍼(30)위에 제조되어진다. 에칭 과정 또는 다른 적당한 과정은 리드 웨이퍼(30)의 표면을 에칭하기 위해 사용되며 공동(34)과 본딩 패드 채널(36)을 생성한다. 에칭 과정은 장치 웨이퍼(10) 상의 본딩 패드(14)열 각각에 대응하는 리드 웨이퍼(30)의 본딩 패드 채널(36)과 장치 웨이퍼(30) 상의 MEMS 장치(12) 각각에 대응하는 리드 웨이퍼(30)의 공동(34)을 생성한다.6 is a diagram illustrating a part of a cross section of the lead wafer 30. Lead sealing ring 32 is fabricated on lead wafer 30 to pair with sealing ring 16 on device wafer 10. An etching process or other suitable procedure is used to etch the surface of the lead wafer 30 and creates a cavity 34 and a bonding pad channel 36. The etching process includes a lead wafer corresponding to each of the bonding pad channel 36 of the lead wafer 30 corresponding to each of the rows of bonding pads 14 on the device wafer 10 and the MEMS device 12 on the device wafer 30 ( Create a cavity 34 of 30).

리드 웨이퍼(30)를 패터닝하는 대체 과정은 윈도우(Window) 웨이퍼를 형성하고 이어서 리드 웨이퍼에 결합하는 것을 포함한다. 윈도우 웨이퍼는 웨이퍼 전체에 걸쳐 공동(34)과 본딩 패드 채널(36)을 완전히 에칭하고 에칭되지 않은 리드 웨이퍼(30)에 결합함으로써 형성될 수 있다. 이 과정은 리드 웨이퍼(30)에 결합될 때 본딩 패드 채널(36)과 공동(34)내에 매끄러운 표면을 제공한다.An alternative process of patterning the lead wafer 30 involves forming a window wafer and then bonding to the lead wafer. The window wafer may be formed by fully etching the cavity 34 and bonding pad channel 36 throughout the wafer and bonding to the unetched lead wafer 30. This process provides a smooth surface in the bonding pad channel 36 and cavity 34 when coupled to the lead wafer 30.

리드 웨이퍼(30)를 패터닝하는 다른 대체 과정은 표면 위로 올라와 있는 리드 실링링(32)을 남겨놓고 리드 웨이퍼의 전체면을 에칭하는 것을 포함한다. 리드 실링링(32)을 제외한 리드 웨이퍼(30)의 전체 표면은 소정의 깊이로 에칭된다. 리드 웨이퍼(30)의 완성된 층은 미리 계산되어진 깊이의 에칭되는 리드 실링링(32)을 제외한다.Another alternative process for patterning the lead wafer 30 involves etching the entire surface of the lead wafer, leaving the lead sealing ring 32 raised above the surface. The entire surface of the lead wafer 30 except for the lead sealing ring 32 is etched to a predetermined depth. The finished layer of lead wafer 30 excludes the pre-calculated depth etched lead sealing ring 32.

광 코팅은 MEMS 장치(12)의 최상의 성능을 위해 리드 웨이퍼(30)의 표면에 대해 필요하다. MEMS 장치(12)가 적외선 감지기 또는 다른 광학 장치이면, 무반사 리드 웨이퍼(30)의 외부 표면에 적용된다. 추가로, 리드 웨이퍼(30)의 공동(34)이 무반사 코팅(37)에 의해 코팅될 수 있다.Light coating is required for the surface of the lead wafer 30 for the best performance of the MEMS device 12. If the MEMS device 12 is an infrared detector or other optical device, it is applied to the outer surface of the antireflective lead wafer 30. In addition, the cavities 34 of the lead wafer 30 may be coated by the antireflective coating 37.

공동(34)은 제조가 완성되어 MEMS 장치(12)를 위한 패키지가 생성될 때 MEMS 장치(12) 바로 위의 리드 웨이퍼(30) 영역에 나타난다. 공동(34)은 0.5에서 0.75 밀리미터(Millimeter) 깊이가 될 수 있다. 개별적인 MEMS 장치(12) 상위 영역에 대응하는 리드 웨이퍼(30) 내부에 공동을 에칭하는 것에 의해, 장치 웨이퍼(10)와 리드 웨이퍼(30)의 결합에 의해 생성되는 개별적인 패키지의 내부를 위한 보다 작은 표면 대 체적 비율이 얻어진다. 이러한 작은 표면 대 체적비는 진공 패키징된 MEMS 장치(12) 내부에서 작은 내부 압력을 초래한다. 압력은 단일 체적당 분자수에 비례하므로, 주어진 분자수에 대해 체적을 늘림으로써 압력을 줄이게 된다.The cavity 34 appears in the area of the lead wafer 30 directly above the MEMS device 12 when fabrication is complete to create a package for the MEMS device 12. The cavity 34 can be 0.5 to 0.75 millimeters deep. By etching the cavity inside the lead wafer 30 corresponding to the upper region of the individual MEMS device 12, the smaller for the interior of the individual package created by the combination of the device wafer 10 and the lead wafer 30. The surface to volume ratio is obtained. This small surface to volume ratio results in a small internal pressure inside the vacuum packaged MEMS device 12. Since pressure is proportional to the number of molecules per single volume, the pressure is reduced by increasing the volume for a given number of molecules.

리드 웨이퍼(30)가 형성된 후에 리드 실링링(32)을 형성하기 위해 솔더 부착층(38)이 증착된다. 상술했던 것처럼, 열 활성화적(Heat Activated) 솔더가 사용되지 않는 방법에서는 솔더 부착층(38)은 필요하지 않다. 바람직한 실시예에서, 열 활성화적인 솔더를 사용하므로, 리드 솔더 부착층(38)은 리드 실링링(32) 형성을 위해 증착된다. 리드 솔더 부착층(38)은 솔더에 의해 습식 가능한(Wettable) 표면 및 장치 웨이퍼(10)에 대한 안정된 부착을 제공하는 임의의 금속 합금 또는 금속의 결합으로 구성된다. 바람직하게는, 리드 솔더 부착층(38)은 첫 층은 티타늄(Titanium), 중간층은 팔라듐(Palladium), 바깥층은 금으로 구성한다.After the lead wafer 30 is formed, a solder adhesion layer 38 is deposited to form the lead sealing ring 32. As mentioned above, the solder adhesion layer 38 is not needed in a method where no heat activated solder is used. In a preferred embodiment, since the thermally active solder is used, the lead solder adhesion layer 38 is deposited to form the lead sealing ring 32. The lead solder adhesion layer 38 is composed of any metal alloy or combination of metals that provides a stable attachment to the wettable surface and the device wafer 10 by the solder. Preferably, the lead solder adhesion layer 38 is made of titanium, the middle layer of palladium, and the outer layer of gold.

솔더 층(40)은 리드 솔더 부착층(38) 위에 증착된다. 열 활성화적인 솔더이외의 다른 실링 방법을 사용한다면, 솔더 층(40)은 진공에 강한(Vacuum Tight) 실 을 얻을 수 있는 물질로 교체된다. 다른 실시예에서는, 인듐(Indium) 압착 실이 사용된다. 그러나, 바람직한 실시예에서는, 열 활성화적인 솔더 층(40)이 사용되어진다. 솔더 층(40)은 종래의 집적회로 제조 기술 또는 다른 적당한 증착 과정을 통해 증착되어질 수 있다. 예를 들어, 전기도금되어 리드 솔더 부착층(38) 상에 증착되는 솔더 층(40)을 발생한다. 다른 솔더 부착층(38)의 증착방법은 무전해도금(Electroless Plate)방법을 사용하는 것을 포함한다. 다른 솔더 층(40)을 증착하는 방법은 진공 증착을 사용한다. 또 다른 솔더 층(40)을 증착하는 방법은 리드 솔더 층(38) 상에서 정렬 및 부착되는 기형성되고 기펀치된(Prepunched) 솔더 층을 사용하는 것을 포함한다. 기형성되고 기펀치된 솔더 층을 리드 솔더 부착층(38)에스폿 웰딩(Spot Welding)하는 것을 포함하여 임의의 적절한 부착 방법이 사용될 수 있다. 또 다른 솔더 층(40)을 증착하는 방법에 있어서, 솔더 볼(Solder Ball) 방법이 솔더 층(40)을 증착하기 위해 사용될 수 있다. 솔더 볼 방법은 솔더가 증착되어야 하는 다수의 분리된 구멍을 갖는 템플릿(Template)을 생성하는 것을 포함한다. 구멍 내부에 솔더를 구비한 템플릿은 정렬되어 리드 웨이퍼(30)상에 위치된다. 솔더 볼은 템플릿으로부터 해제되어 리드 솔더 부착층(38)에 부착된다. 리드 웨이퍼(30)가 적절한 레벨까지 가열된 때, 솔더 볼은 용해되고 연속적인 솔더 층(30)을 형성한다. 솔더 층(40)은 인듐(Indium) 압축 실, 인듐 솔더, 금속 솔더, 금속 합금 솔더, 또는 솔더 볼과 같은 적절한 물질로 구성되어질 수 있다. 비록 바람직한 실시예에서 리드 솔더 부착층(38)상에 솔더 층(40)을 증착하지만, 솔더 층(40)은 장치 웨이퍼(10)상의 솔더 부착층(24)상에 증착되는 것 또한 가능하다.Solder layer 40 is deposited over lead solder adhesion layer 38. If a sealing method other than thermally active solder is used, the solder layer 40 is replaced with a material capable of obtaining a vacuum tight seal. In another embodiment, Indium crimping seals are used. However, in the preferred embodiment, a thermally active solder layer 40 is used. Solder layer 40 may be deposited through conventional integrated circuit fabrication techniques or other suitable deposition process. For example, it generates a solder layer 40 that is electroplated and deposited onto the lead solder adhesion layer 38. Another method for depositing the solder adhesion layer 38 includes using an electroless plate method. Another method of depositing the solder layer 40 uses vacuum deposition. The method of depositing another solder layer 40 includes using a preformed and prepunched solder layer that is aligned and attached on the lead solder layer 38. Any suitable deposition method may be used, including spot welding the preformed and punched solder layer to the lead solder adhesion layer 38. In another method of depositing the solder layer 40, a solder ball method may be used to deposit the solder layer 40. The solder ball method involves creating a template having a plurality of discrete holes to which solder must be deposited. The template with solder inside the hole is aligned and placed on the lead wafer 30. Solder balls are released from the template and attached to the lead solder adhesion layer 38. When the lead wafer 30 is heated to an appropriate level, the solder balls melt and form a continuous solder layer 30. Solder layer 40 may be comprised of a suitable material, such as indium compression seal, indium solder, metal solder, metal alloy solder, or solder balls. Although the solder layer 40 is deposited on the lead solder adhesion layer 38 in the preferred embodiment, it is also possible for the solder layer 40 to be deposited on the solder adhesion layer 24 on the device wafer 10.

도 7은 진공 퍼니스(도면에 표시하지 않음) 안에 배치되기 전에 최종적으로 조합하기 위하여 준비된 리드 웨이퍼(30)와 장치 웨이퍼(10)를 포함하는 결합체(Assembly; 50)를 나타내는 도면이다. 진공 퍼니스로의 배치를 위한 결합체(50)를 준비하기 위해 리드 웨이퍼(30)는 솔더 층(40)이 위를 바라보도록 하여 결합체 홀더(도면에 표시하지 않음)내에 위치한다. 장치 웨이퍼(10)는 실링링(16)이 대응하는 리드 실링링(32) 위에 정렬되도록 리드 웨이퍼(30)위에 정렬된다. 솔더 층(40)이 장치 웨이퍼(10) 위의 솔더 부착층(24) 위에 증착된다면, 장치 웨이퍼는 솔더 층(40)이 위를 바라보도록 하여 결합체 홀더 내에 위치되고, 리드 웨이퍼(30)는 장치 웨이퍼(10) 위쪽에 정렬된다. 리드 웨이퍼(30)와 장치 웨이퍼(10)는 모든 표면의 가스가 방출될 수 있도록 간격을 갖고 얼라인먼트(Alignment)에 의해 고정된다. 간격은 2 밀리미터(Millimeters)이다. 그러므로 결합체(50)는 가스 방출을 가능케하는 간격으로 결합체 홀더에 정렬되는 장치 웨이퍼(10)와 리드 웨이퍼(30)를 포함한다. 상기 간격은 각 진공셀의 보다 완전한 배출을 지원하고, 그럼으로써 진공 패키징된 MEMS 장치(12)에서 고도의 진공 레벨을 제공한다.FIG. 7 shows an assembly 50 comprising a lead wafer 30 and an apparatus wafer 10 ready for final assembly before being placed in a vacuum furnace (not shown in the figure). To prepare the assembly 50 for placement into the vacuum furnace, the lead wafer 30 is placed in the assembly holder (not shown) with the solder layer 40 facing up. The device wafer 10 is aligned on the lead wafer 30 such that the sealing ring 16 is aligned on the corresponding lead sealing ring 32. If a solder layer 40 is deposited on the solder adhesion layer 24 on the device wafer 10, the device wafer is placed in the bond holder with the solder layer 40 facing up, and the lead wafer 30 is placed on the device. Aligned above the wafer 10. The lead wafer 30 and the device wafer 10 are fixed by alignment at intervals so that gases on all surfaces can be released. The spacing is 2 millimeters. The assembly 50 therefore comprises a device wafer 10 and a lead wafer 30 that are aligned with the assembly holder at intervals that enable gas release. The gap supports more complete discharge of each vacuum cell, thereby providing a high level of vacuum in the vacuum packaged MEMS device 12.

결합체(50)는 진공 퍼니스 내에 위치된다. 진공 퍼니스는 최소 압력 레벨인 대략 2 × 10-7토르(torr)까지 배출된다. 진공 퍼니스는 솔더 층(40)의 녹는점 바로 이하까지 가열된다. 예를 들어, 솔더 층(40)의 녹는점이 280℃라면, 진공 퍼니스는 대략 275℃까지 가열된다. 진공 퍼니스 온도는 솔더 층(40)의 녹는점에 좌우된다. 결합체(50)는 모든 표면의 가스 방출이 이루어지기에 충분한 기간동안 진공 퍼니스 내에 보유되어야 한다. 이 기간은 대략 수 시간일 수 있다. 보유기간은 진공 패키징된 MEMS 장치 내에서 요구되는 최종 진공 압력에 의해서 결정된다.The assembly 50 is located in the vacuum furnace. The vacuum furnace is discharged to a minimum pressure level of approximately 2 x 10 -7 torr. The vacuum furnace is heated up to just below the melting point of the solder layer 40. For example, if the melting point of the solder layer 40 is 280 ° C, the vacuum furnace is heated to approximately 275 ° C. The vacuum furnace temperature depends on the melting point of the solder layer 40. The combination 50 must be retained in the vacuum furnace for a period of time sufficient for gas release of all surfaces. This period can be approximately several hours. The retention period is determined by the final vacuum pressure required in the vacuum packaged MEMS device.

모든 표면의 가스 방출이 완료된 후에, 진공 퍼니스 온도는 솔더 층(40)의 녹는 점까지 상승된다. 솔더 층(40)이 녹을 때, 짧은 시간 동안 솔더의 외부 가스 방출이 허가되고, 장치 웨이퍼(10)는 리드 실링링(32)과 실링링(16) 사이에서 진공 실을 생성하며 리드 웨이퍼(30)와 접촉된다. 그러므로, 장치 웨이퍼(10)위의 모든 MEMS 장치(12)는 현재 진공 패키지 내에서 봉해진다.After gas release of all surfaces is complete, the vacuum furnace temperature is raised to the melting point of the solder layer 40. When the solder layer 40 melts, external gas release of the solder is allowed for a short time, and the device wafer 10 creates a vacuum seal between the lead sealing ring 32 and the sealing ring 16 and the lead wafer 30 ). Therefore, all MEMS devices 12 on the device wafer 10 are currently sealed in a vacuum package.

실링 층(40)이 열 활성적이지 않다면, 적절한 진공 환경을 제공하기 위해 진공 퍼니스 대신에 진공 챔버(Chamber)가 사용될 수 있다. 이 상황에서, 솔더층(40)의 용해는 필요하지 않다. 장치 웨이퍼(10)와 리드 웨이퍼를 밀봉하기 위해 힘의 인가가 필요할 수 있다.If the sealing layer 40 is not thermally active, a vacuum chamber may be used instead of the vacuum furnace to provide a suitable vacuum environment. In this situation, melting of the solder layer 40 is not necessary. Force may be required to seal the device wafer 10 and the lead wafer.

장치 웨이퍼(10)가 리드 웨이퍼(30)와 접촉하는 경우, 불균일한 두께의 솔더 층(40)이 초래된다. 균등하지 않은 솔더 두께는 진공 셀 내에서 진공의 손실을 초래하는 솔더 층(40)내의 갈라진 틈에 의해 진공 패키징된 MEMS 장치(12)의 큰 손실을 가져올 수 있다. 도 8, 도9, 및 도 10은 결합체(50) 위에 모든 MEMS 장치(12)의 솔더 두께를 균일하게 유지하기 위해서 솔더 두께를 제어하는 것을 나타내는 도면이다. 솔더 두께를 균일하게 유지함으로써, 적당한 진공 실과 알맞은 진공이 장치 웨이퍼(10)상의 각각의 진공 패키징된 MEMS 장치(12)를 위해 존재할 것이다.When the device wafer 10 is in contact with the lead wafer 30, a solder layer 40 of non-uniform thickness is caused. Uneven solder thickness can result in large losses of the MEMS device 12 vacuum packaged by cracks in the solder layer 40 resulting in a loss of vacuum in the vacuum cell. 8, 9, and 10 illustrate controlling the solder thickness to keep the solder thickness of all MEMS devices 12 uniform over the assembly 50. By keeping the solder thickness uniform, a suitable vacuum chamber and a suitable vacuum will be present for each vacuum packaged MEMS device 12 on the device wafer 10.

도 8은 각각의 공동(34)을 에워싸는 리드 실링링(32)을 남긴 채 공동(34)과 본딩 패드 채널(36)이 에칭된 후의 리드 웨이퍼(30)를 나타내는 도면이다. 이미 언급한 바와 같이, 공동(34)과 본딩 패드 채널(36), 질화 실리콘(102)이 리드 웨이퍼(30)의 표면상에 증착되고 에치 마스크 형성을 위해 패터닝된다. 방향 의존성 에치 또는 다른 적절한 처리가 도 8의 리드 웨이퍼(30)의 구성을 갖는 공동(34) 및 본딩 패드 채널(36)을 형성하기 위해 사용된다.FIG. 8 shows the lead wafer 30 after the cavity 34 and the bonding pad channel 36 are etched leaving a lead sealing ring 32 surrounding each cavity 34. As already mentioned, the cavities 34, bonding pad channels 36, silicon nitride 102 are deposited on the surface of the lead wafer 30 and patterned for etch mask formation. Direction dependent etch or other suitable processing is used to form the cavities 34 and bonding pad channels 36 having the configuration of the lead wafer 30 of FIG. 8.

도 9는 리드 실링링(32) 위에 형성되어 지는 스페이서(Spacer, 100)를 가지는 리드 웨이퍼(30)를 나타내는 도면이다. 질화 실리콘층(102)은 패터닝되고 스페이서(100)를 정의하는 물질의 작은 아일랜드(Island)를 형성하기 위해 임의의 절절한 에칭 과정을 이용하여 에칭된다. 질화 실리콘층(102)의 작은 아일랜드는 지름이 대략 20 미크론(Microns)이다. 리드 실링링(32) 위에 형성되는 질화실리콘(102) 아일랜드의 수는 모든 리드 실링링(32)상에서 솔더 층(40)의 최소 두께를 보장하도록 결정된다. 리드 웨이퍼(30)는 리드 실링링(32) 위에 스페이서(100)를 형성하기 위해 방향 의존성 에칭 또는 다른 적절한 패터닝 기술을 적용한다. 스페이서(100) 각각의 위에 질화물은 여전히 남아 있을 수 있다. 그러나, 질화 실리콘층은 필요하다면 제거될 수 있다.FIG. 9 shows a lead wafer 30 having spacers 100 formed on the lead sealing ring 32. Silicon nitride layer 102 is patterned and etched using any suitable etching process to form a small island of material defining spacer 100. The small island of silicon nitride layer 102 is approximately 20 microns in diameter. The number of silicon nitride 102 islands formed on the lead sealing ring 32 is determined to ensure the minimum thickness of the solder layer 40 on all the lead sealing rings 32. The lead wafer 30 applies direction dependent etching or other suitable patterning technique to form the spacer 100 over the lead sealing ring 32. Nitride may still remain on each of the spacers 100. However, the silicon nitride layer can be removed if necessary.

도 10은 공동(34), 리드 실링링(32) 및 스페이서(100)를 형성하기 위해 패터닝되고 에칭되어진 후에 리드 웨이퍼(30)의 일부를 나타내는 도면이다. 공동(34)은 리드 웨이퍼(30)상에서 가장 깊이 에칭되어진 영역이다. 공동(34)의 상부와 주위는 리드 실링링(32)이다. 리드 실링링(32) 위에는 스페이서(100)가 위치한다. 스페이서(100)는 리드 웨이퍼(30)와 장치 웨이퍼(10)가 짝을 이룬 후에 리드 실링링(32) 위에 존재할 솔더의 균일한 두께를 보장하기 위해 계획되어진다. 스페이스(100)가 리드 웨이퍼(30) 위에 형성되어진 후에, 리드 실링링(32)은 도 6과 도 7을 참조하여 서술되어진 것처럼 솔더 층(40)과 솔더 부착 층(38)과 함께 준비되어진다. 스페이서(100)는 솔더의 두께를 균등하게 생산하기 위해 리드 실링링(32) 내에 위치된다. 스페이서(100)는 대략 5에서 20 미크론(Microns)높이 정도이다. 리드 실링링(32)의 표면을 에칭하는 것이 아닌 실리콘과 같은 작은 도트(Dot) 물질을 리드 실링링(32)의 표면에 부착하는 것을 포함하여 스페이서(100) 형성을 위한 다른 적절한 과정이 사용될 수 있다. 비록 스페이서(100) 형성 과정을 MEMS 장치(12)의 진공 패키징과 관련하여 논하지만, 스페이서(100)는 하부의 컴포넌트 또는 장치에 상관없이 장치 웨이퍼가 리드 웨이퍼와 쌍을 이루는 임의의 웨이퍼 레벨 패키징 과정에 포함될 수 있다.FIG. 10 shows a portion of lead wafer 30 after it has been patterned and etched to form cavity 34, lead sealing ring 32, and spacer 100. The cavity 34 is the region which is etched most deeply on the lead wafer 30. The upper and circumference of the cavity 34 is the lead sealing ring 32. The spacer 100 is positioned on the lead sealing ring 32. The spacer 100 is designed to ensure a uniform thickness of solder that will be present on the lead sealing ring 32 after the lead wafer 30 and the device wafer 10 are paired. After the space 100 is formed on the lead wafer 30, the lead sealing ring 32 is prepared with the solder layer 40 and the solder adhesion layer 38 as described with reference to FIGS. 6 and 7. . Spacer 100 is positioned in lead sealing ring 32 to evenly produce the thickness of the solder. The spacer 100 is approximately 5 to 20 microns high. Other suitable procedures for forming the spacer 100 may be used, including attaching a small dot material, such as silicon, to the surface of the lead sealing ring 32 rather than etching the surface of the lead sealing ring 32. have. Although the process of forming the spacer 100 is discussed in connection with the vacuum packaging of the MEMS device 12, the spacer 100 may be any wafer level packaging process in which the device wafer is paired with the lead wafer, regardless of the underlying components or devices. Can be included.

가열된 결합체(50)가 냉각될 때, 표면에서의 후속 가스 방출이 존재하며, 이에 의해 진공 패키징된 MEMS 장치(12) 내부에서의 압력 레벨이 상승한다. 진공 패키징된 MEMS 장치(12) 내부에서 표면의 후속 가스 방출을 최소화하기 위해, 결합체(50)는 결합체에 대한 열적 스트레스 에너지를 최소화하면서 표면의 후속 가스 방출을 최소화하는 비율로 냉각된다. 열적 스트레스는 크랙(Cracks)으로 초래되며 그에 의해 진공 패키지의 집적도를 손상시킨다. 결합체(50)의 급속 냉각에 의해 진공 패키징되는 MEMS 장치(12)내에서의 희망하는 진공(최저의) 압력 레벨이 달성된다. 게다가, 상술했던 것처럼, 공동(34)은 진공 패키징된 MEMS 장치(12) 내부에서 표면 대 체적 비율을 감소시켜 압력의 감소를 초래한다. 공동(34)은 패키지 내부에서 진공 패키징된 MEMS 장치(12)를 표면의 후속 가스 방출에 대해 더욱 내성 있도록 만든다. 본 발명에 따르면, 더욱 낮은 압력 레벨이 가능하지만 5 밀리토르(Millitorr) 정도로 낮은 압력 레벨이 달성되었다. 진공 압력을 최소로 하는 것에 의해, 특정 MEMS 장치의 성능은 최대로 되게 된다. 예를 들면, 적외선 마이크로볼로미터(Microbolometers)는 감지기 소자로부터 기판 또는 패키지 벽으로의 열 전달을 최소화하기 위해 10 밀리토르(Millitorr) 미만의 작동압력을 요구한다.When the heated combination 50 is cooled, there is a subsequent outgassing at the surface, thereby raising the pressure level inside the vacuum packaged MEMS device 12. In order to minimize subsequent gas release of the surface within the vacuum packaged MEMS device 12, the binder 50 is cooled at a rate that minimizes subsequent gas release of the surface while minimizing thermal stress energy for the assembly. Thermal stress is caused by cracks, thereby damaging the density of the vacuum package. The desired vacuum (lowest) pressure level in the MEMS device 12 vacuum packaged by rapid cooling of the assembly 50 is achieved. In addition, as discussed above, the cavity 34 reduces the surface to volume ratio inside the vacuum packaged MEMS device 12, resulting in a decrease in pressure. The cavity 34 makes the vacuum packaged MEMS device 12 inside the package more resistant to subsequent gas release of the surface. According to the invention, lower pressure levels are possible but pressure levels as low as 5 millitorr have been achieved. By minimizing the vacuum pressure, the performance of a particular MEMS device is maximized. Infrared microbolometers, for example, require an operating pressure of less than 10 millitorr to minimize heat transfer from the sensor element to the substrate or package wall.

도 11에서, 프로브 채널(Probe Channel, 54)은 본딩 패드 채널(36) 위에 리드 웨이퍼(30)를 제거함으로써 리드 웨이퍼(30)에 형성된다. 프로브 채널(54)이 리드 웨이퍼(30)에 형성되어진 후에, 본딩 패드(14)는 프로브 채널을 통해 접근 가능하다. 진공 패키지 영역(52)은 진공 패키지가 존재하는 리드 웨이퍼(30)와 장치웨이퍼(10) 사이의 영역을 나타낸다. 각각의 진공 패키지 영역(52)내에는 하나 또는 그 이상의 MEMS 장치(12)가 있다. 바람직하게는 프로브 채널(54)은 이미 에칭된 본딩 패드 채널(36)상에서 리드 웨이퍼(30)를 통해 채널을 절단(Sawing)함으로써 형성된다. 또한, 프로브 채널(54)은 에칭 과정 또는 다른 적당한 기술에 의해 형성되어질 수 있다.In FIG. 11, a probe channel 54 is formed in the lead wafer 30 by removing the lead wafer 30 over the bonding pad channel 36. After the probe channel 54 is formed in the lead wafer 30, the bonding pads 14 are accessible through the probe channel. The vacuum package region 52 represents an area between the lead wafer 30 and the device wafer 10 in which the vacuum package is present. Within each vacuum package region 52 is one or more MEMS devices 12. Preferably the probe channel 54 is formed by Sawing the channel through the lead wafer 30 on the bonding pad channel 36 which has already been etched. In addition, the probe channel 54 may be formed by an etching process or other suitable technique.

프로브 채널(54)이 리드 웨이퍼(30) 내에 형성된 후에 본딩 패드(14)가 드러난다. 본딩 패드(14)는 각각의 본딩 패드(14)를 프로빙(Probing)하는 종래의 집적회로 벌크 테스팅(Bulk Testing)과정을 이용하여 장치 웨이퍼(10)상의 진공으로 패키징된 각각의 MEMS 장치(12)를 테스트하는데 사용되어질 수 있다. 본 발명의 중요한 이점은 진공 패키징된 MEMS 장치(12)가 웨이퍼 레벨에서 테스트될 수 있음으로 인해 진공 패키지된 MEMS 장치(12) 각각의 완전한 조작을 검증하기 위한 가격을 최소화할 수 있다는 것이다.The bonding pads 14 are exposed after the probe channels 54 are formed in the lead wafer 30. The bonding pads 14 are each MEMS device 12 packaged under vacuum on the device wafer 10 using a conventional integrated circuit bulk testing process that probes each bonding pad 14. Can be used to test An important advantage of the present invention is that the vacuum packaged MEMS device 12 can be tested at the wafer level, thereby minimizing the cost for verifying complete operation of each of the vacuum packaged MEMS devices 12.

MEMS 장치(12)를 테스트 한 후에, 장치 웨이퍼(10)는 본딩 패드(14)사이의 프로브 채널(54)을 통해 절단함으로써 다이싱된다. 게다가, 다이싱 톱은 모든 진공 패키지 영역(52) 사이를 주행한다. 결합체(50)의 절단은 완성된 집적회로를 갖는 실리콘 웨이퍼를 절단하는 종래의 방법을 이용하여 완성될 수 있다. 웨이퍼 레벨에서 MEMS 장치(12)를 진공 패키징함으로써, 진공 패키지가 미세한 MEMS 장치(12)에 대한 보호를 제공할 수 있으므로 종래의 집적회로 취급 방법이 사용될 수 있다.After testing the MEMS device 12, the device wafer 10 is diced by cutting through the probe channel 54 between the bonding pads 14. In addition, the dicing saw travels between all vacuum package regions 52. Cutting of the assembly 50 can be completed using conventional methods of cutting silicon wafers with completed integrated circuits. By vacuum packaging the MEMS device 12 at the wafer level, conventional integrated circuit handling methods can be used since the vacuum package can provide protection for the fine MEMS device 12.

진공 패키징된 MEMS 장치(12)를 나타내는 완성된 다이는 칩-온-보드(Chip-on-Board)방법 또는 플라스틱 패키지로의 사출 성형에 의해 마운팅될 수 있다. 게다가, 완성된 다이는 다른 컴포넌트와 함께 비진공 패키지 내에 위치될 수 있다.The finished die representing the vacuum packaged MEMS device 12 may be mounted by a chip-on-board method or by injection molding into a plastic package. In addition, the completed die may be located in a non-vacuum package along with other components.

도 12와 도 13은 MEMS 장치(12)를 구비한 장치 웨이퍼가 다른 반도체 장치를 포함하는 리드 웨이퍼와 쌍을 이룰 수 있도록 하는 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)의 제조 후에, CMOS 회로는 대략 400°C 이상의 온도에는 드러낼 수 없다. 이러한 온도의 제한은 다른 집적회로(IC) 장치에서도 적용될 수 있다. MEMS 제조 기술은 400°C를 초과하는 온도에서 자주 사용된다. 그러므로, CMOS 장치를 이용하여 웨이퍼 위에 MEMS 장치를 제조할 때, 이용 가능한 MEMS 제조 기술은 많이 제한된다. 이 문제를 위한 한가지 해결책은 CMOS 장치가 400°C 이상의 온도에서 드러나지 않도록 CMOS 장치와 MEMS 장치를 개별적으로 제조하는 것이다. 그리고 MEMS 다이와 CMOS 다이는 패키지 내에 위치되고 전기적으로 연결된다. 이 과정은 값비싼 개별적인 다이 취급을 필요로 한다.12 and 13 illustrate another embodiment of the present invention that allows device wafers with MEMS device 12 to be paired with lead wafers containing other semiconductor devices. After fabrication of Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS), CMOS circuits cannot be exposed to temperatures above approximately 400 ° C. This temperature limit can be applied to other integrated circuit (IC) devices. MEMS manufacturing techniques are frequently used at temperatures in excess of 400 ° C. Therefore, when manufacturing a MEMS device on a wafer using a CMOS device, the available MEMS fabrication techniques are much limited. One solution to this problem is to manufacture the CMOS device and MEMS device separately so that the CMOS device is not exposed to temperatures above 400 ° C. The MEMS die and the CMOS die are then placed in a package and electrically connected. This process requires expensive individual die handling.

본 발명의 대체 실시예에서 MEMS 장치는 장치 웨이퍼 상에서 제조되어지고 CMOS 장치는 리드 웨이퍼 상에서 제조되어진다. 이들 웨이퍼는 다수의 진공 패키징된 MEMS/CMOS 장치를 갖는 웨이퍼를 생산하기 위해 진공으로 함께 봉인된다. 상기 대체 실시예의 한가지 이점은 MEMS 장치가 가공 처리의 제한이 없이 생산될 수 있다는 것이다. 다른 이점은 MEMS 장치 제조 중의 웨이퍼 손실이 완전히 제조된 IC 웨이퍼의 손실로 귀결되지 않는다는 것이다. 상기 대체 실시예가 리드 웨이퍼 상에 형성되는 CMOS 또는 다른 IC 장치를 이용하기 때문에, 상기 대체 실시예는 광학적으로 투명한 리드(lid)를 요구하는 MEMS 장치와 함께 사용하기에 적당하지 않다. 상기 대체 과정으로부터 이익을 얻는 MEMS 장치의 예는 완전하고 동작가능한 장치를 형성하기 위해 CMOS 장치 또는 기타 IC 장치에 연결되는 기계적 MEMS 장치이다. 비록 대체 실시예가 단일의 MEMS 장치(12)와 단일의 CMOS 장기가 함께 진공 패키징되는 것으로 논의될 것이지만, 하나 또는 그 이상의 MEMS 장치(12)와 하나 또는 그 이상의 CMOS 장치가 하나의 진공 패키징된 다이 내부로 병합될 수 있다. 추가로, 웨이퍼 제조 설계는 모든 MEMS 장치가 CMOS 장치와 함께 패키징되는 것을 요하지는 않는다. 예를 들면, 생산되는 다이의 이분의 일은 MEMS만 진공 패키징된 장치이고, 다른 절반은 MEMS/CMOS가 진공 패키징된 장치이다.In an alternative embodiment of the invention, the MEMS device is fabricated on a device wafer and the CMOS device is fabricated on a lead wafer. These wafers are sealed together in a vacuum to produce a wafer with multiple vacuum packaged MEMS / CMOS devices. One advantage of this alternative embodiment is that the MEMS device can be produced without the limitation of processing. Another advantage is that wafer loss during MEMS device fabrication does not result in loss of the fully fabricated IC wafer. Because the alternative embodiment uses a CMOS or other IC device formed on the lead wafer, the alternative embodiment is not suitable for use with MEMS devices that require optically transparent lids. An example of a MEMS device that benefits from the replacement process is a mechanical MEMS device that is connected to a CMOS device or other IC device to form a complete and operable device. Although an alternative embodiment will be discussed in which a single MEMS device 12 and a single CMOS organ are vacuum packaged together, one or more MEMS devices 12 and one or more CMOS devices are inside a single vacuum packaged die. Can be merged into In addition, wafer fabrication design does not require that all MEMS devices be packaged with CMOS devices. For example, half of the die produced is a vacuum packaged device with only MEMS, while the other half is a vacuum packaged device with MEMS / CMOS.

도 12는 MEMS 장치(12)를 가진 장치 웨이퍼(10)의 일부분을 나타내는 도면이다. 전형적인 장치 웨이퍼(10)는 다수의 MEMS 장치(12)를 가지고 있다. 하나 또는 그 이상의 매이팅(Mating) 패드(70)가 리드(72)를 통해 MEMS 장치(12)와 결합한다. 매이팅 패드(70)는 MEMS 장치(12)와 리드 웨이퍼 상의 CMOS 또는 다른 집적회로(IC) 사이의 전기적 연결을 제공하기 위해 사용된다. 매이팅 패드(70)는 본딩 패드(14)에 대해 기술한 바와 같이 솔더 부착층으로 구성되고 실링링(16)에 의해 경계되어지는 영역 내부에 위치하며, 따라서 귀결되는 진공 패키지 내부에 위치한다. 실링링(16)은 상술한 것처럼 리드 웨이퍼(30) 위에 리드 실링링과 쌍을 이루도록 준비되어진다. 그러므로, 실링링(16)은 그 위에 증착 및 형성되는 솔더 부착층을 포함한다. 상기 대체 실시예는 완성된 진공 패키지된 다이에 전기적 연결을 제공하기 위해 MEMS 장치(12)에 결합되는 본딩 패드를 이용하지 않기 때문에, 실링링(16)을 위한 유전체층을 필요로 하지 않는다. 실링링(16)에 의해 경계지어지는 영역은 진공 패키지 내부 영역을 나타낸다. 리드 웨이퍼(30) 위에 형성되는 CMOS 또는 다른 IC 장치를 수용하기 위해 진공 영역 내부에 빈 공간이 남겨진다는 점에 주목하여야 한다.12 shows a portion of a device wafer 10 with a MEMS device 12. A typical device wafer 10 has a number of MEMS devices 12. One or more mating pads 70 couple with the MEMS device 12 via leads 72. The mating pad 70 is used to provide an electrical connection between the MEMS device 12 and the CMOS or other integrated circuit (IC) on the lead wafer. The mating pad 70 is located within an area composed of a solder adhesion layer and bounded by the sealing ring 16 as described for the bonding pad 14, and therefore within the resulting vacuum package. The sealing ring 16 is prepared to be paired with the lead sealing ring on the lead wafer 30 as described above. Therefore, the sealing ring 16 includes a solder adhesion layer deposited and formed thereon. The alternative embodiment does not use a bonding pad coupled to the MEMS device 12 to provide electrical connection to the finished vacuum packaged die, thus eliminating the need for a dielectric layer for the sealing ring 16. The area bounded by the sealing ring 16 represents the area inside the vacuum package. It should be noted that an empty space is left inside the vacuum region to accommodate the CMOS or other IC device formed on the lead wafer 30.

도 13은 CMOS 또는 다른 IC 장치(80)가 형성된 리드 웨이퍼(30) 부분을 나타내는 도면이다. 리드 웨이퍼(30)는 다수의 CMOS 장치를 가지고 있다. 리드 실링링(32)은 상술한 것처럼 리드 솔더 부착층(38)을 형성하기 위한 영역으로 정의한다. 하나 또는 그 이상의 리드 매이팅 패드(82)가 리드 웨이퍼 위에 제조되어진다. 이러한 리드 매이팅 패드(82)는 매이팅 패드 장치(70)의 미러 이미지이고, 장치 웨이퍼(10)와 리드 웨이퍼(30)가 적당히 정렬될 때 매이팅 패드(70)와 리드 매이팅 패드(82)가 접촉하므로써 MEMS 장치(12)와 CMOS 장치(80) 사이의 전기적인 연결을 제공할 수 있도록 한다.FIG. 13 is a view showing a portion of the lead wafer 30 in which the CMOS or other IC device 80 is formed. The lead wafer 30 has a plurality of CMOS devices. The lead sealing ring 32 is defined as an area for forming the lead solder adhesion layer 38 as described above. One or more lead mating pads 82 are fabricated on the lead wafer. The lead mating pad 82 is a mirror image of the mating pad device 70, and the mating pad 70 and the lead mating pad 82 are properly aligned when the device wafer 10 and the lead wafer 30 are properly aligned. ) Can provide electrical connection between MEMS device 12 and CMOS device 80.

리드 매이팅 패드(82)는 리드(84)를 통해 CMOS 장치(80)와 연결되어진다. 본딩 패드(14)를 참고하여 설명된 것처럼, 리드 매이팅 패드(82)는 솔더 부착층으로 구성된다. 리드 웨이퍼(30) 위의 각각의 CMOS 장치(80)를 위해 하나 또는 그 이상의 패키지 본딩 패드(86)는 리드(88)를 통해 CMOS 장치(80)와 연결된다. 리드(88)는 리드 실링링(32) 아래로 진행한다. 실링링(16)를 참고하여 상술했던 것처럼, 리드 실링링(32)은 실링링(16)과 리드 실링링(32)에 의해 형성되는 솔더 실링(seal ring)과 리드(88) 사이에 전기적 절연을 제공하기 위해 이산화 실리콘 층을 가지고 있다. 패키지 본딩 패드(86)는 진공 패키징된 장치를 위해 전기적인연결을 제공한다. 상술한 것처럼, 리드 실링링(32)은 리드 솔더 부착층 위에 증착된 솔더층을 포함한다. 그러나, 솔더 층은 적절히 준비된 실링링(16) 또는 리드 실링링(32) 어느 한쪽에 증착될 수 있다.The lead mating pad 82 is connected to the CMOS device 80 through the lead 84. As described with reference to bonding pad 14, lead mating pad 82 is comprised of a solder adhesion layer. One or more package bonding pads 86 are connected to the CMOS device 80 through the leads 88 for each CMOS device 80 on the lead wafer 30. The lead 88 runs under the lead sealing ring 32. As described above with reference to the sealing ring 16, the lead sealing ring 32 is electrically insulated between the lead sealing 88 and the solder seal formed by the sealing ring 16 and the lead sealing ring 32. It has a silicon dioxide layer to provide it. Package bonding pads 86 provide electrical connections for vacuum packaged devices. As described above, the lead sealing ring 32 includes a solder layer deposited over the lead solder adhesion layer. However, the solder layer may be deposited on either the properly prepared sealing ring 16 or the lead sealing ring 32.

솔더 층은 또한 장치 웨이퍼(10)가 리드 웨이퍼(30)와 쌍을 이룰 때 영구적인 전기적 연결이 이루어질 수 있도록 매이팅 패드(70) 또는 리드 매이팅 패드(82) 어느 한쪽에 증착되어진다. 솔더는 임의의 적절한 금속 또는 금속 합금이다. 표면의 보다 완전한 가스 방출이 발생할 것이므로 고융점을 갖는 솔더에 대해 진공 패키징된 MEMS 장치(12) 내에서 낮은 진공도가 예상된다. 낮은 융점을 갖는 솔더의 경우에는 솔더를 리드 웨이퍼(30)에 적용하고 장치 웨이퍼(10)의 완전한 표면 가스 방출을 얻을 수 있도록 솔더의 융점보다 높은 온도로 장치 웨이퍼(10)를 별도 가열함으로써 진공 패키징된 MEMS 장치(12) 내부의 진공도가 향상된다. 희망하는 리드 웨이퍼(30)의 온도 내성과 완성된 진공 패키징된 MEMS 장치(12) 내의 진공 레벨은 사용되는 솔더의 유형, 퍼니스의 온도, 및 퍼니스의 진공 레벨을 결정한다.A solder layer is also deposited on either the mating pad 70 or the lead mating pad 82 so that a permanent electrical connection can be made when the device wafer 10 is paired with the lead wafer 30. The solder is any suitable metal or metal alloy. As a more complete gas release of the surface will occur, a low degree of vacuum in the vacuum packaged MEMS device 12 is expected for the solder with high melting point. For solders with low melting points, vacuum packaging by applying the solder to the lead wafer 30 and separately heating the device wafer 10 to a temperature above the melting point of the solder to obtain full surface gas emissions of the device wafer 10. The degree of vacuum inside the MEMS device 12 is improved. The temperature resistance of the desired lead wafer 30 and the vacuum level in the completed vacuum packaged MEMS device 12 determine the type of solder used, the temperature of the furnace, and the vacuum level of the furnace.

MEMS 장치(12)가 장치 웨이퍼(10) 위에 제조되어지고 CMOS 장치(80)가 리드 웨이퍼(30) 위에 제조되고 난 후에, 리드 웨이퍼는 결합체 홀더 내에 위치하고 장치 웨이퍼는 리드 웨이퍼 위에 정렬된다. 매이팅(Mating) 과정이 리드 웨이퍼(30) 위의 CMOS 장치(80)에 손상을 가하지 않을 퍼니스 온도를 이용한다면 장치 웨이퍼와 리드 웨이퍼(30) 결합체는 이미 설명한 과정을 사용하여 쌍을 이룰 것이다. 퍼니스의 온도가 리드 웨이퍼(30) 위의 CMOS 장치(80)를 손상시킬 수 있는 퍼니스 온도를 이용한다면 장치 웨이퍼(10)는 개별적으로 가열되어져야 한다. 장치웨이퍼(10)는 리드 웨이퍼와 정렬되고 진공 환경에서 두 개의 웨이퍼를 접촉시킴으로써 진공 패키징된 MEMS 장치(12)를 생산한다. 완성된 결합체가 냉각된 후에, 벌크(bulk) IC 테스팅 과정을 활용하여 진공 패키징된 MEMS 장치(12)를 테스트할 수 있도록 프로브 액세스 채널(Probe Access Channels)이 패키지 본딩 패드 위에서 개방된다(이 경우, 장치 웨이퍼(10)를 통해). 완성된 결합체 위의 모든 다이가 테스트된 후에, 완성된 결합체는 개개의 다이들로 절단된다.After the MEMS device 12 is fabricated on the device wafer 10 and the CMOS device 80 is fabricated on the lead wafer 30, the lead wafer is placed in the binder holder and the device wafer is aligned on the lead wafer. If the mating process uses a furnace temperature that will not damage the CMOS device 80 on the lead wafer 30, the device wafer and lead wafer 30 combination will be paired using the previously described procedure. The device wafer 10 must be heated individually if the temperature of the furnace uses a furnace temperature that can damage the CMOS device 80 on the lead wafer 30. The device wafer 10 is aligned with the lead wafer and produces the vacuum packaged MEMS device 12 by contacting the two wafers in a vacuum environment. After the finished assembly has cooled, the Probe Access Channels are opened over the package bonding pads so that the vacuum packaged MEMS device 12 can be tested utilizing a bulk IC testing process (in this case, Through the device wafer 10). After all the dies on the finished assembly have been tested, the finished assembly is cut into individual dies.

바람직한 실시예처럼, 진공 패키징된 MEMS 장치(12)내에서 높은 진공 레벨이 요구된다면, 장치 웨이퍼(10)의 특정영역은 진공 패키지 결과물의 표면 대 체적 비율을 증가시키는 공동을 제공하기 위해 에칭된다.As with the preferred embodiment, if a high vacuum level is required in the vacuum packaged MEMS device 12, certain areas of the device wafer 10 are etched to provide cavities that increase the surface to volume ratio of the vacuum package result.

도 14는 제조 공정에 있어서, 집적회로 컴포넌트를 진공 패키징하는 것과 관련된 과정을 나타내는 도면이다. 단계 200에서 다수의 MEMS 장치가 장치 웨이퍼(10) 위에 형성된다. 단계 202에서는 유전체층(22)이 각각의 MEMS 장치(12)의 주위와 관련 본딩 패드(14) 사이에 형성된다. 유전체층(22)은 MEMS 장치(12)를 에워싸는 연속적인 링을 형성한다. 또한, MEMS 장치(12)의 구조 내에 있는 본래의(Inherent) 유전체층이 사용될 수 있다. 단계 204에서 실링링이 유전체층(22) 위에 형성된다. 실링링(16)은 열활성적인 솔더를 사용하여 리드 웨이퍼(30)와 함께 장치 웨이퍼(10)를 용이하게 매이팅(Mating)할 수 있도록 리드 솔더 부착층을 포함할 수 있다. 단계 206에서 다수의 리드 실링링(32)이 실링링(16)의 수와 위치에 대응하여 형성된다. 단계 208에서 실링 층이 각각의 리드 실링링(32) 위에 형성된다. 실링 층은 열활성적인 솔더로 구성되어지나, 다른 적당한 실링 물질로 구성되어질 수 있다. 만일 MEMS 장치(12)가 MEMS 장치(12)의 임의의 이동 부분(Moving Portions)을 위한 지지층(Support Layer)을 갖는 경우에, 단계 210으로 진행하기에 앞서 에칭 과정에 의해 지지층이 제거된다.14 illustrates a process involved in vacuum packaging integrated circuit components in a manufacturing process. In step 200 a number of MEMS devices are formed on the device wafer 10. In step 202 a dielectric layer 22 is formed between the periphery of each MEMS device 12 and the associated bonding pads 14. Dielectric layer 22 forms a continuous ring surrounding MEMS device 12. In addition, an inherent dielectric layer within the structure of the MEMS device 12 may be used. In step 204 a sealing ring is formed over the dielectric layer 22. The sealing ring 16 may include a lead solder adhesion layer to facilitate mating of the device wafer 10 with the lead wafer 30 using thermally active solder. In step 206 a plurality of lead sealing rings 32 are formed corresponding to the number and position of the sealing rings 16. In step 208 a sealing layer is formed over each lead sealing ring 32. The sealing layer is composed of a thermally active solder, but may be composed of other suitable sealing materials. If the MEMS device 12 has a support layer for any moving ports of the MEMS device 12, the support layer is removed by an etching process prior to proceeding to step 210.

단계 210에서 장치 웨이퍼(10)는 리드 웨이퍼(30)와 함께 정렬된다. 정렬 후에, 각각의 실링링(16)은 대응하는 리드 실링링(32)과 정렬된다. 단계 212에서 장치 웨이퍼(10)는 진공 상태에서 리드 웨이퍼(30)와 함께 쌍을 이루어 진공 패키징된 다수의 MEMS 장치(12)를 생성한다. 단계 214에서 진공 패키징된 각각의 MEMS 장치(12)는 종래의 집적회로 테스트 과정을 사용하여 테스트된다. 테스트를 용이하게 하기 위해서, 프로브 액세스 채널은 진공 패키징된 MEMS 장치(12)에 결합된 본딩 패드(14) 위에서 개방된다. 단계 216에서 완성된 결합체는 종래의 집적회로를 절단하는 기술을 이용하여 절단된다.In step 210 the device wafer 10 is aligned with the lead wafer 30. After alignment, each sealing ring 16 is aligned with the corresponding lead sealing ring 32. In step 212 the device wafer 10 is paired with the lead wafer 30 in a vacuum to create a plurality of MEMS devices 12 that are vacuum packaged. Each MEMS device 12 vacuum packaged in step 214 is tested using a conventional integrated circuit test procedure. To facilitate testing, the probe access channel is opened over a bonding pad 14 coupled to a vacuum packaged MEMS device 12. The assembly completed in step 216 is cut using a technique for cutting conventional integrated circuits.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

Claims (55)

MEMS 장치를 진공으로 패키징하기 위한 방법으로서,A method for packaging a MEMS device in vacuum, 장치 웨이퍼 위에 복수의 MEMS 장치를 형성하는 단계;Forming a plurality of MEMS devices on the device wafer; 상기 복수의 MEMS 장치의 하나와 상기 MEMS 장치에 선택적으로 결합된 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드 양자를 에워싸는 복수의 제 1 실링링을 형성하는 단계;Forming a plurality of first sealing rings surrounding both one of the plurality of MEMS devices and one or more mating pads selectively coupled to the MEMS devices; 각각이 선택된 MEMS 장치에 CMOS 또는 다른 집적회로 장치의 선택적인 전기적 연결을 가능하게 하기 위해 상기 MEMS 장치에 선택적으로 결합된 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드에 위치적으로 대응하는 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드를 가지는 복수의 CMOS 또는 다른 집적회로 장치를 리드 웨이퍼 상에 형성하는 단계;One or more mating pads that respectively correspond to one or more mating pads selectively coupled to the MEMS device to enable selective electrical connection of the CMOS or other integrated circuit device to the selected MEMS device. Forming a plurality of CMOS or other integrated circuit devices having a lead wafer; 각각이 상기 복수의 CMOS 또는 다른 집적회로 장치의 하나 및 상기 CMOS 또는 다른 집적회로 장치의 상기 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드를 에워싸고, 상기 CMOS 또는 다른 집적회로 장치의 경계 및 상기 CMOS 또는 다른 집적회로 장치에 결합된 하나 또는 그 이상의 본딩 패드 사이에 위치하는 복수의 제 2 실링링을 상기 리드 웨이퍼 상에 형성하는 단계;Each surrounding one of the plurality of CMOS or other integrated circuit devices and the one or more mating pads of the CMOS or other integrated circuit device, the boundaries of the CMOS or other integrated circuit device and the CMOS or other integrated circuit. Forming a plurality of second sealing rings on the lead wafer positioned between one or more bonding pads coupled to the device; 상기 복수개의 제 1 실링링 각각의 위 또는 상기 복수개의 제 2 실링링 각각의 위에 실링층을 형성하는 단계; 및Forming a sealing layer on each of the plurality of first sealing rings or on each of the plurality of second sealing rings; And 상기 복수개의 제 1 실링링 및 제 2 실링링 각각의 내부에 하나 또는 그 이상의 복수개 MEMS 장치 및 하나 또는 그 이상의 CMOS 또는 다른 집적회로 장치를포함하는 진공 패키지를 생성하기 위해 진공 환경에서 상기 장치 웨이퍼 및 상기 리드 웨이퍼를 쌍을 이루도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The device wafer in a vacuum environment to create a vacuum package including one or more plurality of MEMS devices and one or more CMOS or other integrated circuit devices within each of the plurality of first and second sealing rings; And pairing the lead wafers. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 제 1 실링링을 형성하는 단계는 상기 복수개 MEMS 장치의 하나와 상기 MEMS 장치에 결합된 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드 양자를 에워싸는 유전체층을 먼저 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the forming of the plurality of first sealing rings comprises first forming a dielectric layer surrounding both one of the plurality of MEMS devices and one or more mating pads coupled to the MEMS device. Way. 제 2 항에 있어서, 상기 복수개의 제 1 실링링을 형성하는 단계는 복수의 유전체층 링 각각의 위에 솔더 부착층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.3. The method of claim 2, wherein forming the plurality of first sealing rings comprises forming a solder adhesion layer on each of the plurality of dielectric layer rings. 제 3 항에 있어서, 상기 복수개의 솔더 부착층을 형성하는 단계는,The method of claim 3, wherein the forming of the plurality of solder adhesion layers comprises: 티타늄층을 증착하는 단계;Depositing a titanium layer; 상기 티타늄층 위에 팔라듐층을 증착하는 단계; 및Depositing a palladium layer on the titanium layer; And 상기 팔라듐층 위에 금층을 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Depositing a gold layer over the palladium layer. 제 1 항에 있어서, 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼를 쌍을 이루도록 하는 단계는,The method of claim 1, wherein pairing the device wafer and the lead wafer comprises: 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼 사이에 간격을 둔 채 상기 복수개의제 1 실링링과 상기 복수개의 제 2 실링링을 일렬로 정렬하기 위해 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼를 정렬하는 단계;Aligning the device wafer and the lead wafer to align the plurality of first sealing rings and the plurality of second sealing rings in a line with a gap between the device wafer and the lead wafer; 상기 정렬된 장치 웨이퍼와 리드 웨이퍼를 진공 퍼니스 내에 위치시키는 단계;Positioning the aligned device wafer and lead wafer in a vacuum furnace; 상기 진공 퍼니스 내에 진공을 생성하는 단계; 및Creating a vacuum in the vacuum furnace; And 상기 장치 웨이퍼 및 상기 리드 웨이퍼의 상기 간격을 밀폐함으로써 상기 복수개의 제 1 실링링과 상기 복수개의 제 2 실링링을 접촉하게 하여 하나 또는 그 이상의 복수개 MEMS 장치 및 하나 또는 그 이상의 CMOS 또는 다른 집적회로 장치를포함하는 복수개의 진공 패키지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Sealing the gap between the device wafer and the lead wafer to bring the plurality of first sealing rings and the plurality of second sealing rings into contact with one or more of the plurality of MEMS devices and one or more CMOS or other integrated circuit devices. Generating a plurality of vacuum packages comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼를 쌍을 이루도록 하는 단계는,The method of claim 1, wherein pairing the device wafer and the lead wafer comprises: 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼 사이에 간격을 둔 채 상기 복수개의 제 1 실링링과 상기 복수개의 제 2 실링링을 일렬로 정렬하기 위해 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼를 정렬하는 단계;Aligning the device wafer and the lead wafer to align the plurality of first sealing rings and the plurality of second sealing rings in a line with a gap between the device wafer and the lead wafer; 상기 정렬된 장치 웨이퍼와 리드 웨이퍼를 진공 퍼니스 내에 위치시키는 단계;Positioning the aligned device wafer and lead wafer in a vacuum furnace; 상기 진공 퍼니스 내에 진공을 생성하는 단계;Creating a vacuum in the vacuum furnace; 상기 장치 웨이퍼 및 리드 웨이퍼의 표면의 가스를 방출하기에 충분한 온도로 상기 진공 퍼니스를 가열함으로써 상기 장치 웨이퍼 및 리드 웨이퍼 결합체의 표면 영역의 가스를 방출하는 단계;Releasing gas in the surface region of the device wafer and lead wafer assembly by heating the vacuum furnace to a temperature sufficient to release gas on the surfaces of the device wafer and lead wafer; 상기 장치 웨이퍼 및 상기 리드 웨이퍼의 상기 간격을 밀폐함으로써 상기 복수개의 제 1 실링링과 상기 복수개의 제 2 실링링을 접촉하게 하여 하나 또는 그 이상의 복수개 MEMS 장치 및 하나 또는 그 이상의 CMOS 또는 다른 집적회로 장치를 포함하는 복수개의 진공 패키지를 생성하는 단계; 및Sealing the gap between the device wafer and the lead wafer to bring the plurality of first sealing rings and the plurality of second sealing rings into contact with one or more of the plurality of MEMS devices and one or more CMOS or other integrated circuit devices. Generating a plurality of vacuum packages comprising; And 상기 복수개의 진공 패키지에 대한 열적 스트레스를 최소화하면서 상기 복수개의 진공 패키지 내부에서 표면의 후속 가스의 배출을 최소화하도록 정해진 비율로 상기 완성된 장치 웨이퍼 및 리드 웨이퍼 결합체를 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Cooling the finished device wafer and lead wafer assembly at a predetermined rate to minimize the release of subsequent gases on the surface within the plurality of vacuum packages while minimizing thermal stress on the plurality of vacuum packages. How to. 제 1항에 있어서, 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼를 쌍을 이루도록 하는 단계는,The method of claim 1, wherein pairing the device wafer and the lead wafer comprises: 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼 사이에 간격을 둔 채 상기 복수개의 제 1 실링링과 상기 복수개의 제 2 실링링을 일렬로 정렬하기 위해 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼를 정렬하는 단계;Aligning the device wafer and the lead wafer to align the plurality of first sealing rings and the plurality of second sealing rings in a line with a gap between the device wafer and the lead wafer; 상기 정렬된 장치 웨이퍼와 리드 웨이퍼를 진공 퍼니스 내에 위치시키는 단계;Positioning the aligned device wafer and lead wafer in a vacuum furnace; 상기 진공 퍼니스 내에 진공을 생성하고 가열하는 단계;Creating and heating a vacuum in the vacuum furnace; 상기 장치 웨이퍼 및 상기 리드 웨이퍼의 상기 간격을 밀폐함으로써 상기 복수개의 제 1 실링링과 상기 복수개의 제 2 실링링을 접촉하게 하여 하나 또는 그 이상의 복수개 MEMS 장치 및 하나 또는 그 이상의 CMOS 또는 다른 집적회로 장치를포함하는 복수개의 진공 패키지를 생성하는 단계; 및Sealing the gap between the device wafer and the lead wafer to bring the plurality of first sealing rings and the plurality of second sealing rings into contact with one or more of the plurality of MEMS devices and one or more CMOS or other integrated circuit devices. Generating a plurality of vacuum packages comprising; And 상기 복수개의 진공 패키지에 대한 열적 스트레스를 최소화하면서 상기 복수개의 진공 패키지 내부에서 표면의 후속 가스의 배출을 최소화하도록 정해진 비율로 상기 완성된 장치 웨이퍼 및 리드 웨이퍼 결합체를 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Cooling the finished device wafer and lead wafer assembly at a predetermined rate to minimize the release of subsequent gases on the surface within the plurality of vacuum packages while minimizing thermal stress on the plurality of vacuum packages. How to. 제1 항에 있어서, 상기 실링층을 형성하는 단계는 상기 각각의 제 2 실링링 위에 인듐 압착 실을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein forming the sealing layer comprises forming an indium crimp seal over each of the second sealing rings. MEMS 장치를 진공으로 패키징하기 위한 방법으로서,A method for packaging a MEMS device in vacuum, 장치 웨이퍼 위에 복수의 MEMS 장치를 형성하는 단계;Forming a plurality of MEMS devices on the device wafer; 상기 복수의 MEMS 장치의 하나와 상기 MEMS 장치에 선택적으로 결합된 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드 양자를 에워싸는 복수의 제 1 실링링을 형성하는 단계;Forming a plurality of first sealing rings surrounding both one of the plurality of MEMS devices and one or more mating pads selectively coupled to the MEMS devices; 각각이 선택된 MEMS 장치에 집적회로 장치의 선택적인 전기적 연결을 가능하게 하기 위해 상기 MEMS 장치에 선택적으로 결합된 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드에 위치적으로 대응하는 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드를 가지는 복수의 집적회로 장치를 리드 웨이퍼 상에 형성하는 단계;A plurality having one or more mating pads each corresponding to a location of one or more mating pads selectively coupled to the MEMS device to enable selective electrical connection of the integrated circuit device to the selected MEMS device; Forming an integrated circuit device on a lead wafer; 각각이 상기 복수의 CMOS 또는 다른 집적회로 장치의 하나 및 집적회로 장치의 상기 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드를 에워싸고, 상기 집적회로 장치의 경계 및 상기 다른 집적회로 장치에 결합된 하나 또는 그 이상의 본딩 패드 사이에 위치하는 복수의 제 2 실링링을 상기 리드 웨이퍼 상에 형성하는 단계;One or more bonding each surrounding one of the plurality of CMOS or other integrated circuit devices and the one or more mating pads of an integrated circuit device, the boundaries of the integrated circuit device and the other integrated circuit devices; Forming a plurality of second sealing rings between the pads on the lead wafer; 상기 복수개의 제 1 실링링 각각의 위 또는 상기 복수개의 제 2 실링링 각각의 위에 실링층을 형성하는 단계; 및Forming a sealing layer on each of the plurality of first sealing rings or on each of the plurality of second sealing rings; And 상기 복수개의 제 1 실링링 및 제 2 실링링 각각의 내부에 하나 또는 그 이상의 복수개 MEMS 장치 및 하나 또는 그 이상의 CMOS 또는 다른 집적회로 장치를 포함하는 진공 패키지를 생성하기 위해 진공 환경에서 상기 장치 웨이퍼 및 상기 리드 웨이퍼를 쌍을 이루도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The device wafer in a vacuum environment to create a vacuum package including one or more plurality of MEMS devices and one or more CMOS or other integrated circuit devices within each of the plurality of first and second sealing rings; And pairing the lead wafers. 제 9 항에 있어서, 상기 장치 웨이퍼와 리드 웨이퍼를 쌍을 이루도록 하기 전에 상기 솔더층을 가열하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9, further comprising heating the solder layer prior to pairing the device wafer and lead wafer. 제 9 항에 있어서, 상기 솔더층을 증착하는 단계는 상기 복수의 제 1 실링링 또는 상기 복수의 제 2 실링링 중 어느 하나와 정렬시켜 미리 형성되는 솔더 패턴을 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9, wherein depositing the solder layer comprises aligning any one of the plurality of first sealing rings or the plurality of second sealing rings to position a preformed solder pattern. How to. 제 9 항에 있어서, 상기 솔더층을 증착하는 단계는 솔더층을 증착하기 위해 웨이퍼를 전기도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9, wherein depositing the solder layer comprises electroplating a wafer to deposit the solder layer. 제 9 항에 있어서, 상기 솔더층을 증착하는 단계는 솔더층의 진공 증착을 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9, wherein depositing the solder layer comprises vacuum deposition of a solder layer. 제 9 항에 있어서, 상기 솔더층을 증착하는 단계는 무전해도금 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9, wherein depositing the solder layer comprises electroless plating. 제 9 항에 있어서, 상기 복수개의 제 2 실링링을 형성하는 단계는 상기 복수개의 제 1 실링링의 위치와 수에 대응하여 복수개의 솔더 부착층을 리드 웨이퍼 위에 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9, wherein the forming of the plurality of second sealing rings comprises forming a plurality of solder adhesion layers on the lead wafer corresponding to positions and numbers of the plurality of first sealing rings. How to. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 실링링 내부의 상기 리드 웨이퍼 내측 표면을 무반사 코팅하는 단계; 및Anti-reflective coating of the inner surface of the lead wafer inside the second sealing ring; And 상기 리드 웨이퍼의 외측 표면을 무반사 코팅하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And antireflectively coating the outer surface of the lead wafer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수개의 제 2 실링링 위에 하나 또는 그 이상의 스페이서를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And forming one or more spacers over said plurality of second sealing rings. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리드 웨이퍼 위의 본딩 패드의 위치에 대응하도록 장치 웨이퍼 내에 하나 또는 그 이상의 본딩 패드 채널을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And forming one or more bonding pad channels in the device wafer to correspond with the position of the bonding pads on the lead wafer. MEMS 장치를 진공으로 패키징하기 위한 방법으로서,A method for packaging a MEMS device in vacuum, 장치 웨이퍼 위에 복수의 MEMS 장치를 형성하는 단계;Forming a plurality of MEMS devices on the device wafer; 상기 복수의 MEMS 장치의 하나와 상기 MEMS 장치에 선택적으로 결합된 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드 양자를 에워싸는 복수의 제 1 실링링을 형성하는 단계;Forming a plurality of first sealing rings surrounding both one of the plurality of MEMS devices and one or more mating pads selectively coupled to the MEMS devices; 각각이 선택된 MEMS 장치에 CMOS 또는 다른 집적회로 장치의 선택적인 전기적 연결을 가능하게 하기 위해 상기 MEMS 장치에 선택적으로 결합된 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드에 위치적으로 대응하는 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드를 가지는 복수의 CMOS 또는 다른 집적회로 장치를 리드 웨이퍼 상에 형성하는 단계;One or more mating pads that respectively correspond to one or more mating pads selectively coupled to the MEMS device to enable selective electrical connection of the CMOS or other integrated circuit device to the selected MEMS device. Forming a plurality of CMOS or other integrated circuit devices having a lead wafer; 각각이 상기 복수의 CMOS 또는 다른 집적회로 장치의 하나 및 상기 CMOS 또는 다른 집적회로 장치의 상기 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드를 에워싸고, 상기 CMOS 또는 다른 집적회로 장치의 경계 및 상기 CMOS 또는 다른 집적회로 장치에 결합된 하나 또는 그 이상의 본딩 패드 사이에 위치하는 복수의 제 2 실링링을 상기 리드 웨이퍼 상에 형성하는 단계;Each surrounding one of the plurality of CMOS or other integrated circuit devices and the one or more mating pads of the CMOS or other integrated circuit device, the boundaries of the CMOS or other integrated circuit device and the CMOS or other integrated circuit. Forming a plurality of second sealing rings on the lead wafer positioned between one or more bonding pads coupled to the device; 상기 복수개의 제 1 실링링 각각의 위 또는 상기 복수개의 제 2 실링링 각각의 위에 실링층을 형성하는 단계;Forming a sealing layer on each of the plurality of first sealing rings or on each of the plurality of second sealing rings; 상기 복수개의 제 1 실링링 및 제 2 실링링 각각의 내부에 하나 또는 그 이상의 복수개 MEMS 장치 및 하나 또는 그 이상의 CMOS 또는 다른 집적회로 장치를 포함하는 진공 패키지를 생성하기 위해 진공 환경에서 상기 장치 웨이퍼 및 상기 리드 웨이퍼를 쌍을 이루도록 하는 단계The device wafer in a vacuum environment to create a vacuum package including one or more plurality of MEMS devices and one or more CMOS or other integrated circuit devices within each of the plurality of first and second sealing rings; Pairing the lead wafers 복수의 진공 패키지의 생성에 이어 상기 리드 웨이퍼 내에 상기 복수의 진공 패키징된 집적회로 장치의 테스트를 위한 본딩 패드로의 접속을 제공하기 위한 복수의 프로브 채널을 개방하는 단계;Opening a plurality of probe channels to provide a connection to a bonding pad for testing of the plurality of vacuum packaged integrated circuit devices in the lead wafer following generation of a plurality of vacuum packages; 상기 각각의 집적회로 장치에 결합된 상기 본딩 패드를 프로빙함으로써 상기 복수개의 진공 패키징된 집적회로 장치 각각을 테스트하는 단계; 및Testing each of the plurality of vacuum packaged integrated circuit devices by probing the bonding pads coupled to the respective integrated circuit devices; And 상기 테스팅 후에 상기 복수개의 진공 패키징된 집적회로를 다이싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Dicing the plurality of vacuum packaged integrated circuits after the testing. 제 19 항에 있어서, 상기 리드 웨이퍼 상에 복수개의 공동을 형성하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 각각의 공동은 상기 복수개의 제 2 실링링의 하나에 의해 내부에서 에워싸지고 상기 CMOS 또는 다른 집적회로 장치 및 상기 복수개의 제 2 실링링 각각의 내부에 포함된 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드를 손상시키지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.20. The method of claim 19, further comprising forming a plurality of cavities on the lead wafer, wherein each cavity is surrounded internally by one of the plurality of second sealing rings and the CMOS or other integrated circuit. And not damage the device and one or more mating pads contained within each of the plurality of second sealing rings. 제 20 항에 있어서, 상기 복수개의 공동을 형성하는 단계는 상기 리드 웨이퍼에 복수개의 피트(pits)를 에칭하는 단계를 포함하고, 각각의 피트는 상기 복수개의 제 2 실링링 중 하나에 의해 에워싸여지고 그에 의해 상기 복수개의 제 2 실링링 중 하나에 의해 에워싸여지는 공동을 남기는 것을 특징으로 하는 방법.21. The method of claim 20, wherein forming the plurality of cavities comprises etching a plurality of pits in the lead wafer, each pit being surrounded by one of the plurality of second sealing rings. And thereby leave a cavity surrounded by one of the plurality of second sealing rings. MEMS 장치와 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치를 포함하는 진공 패키지에 있어서,A vacuum package comprising a MEMS device and one or more integrated circuit devices, 하나 또는 그 이상의 관련 매이팅 패드를 구비하여 장치 웨이퍼 상에 형성되는 MEMS 장치;A MEMS device formed on the device wafer with one or more associated mating pads; 상기 MEMS 장치와 상기 MEMS 장치와 연관되는 상기 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드 경계를 둘러 에워싸며 형성되는 실링링; 및A sealing ring formed surrounding the MEMS device and the one or more mating pad boundaries associated with the MEMS device; And 상기 매이팅 패드와 위치 및 수에 있어 대응하는 하나 또는 그 이상의 리드 매이팅 패드를 구비하며, 하나 또는 그 이상의 본딩 패드를 구비하는, 리드 웨이퍼 상에 형성되는 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치를 구비하고,One or more integrated circuit devices formed on a lead wafer having one or more lead mating pads corresponding in position and number to the mating pad, and having one or more bonding pads; , 상기 실링링은 상기 MEMS 장치 및 상기 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치를 포함하는 진공 패키지를 제공하기 위해 상기 리드 웨이퍼를 상기 장치 웨이퍼에 밀봉하고, 상기 하나 또는 그 이상의 매이팅 패드는 대응하는 상기 하나 또는 그 이상의 리드 매이팅 패드에 결합되며, 상기 본딩 패드는 상기 실링링의 외주면을 통과하는 것을 특징으로 하는 패키지.The sealing ring seals the lead wafer to the device wafer to provide a vacuum package including the MEMS device and the one or more integrated circuit devices, wherein the one or more mating pads correspond to the corresponding one or more. And a bonding pad passing through an outer circumferential surface of the sealing ring. 제 22 항에 있어서, 상기 실링링 위에 형성되는 하나 또는 그 이상의 스페이서를 추가로 포함하는 패키지.23. The package of claim 22 further comprising one or more spacers formed over the sealing ring. 집적회로 장치를 진공으로 패키징하기 위한 방법으로서,A method for packaging an integrated circuit device in vacuum, 장치 웨이퍼 위에 복수의 집적회로 장치를 형성하는 단계;Forming a plurality of integrated circuit devices on the device wafer; 각각이 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치를 에워싸고 상기 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치의 경계 및 상기 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치에 결합되는 하나 또는 그 이상의 본딩 패드 사이에 위치하는 복수개의 제 1 실링링을 형성하는 단계;A plurality of first sealing rings each enclosing one or more integrated circuit devices and located between a boundary of the one or more integrated circuit devices and one or more bonding pads coupled to the one or more integrated circuit devices Forming a; 상기 복수개의 제 1 실링링과 위치 및 수에 있어서 대응하는 복수개의 제 2 실링링을 리드 웨이퍼 상에 형성하는 단계;Forming a plurality of second sealing rings corresponding to the plurality of first sealing rings in position and number on a lead wafer; 상기 복수개의 제 1 실링링 각각 또는 상기 복수개의 제 2 실링링 각각중 어느 하나 위에 실링층을 형성하는 단계;Forming a sealing layer on one of each of the plurality of first sealing rings or each of the plurality of second sealing rings; 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼 사이에 간격을 둔 채 상기 복수개의 제 1 실링링 각각과 상기 복수개의 제 2 실링링 각각을 일렬로 정렬하도록 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼를 정렬하는 단계; 및Aligning the device wafer and the lead wafer to align each of the plurality of first sealing rings and each of the plurality of second sealing rings in a line with a gap between the device wafer and the lead wafer; And 상기 복수개의 제 1 실링링 및 제 2 실링링 각각의 내부에 하나 또는 그 이상의 복수개 집적회로 장치를 포함하는 진공 패키지를 생성하기 위해 진공 환경에서 상기 장치 웨이퍼 및 상기 리드 웨이퍼를 쌍을 이루도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Pairing the device wafer and the lead wafer in a vacuum environment to create a vacuum package including one or more plurality of integrated circuit devices inside each of the plurality of first and second sealing rings. Method comprising a. 제 24 항에 있어서, 상기 리드 웨이퍼 상에 복수개의 공동을 형성하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 각각의 공동은 상기 복수개의 제 2 실링링의 하나에 의해 내부에서 에워싸지는 것을 특징으로 하는 방법.25. The method of claim 24, further comprising forming a plurality of cavities on the lead wafer, wherein each of the cavities is enclosed therein by one of the plurality of second sealing rings. . 제 25 항에 있어서, 상기 복수개의 공동을 형성하는 단계는 상기 리드 웨이퍼에 복수개의 피트(pits)를 에칭하는 단계를 포함하고, 각각의 피트는 상기 복수개의 제 2 실링링 중 하나에 의해 에워싸여지고 그에 의해 상기 복수개의 제 2 실링링 중 하나에 의해 에워싸여지는 공동을 남기는 것을 특징으로 하는 방법.27. The method of claim 25, wherein forming the plurality of cavities comprises etching a plurality of pits in the lead wafer, each pit being surrounded by one of the plurality of second sealing rings. And thereby leave a cavity surrounded by one of the plurality of second sealing rings. 제 25 항에 있어서, 상기 복수개의 공동을 형성하는 단계는,The method of claim 25, wherein forming the plurality of cavities, 윈도우 웨이퍼에서 상기 복수개의 집적회로 장치에 대응하는 복수개의 홀을 형성하는 단계; 및Forming a plurality of holes in the window wafer corresponding to the plurality of integrated circuit devices; And 상기 윈도우 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼를 결합하여 상기 복수개의 집적회로 장치에 대응하는 다수의 공동을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Combining the window wafer and the lead wafer to create a plurality of cavities corresponding to the plurality of integrated circuit devices. 제 24 항에 있어서, 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼를 쌍을 이루도록 하는 단계는,25. The method of claim 24, wherein pairing the device wafer and the lead wafer comprises: 정렬된 상기 장치 웨이퍼와 리드 웨이퍼를 진공 챔버내에 위치시키는 단계;Positioning the aligned device wafer and lead wafer in a vacuum chamber; 상기 진공 챔버내에 진공을 생성하는 단계; 및Creating a vacuum in the vacuum chamber; And 상기 장치 웨이퍼 및 상기 리드 웨이퍼의 상기 간격을 밀폐함으로써 상기 복수개의 제 1 실링링과 상기 복수개의 제 2 실링링을 접촉하게 하여 하나 또는 그 이상의 복수개 집적회로 장치를 포함하는 복수개의 진공 패키지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Sealing the gap between the device wafer and the lead wafer to contact the plurality of first sealing rings and the plurality of second sealing rings to produce a plurality of vacuum packages including one or more plurality of integrated circuit devices. And comprising a step. 제 24 항에 있어서, 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼를 쌍을 이루도록 하는 단계는,25. The method of claim 24, wherein pairing the device wafer and the lead wafer comprises: 정렬된 상기 장치 웨이퍼와 리드 웨이퍼를 진공 퍼니스내에 위치시키는 단계;Positioning the aligned device wafer and lead wafer in a vacuum furnace; 상기 진공 퍼니스 내에 진공을 생성하는 단계;Creating a vacuum in the vacuum furnace; 상기 장치 웨이퍼 및 리드 웨이퍼의 표면의 가스를 방출하기에 충분한 온도로 상기 진공 퍼니스를 가열함으로써 상기 장치 웨이퍼 및 리드 웨이퍼의 표면 영역의 가스를 방출하는 단계;Releasing gas in the surface regions of the device wafer and lead wafer by heating the vacuum furnace to a temperature sufficient to release gas on the surfaces of the device wafer and lead wafer; 상기 장치 웨이퍼 및 상기 리드 웨이퍼의 상기 간격을 밀폐함으로써 상기 복수개의 제 1 실링링과 상기 복수개의 제 2 실링링을 접촉하게 하여 하나 또는 그 이상의 복수개 집적회로 장치를 포함하는 복수개의 진공 패키지를 생성하는 단계; 및Sealing the gap between the device wafer and the lead wafer to contact the plurality of first sealing rings and the plurality of second sealing rings to produce a plurality of vacuum packages including one or more plurality of integrated circuit devices. step; And 상기 복수개의 진공 패키지에 대한 열적 스트레스를 최소화하면서 상기 복수개의 진공 패키지 내부에서 표면의 후속 가스의 배출을 최소화하도록 정해진 비율로 상기 간격의 밀폐 후에 상기 장치 웨이퍼 및 리드 웨이퍼 결합체를 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Cooling the device wafer and lead wafer assembly after closure of the gap at a predetermined rate to minimize the release of subsequent gases on the surface within the plurality of vacuum packages while minimizing thermal stress on the plurality of vacuum packages. Characterized in that the method. 제 24 항에 있어서, 상기 실링층을 형성하는 단계는 상기 각각의 제 2 실링링 위에 인듐 압착 실을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.25. The method of claim 24, wherein forming the sealing layer comprises forming an indium crimp seal over each of the second sealing rings. 제 24 항에 있어서, 상기 복수개의 제 1 실링링을 형성하는 단계는 복수개의 유전체층 링을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유전체층 링은 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치를 에워싸며, 상기 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치의 경계 및 상기 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치에 결합되는 하나 또는 그 이상의 본딩 패드 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.25. The method of claim 24, wherein forming the plurality of first sealing rings comprises forming a plurality of dielectric layer rings, the dielectric layer rings surrounding one or more integrated circuit devices, wherein the one or more integrated circuit devices are formed. And a boundary between an integrated circuit device and one or more bonding pads coupled to the one or more integrated circuit devices. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 제 2 실링링 내부의 상기 리드 웨이퍼 내측 표면을 무반사 코팅하는 단계; 및Anti-reflective coating of the inner surface of the lead wafer inside the second sealing ring; And 상기 리드 웨이퍼의 외측 표면을 무반사 코팅하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And antireflectively coating the outer surface of the lead wafer. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 복수개의 제 2 실링링 위에 하나 또는 그 이상의 스페이서를 형성하는단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And forming one or more spacers over said plurality of second sealing rings. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 장치 웨이퍼 위의 본딩 패드의 위치에 대응하도록 상기 리드 웨이퍼 내에 하나 또는 그 이상의 본딩 패드 채널을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Forming one or more bonding pad channels in the lead wafer to correspond with the position of the bonding pads on the device wafer. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 복수의 진공 패키지의 생성에 이어 상기 리드 웨이퍼 내에 상기 복수의 진공 패키징된 집적회로 장치의 테스트를 위한 본딩 패드로의 접속을 제공하기 위한 복수의 프로브 채널을 개방하는 단계;Opening a plurality of probe channels to provide a connection to a bonding pad for testing of the plurality of vacuum packaged integrated circuit devices in the lead wafer following generation of a plurality of vacuum packages; 상기 각각의 집적회로 장치에 결합된 상기 본딩 패드를 프로빙함으로써 상기 복수개의 진공 패키징된 집적회로 장치 각각을 테스트하는 단계; 및Testing each of the plurality of vacuum packaged integrated circuit devices by probing the bonding pads coupled to the respective integrated circuit devices; And 상기 테스팅 후에 상기 복수개의 진공 패키징된 집적회로를 다이싱하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Dicing the plurality of vacuum packaged integrated circuits after the testing. 집적회로 장치를 진공으로 패키징하기 위한 방법으로서,A method for packaging an integrated circuit device in vacuum, 장치 웨이퍼 위에 복수의 집적회로 장치를 형성하는 단계;Forming a plurality of integrated circuit devices on the device wafer; 각각이 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치를 에워싸고 상기 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치의 경계 및 상기 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치에 결합되는 하나 또는 그 이상의 본딩 패드 사이에 위치하는 복수개의 제 1 실링링을 형성하는 단계;A plurality of first sealing rings each enclosing one or more integrated circuit devices and located between a boundary of the one or more integrated circuit devices and one or more bonding pads coupled to the one or more integrated circuit devices Forming a; 상기 복수개의 제 1 실링링과 위치 및 수에 있어서 대응하는 복수개의 제 2 실링링을 리드 웨이퍼 상에 형성하는 단계;Forming a plurality of second sealing rings corresponding to the plurality of first sealing rings in position and number on a lead wafer; 상기 복수개의 제 1 실링링 각각 또는 상기 복수개의 제 2 실링링 각각중 어느 하나 위에 실링층을 증착하는 단계;Depositing a sealing layer on either one of said plurality of first sealing rings or each of said plurality of second sealing rings; 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼 사이에 간격을 둔 채 상기 복수개의 제 1 실링링 각각과 상기 복수개의 제 2 실링링 각각을 일렬로 정렬하도록 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼를 정렬하는 단계; 및Aligning the device wafer and the lead wafer to align each of the plurality of first sealing rings and each of the plurality of second sealing rings in a line with a gap between the device wafer and the lead wafer; And 상기 복수개의 제 1 실링링 및 제 2 실링링 각각의 내부에 하나 또는 그 이상의 복수개 집적회로 장치를 포함하는 진공 패키지를 생성하기 위해 진공 환경에서 상기 장치 웨이퍼 및 상기 리드 웨이퍼를 쌍을 이루도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Pairing the device wafer and the lead wafer in a vacuum environment to create a vacuum package including one or more plurality of integrated circuit devices inside each of the plurality of first and second sealing rings. Method comprising a. 제 36 항에 있어서, 상기 장치 웨이퍼와 리드 웨이퍼를 쌍을 이루도록 하기 전에 상기 솔더층을 가열하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.37. The method of claim 36, further comprising heating the solder layer prior to pairing the device wafer and lead wafer. 제 36 항에 있어서, 상기 솔더층을 증착하는 단계는 상기 복수의 제 1 실링링 또는 상기 복수의 제 2 실링링 중 어느 하나와 정렬시켜 미리 형성되는 솔더 패턴을 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.37. The method of claim 36, wherein depositing the solder layer comprises aligning any one of the plurality of first sealing rings or the plurality of second sealing rings to position a preformed solder pattern. How to. 제 36 항에 있어서, 상기 솔더층을 증착하는 단계는 솔더층을 증착하기 위해 상기 리드 웨이퍼를 전기도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.37. The method of claim 36, wherein depositing the solder layer comprises electroplating the lead wafer to deposit a solder layer. 제 36 항에 있어서, 상기 솔더층을 증착하는 단계는 솔더층의 진공 증착을 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.37. The method of claim 36, wherein depositing the solder layer comprises vacuum deposition of a solder layer. 제 36 항에 있어서, 상기 솔더층을 증착하는 단계는 무전해도금 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.37. The method of claim 36, wherein depositing the solder layer comprises electroless plating. 집적회로 장치를 진공으로 패키징하기 위한 방법으로서,A method for packaging an integrated circuit device in vacuum, 장치 웨이퍼 위에 복수의 집적회로 장치를 형성하는 단계;Forming a plurality of integrated circuit devices on the device wafer; 각각이 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치를 에워싸고 상기 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치의 경계 및 상기 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치에 결합되는 하나 또는 그 이상의 본딩 패드 사이에 위치하는 복수개의 제 1 실링링을 형성하는 단계;A plurality of first sealing rings each enclosing one or more integrated circuit devices and located between a boundary of the one or more integrated circuit devices and one or more bonding pads coupled to the one or more integrated circuit devices Forming a; 상기 복수개의 제 1 실링링과 위치 및 수에 있어서 대응하는 복수개의 제 2 실링링을 리드 웨이퍼 상에 형성하는 단계;Forming a plurality of second sealing rings corresponding to the plurality of first sealing rings in position and number on a lead wafer; 상기 복수개의 제 1 실링링 각각 또는 상기 복수개의 제 2 실링링 각각중 어느 하나 위에 실링층을 형성하는 단계;Forming a sealing layer on one of each of the plurality of first sealing rings or each of the plurality of second sealing rings; 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼 사이에 간격을 둔 채 상기 복수개의 제 1 실링링 각각과 상기 복수개의 제 2 실링링 각각을 일렬로 정렬하도록 상기 장치 웨이퍼와 상기 리드 웨이퍼를 정렬하는 단계; 및Aligning the device wafer and the lead wafer to align each of the plurality of first sealing rings and each of the plurality of second sealing rings in a line with a gap between the device wafer and the lead wafer; And 하나 또는 그 이상의 복수개 집적회로 장치를 포함하는 복수개의 진공 패키지를 생성하기 위해 진공 환경에서 상기 장치 웨이퍼 및 상기 리드 웨이퍼를 쌍을 이루도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Pairing the device wafer and the lead wafer in a vacuum environment to create a plurality of vacuum packages comprising one or more plurality of integrated circuit devices. 제 42 항에 있어서, 상기 복수개의 제 1 실링링을 형성하는 단계는 상기 복수개의 제 1 실링링 각각의 위에 솔더 부착층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.43. The method of claim 42, wherein forming the plurality of first sealing rings comprises forming a solder adhesion layer on each of the plurality of first sealing rings. 제 43 항에 있어서, 상기 솔더 부착층을 형성하는 단계는,The method of claim 43, wherein the forming of the solder adhesion layer comprises: 티타늄층을 증착하는 단계;Depositing a titanium layer; 상기 티타늄층 위에 팔라듐층을 증착하는 단계; 및Depositing a palladium layer on the titanium layer; And 상기 팔라듐층 위에 금층을 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Depositing a gold layer over the palladium layer. 제 42 항에 있어서, 상기 복수개의 제 2 실링링을 형성하는 단계는 상기 복수개의 제 1 실링링의 위치와 수에 대응하여 복수개의 솔더 부착층을 리드 웨이퍼 위에 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.43. The method of claim 42, wherein the forming of the plurality of second sealing rings comprises forming a plurality of solder adhesion layers on the lead wafer corresponding to positions and numbers of the plurality of first sealing rings. How to. 제 45 항에 있어서,상기 솔더 부착층을 형성하는 단계는,The method of claim 45, wherein the forming of the solder adhesion layer comprises: 티타늄층을 증착하는 단계;Depositing a titanium layer; 상기 티타늄층 위에 팔라듐층을 증착하는 단계; 및Depositing a palladium layer on the titanium layer; And 상기 팔라듐층 위에 금층을 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Depositing a gold layer over the palladium layer. 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치를 포함하는 진공 패키지에 있어서,A vacuum package comprising one or more integrated circuit devices, 하나 또는 그 이상의 관련 본딩 패드를 구비하여 장치 웨이퍼 상에 형성되는 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치;One or more integrated circuit devices formed on the device wafer with one or more associated bonding pads; 상기 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치의 경계 및 상기 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치에 결합되는 하나 또는 그 이상의 본딩 패드 사이에서 상기 장치 웨이퍼 상에 형성되는 실링링; 및A sealing ring formed on the device wafer between a boundary of the one or more integrated circuit devices and one or more bonding pads coupled to the one or more integrated circuit devices; And 상기 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치를 위한 진공셀을 제공하며 상기 실링링에 밀봉되는(sealed) 진공 패키지 리드(lid)를 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지.And a vacuum package lid providing a vacuum cell for the one or more integrated circuit devices and sealed to the sealing ring. 제 47 항에 있어서, 상기 실링링 위에 형성되는 하나 또는 그 이상의 스페이서를 추가로 포함하는 패키지.48. The package of claim 47 further comprising one or more spacers formed over the sealing ring. 제 47 항에 있어서, 상기 진공 패키지 리드는 그 내부에 형성되어 상기 진공셀의 체적을 증가시키며 그에 의해 상기 진공셀 내부의 압력 레벨을 감소시키는 공동을 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지.48. The package of claim 47, wherein the vacuum package lead includes a cavity formed therein to increase the volume of the vacuum cell and thereby reduce the pressure level inside the vacuum cell. 집적회로 장치를 위한 진공 패키지에 있어서,In a vacuum package for an integrated circuit device, 하나 또는 그 이상의 스페이서를 구비하고, 기판 물질 상의 소정 영역에 위치하며, 하나 또는 그 이상의 집적회로 장치를 에워싸는 실링링; 및A sealing ring having one or more spacers, located in a predetermined region on the substrate material, and surrounding one or more integrated circuit devices; And 상기 실링 위의 실링층을 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지.And a sealing layer over said sealing. 제 50 항에 있어서, 상기 실링링으로 지정된 상기 영역 상에 형성되는 유전체층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지.51. The package of Claim 50, further comprising a dielectric layer formed on said region designated by said sealing ring. 제 50 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 스페이서는 질화 실리콘으로 구성된 것을 특징으로 하는 패키지.51. The package of Claim 50, wherein the one or more spacers are comprised of silicon nitride. 제 50 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 스페이서는 상기 기판 물질로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.51. The apparatus of claim 50, wherein the one or more spacers are formed from the substrate material. 제 50 항에 있어서, 상기 실링층은 인듐 압축 실을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.51. The apparatus of claim 50, wherein the sealing layer comprises indium compression seals. 제 50 항에 있어서, 상기 실링층은 솔더층을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.51. The apparatus of claim 50, wherein the sealing layer comprises a solder layer.
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