(57)【要約】【課題】パッケージの薄型化に適したパッケージドマイクロ可動デバイス製造方法とパッケージドマイクロ可動デバイスを提供する。【解決手段】本発明のパッケージドデバイスＰＤは、デバイス層部（デバイスＤ，外壁部７０）と、これに接合されたパッケージング部材８０，９０とを備える。本発明の製造方法では、第１パッケージングウエハに、分離溝によって囲まれた配線領域８１Ａを形成し、分離溝内に絶縁部８２を形成し、デバイスＤを形成するための複数の区画を含むデバイスウエハの第１面側に、第１パッケージングウエハにおける配線領域８１Ａが形成された側を接合し、第１パッケージングウエハにおいて、配線領域８１Ａを通って当該ウエハを貫通する貫通孔を形成し、貫通孔内に導電材料８５を充填し、第２パッケージングウエハをデバイスウエハの第２面側に接合し、配線領域８１Ａが露出するように第１パッケージングウエハを薄肉化する。【選択図】図２
2010069572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部および端子部を有するマイクロ可動デバイスが作り込まれたデバイス層部と、前記端子部に対応する位置に配線領域および当該配線領域を貫通する導電プラグを有して前記デバイス層部に接合された第１パッケージング部材と、前記第１パッケージング部材とは反対の側において前記デバイス層部に接合された第２パッケージング部材とを備える、パッケージドマイクロ可動デバイスを製造するための方法であって、
前記第１パッケージング部材を形成するための複数の第１パッケージング部材形成区画を含む第１パッケージングウエハの各第１パッケージング部材形成区画において、分離溝によって囲まれた配線領域を形成する工程と、
少なくとも前記分離溝内に絶縁部を形成する絶縁部形成工程と、
第１面および当該第１面とは反対の第２面を有し、前記マイクロ可動デバイスを形成するための複数のデバイス形成区画を含むデバイスウエハ、の前記第１面側に、前記第１パッケージングウエハにおける前記配線領域が形成された側を接合する、前記絶縁部形成工程より後に行う第１接合工程と、
前記第１パッケージングウエハの各第１パッケージング部材形成区画において、前記配線領域を通って前記第１パッケージングウエハを貫通する貫通孔を形成する、前記第１接合工程より後に行う貫通孔形成工程と、
前記貫通孔内に導電材料を充填する導電材料充填工程と、
前記第２パッケージング部材を形成するための複数の第２パッケージング部材形成区画を含む第２パッケージングウエハを、前記デバイスウエハの前記第２面側に接合する、第２接合工程と、
前記配線領域が露出するように前記第１パッケージングウエハを薄肉化する、前記第１接合工程より後に行う薄肉化工程と、
前記デバイスウエハ、前記第１パッケージングウエハ、および前記第２パッケージングウエハを含む積層構造体を切断するダイシング工程と、を含む、パッケージドマイクロ可動デバイス製造方法。
【請求項２】
前記導電材料充填工程および前記薄肉化工程より後であって前記ダイシング工程より前に、前記第１パッケージングウエハの表面に絶縁膜を形成し、当該絶縁膜に開口部を形成し、当該開口部にて電極パッドを形成する、請求項１に記載のパッケージドマイクロ可動デバイス製造方法。
【請求項３】
可動部および端子部を有するマイクロ可動デバイスが作り込まれたデバイス層部と、
前記端子部に対応する位置に配線領域および当該配線領域を貫通する導電プラグを有して前記デバイス層部に接合された第１パッケージング部材と、
前記第１パッケージング部材とは反対の側において前記デバイス層部に接合された第２パッケージング部材と、を備えるパッケージドマイクロ可動デバイス。
【請求項４】
前記第１パッケージング部材の表面には、前記配線領域に対応する箇所に開口部を有する絶縁膜が設けられ、当該開口部にて、前記配線領域と電気的に接続する電極パッドが設けられている、請求項３に記載のパッケージドマイクロ可動デバイス。
【請求項５】
前記電極パッドは、前記第１パッケージング部材の面内方向において前記開口部内に収まる、請求項４に記載のパッケージドマイクロ可動デバイス。
【請求項６】
前記第１パッケージジング部材は非配線領域を有し、前記絶縁膜は当該非配線領域に対応する箇所に追加開口部を有し、当該追加開口部にて、前記非配線領域と電気的に接続する追加電極パッドが設けられている、請求項４または５に記載のパッケージドマイクロ可動デバイス。                                                                             
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部を有してパッケージングされた角速度センサや加速度センサなどのマイクロ可動デバイスの製造方法、および、パッケージングされたマイクロ可動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な技術分野において、マイクロマシニング技術により形成される微小構造を有する素子の応用化が図られている。そのような素子には、微小な可動部を有するセンシングデバイス（角速度センサ，加速度センサ等）が含まれる。そのようなセンシングデバイスは、例えば、ビデオカメラやカメラ付き携帯電話の手振れ防止機能、カーナビゲーションシステム、エアバッグ開放タイミングシステム、車やロボット等の姿勢制御システムの用途で、利用される。
【０００３】
微小構造のセンシングデバイスは、例えば、可動部と、固定部と、当該可動部および固定部を連結する連結部と、可動部を駆動するための駆動用電極対と、可動部の動作や変位量を検出するための検出用電極対と、外部接続用の複数の端子部とを備える。このようなセンシングデバイスでは、電極への異物ないしゴミの付着や電極の損傷が、動作性能の悪化の要因となり得る。そのため、電極への異物ないしゴミの付着や電極の損傷を回避すべく、センシングデバイスの製造過程において、ウエハレベルでパッケージングが行われる場合がある。パッケージングに関する技術については、例えば下記の特許文献１〜３に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９６４８４号公報
【特許文献２】特開２００５−１２９８８８号公報
【特許文献３】特開２００５−２５１８９８号公報
【０００５】
パッケージングされたセンシングデバイスとしては、パッケージング部材を貫通し且つセンシングデバイスの外部接続用の複数の端子部と各々が電気的に接続する複数の導電プラグを備えるものがある。このタイプのパッケージドセンシングデバイスでは、これら導電プラグを介してセンシングデバイスは外部と電気的に接続される。しかしながら、このタイプのパッケージドセンシングデバイスを、ウエハレベルパッケージングを実現しつつ製造する場合、充分に薄いパッケージないしパッケージドセンシングデバイスを得にくい。
【０００６】
パッケージング部材を貫通する複数の導電プラグを備えるタイプのパッケージドセンシングデバイスを、ウエハレベルパッケージングを実現しつつ製造するためには、例えば、各々にセンシングデバイスが形成されることとなる複数のデバイス形成区画を含むデバイスウエハと、複数のパッケージング部材へと分離されることとなるパッケージングウエハとが用意され、これらに必要な加工が施されたうえで、パッケージングウエハは、デバイスウエハにおいて各センシングデバイスの端子部が形成された側に接合される。従来の方法では、この接合工程の前において、パッケージングウエハに当該ウエハを貫通する複数の貫通孔が形成され、各貫通孔の内壁に、絶縁膜、拡散防止層、および電気めっき用のシード層が順次形成され、そして、電気めっき法によって貫通孔内に所定の金属材料が充填される（充填された金属材料が導電プラグをなす）。この後、複数の導電プラグの各々と電気的に接続する複数の電極パッドがパッケージングウエハの表面にパターン形成される。このような方法において、複数の貫通孔は、デバイスウエハに形成される多数の端子部のサイズおよび位置に応じてパッケージングウエハに形成される。比較的広面積であるパッケージングウエハは、このような貫通孔が形成されることによって相当程度に脆弱となる。そのため、貫通孔が形成されたパッケージングウエハは、破損しやすく、取り扱いが困難である。そして、上述の従来の方法では、デバイスウエハに接合される前においてパッケージングウエハが容易に破損することのないよう、貫通孔が形成されても所定以上の強度を保持できる程度に分厚いパッケージングウエハを採用する必要がある。
【０００７】
したがって、従来の技術においては、パッケージング部材を貫通し且つセンシングデバイスの外部接続用の複数の端子部と各々が電気的に接続する複数の導電プラグを備えるパッケージドセンシングデバイスを、ウエハレベルパッケージングを実現しつつ製造する場合、充分に薄いパッケージを得にくいのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような事情の下で考え出されたものであって、パッケージの薄型化に適したパッケージドマイクロ可動デバイス製造方法、および、パッケージドマイクロ可動デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面によると、可動部および端子部を有するマイクロ可動デバイスが作り込まれたデバイス層部と、端子部に対応する位置に配線領域および当該配線領域を貫通する導電プラグを有してデバイス層部に接合された第１パッケージング部材と、第１パッケージング部材とは反対の側においてデバイス層部に接合された第２パッケージング部材とを備える、パッケージドマイクロ可動デバイスを製造するための方法が提供される。本方法は、配線領域形成工程と、絶縁部形成工程と、第１接合工程と、貫通孔形成工程と、導電材料充填工程と、第２接合工程と、薄肉化工程と、ダイシング工程とを含む。配線領域形成工程では、第１パッケージング部材を形成するための複数の第１パッケージング部材形成区画を含む第１パッケージングウエハの各第１パッケージング部材形成区画において、分離溝によって囲まれた配線領域を形成する。例えば、第１パッケージングウエハに対し、所定のエッチングマスクを利用して当該ウエハの厚さ方向の途中まで異方性エッチング処理を行うことにより、分離溝およびこれに囲まれた配線領域を、第１パッケージングウエハの各第１パッケージング部材形成区画において形成することができる。絶縁部形成工程では、第１パッケージングウエハにおける少なくとも分離溝内に絶縁部を形成する。第１接合工程は、絶縁部形成工程より後に行う工程であり、この第１接合工程では、第１面および当該第１面とは反対の第２面を有し且つマイクロ可動デバイスを形成するための複数のデバイス形成区画を含むデバイスウエハの第１面側に、第１パッケージングウエハにおける配線領域が形成された側を接合する。貫通孔形成工程は、第１接合工程より後に行う工程であり、この貫通孔形成工程では、第１パッケージングウエハの各第１パッケージング部材形成区画において、配線領域を通って第１パッケージングウエハを貫通する貫通孔を形成する。導電材料充填工程では、第１パッケージングウエハにおける貫通孔内に導電材料を充填する。例えばＬＰ−ＣＶＤ法やＭＯＣＶＤ法により、ポリシリコンなどの導電材料を貫通孔内に充填することができる。第２接合工程では、第２パッケージング部材を形成するための複数の第２パッケージング部材形成区画を含む第２パッケージングウエハを、デバイスウエハの第２面側に接合する。上述の第１接合工程を第２接合工程より前に行ってもよいし、第２接合工程を第１接合工程より前に行ってもよい。第１および第２接合工程をいずれも経ることによって、ウエハレベルでのパッケージングが達成される。薄肉化工程は第１接合工程よりも後に行う工程であり、この薄肉化工程では、例えば第１パッケージングウエハを研磨することによって、配線領域が露出するように第１パッケージングウエハを薄肉化する。ダイシング工程では、デバイスウエハ、第１パッケージングウエハ、および第２パッケージングウエハを含む積層構造体を切断する。ダイシング工程を経ることによって、各マイクロ可動デバイスがパッケージングされた状態にある個片が得られる。この個片ないしパッケージドマイクロ可動デバイスは、配線領域および当該配線領域を貫通する導電プラグを介してマイクロ可動デバイスが外部と電気的に接続され得る構造をとる。
【００１０】
本方法における第１パッケージングウエハは、製造されるパッケージドマイクロ可動デバイスにおける第１パッケージング部材を形成するための複数の区画を含むものであるところ、第１接合工程に供される第１パッケージングウエハの厚さは、第１パッケージング部材の厚さと同じではなく、第１パッケージング部材よりも厚い第１パッケージングウエハが第１接合工程に供される。そして、第１接合工程の後、デバイスウエハに接合して破損しにくくなった状態にある第１パッケージングウエハに対して加工が施されることによって、第１パッケージングウエハは所望の程度に薄肉化される（薄肉化工程）。第１パッケージング部材はこのようにして薄肉化された第１パッケージングウエハに由来する。このように、本方法は、第１パッケージング部材を薄肉化しやすく、従って、製造されるパッケージドマイクロ可動デバイスないしパッケージの薄型化に適している。
【００１１】
また、本方法における第１接合工程に供される第１パッケージングウエハは、上述の従来方法における接合工程に供される貫通孔付きパッケージングウエハよりも、破損しにくく、取り扱いやすい。本方法における第１接合工程に供される第１パッケージングウエハには、ウエハを貫通する貫通孔が形成されていないからである。
【００１２】
加えて、本方法によると、工程数を抑制しやすい。パッケージング部材を貫通する複数の導電プラグを備えるタイプのパッケージドセンシングデバイスを上述の従来方法で製造するには、パッケージング部材に導電プラグを埋め込み形成するために多数の工程を経る必要がある。具体的には、パッケージングウエハに貫通孔を形成した後、各貫通孔の内壁に絶縁膜、拡散防止層、および電気めっき用のシード層を順次形成したうえで、電気めっき法によって貫通孔内に所定の金属材料を充填する必要がある。多数の工程を経る必要のある方法は、製造コストを低減するうえで好ましくない。これに対し、本方法では、第１パッケージング部材を貫通することとなる導電プラグの形成にあたり、拡散防止層を形成することは必ずしも必要ではない。本方法では、導電プラグは第１パッケージング部材における配線領域を貫通するように設けられるので（即ち、導電プラグの周囲には配線領域が存在するので）、導電プラグから金属が拡散するのを抑制するための拡散防止層を導電プラグの周囲に設けることは、必ずしも必要ではない。したがって、本方法によると、工程数を抑制しやすいのである。
【００１３】
以上のように、本発明のパッケージドマイクロ可動デバイス製造方法は、得られるパッケージの薄型化に適するとともに、デバイスウエハに接合される前の第１パッケージングウエハの強度ないし取り扱いやすさを確保するのに適し、且つ、工程数を抑制するのに適する。
【００１４】
本発明の第１の側面において、薄肉化工程は、導電材料充填工程より後に行ってもよいし、或は、貫通孔形成工程より前に行ってもよい。
【００１５】
好ましくは、第２接合工程より後に、第２パッケージングウエハを薄肉化する。このような構成は、製造されるパッケージドマイクロ可動デバイスないしパッケージの薄型化に資する。
【００１６】
好ましい実施の形態においては、第２接合工程は第１接合工程より後に行い、当該第１接合工程より後であって当該第２接合工程より前に、デバイスウエハにおいてマイクロ可動デバイスを形成する。他の好ましい実施の形態においては、第２接合工程は第１接合工程より前に行い、当該第２接合工程より後であって当該第１接合工程より前に、デバイスウエハにおいてマイクロ可動デバイスを形成する。これらの構成によると、第１または第２パッケージングウエハに接合して破損しにくくなった状態にあるデバイスウエハに対して加工を施すことによって、マイクロ可動デバイスを適切に形成することができる。
【００１７】
好ましくは、導電材料充填工程および薄肉化工程より後であってダイシング工程より前に、第１パッケージングウエハの表面に絶縁膜を形成し、当該絶縁膜に開口部を形成し、当該開口部にて電極パッドを形成する。電極パッドは、第１パッケージングウエハの配線領域と電気的に接続するものであってもよいし、第１パッケージングウエハの非配線領域と電気的に接続するものであってもよい。配線領域と電気的に接続する電極パッドは、パッケージドマイクロ可動デバイスにおける外部接続用の電極パッドとして機能する。非配線領域と電気的に接続する電極パッドは、当該非配線領域をグラウンド接続するのに利用することができる。
【００１８】
好ましくは、電極パッドは、第１パッケージングウエハの面内方向において開口部内に収まる。このような構成は、第１パッケージングウエハに対する当該電極パッドの密着性を高めるうえで好適である。
【００１９】
好ましくは、第１接合工程より前に、第１パッケージングウエハの各第１パッケージング部材形成区画において、マイクロ可動デバイスの可動部に相対することとなる凹部を形成する。好ましくは、第２接合工程より前に、第２パッケージングウエハの各第２パッケージング部材形成区画において、マイクロ可動デバイスの可動部に相対することとなる凹部を形成する。これらの構成は、パッケージ内にマイクロ可動デバイスを収容するスペースを確保するうえで好適である。
【００２０】
本発明の第２の側面によるとパッケージドマイクロ可動デバイスが提供される。本パッケージドマイクロ可動デバイスは、可動部および端子部を有するマイクロ可動デバイスが作り込まれたデバイス層部と、端子部に対応する位置に配線領域および当該配線領域を貫通する導電プラグを有してデバイス層部に接合された、第１パッケージング部材と、第１パッケージング部材とは反対の側においてデバイス層部に接合された第２パッケージング部材とを備える。配線領域とは、第１パッケージング部材の母材において周囲から絶縁分離されて配線として機能し得る領域である。このような構成を有するパッケージドマイクロ可動デバイスは、本発明の第１の側面に係る方法によって適切に製造することができる。
【００２１】
本発明の第２の側面において、好ましくは、第１パッケージング部材の表面には、配線領域に対応する箇所に開口部を有する絶縁膜が設けられ、当該開口部にて、配線領域と電気的に接続する電極パッドが設けられている。この場合、好ましくは、電極パッドは、第１パッケージング部材の面内方向において開口部内に収まる。このような構成は、第１パッケージング部材に対する当該電極パッドの密着性を高めるうえで好適である。
【００２２】
好ましくは、第１パッケージジング部材は非配線領域を有し、絶縁膜は当該非配線領域に対応する箇所に追加開口部を有し、当該追加開口部にて、非配線領域と電気的に接続する追加電極パッドが設けられている。この場合、好ましくは、追加電極パッドは、第１パッケージング部材の面内方向において追加開口部内に収まる。このような構成は、第１パッケージング部材に対する当該追加電極パッドの密着性を高めるうえで好適である。
【００２３】
好ましくは、第１パッケージング部材は、マイクロ可動デバイスの可動部に相対する箇所に凹部を有する。好ましくは、第２パッケージング部材は、マイクロ可動デバイスの可動部に相対する箇所に凹部を有する。これらの構成は、パッケージ内にマイクロ可動デバイスを収容するスペースを確保するうえで好適である。
【００２４】
好ましくは、マイクロ可動デバイスは、角速度センサまたは加速度センサ等のセンシングデバイスである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１から図１１は、本発明に係るパッケージドマイクロ可動デバイスの一例たるパッケージドデバイスＰＤを表す。図１はパッケージドデバイスＰＤの一部省略平面図である。図２から図１１は、各々、図１の線II−II、線III−III、線IV−IV、線V−V、線VI−VI、線VII−VII、線VIII−VIII、線IX−IX、線X−X、および線XI−XIに沿った拡大断面図である。
【００２６】
パッケージドデバイスＰＤは、センシングデバイスＤと、外壁部７０と、パッケージング部材８０（図１において省略）と、パッケージング部材９０とを備える。
【００２７】
センシングデバイスＤは、図１に示すように、振動部１０，２０と、駆動電極１１，１２，１３，１４，２１，２２，２３，２４と、モニタ電極１５，１６，２５，２６と、検出電極１７，１８，２７，２８と、カップリングビーム部３０と、アンカー部４０と、連結部５０，６０とを備え、本実施形態では角速度センサとして構成されている。一方、外壁部７０は、センシングデバイスＤを囲む形状を有し、且つ、図２から図１１に示すように、パッケージング部材８０，９０の間に介在する。このようなセンシングデバイスＤおよび外壁部７０は、本発明におけるデバイス層部を構成する。デバイス層部（センシングデバイスＤ，外壁部７０）は、ＭＥＭＳ（micro-electromechanical systems）技術などのバルクマイクロマシニング技術により、所定のシリコンウエハに対して加工を施すことによって作製されたものである。当該シリコンウエハは、不純物のドープにより所定の導電性が付与されている。図１では、デバイス層部においてパッケージング部材８０，９０と接合する箇所について斜線ハッチングを付して表し、且つ、デバイス層部における連結部５０，６０以外でパッケージング部材８０，９０との間にギャップを有する部位について黒ベタで表す。
【００２８】
振動部１０は、複数の電極歯を含む櫛歯電極構造を一部に有し、図１に示すＸ軸方向において振動可能であり且つ図１および図２に示すＹ軸方向においても振動可能な部位である。振動部２０は、複数の電極歯を含む櫛歯電極構造を一部に有し、図１に示すＸ軸方向において振動可能であり且つ図１および図７に示すＹ軸方向においても振動可能な部位である。振動部１０，２０はＸ軸方向に離隔して配されている。Ｘ軸方向とＹ軸方向とは直交する。
【００２９】
駆動電極１１は、アンカー部１１ａと、当該アンカー部１１ａから延出して複数の電極歯を含む櫛歯電極構造部とを有する。アンカー部１１ａは、図３に示すようにパッケージング部材８０，９０間に固定されている。駆動電極１１は固定駆動電極である。駆動電極１２は、複数の電極歯を含む櫛歯電極構造を有し、且つ、連結部５０から延出する。駆動電極１２は可動駆動電極である。これら駆動電極１１，１２は、振動部１０をＸ軸方向において参照振動させるための駆動力（静電引力）を発生させる一の駆動手段を構成する。
【００３０】
駆動電極１３は、アンカー部１３ａと、当該アンカー部１３ａから延出して複数の電極歯を含む櫛歯電極構造部とを有する。アンカー部１３ａは、図４に示すようにパッケージング部材８０，９０間に固定されている。駆動電極１３は固定駆動電極である。駆動電極１４は、複数の電極歯を含む櫛歯電極構造を有し、且つ、連結部５０から延出する。駆動電極１４は可動駆動電極である。これら駆動電極１３，１４は、振動部１０をＸ軸方向において参照振動させるための駆動力（静電引力）を発生させる一の駆動手段を構成する。
【００３１】
モニタ電極１５は、アンカー部１５ａと、当該アンカー部１５ａから延出して複数の電極歯を含む櫛歯電極構造部とを有する。アンカー部１５ａは、図５に示すようにパッケージング部材８０，９０間に固定されている。モニタ電極１５は固定モニタ電極である。モニタ電極１６は、複数の電極歯を含む櫛歯電極構造を有し、且つ、連結部５０から延出する。モニタ電極１６は可動モニタ電極である。これらモニタ電極１５，１６は、振動部１０のＸ軸方向の変位量を静電容量の変化によって検出するための検出手段を構成する。
【００３２】
検出電極１７は、アンカー部１７ａと、当該アンカー部１７ａから延出して複数の電極歯を含む櫛歯電極構造部とを有する。アンカー部１７ａは、図２に示すようにパッケージング部材８０，９０間に固定されている。検出電極１８は、アンカー部１８ａと、当該アンカー部１８ａから延出して複数の電極歯を含む櫛歯電極構造部とを有する。アンカー部１８ａは、パッケージング部材８０，９０間に固定されている。検出電極１７，１８は、振動部１０の櫛歯電極構造部との間の静電容量の変化によって振動部１０のＹ軸方向の変位量を検出するための検出手段を構成する。
【００３３】
駆動電極２１は、アンカー部２１ａと、当該アンカー部２１ａから延出して複数の電極歯を含む櫛歯電極構造部とを有する。アンカー部２１ａは、図８に示すようにパッケージング部材８０，９０間に固定されている。駆動電極２１は固定駆動電極である。駆動電極２２は、複数の電極歯を含む櫛歯電極構造を有し、且つ、連結部６０から延出する。駆動電極２２は可動駆動電極である。これら駆動電極２１，２２は、振動部２０をＸ軸方向において参照振動させるための駆動力を発生させる一の駆動手段を構成する。
【００３４】
駆動電極２３は、アンカー部２３ａと、当該アンカー部２３ａから延出して複数の電極歯を含む櫛歯電極構造部とを有する。アンカー部２３ａは、図９に示すようにパッケージング部材８０，９０間に固定されている。駆動電極２３は固定駆動電極である。駆動電極２４は、複数の電極歯を含む櫛歯電極構造を有し、且つ、連結部６０から延出する。駆動電極２４は可動駆動電極である。これら駆動電極２３，２４は、振動部２０をＸ軸方向において参照振動させるための駆動力を発生させる一の駆動手段を構成する。
【００３５】
モニタ電極２５は、アンカー部２５ａと、当該アンカー部２５ａから延出して複数の電極歯を含む櫛歯電極構造部とを有する。アンカー部２５ａは、図１０に示すようにパッケージング部材８０，９０間に固定されている。モニタ電極２５は固定モニタ電極である。モニタ電極２６は、複数の電極歯を含む櫛歯電極構造を有し、且つ、連結部６０から延出する。モニタ電極２６は可動モニタ電極である。これらモニタ電極２５，２６は、振動部２０のＸ軸方向の変位量を検出するための検出手段を構成する。
【００３６】
検出電極２７は、アンカー部２７ａと、当該アンカー部２７ａから延出して複数の電極歯を含む櫛歯電極構造部とを有する。アンカー部２７ａは、図７に示すようにパッケージング部材８０，９０間に固定されている。検出電極２８は、アンカー部２８ａと、当該アンカー部２８ａから延出して複数の電極歯を含む櫛歯電極構造部とを有する。アンカー部２８ａは、パッケージング部材８０，９０間に固定されている。検出電極２７，２８は、振動部２０の櫛歯電極構造部との間の静電容量の変化によって振動部２０のＹ軸方向の変位量を検出するための検出手段を構成する。
【００３７】
カップリングビーム部３０は、振動部１０，２０のＸ軸方向における参照振動が逆位相となるように当該両振動をカップリングさせるための部位である。
【００３８】
アンカー部４０は、例えば図６および図１１に示すように、パッケージング部材８０，９０の間に固定されている。
【００３９】
連結部５０は、振動部１０と、駆動電極１２，１４と、モニタ電極１６と、カップリングビーム部３０と、所定のアンカー部４０との間を架橋して、振動部１０を支持しつつ、駆動電極１１〜１４にて生ずる駆動力を振動部１０およびカップリングビーム部３０に伝達するための部位である。
【００４０】
連結部６０は、振動部２０と、駆動電極２２，２４と、モニタ電極２６と、カップリングビーム部３０と、所定のアンカー部４０との間を架橋して、振動部２０を支持しつつ、駆動電極２１〜２４にて生ずる駆動力を振動部２０およびカップリングビーム部３０に伝達するための部位である。
【００４１】
上述の振動部１０，２０、駆動電極１２，１４，２２，２４、モニタ電極１６，２６、カップリングビーム部３０、および連結部５０，６０は、センシングデバイスＤにおける可動部を構成する。上述の駆動電極１１，１３，２１，２３、モニタ電極１５，２５、検出電極１７，１８，２７，２８、およびアンカー部４０は、センシングデバイスＤにおける固定部を構成する。また、上述のアンカー部１１ａ，１３ａ，１５ａ，１７ａ，１８ａ，２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａ，２８ａ，４０は、各々、センシングデバイスＤにとっての外部接続用の端子部をなす。
【００４２】
パッケージング部材８０は、図２から図１１に示すように、センシングデバイスＤにおけるアンカー部１１ａ，１３ａ，１５ａ，１７ａ，１８ａ，２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａ，２８ａ，４０および外壁部７０に接合されており、センシングデバイスＤの可動部に対応する箇所に凹部８０ａを有する。また、パッケージング部材８０は、配線領域８１Ａ、非配線領域８１Ｂ、絶縁膜８２，８３，８４、導電プラグ８５、および電極パッド８６Ａ，８６Ｂを有する。このようなパッケージング部材８０は、ＭＥＭＳ技術などのバルクマイクロマシニング技術により、所定のシリコンウエハに対して加工を施すことによって作製されたものである。当該シリコンウエハは、不純物のドープにより所定の導電性が付与されている。
【００４３】
パッケージング部材８０において、配線領域８１Ａは、アンカー部１１ａ，１３ａ，１５ａ，１７ａ，１８ａ，２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａ，２８ａ，４０の各々に対応する位置に設けられており、本実施形態では円柱形状を有する。絶縁膜８２は、配線領域８１Ａを囲む絶縁部であり、配線領域８１Ａと非配線領域８１Ｂとを絶縁分離する。絶縁膜８３は、配線領域８１Ａおよび非配線領域８１ＢとセンシングデバイスＤおよび外壁部７０との間に介在するように設けられている。絶縁膜８４は、パッケージング部材８０において絶縁膜８３とは反対の側に設けられ、配線領域８１Ａに対応する箇所に開口部８４ａを有し、且つ、非配線領域８１Ｂに対応する箇所に開口部８４ｂを有する。導電プラグ８５は、パッケージング部材８０の厚さ方向に配線領域８１Ａおよび絶縁膜８３を貫通し、センシングデバイスＤにおけるアンカー部１１ａ，１３ａ，１５ａ，１７ａ，１８ａ，２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａ，２８ａ，４０の一つに接合している。電極パッド８６Ａは、絶縁膜８４の開口部８４ａにおいて、配線領域８１Ａおよび導電プラグ８５に接合して設けられている。各電極パッド８６Ａは、配線領域８１Ａおよび導電プラグ８５を介して、センシングデバイスＤにおけるアンカー部１１ａ，１３ａ，１５ａ，１７ａ，１８ａ，２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａ，２８ａ，４０の一つと電気的に接続されている。各電極パッド８６Ｂは、絶縁膜８４の開口部８４ｂにおいて、非配線領域８１Ｂに接合して設けられている。電極パッド８６Ａ，８６Ｂは、パッケージドデバイスＰＤにとっての外部接続用の端子部をなす。
【００４４】
パッケージング部材９０は、図２から図１１に示すように、センシングデバイスＤにおけるアンカー部１１ａ，１３ａ，１５ａ，１７ａ，１８ａ，２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａ，２８ａ，４０および外壁部７０に接合されており、センシングデバイスＤの可動部に対応する箇所に凹部９０ａを有する。また、パッケージング部材９０は、センシングデバイスＤと接合する側に絶縁膜９１を有する。このようなパッケージング部材９０は、ＭＥＭＳ技術などのバルクマイクロマシニング技術により、所定のシリコンウエハに対して加工を施すことによって作製されたものである。
【００４５】
これらパッケージング部材８０，９０および上述の外壁部７０により、センシングデバイスＤは封止されている。パッケージドデバイスＰＤの内部は真空封止される。或は、パッケージドデバイスＰＤの内部には、例えば窒素ガスが封入されている。
【００４６】
以上のような構成を有するパッケージドデバイスＰＤは、外部回路と電気的に接続され得る。具体的には、パッケージング部材８０に設けられた各端子部（電極パッド８６Ａ，８６Ｂ）と外部回路の所定の端子部とが、ワイヤボンディングによって電気的に接続され得る。
【００４７】
パッケージドデバイスＰＤないしセンシングデバイスＤの駆動時には、振動部１０，２０は、例えば図１２および図１３に示すように、Ｘ軸方向において逆位相で参照振動される。この参照振動は、例えば、振動部１０，２０および駆動電極１２，１４，２２，２４に対して一定のＢｉａｓ電圧を印加した状態で、駆動電極１１，２３に対して正弦波電圧（駆動電圧）を印加しつつ、当該電圧とは逆の位相（位相差が１８０度）の正弦波電圧（駆動電圧）を駆動電極１３，２１に対して印加することによって、実現することができる。振動部１０，２０および駆動電極１２，１４，２２，２４に対するＢｉａｓ電圧は、アンカー部４０と電気的に接続する電極パッド８６Ａ、アンカー部４０、および連結部５０，６０を介して、印加することができる。駆動電極１１，１３，２１，２３に対する駆動電圧は、各々のアンカー部１１ａ，１３ａ，２１ａ，２３ａと電気的に接続する電極パッド８６Ａおよび各々のアンカー部１１ａ，１３ａ，２１ａ，２３ａを介して、印加することができる。
【００４８】
カップリングビーム部３０は、上述のように、振動部１０，２０のＸ軸方向における参照振動が逆位相となるように当該両振動をカップリングさせるための部位である。仮にカップリングビーム部３０が存在しないとした場合、駆動時において振動部１０，２０を精度よく逆位相で参照振動させることは困難である。振動部１０，２０を含む可動部各部の形成誤差等の影響により、振動部１０，２０の各々の固有振動周波数が実際上は異なるからである。カップリングビーム部３０が連結部５０，６０を介して振動部１０，２０を機械的に連結することによって、振動部１０，２０の参照振動が機械的に関連付けられ、駆動時における振動部１０，２０の参照振動の位相差は理想的な値に近付くこととなる。
【００４９】
また、パッケージドデバイスＰＤないしセンシングデバイスＤの駆動時には、振動部１０，２０が逆位相で参照振動する振動モードにて可動部の共振が維持されるように、モニタ電極１５，１６，２５，２６が機能する。具体的には、図外の回路において、モニタ電極１５，１６間の静電容量の変化によって振動部１０のＸ軸方向の変位量が検出され、その検出結果が駆動電極１１，１３に印加される駆動電圧にフィードバックされて当該駆動電圧（正弦波電圧）の位相や振幅が微調節されるとともに、モニタ電極２５，２６間の静電容量の変化によって振動部２０のＸ軸方向の変位量が検出され、その検出結果が駆動電極２１，２３に印加される駆動電圧にフィードバックされて当該駆動電圧（正弦波電圧）の位相や振幅が微調節される。
【００５０】
このようにして振動部１０，２０を逆位相で参照振動させた状態において、センシングデバイスＤないし振動部１０，２０に例えば図１２に示すＺ軸（Ｘ軸およびＹ軸に直交する）まわりの角速度が作用すると、振動部１０，２０をＹ軸方向において変位させるコリオリ力が周期的に発生する。これにより、例えば図１４に示すように、振動部１０，２０はＹ軸方向において逆位相で振動（コリオリ振動）し、振動部１０と検出電極１７，１８との間の静電容量および振動部２０と検出電極２７，２８との間の静電容量が変化する。この静電容量変化に基づいて、振動部１０，２０の変位量ないし振動振幅が検出され、その検出結果に基づき、センシングデバイスＤないし振動部１０，２０に作用する角速度が図外の回路において導出される。以上のように、本実施形態では、パッケージドデバイスＰＤは角速度センサとして機能することができる。
【００５１】
パッケージドデバイスＰＤは、図２および図７に示すように、パッケージング部材８０の非配線領域８１Ｂと電気的に接続する電極パッド８６Ｂを具備する。そのため、パッケージドデバイスＰＤでは、この電極パッド８６Ｂを介して非配線領域８１Ｂをグラウンド接続することができる。非配線領域８１Ｂをグラウンド接続しておくことにより、上述のような駆動時に、非配線領域８１Ｂの電位が一定に維持されて、一の配線領域８１Ａから他の配線領域８１Ａへの、非配線領域８１Ｂを介しての信号漏れを、防止することが可能となる。
【００５２】
パッケージドデバイスＰＤにおける電極パッド８６Ａについては、図１５（ａ）に示すように設けてもよい。図１５（ａ）に示す電極パッド８６Ａは、パッケージング部材８０の面内方向において絶縁膜８４の開口部８４ａ内に収まるように設けられている。電極パッド８６Ａが絶縁膜８４を介さずに直接的に配線領域８１Ａ（シリコン材料よりなる）に接合する面積割合の大きい図１５（ａ）に示す構成は、パッケージング部材８０表面における電極パッド８６Ａの密着性を高めるうえで好適である。
【００５３】
パッケージドデバイスＰＤにおける電極パッド８６Ｂについては、図１５（ｂ）に示すように設けてもよい。図１５（ｂ）に示す電極パッド８６Ｂは、パッケージング部材８０の面内方向において絶縁膜８４の開口部８４ｂ内に収まるように設けられている。電極パッド８６Ｂが絶縁膜８４を介さずに直接的に非配線領域８１Ｂ（シリコン材料よりなる）に接合する面積割合の大きい図１５（ｂ）に示す構成は、パッケージング部材８０表面における電極パッド８６Ｂの密着性を高めるうえで好適である。
【００５４】
図１６から図２１は、バルクマイクロマシニング技術によってパッケージドデバイスＰＤを製造するための第１の方法を表す。図１６から図２０は、単一のバッケージドデバイスＰＤを形成するための区画に含まれる図２に対応する断面の変化を表したものである。図２１は、複数のデバイス形成区画にわたる部分断面を表す。
【００５５】
本方法においては、まず、図１６（ａ）に示すように、パッケージングウエハＷ１を用意する。パッケージングウエハＷ１は、上述のパッケージング部材８０を形成するための複数の区画を含む。また、パッケージングウエハＷ１は、シリコンウエハであり、不純物をドープすることにより導電性を付与されたシリコン材料よりなる。不純物としては、Ｂなどのｐ型不純物や、ＰおよびＳｂなどのｎ型不純物を採用することができる。パッケージングウエハＷ１の厚さは例えば２００〜５００μｍである。
【００５６】
次に、図１６（ｂ）に示すように、パッケージングウエハＷ１の各パッケージング部材形成区画において、上述の凹部８０ａを形成する。例えば、凹部８０ａに対応する開口部を有する所定のレジストパターンをマスクとして利用して、ＤＲＩＥ（deep reactive ion etching）によってパッケージングウエハＷ１に対して所定の深さ（例えば３０μｍ）までエッチング処理を行うことにより、凹部８０ａを形成することができる。ＤＲＩＥでは、ＳＦ6ガスを用いて行うエッチングとＣ4Ｆ8ガスを用いて行う側壁保護とを交互に繰り返すＢｏｓｃｈプロセスにおいて、良好な異方性エッチング加工を行うことができる。後出のＤＲＩＥについても、このようなＢｏｓｃｈプロセスを採用することができる。
【００５７】
次に、図１６（ｃ）に示すように、パッケージングウエハＷ１の各パッケージング部材形成区画において、分離溝８０ｂを形成して上述の配線領域８１Ａをパターン形成する（配線領域形成工程）。例えば、分離溝８０ｂに対応する開口部を有する所定のレジストパターンをマスクとして利用して、ＤＲＩＥによってパッケージングウエハＷ１に対して所定の深さ（例えば５０〜１５０μｍ）までエッチング処理を行うことにより、分離溝８０ｂを形成して配線領域８１Ａをパターン形成することができる。分離溝８０ｂは、上述の絶縁膜８２を設ける箇所であり、配線領域８１Ａを囲む。
【００５８】
次に、図１６（ｄ）に示すように、分離溝８０ｂ内に上述の絶縁膜８２を形成し、また、上述の絶縁膜８３および絶縁膜８７を形成する（絶縁部形成工程）。例えば、熱酸化法によってパッケージングウエハＷ１の部材表面を酸化することにより、絶縁膜８２，８３，８７を形成することができる。
【００５９】
次に、図１７（ａ）に示すように、パッケージングウエハＷ１とデバイスウエハＷ２とを接合する（第１接合工程）。デバイスウエハＷ２は、上述のセンシングデバイスＤを形成するための複数のデバイス形成区画を含む。また、デバイスウエハＷ２は、第１面Ｗ２’および第２面Ｗ２”を有するシリコンウエハであり、不純物をドープすることにより導電性を付与されたシリコン材料よりなる。不純物としては、Ｂなどのｐ型不純物や、ＰおよびＳｂなどのｎ型不純物を採用することができる。本接合工程では、パッケージングウエハＷ１における配線領域８１Ａが形成された側と、デバイスウエハＷ２の第１面Ｗ２’側とを接合する。接合手法としては、例えば常温接合法を採用することができる。常温接合法とは、高真空中で、接合する表面の不純物をＡｒビームなどによってエッチング除去して当該接合表面を清浄化した状態（構成原子のダングリングボンドを露出させた状態）で、部材間を張り合わせる手法である。接合手法としては、直接接合法やプラズマ活性化接合法を採用してもよい。
【００６０】
次に、図１７（ｂ）に示すように、パッケージングウエハＷ１に貫通孔８０ｃを形成する（貫通孔形成工程）。貫通孔８０ｃの形成においては、例えば、まず、貫通孔８０ｃ形成位置に対応する箇所に開口部を有するレジストパターンをマスクとして利用して絶縁膜８７に対してエッチング処理を行うことにより、当該絶縁膜８７に開口部を形成する。エッチング手法としては、例えば、フッ酸とフッ化アンモニウムからなるバッファードフッ酸（ＢＨＦ）をエッチング液として使用するウェットエッチングを採用することができる。絶縁膜に対する後出のエッチング処理についても、同様のウェットエッチングを採用することができる。次に、当該レジストパターンおよび当該絶縁膜８７をマスクとして利用して、パッケージングウエハＷ１の母材に対し、絶縁膜８３が露出するまでＤＲＩＥによりエッチング処理を行う。次に、絶縁膜８３において露出した箇所をエッチング除去する。このようにして、配線領域８１Ａを通ってパッケージングウエハＷ１を貫通する貫通孔８０ｃを形成することができる。
【００６１】
パッケージドデバイスＰＤの製造においては、次に、例えばＬＰ−ＣＶＤ法やＭＯＣＶＤ法により、図１７（ｃ）に示すように貫通孔８０ｃに導電材料８５’を充填する（導電材料充填工程）。本工程では、導電材料８５’は絶縁膜８７上にも堆積する。導電材料８５’は、例えばポリシリコンである。
【００６２】
次に、図１８（ａ）に示すように、デバイスウエハＷ２を薄肉化する。第２面Ｗ２”側からデバイスウエハＷ２に対して研磨処理を行うことによって、デバイスウエハＷ２を薄肉化することができる。研磨手法としては、例えば、ケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）を採用することができる。本工程にて、デバイスウエハＷ２の厚さは例えば２０〜１００μｍとされる。
【００６３】
次に、図１８（ｂ）に示すように、デバイスウエハＷ２において、上述のセンシングデバイスＤの各部（振動部１０，２０と、駆動電極１１〜１４，２１〜２４と、モニタ電極１５，１６，２５，２６と、検出電極１７，１８，２７，２８と、カップリングビーム部３０と、アンカー部４０と、連結部５０，６０とが含まれる）および外壁部７０を成形する。本工程では、例えば、センシングデバイスＤの各部および外壁部７０に対応したパターン形状を有するレジストパターンをマスクとして利用して、ＤＲＩＥにより、デバイスウエハＷ２に対してエッチング処理を行う。
【００６４】
次に、図１８（ｃ）および図１９（ａ）に示すように、デバイスウエハＷ２の第２面Ｗ２”側とパッケージングウエハＷ３とを接合する（第２接合工程）。パッケージングウエハＷ３は、上述のパッケージング部材９０を形成するための複数の区画を含み、各パッケージング部材形成区画において上述の凹部９０ａを有する。パッケージングウエハＷ３の表面には、上述の絶縁膜９１が設けられている。凹部９０ａは、例えば、凹部９０ａに対応する開口部を有する所定のレジストパターンをマスクとして利用して、ＤＲＩＥによって所定のシリコンウエハに対して所定の深さ（例えば３０μｍ）までエッチング処理を行うことにより、形成することができる。絶縁膜９１は、例えば熱酸化法によってシリコンウエハ表面に形成することができる。また、パッケージングウエハＷ３の厚さは例えば２００〜３００μｍである。本工程における接合手法としては、常温接合法や、直接接合法、プラズマ活性化接合法を採用することができる。本工程にて、ウエハレベルでのパッケージングが達成される。
【００６５】
次に、図１９（ｂ）に示すように、パッケージングウエハＷ１を薄肉化する（第１薄肉化工程）。薄肉化手法としては、例えば、ＣＭＰやＤＲＩＥを採用することができる。本工程にて、パッケージングウエハＷ１における配線領域８１Ａが絶縁膜８２によって非配線領域８１Ｂから絶縁分離され、且つ、配線領域８１Ａを貫通する上述の導電プラグ８５が形成される。また、本工程にて、パッケージングウエハＷ１の厚さは例えば５０〜１５０μｍとされる。
【００６６】
次に、図１９（ｃ）に示すように、パッケージングウエハＷ３を薄肉化する（第２薄肉化工程）。薄肉化手法としては、例えば、ＣＭＰやＤＲＩＥを採用することができる。本工程にて、パッケージングウエハＷ３の厚さは例えば５０〜２００μｍとされる。
【００６７】
次に、図２０（ａ）に示すように絶縁膜８４を形成する。例えばスパッタリング法やプラズマＣＶＤ法によって所定の絶縁材料をパッケージングウエハＷ１上に成膜することにより、絶縁膜８４を形成することができる。絶縁材料としては、例えば、ＳｉＯ2を採用することができる。
【００６８】
次に、図２０（ｂ）に示すように、絶縁膜８４に開口部８４ａ，８４ｂを形成する。例えば、開口部８４ａ，８４ｂに対応する開口部を有するレジストパターンをマスクとして利用して絶縁膜８４に対してエッチング処理を行うことにより、開口部８４ａ，８４ｂを形成することができる。開口部８４ａにて配線領域８１Ａが露出し、開口部８４ｂにて非配線領域８１Ｂが露出する。
【００６９】
次に、図２０（ｃ）に示すように電極パッド８６Ａ，８６Ｂを形成する。電極パッド８６Ａ，８６Ｂの形成においては、まず、例えばスパッタリング法により、開口部８４ａを閉塞するように絶縁膜８４上に所定の金属材料を成膜する。次に、所定のレジストパターンをマスクとして利用して当該金属材料膜に対してエッチング処理を行う。このようにして、電極パッド８６Ａ，８６Ｂをパターン形成することができる。
【００７０】
次に、図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示すように、デバイスウエハＷ２およびパッケージングウエハＷ１，Ｗ３よりなる積層構造体を切断して個片化する（ダイシング工程）。以上のようにして、本発明に係るパッケージドデバイスＰＤを製造することができる。
【００７１】
本方法によると、ウエハレベルでのパッケージングを達成することができるので、マイクロ可動デバイスたるセンシングデバイスＤの各部のゴミの付着や損傷に起因する、可動部の動作性能の悪化を抑制することができる。
【００７２】
本方法におけるパッケージングウエハＷ１は、製造されるパッケージドデバイスＰＤにおけるパッケージング部材８０を形成するための複数の区画を含むものであるところ、図１７（ａ）を参照して上述した第１接合工程に供されるパッケージングウエハＷ１の厚さは、パッケージドデバイスＰＤを構成するパッケージング部材８０の厚さと同じではなく、パッケージング部材８０よりも厚いパッケージングウエハＷ１が第１接合工程に供される。そして、第１接合工程の後、図１９（ｂ）を参照して上述した第１薄肉化工程にて、デバイスウエハＷ２に接合して破損しにくくなった状態にあるパッケージングウエハＷ１に対して加工が施されることによって、パッケージングウエハＷ１は所望の程度に薄肉化される。パッケージング部材８０はこのようにして薄肉化されたパッケージングウエハＷ１に由来する。このように、本方法は、パッケージング部材８０を薄肉化しやすく、従って、製造されるパッケージドデバイスＰＤないしパッケージの薄型化に適している。
【００７３】
また、本方法における第１接合工程に供されるパッケージングウエハＷ１は、上述の従来方法における接合工程に供される貫通孔付きパッケージングウエハよりも、破損しにくく、取り扱いやすい。本方法における第１接合工程に供されるパッケージングウエハＷ１には、貫通孔が形成されていないからである。
【００７４】
加えて、本方法によると、工程数を抑制しやすい。パッケージング部材を貫通する複数の導電プラグを備えるタイプのパッケージドセンシングデバイスを従来の方法で製造するには、パッケージング部材に導電プラグを埋め込み形成するために多数の工程を経る必要がある。具体的には、パッケージングウエハに貫通孔を形成した後、各貫通孔の内壁に絶縁膜、拡散防止層、および電気めっき用のシード層を順次形成したうえで、電気めっき法によって貫通孔内に所定の金属材料を充填する必要がある。多数の工程を経る必要のある方法は、製造コストを低減するうえで好ましくない。これに対し、本方法では、パッケージング部材８０を貫通することとなる導電プラグ８５の形成にあたり、拡散防止層を形成することは必ずしも必要ではない。本方法では、導電プラグ８５はパッケージング部材８０における配線領域８１Ａを貫通するように設けられるので（即ち、導電プラグ８５の周囲には配線領域８１Ａが存在するので）、導電プラグ８５から金属が拡散するのを抑制するための拡散防止層を導電プラグ８５の周囲に設けることは、必ずしも必要ではない。加えて、本方法では、導電プラグ８５の形成にあたり、電気めっき法用のシード層を形成する必要はない。したがって、本方法によると、工程数を抑制しやすいのである。
【００７５】
以上のように、本方法は、得られるパッケージの薄型化に適するとともに、デバイスウエハＷ２に接合される前のパッケージングウエハＷ１の強度ないし取り扱いやすさを確保するのに適し、且つ、工程数を抑制するのに適する。
【００７６】
パッケージドデバイスＰＤを製造するための第１の方法では、図１８（ｃ）および図１９（ａ）を参照して上述した第２接合工程を、図１７（ａ）を参照して上述した第１接合工程より前に行ってもよい。その場合、図１８（ａ）および図１８（ｂ）を参照して上述したデバイスウエハ加工工程は、第２接合工程より後であって第１接合工程より前に行う。第１および第２接合工程をいずれも経ることによって、ウエハレベルでのパッケージングが達成される。
【００７７】
図２２から図２６は、バルクマイクロマシニング技術によってパッケージドデバイスＰＤを製造するための第２の方法を表す。図２２から図２５は、単一のバッケージドデバイスＰＤを形成するための区画に含まれる図２に対応する断面の変化を表したものである。図２６は、複数のデバイス形成区画にわたる部分断面を表す。
【００７８】
本方法においては、まず、第１の方法に関して図１６（ａ）を参照して上述したのと同様のパッケージングウエハＷ１に対して、図１６（ｂ）から図１６（ｄ）を参照して上述した加工を施して、図２２（ａ）に示す状態に至る。
【００７９】
次に、図２２（ｂ）に示すように、パッケージングウエハＷ１とデバイスウエハＷ２とを接合する（第１接合工程）。デバイスウエハＷ２は、第１の方法において用いたものと同様である。本工程における接合手法としては、常温接合法や、直接接合法、プラズマ活性化接合法を採用することができる。
【００８０】
次に、図２２（ｃ）に示すように、パッケージングウエハＷ１を薄肉化する（第１薄肉化工程）。薄肉化手法としては、例えば、ＣＭＰやＤＲＩＥを採用することができる。本工程にて、パッケージングウエハＷ１における配線領域８１Ａが絶縁膜８２によって非配線領域８１Ｂから絶縁分離される。また、本工程にて、パッケージングウエハＷ１の厚さは例えば５０〜１５０μｍとされる。
【００８１】
次に、図２２（ｄ）に示すように、パッケージングウエハＷ１に貫通孔８０ｃ’を形成する（貫通孔形成工程）。貫通孔８０ｃ’の形成においては、例えば、まず、貫通孔８０ｃ’形成位置に対応する箇所に開口部を有するレジストパターンをマスクとして利用して、配線領域８１Ａに対して絶縁膜８３が露出するまでＤＲＩＥによりエッチング処理を行う。次に、絶縁膜８３において露出した箇所をエッチング除去する。このようにして、配線領域８１Ａを通ってパッケージングウエハＷ１を貫通する貫通孔８０ｃ’を形成することができる。
【００８２】
パッケージドデバイスＰＤの製造においては、次に、例えばＬＰ−ＣＶＤ法やＭＯＣＶＤ法により、図２３（ａ）に示すように貫通孔８０ｃ’に導電材料８５’を充填する（導電材料充填工程）。導電材料８５’は、貫通孔８０ｃ’外におけるパッケージングウエハＷ１上にも堆積する。
【００８３】
次に、図２３（ｂ）に示すように、デバイスウエハＷ２を薄肉化する。第２面Ｗ２”側からデバイスウエハＷ２に対して研磨処理を行うことによって、デバイスウエハＷ２を薄肉化することができる。研磨手法としては、例えば、ＣＭＰを採用することができる。本工程にて、デバイスウエハＷ２の厚さは例えば２０〜１００μｍとされる。
【００８４】
次に、図２３（ｃ）に示すように、デバイスウエハＷ２において、上述のセンシングデバイスＤの各部（振動部１０，２０と、駆動電極１１〜１４，２１〜２４と、モニタ電極１５，１６，２５，２６と、検出電極１７，１８，２７，２８と、カップリングビーム部３０と、アンカー部４０と、連結部５０，６０とが含まれる）および外壁部７０を成形する。本工程では、例えば、センシングデバイスＤの各部および外壁部７０に対応したパターン形状を有するレジストパターンをマスクとして利用して、ＤＲＩＥにより、デバイスウエハＷ２に対してエッチング処理を行う。
【００８５】
次に、図２３（ｄ）および図２４（ａ）に示すように、デバイスウエハＷ２の第２面Ｗ２”側とパッケージングウエハＷ３とを接合する（第２接合工程）。パッケージングウエハＷ３の構成および作製手法については、第１の方法に関して図１８（ｃ）および図１９（ａ）を参照して上述したのと同様である。本工程における接合手法としては、常温接合法や、直接接合法、プラズマ活性化接合法を採用することができる。本工程にて、ウエハレベルでのパッケージングが達成される。
【００８６】
次に、図２４（ｂ）に示すように、パッケージングウエハＷ３を薄肉化する（第２薄肉化工程）。薄肉化手法としては、例えば、ＣＭＰやＤＲＩＥを採用することができる。本工程にて、パッケージングウエハＷ３の厚さは例えば５０〜２００μｍとされる。
【００８７】
次に、図２４（ｃ）に示すように、貫通孔８０ｃ’外においてパッケージングウエハＷ１上に堆積している導電材料８５’を除去する。除去手法としては、ＣＭＰを採用することができる。本工程にて、配線領域８１Ａを通ってパッケージングウエハＷ１を貫通する導電プラグ８５が形成される。
【００８８】
次に、図２５（ａ）に示すように絶縁膜８４を形成し、図２５（ｂ）に示すように絶縁膜８４に開口部８４ａ，８４ｂを形成し、図２５（ｃ）に示すように電極パッド８６Ａ，８６Ｂを形成する。図２５（ａ）から図２５（ｃ）に示す各工程は、具体的には、図２０（ａ）から図２０（ｃ）を参照して上述した工程と同様である。
【００８９】
次に、図２６（ａ）および図２６（ｂ）に示すように、デバイスウエハＷ２およびパッケージングウエハＷ１，Ｗ３よりなる積層構造体を切断する（ダイシング工程）。以上のようにして、本発明に係るパッケージドデバイスＰＤを製造することができる。
【００９０】
本方法によると、ウエハレベルでのパッケージングを達成することができるので、マイクロ可動デバイスたるセンシングデバイスＤの各部のゴミの付着や損傷に起因する、可動部の動作性能の悪化を抑制することができる。
【００９１】
本方法におけるパッケージングウエハＷ１は、製造されるパッケージドデバイスＰＤにおけるパッケージング部材８０を形成するための複数の区画を含むものであるところ、図２２（ｂ）を参照して上述した第１接合工程に供されるパッケージングウエハＷ１の厚さは、パッケージドデバイスＰＤを構成するパッケージング部材８０の厚さと同じではなく、パッケージング部材８０よりも厚いパッケージングウエハＷ１が第１接合工程に供される。そして、第１接合工程の後、図２２（ｃ）を参照して上述した第１薄肉化工程にて、デバイスウエハＷ２に接合して破損しにくくなった状態にあるパッケージングウエハＷ１に対して加工が施されることによって、パッケージングウエハＷ１は所望の程度に薄肉化される。パッケージング部材８０はこのようにして薄肉化されたパッケージングウエハＷ１に由来する。このように、本方法は、パッケージング部材８０を薄肉化しやすく、従って、製造されるパッケージドデバイスＰＤないしパッケージの薄型化に適している。
【００９２】
また、本方法における第１接合工程に供されるパッケージングウエハＷ１は、第１の方法に関して上述したのと同様の理由で、破損しにくく、取り扱いやすい。加えて、本方法によると、第１の方法に関して上述したのと同様の理由で、工程数を抑制しやすい。
【００９３】
以上のように、本方法は、得られるパッケージの薄型化に適するとともに、デバイスウエハＷ２に接合される前のパッケージングウエハＷ１の強度ないし取り扱いやすさを確保するのに適し、且つ、工程数を抑制するのに適する。
【００９４】
パッケージドデバイスＰＤを製造するための第２の方法では、図２３（ｄ）および図２４（ａ）を参照して上述した第２接合工程を、図２２（ｂ）を参照して上述した第１接合工程より前に行ってもよい。その場合、図２３（ｂ）および図２３（ｃ）を参照して上述したデバイスウエハ加工工程は、第２接合工程より後であって第１接合工程より前に行う。第１および第２接合工程をいずれも経ることによって、ウエハレベルでのパッケージングが達成される。
【００９５】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【００９６】
（付記１）可動部および端子部を有するマイクロ可動デバイスが作り込まれたデバイス層部と、前記端子部に対応する位置に配線領域および当該配線領域を貫通する導電プラグを有して前記デバイス層部に接合された第１パッケージング部材と、
前記第１パッケージング部材とは反対の側において前記デバイス層部に接合された第２パッケージング部材とを備える、パッケージドマイクロ可動デバイスを製造するための方法であって、
前記第１パッケージング部材を形成するための複数の第１パッケージング部材形成区画を含む第１パッケージングウエハの各第１パッケージング部材形成区画において、分離溝によって囲まれた配線領域を形成する工程と、
少なくとも前記分離溝内に絶縁部を形成する絶縁部形成工程と、
第１面および当該第１面とは反対の第２面を有し、前記マイクロ可動デバイスを形成するための複数のデバイス形成区画を含むデバイスウエハ、の前記第１面側に、前記第１パッケージングウエハにおける前記配線領域が形成された側を接合する、前記絶縁部形成工程より後に行う第１接合工程と、
前記第１パッケージングウエハの各第１パッケージング部材形成区画において、前記配線領域を通って前記第１パッケージングウエハを貫通する貫通孔を形成する、前記第１接合工程より後に行う貫通孔形成工程と、
前記貫通孔内に導電材料を充填する導電材料充填工程と、
前記第２パッケージング部材を形成するための複数の第２パッケージング部材形成区画を含む第２パッケージングウエハを、前記デバイスウエハの前記第２面側に接合する、第２接合工程と、
前記配線領域が露出するように前記第１パッケージングウエハを薄肉化する、前記第１接合工程より後に行う薄肉化工程と、
前記デバイスウエハ、前記第１パッケージングウエハ、および前記第２パッケージングウエハを含む積層構造体を切断するダイシング工程と、を含む、パッケージドマイクロ可動デバイス製造方法。
（付記２）前記薄肉化工程は、前記導電材料充填工程より後に行うか、或は、前記貫通孔形成工程より前に行う、付記１に記載のパッケージドマイクロ可動デバイス製造方法。
（付記３）前記第２接合工程より後に、前記第２パッケージングウエハを薄肉化する、付記１または２に記載のパッケージドマイクロ可動デバイス製造方法。
（付記４）前記第２接合工程は前記第１接合工程より後に行い、当該第１接合工程より後であって当該第２接合工程より前に、前記デバイスウエハにおいて前記マイクロ可動デバイスを形成する、付記１から３のいずれか一つに記載のパッケージドマイクロ可動デバイス製造方法。
（付記５）前記第２接合工程は前記第１接合工程より前に行い、当該第２接合工程より後であって当該第１接合工程より前に、前記デバイスウエハにおいて前記マイクロ可動デバイスを形成する、付記１から３のいずれか一つに記載のパッケージドマイクロ可動デバイス製造方法。
（付記６）前記導電材料充填工程および前記薄肉化工程より後であって前記ダイシング工程より前に、前記第１パッケージングウエハの表面に絶縁膜を形成し、当該絶縁膜に開口部を形成し、当該開口部にて電極パッドを形成する、付記１から５のいずれか一つに記載のパッケージドマイクロ可動デバイス製造方法。
（付記７）前記電極パッドは、前記第１パッケージングウエハの面内方向において前記開口部内に収まる、付記６に記載のパッケージドマイクロ可動デバイス製造方法。
（付記８）前記第１接合工程より前に、前記第１パッケージングウエハの各第１パッケージング部材形成区画において、前記マイクロ可動デバイスの前記可動部に相対することとなる凹部を形成する、付記１から７のいずれか一つに記載のパッケージドマイクロ可動デバイス製造方法。
（付記９）前記第２接合工程より前に、前記第２パッケージングウエハの各第２パッケージング部材形成区画において、前記マイクロ可動デバイスの前記可動部に相対することとなる凹部を形成する、付記１から８のいずれか一つに記載のパッケージドマイクロ可動デバイス製造方法。
（付記１０）可動部および端子部を有するマイクロ可動デバイスが作り込まれたデバイス層部と、
前記端子部に対応する位置に配線領域および当該配線領域を貫通する導電プラグを有して前記デバイス層部に接合された第１パッケージング部材と、
前記第１パッケージング部材とは反対の側において前記デバイス層部に接合された第２パッケージング部材と、を備えるパッケージドマイクロ可動デバイス。
（付記１１）前記第１パッケージング部材の表面には、前記配線領域に対応する箇所に開口部を有する絶縁膜が設けられ、当該開口部にて、前記配線領域と電気的に接続する電極パッドが設けられている、付記１０に記載のパッケージドマイクロ可動デバイス。
（付記１２）前記電極パッドは、前記第１パッケージング部材の面内方向において前記開口部内に収まる、付記１１に記載のパッケージドマイクロ可動デバイス。
（付記１３）前記第１パッケージジング部材は非配線領域を有し、前記絶縁膜は当該非配線領域に対応する箇所に追加開口部を有し、当該追加開口部にて、前記非配線領域と電気的に接続する追加電極パッドが設けられている、付記１１または１２に記載のパッケージドマイクロ可動デバイス。
（付記１４）前記追加電極パッドは、前記第１パッケージング部材の面内方向において前記追加開口部内に収まる、付記１３に記載のパッケージドマイクロ可動デバイス。
（付記１５）前記第１パッケージング部材は、前記マイクロ可動デバイスの前記可動部に相対する箇所に凹部を有する、付記１０から１４のいずれか一つに記載のパッケージドマイクロ可動デバイス。
（付記１６）前記第２パッケージング部材は、前記マイクロ可動デバイスの前記可動部に相対する箇所に凹部を有する、付記１０から１５のいずれか一つに記載のパッケージドマイクロ可動デバイス。
（付記１７）前記マイクロ可動デバイスは、角速度センサまたは加速度センサである、付記１０から１６のいずれか一つに記載のパッケージドマイクロ可動デバイス。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明に係るパッケージドデバイスの一部省略平面図である。
【図２】図１の線II−IIに沿った拡大断面図である。
【図３】図１の線III−IIIに沿った拡大断面図である。
【図４】図１の線IV−IVに沿った拡大断面図である。
【図５】図１の線V−Vに沿った拡大断面図である。
【図６】図１の線VI−VIに沿った拡大断面図である。
【図７】図１の線VII−VIIに沿った拡大断面図である。
【図８】図１の線VIII−VIIIに沿った拡大断面図である。
【図９】図１の線IX−IXに沿った拡大断面図である。
【図１０】図１の線X−Xに沿った拡大断面図である。
【図１１】図１の線XI−XIに沿った拡大断面図である。
【図１２】本発明に係るパッケージドデバイスの駆動時における一部省略平面図である。
【図１３】本発明に係るパッケージドデバイスの駆動時における他の一部省略平面図である。
【図１４】本発明に係るパッケージドデバイスの駆動時において当該デバイスに角速度が作用した場合の一例を表す。
【図１５】図１に示すパッケージドデバイスの変形例の部分拡大断面図である。
【図１６】図１に示すパッケージドデバイスを製造するための第１の方法における一部の工程を表す。
【図１７】図１６の後に続く工程を表す。
【図１８】図１７の後に続く工程を表す。
【図１９】図１８の後に続く工程を表す。
【図２０】図１９の後に続く工程を表す。
【図２１】図２０の後に続く工程を表す。
【図２２】図１に示すパッケージドデバイスを製造するための第２の方法における一部の工程を表す。
【図２３】図２２の後に続く工程を表す。
【図２４】図２３の後に続く工程を表す。
【図２５】図２４の後に続く工程を表す。
【図２６】図２５の後に続く工程を表す。
【符号の説明】
【００９８】
ＰＤ      パッケージドデバイス
Ｄ      センシングデバイス
１０，２０      振動部
１１，１２，１３，１４，２１，２２，２３，２４      駆動電極
１５，１６，２５，２６      モニタ電極
１７，１８，２７，２８      検出電極
３０      カップリングビーム部
４０      アンカー部
５０，６０      連結部
７０      外壁部
８０，９０      パッケージング部材
８０ａ，９０ａ      凹部
８１Ａ      配線領域
８１Ｂ      非配線領域
８２，８３，８４，８７，９１      絶縁膜
８５      導電プラグ
８６Ａ，８６Ｂ      電極パッド
Ｗ１，Ｗ３      パッケージングウエハ
Ｗ２      デバイスウエハ
【図１】
2010069572.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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