(57)【要約】ウエハー上の非シリコン系素子の活性領域をシールする方法（１００）に関する一実施例を開示する。この方法には、非シリコン系素子の少なくとも活性領域上に犠牲材を装着するステップ（１０４）と、シールコーティングが前記犠牲材を覆うようにウエハー上にシールコーティングを蒸着させるステップ（１０８）と、前記犠牲材を特定の気体に置き換えるステップ（１１２，１１４）とが含まれる。他の実施の形態では、ウエハー段階（すなわち、ウエハーからダイを分離する前に）でシールされた表面音響波（ＳＡＷ）素子を開示する。この素子には、保護すべき活性領域と、電気接点領域（４）と、少なくとも活性領域をシールし少なくとも接点領域を露出させるリトグラフにより形成された構造（２４）とが含まれる。
2005537661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハー上の非シリコン系素子の活性領域をシールする方法であって、
前記非シリコン系素子の少なくとも活性領域上に犠牲材を装着するステップと、
シールコーティングが前記犠牲材を覆うようにウエハー上にシールコーティングを蒸着させるステップと、
前記犠牲材を特定の気体に置き換えるステップと、
を具備する方法。
【請求項２】
前記シールコーティングは、ポケット内の前記特定の気体を密閉シールするために十分な不透過性がある、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記犠牲材を装着するステップは、
前記ウエハー上に前記犠牲材を蒸着するステップと、
前記犠牲材が前記非シリコン系素子の少なくとも前記活性領域を覆うように、前記犠牲材をリトグラフでパターン化するステップと、
を具備する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記犠牲材は、ポリシリコン、アモルファスシリコン、及び重合体材料からなる材料グループの内の１材料を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記シールコーティングは、二酸化珪素、窒化珪素、又は金属からなる材料グループの内の１材料を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記シールコーティングはガラス質材料を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ガラス質材料は、スピンオングラス及びスパッタードグラスからなるガラス質材料グループから選択される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記犠牲材を置き換えるステップは、
シールコーティングを通り抜けるビアを形成し、非シリコン系素子の電気接点パッドを露出させるために、前記シールコーティングをリトグラフでパターン化するステップと、
前記シールコーティングで囲まれたポケットを形成するためにビアを介して犠牲材をエッチングにより除去するステップと、
前記ウエハーを特定の気体に置くステップと、
ポケット中の特定の気体を密封するために前記ビアを塞ぐステップと、
を具備する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記犠牲材をエッチングにより除去するステップは、実質的に残留物を残さないエッチング処理を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記犠牲材はシリコン系材料からなり、前記エッチング処理は前記シリコン系材料をドライエッチングするために２フッ化キセノン気体中に置くステップを具備する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ビアをふさぐ前に、前記ポケット中の気体を特定の気体と平衡させるステップを具備する、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記ビアを塞ぐステップには、閉塞材でビアが塞がるまでスパッタリングするステップが含まれ、前記ビアは、非シリコン系素子の活性領域を避けて設置されている、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記ビアを塞ぐステップには、閉塞材でビアが塞がるまで蒸着するステップが含まれ、実質的に蒸着物をポケット内に導入しないように蒸着ビームとウエハーとの角度が十分小さい、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
さらに、前記非シリコン系素子の接点パッドに接続された電極を形成するステップ、
を具備する請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ウエハーは、ダイを製造するために角切りにされ、基準を満足するダイはプリント回路基板に表面実装するための表面実装素子テープ及びリールに装着される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記活性領域は前記非シリコン系素子の波を伝達する領域からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記ウエハー段階でシールされた非シリコン系素子であって、
保護されるべき活性領域と、
接点領域と、
リトグラフにより少なくとも前記活性領域をシールし、少なくとも前記接点領域を露出させて形成された構造と、
を具備する非シリコン系素子。
【請求項１８】
前記リトグラフにより形成された構造はガラス質材料からなる、請求項１７に記載の素子。
【請求項１９】
前記非シリコン系素子は、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、又は石英からなる基板のグループの内の１つの基板上に生成される、請求項１７に記載の素子。
【請求項２０】
リトグラフにより形成された非シリコン系素子であって、該非シリコン系素子は、
前記非シリコン系素子の周囲気体に敏感な活性領域と、
ウエハー段階における前記非シリコン系素子の前記活性領域をシールするための手段と、
を具備する素子。
【請求項２１】
ウエハー上の素子の表面音響波（ＳＡＷ）の活性領域をシールする方法であって、
少なくとも前記ＳＡＷ素子の活性領域上に犠牲材を付着させるステップと、
シールコーティングが前記犠牲材を覆うように前記ウエハー上にシールコーティングを蒸着させるステップと、
前記犠牲材を特定の気体に置き換えるステップと、
を具備する方法。
【請求項２２】
前記シールコーティングは、ポケット内の前記特定の気体を密閉シールするために十分な不透過性がある、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記犠牲材を装着するステップは、
前記ウエハー上に前記犠牲材を蒸着するステップと、
前記犠牲材が前記非シリコン系素子の少なくとも前記活性領域を覆うように、前記犠牲材をリトグラフでパターン化するステップと、
を具備する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記犠牲材は、ポリシリコン、アモルファスシリコン、及び重合体材料からなる材料グループの内の１材料を有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記シールコーティングは、二酸化珪素、窒化珪素、又は金属からなる材料グループの内の１材料を有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記シールコーティングはガラス質材料を有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記ガラス質材料は、スピンオングラス及びスパッタードグラスからなるガラス質材料グループから選択される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記犠牲材を置き換えるステップは、
シールコーティングを通り抜けるビアを形成し、ＳＡＷ素子の電気接点パッドを露出させるために、前記シールコーティングをリトグラフでパターン化するステップと、
前記シールコーティングで囲まれたポケットを形成するためにビアを介して犠牲材をエッチングにより除去するステップと、
前記ウエハーを特定の気体中に置くステップと、
ポケット中の特定の気体を密封するために前記ビアを塞ぐステップと、
を具備する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
前記犠牲材をエッチングにより除去するステップは、実質的に残留物を残さないエッチング処理を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記犠牲材はシリコン系材料からなり、前記エッチング処理は前記シリコン系材料をドライエッチングするために２フッ化キセノン気体中に置くステップを具備する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記ビアをふさぐ前に、前記ポケット中の気体を特定の気体と平衡させるステップを具備する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記ビアを塞ぐステップには、閉塞材でビアが塞がるまでスパッタリングするステップが含まれ、前記ビアは、非シリコン系素子の活性領域を避けて設置されている、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記ビアを塞ぐステップには、閉塞材でビアが塞がるまで蒸着するステップが含まれ、実質的に蒸着物をポケット内に導入しないように蒸着ビームとウエハーとの角度が十分小さい、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
さらに、前記ＳＡＷ素子の接点パッドに接続された電極を形成するステップ、
を具備する請求項２１に記載の方法。
【請求項３５】
前記ウエハーは、ダイを製造するために角切りにされ、基準を満足するダイはプリント回路基板に表面実装するための表面実装素子テープ及びリールに装着される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記活性領域は前記ＳＡＷ素子の波を伝達する領域からなる、請求項２１に記載の方法。
【請求項３７】
前記ウエハー段階でシールされた表面音響波（ＳＡＷ）素子であって、
保護されるべき活性領域と、
電気接点領域と、
リトグラフにより少なくとも前記活性領域をシールし、少なくとも前記電気接点領域を露出させて形成された構造と、
を具備する表面音響波（ＳＡＷ）素子。
【請求項３８】
前記リトグラフにより形成された構造はガラス質材料からなる、請求項３７に記載の素子。
【請求項３９】
前記ＳＡＷ素子は、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、又は石英からなる基板のグループの内の１つの基板上に生成される、請求項３７に記載の素子。
【請求項４０】
リトグラフにより形成された表面音響波（ＳＡＷ）素子であって、
表面音響波を伝達する手段と、
前記表面音響波を伝達する手段をウエハー段階でシールする手段と、
を具備する表面音響波（ＳＡＷ）素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に集積回路、特に集積回路の製造と構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連する出願
本発明は、２００２年８月２８日に出願された米国特許出願番号10/231,357、名称「非シリコン系素子のウエハー段階でのシール」及び２００２年８月２８日に出願された米国特許出願番号10/231,356、名称「表面音響波素子のシール」に基づく優先権を主張する。
【０００３】
技術的背景の説明
通信その他に用いるために様々な非シリコン系素子が製造されている。このような素子はしばしば使用環境又は汚染に対して敏感なので、制御された環境で動作させることが好ましい。このような使用環境に敏感な非シリコン系素子の例として、表面音響波（ＳＡＷ）素子、光電モジュール、光音波素子、その他が含まれる。
【０００４】
例えば、ＳＡＷ素子についてさらに詳細に説明すると。ＳＡＷ素子は例えばモバイルフォンのハンドセットや通信ネットワークにおけるラジオ周波数（ＲＦ）フィルターのような通信素子にしばしば用いられている。ＳＡＷ素子は、基盤の表面（又は表面近傍）に沿って伝達する波を利用している。ここでは、ＳＡＷ素子には、圧電結合されたレーリー波を用いる素子及び、圧電結合された非レーリー波（表面波又は「リーキー」波）を用いる素子が含まれる。一般に、ＳＡＷフィルターは、例えばタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、又は石英の単結晶のような非シリコン系基板上に形成された入力変換器及び出力変換器を有する。変換器は、例えば、アルミニウムの指を相互に配置したような金属の電極であってもよい。一般的なＳＡＷ素子の例として、２．５ＧＨｚで動作するものは、変換器のアルミニウムの指を最小サイズで約０．４ミクロンとすることができる。
【０００５】
ＳＡＷ素子が直面する１つの問題は、その素子の音波が生じる領域が、音速を変化させその結果素子の性能を劣化させるような表面汚染に非常に過敏なことである。結晶表面の単結晶の汚染物質であっても、素子の性能を大きく変化させる。そして、ＳＡＷ素子は、大気中より、（真空に近い）低圧気体中で動作させることが好ましい。このような低圧力気体の中で動作させることにより、音波の粘性減衰を減らすことができる。ＳＡＷ素子のもう一つの問題は、音波の速さが温度によって変化することである。言い換えれば、温度が変化すると音波の速さが換わってしまう。この温度依存性により、ＳＡＷ素子の動作温度範囲が事実上制限される
【発明の開示】
【０００６】
本発明の一実施の形態は、ウエハー上の非シリコン系素子における活性領域をシールする方法に関する。この方法には、非シリコン系素子の少なくとも活性領域に犠牲材料を装着するステップと、シールコーティングでこの犠牲材料を覆うようにシールコーティングを蒸着させるステップと、この犠牲材料を対象となる気体に置き換えるステップとが含まれる。
【０００７】
本発明の他の実施の形態は、ウエハー段階で（すなわち、ウエハーからダイを分離する前に）シールが施された非シリコン系素子に関する。この素子には、保護すべき活性領域と、接点領域と、少なくとも活性領域をシールし少なくとも接点領域を露出させるリトグラフにより形成された構造とが含まれる。
【０００８】
本発明の他の実施の形態は、ウエハー上の活性領域をシールするための方法に関する。この方法には、ＳＡＷ素子の少なくとも活性領域に犠牲材料を装着するステップと、シールコーティングでこの犠牲材料を覆うようにシールコーティングを付着させるステップと、この犠牲材料を対象となる気体に置き換えるステップとが含まれる。
【０００９】
本発明の他の実施の形態は、ウエハー段階で（すなわち、ウエハーからダイを分離する前に）シールが施されたＳＡＷ素子に関する。この素子には、保護すべき活性領域と、電気的接点領域と、少なくとも活性領域をシールし少なくとも電気的接点領域を露出させるリトグラフにより形成された構造とが含まれる。
【００１０】
添付図及び特許請求の範囲を含むこの明細書を読むことで、本技術分野における通常の知識を持つ人は、本発明にかかるこれらの及び他の特徴は容易に理解できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上述した非シリコン系素子に伴う問題点と困難性はその装置が動作する周囲気体を制御することにより克服できるかもしれない。
【００１２】
そのためのひとつの方法は、各ダイをパッケージに組み込むパッケージ段階でシールすることである。シールを、例えば、金属又はセラミックのパッケージ内に施してもよい。例えば、金属パッケージを溶接又は半田でシールし、材料から各リード線を分離するために別のガラスシールを用いて各々のリード線をシールしてもよい。他の例では、セラミックのパッケージにおいて、溶接又は半田によるシールを容易にするためガラス質の材料を添付した金属のシールバンドを用いてもよく、リード線をセラミック自身の中に埋め込んでもよい。パッケージ段階では他の形式のパッケージ及び他のシール技術を用いることもできる。
【００１３】
本出願において詳細に開示するように、非シリコン系素子を動作させる環境を制御する今までと異なった有利な方法は、ウエハー段階で（すなわち、ウエハーからダイを分離する前に）集積回路製造技術を用いてシールを施すことである。ウエハー段階でシールを施すことは、パッケージ段階でシールを施すより様々な利点がある。
【００１４】
ダイ上でシールされた非シリコン系素子はダイシングする前にウエハー上でテストすることができるという利点がある。例えば、ＳＡＷ素子の最近のダイサイズは、単一の４インチウエハー上に６０００から７０００のダイが作れるように、普通１ｍｍから１．５ｍｍの範囲の大きさである。ＳＡＷ素子にウエハー段階でシールを施すことで、ダイをウエハーから分離する前に受け入れ検査に合格する素子を特定し選択することができ、それによりダイシングの後のもっと厄介なテストを省略することができさらに最近よく行われるパッケージに組み込む作業も省略することができる。
【００１５】
加えて、ウエハー段階でシールを施すことにより製造されたダイはさらにパッケージに組み込むことなくプリント回路基板（ＰＣＢ）に装着することができるという潜在的な利点がある。非シリコン系素子は製造工程におけるウエハー段階でシールされるので、このようにＰＣＢ上に直接装着することが可能となるかもしれないのである。このような直接装着により、リード線、ワイヤーボンディング、及び容器封入に関連するコストと処理時間を省略することができる。これにより、高品質、高スループット、高生産性、及び低支出で素子を製造するという利点が導かれる。
【００１６】
他の潜在的な利点は非シリコン結晶の温度膨張を補償できる点に関するものである。シール構造を用いることにより結晶内に張力を生じさせて温度膨張を補償することができる。ウエハー段階でのシールのために用いられる構造設計と材料により、そのような張力を生じさせるができる。シール材料は、その結晶と熱膨張係数（ＴＣＥ）が一致しない材料を選択する。ＴＣＥの不一致により結晶における通常の熱膨張を相殺する張力を効果的に生じさせるように構造を設計する。
【００１７】
本発明の実施形態を十分理解できるように、装置の例、処理パラメータ、材料、処理ステップ、及び構造の数々の具体的な詳細を開示する。本技術分野における通常の知識を持つ人ならば、しかしながら、具体的な詳細中の１以上がなくても本発明を実施することができることは分かるであろう。他の例では、本発明の特徴を分かりにくくすることを避けるために、周知事項については示さず記載しない。
【００１８】
図１Ａは、ウエハーの表面に作られたシールされていない非シリコン系素子（この例ではＳＡＷ素子）を描いた断面図である。シールされていないＳＡＷ素子は基板と変換器構造を有し、従来技術を用いて製造される。基板２は、通常、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、又は石英の単結晶のウエハーである。このような材料は、基板の表面を通って音波を実質的に弾性的に伝達させることができる。変換器構造４は、通常、互いに入り込んだアルミニウムのパターンにより形成される「指」電極と、この構造４から電流を出入りさせるための接点とにより成り立っている。通常、変換器構造の内の１つが入力のためにあり他の１つが出力のためにある。変換器構造４の内部と変換器構造４同士の間の領域の表面で波の伝達がなされる。ＳＡＷ素子を、例えば、ラジオ周波数（ＲＦ）フィルターとして用いてもよい。
【００１９】
図１Ｂ，図１Ｃ，図１Ｄ，図１Ｅ，図１Ｆ，図１Ｇ，図１Ｈ，及び図１Ｉは、本発明の一実施の形態による非シリコン系素子のシール工程の種々のステップを描いた断面図である。
【００２０】
図１Ｂは、犠牲材料を蒸着させた後の構造を描いた断面図である。一実施の形態において、ポリシリコンを（ほぼ）一様にコーティングしたものとして、犠牲材料を蒸着することができる。犠牲材料６としてポリシリコンを用いることは、ニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウムのようなＳＡＷ素子の量産性と表面伝導率を増大させるために、蒸着を用いることができるという利点がある。これらの基板を真空中で加熱したときに起こることが知られている化学的還元作用によるものである。このような化学的還元作用は、シリコンのような酸化され易い材料間においても起こり、それにより、増加した伝導度を持つ化学的に縮小した材料の薄膜を生成する。伝導率を上げることは、実質的に絶縁された基板上に焦電効果により電荷が堆積することを減少させる上で有用である。今までのタンタル酸リチウムは、温度が変化すると焦電効果による電荷が数千ボルトにまで蓄積され、この電荷の蓄積により、変換器領域の損傷又はＳＡＷの活性領域における結晶方向と逆に微細な領域の形成によるＳＡＷの特性を潜在的に劣化させる可能性があり、また、敏感な電子素子に損傷を与えウエハーに損傷を与え、（ウエハー材料の破壊電圧以上に焦電効果により誘起された電圧が上昇することもあるので）ウエハーの破壊に至ることもある。従って、ＳＡＷ素子の製造においてポリシリコン層を用いることは、ＳＡＷ素子がこれらの焦電効果の悪影響に耐える素子であることを余儀なくさせる。
【００２１】
他の実施の形態において、犠牲材料はアモルファスシリコンであってもよい。アモルファスシリコンはポリシリコンより低い温度で蒸着することができるという利点がある。
【００２２】
さらに他の実施の形態において、犠牲材料６はポリイミド、フォトレジスト、又はポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）のようなポリマー材でもよい。これらのポリマー犠牲材は、シール処理工程において低温度の処理が必要なときに魅力的である。しかしながら、これらは以下のような欠点がある。すなわち、（ａ）プラズマエッチングの方向特性により顕著な側方向寸法を持つポケット内から材料を除去することが困難、（ｂ）反応しないので残留物を残すこととなる不純物（ＰＭＭＡの問題ではないかもしれない）、（ｃ）ポケットの中の表層に吸収され湿分により密閉性を損なう可能性のある水分子の形成、である。
【００２３】
ポリシリコンは、タンタル酸リチウムのキュリー温度以下である摂氏５５０度の温度で蒸着させてもよく、それによりポリシリコンが犠牲材の候補となる。基板のキュリー温度（コングルーエントタンタル酸リチウムでは約６００℃、定比組成タンタル酸リチウムでは約６９５℃）以上の蒸着温度を持つ材料は、その高温によって基板材料に悪影響を及ぼすので、犠牲材として用いるための良い候補とはならない。アモルファスシリコンは１５０℃の温度で蒸着することができ、２フッ化キセノンガスを用いて高い選択性を持ってドライエッチングすることができる。
【００２４】
図１Ｃは、犠牲材６をリトグラフによりパターン化を行った後の構造を描いた断面図である。パターン化により犠牲材の不要部分８を取り去る一方犠牲材の残りの部分１０を残す。残った犠牲材１０は、ＳＡＷ素子の部分を覆いシールする。ＳＡＷ素子の波を伝達する領域は汚染から清浄に保たなければならないので、残った犠牲材１０は、特に、少なくともＳＡＷ素子の波を伝達する領域を覆うべきである。波を伝達する領域は（図１Ａに示すように）一般に２個の変換器構造４の間にあると同時に、これらの構造の実質的な部分の内部にもあるので、図１Ｃでは、残った犠牲材が変換器構造４同士の間の領域とこれらの変換器構造４内部の波を伝達する領域とを覆っているように描いている。
【００２５】
図１Ｄは、シールコーティング１２を蒸着した後の構造を描いた断面図である。シールコーティング１２は、ウエハー全体に蒸着され、例えばガラス質材料のような比較的厚みのある層により構成される。ガラス質材質は、例えば、スピンオングラス又はスパッタードグラスでも良い。代替的に、この材料に窒化珪素又は金属が含まれていても良い。このシールコーティング１２は、好ましくない汚染物質が透過しないような材料及び厚さとすべきである。これらのコーティングの近接効果と電気的特性は、ＳＡＷ素子の設計において考慮しなければならない。
【００２６】
図１Ｅは、シールコーティング１２をリトグラフによりパターン化を行った後の構造を描いた断面図である。パターン化により変換器４の電気接点パッド部分を露出させるためにシールコーティングの一部１４を取り去る。さらに、シールコーティングを通って下の犠牲材につながるビア（孔）を形成するためにシールコーティングの一部１６をパターン化により取り去る。好ましい実施の形態においては、ビアはＳＡＷ素子の波を伝達する領域を避けて形成する。
【００２７】
図１Ｆは、シールコーティングの構造２０に囲まれた１８を形成するためにビアを使って残りの犠牲材をエッチングにより除去した後の構造を描いた断面図である。エッチングは、不必要な残留物を残さないドライエッチング処理により行っても良い。
【００２８】
例えば、一実施の形態において、例えば、二酸化珪素（又はチッ化珪素又は金属）のシール層を持つタンタル酸リチウム（又はニオブ酸リチウム）上のポリシリコン（又はアモルファスシリコン）犠牲材のエッチングは、ウエハーを２フッ化キセノンの気体中に置くことにより行うことができる。２フッ化キセノンはビアに入り高い選択性を持って（すなわち、基板とシールコーティングを実質的にエッチングせずに）犠牲材に作用する。２フッ化キセノンは、ウエハー上の実質的な残留物も残すことなく犠牲材を取り除く。表面の音響的な活性部分に残留物をなくすことで、素子の音波伝達特性にとって良くない変質を防止することができる。このようにして、シールコーティング構造２０とウエハーとの間の、先に犠牲材の残りにより占有されていた領域に形成される。代替的に、２フッ化キセノンと似た特性を持つガスを犠牲材のドライエッチングに用いても良い。
【００２９】
図１Ｇは、ウエハーを特定の気体中に置いた後の構成を描いた断面図である。これは、特定の気体状態になるようポンプで吸引したスパッタリングチャンバー、蒸発チャンバー、又は他の真空チャンバーにウエハーを置くことによりなされる。特定の環境には、１以上の特定ガスの分圧が含まれる。チャンバー中のガス分圧はビアを通じて平衡し、チャンバー内のガス分圧と同じポケット内２２のガス分圧が達成される。
【００３０】
図１Ｈは、ポケット内の特定気体２２をシールするためにビア１６を塞いだ後の構成を描いた断面図である。コーティング構造２０を貫通するビア（孔）１６は、例えば、スパッタリング又は二酸化珪素又は金属の蒸着により塞がれる２４。
【００３１】
スパッタリングは、本質的に等方性を有し、孔の周辺をコーティングしビア１６を塞ぐまで周辺から材料を盛り上げることにより、ビア１６を塞ぐ。スパッタリングの等方性により、二酸化珪素又は金属がポケット内に誘導される。もしスパッタリングにより跳ね飛ばされた材料が表面音波により占められる領域に着地したなら、音波の伝達特性が有害な方向に変化するかもしれない。このような有害な影響を避けるために、波を伝達する領域上あるいはその近傍にビアが来ないように、コーティング構造２０を設計しても良い。これにより、波を伝達する領域に着地するスパッタリングにより跳ね飛ばされた材料の量を最小限にし、あるいは、表面音響波の伝達にほとんど影響を与えない実質的に無視できる量に減少させることができる。
【００３２】
あるいは、二酸化珪素又は金属ビームがウエハーとある角度をなして位置する場合に、蒸着を用いることができる。蒸着は本質的に強い方向性を持つ傾向にある。ウエハーに対して十分な角度を持つようにビームを置くことによって、強く方向性を持つビームにより実質的に蒸着物をポケット内に導入してしまわずにビア１６を塞ぐ２４ことができる。蒸着のもう１つの利点は、スパッタリングチャンバーに比べて蒸着チャンバーの方が高い真空を達成できることである。
【００３３】
図１Ｈに描くように、選択されたガスと圧力とがシールされた２４ポケットに閉じ込められる。これにより、素子の音響的に活性な部分の制御された気体が有利に提供され、この部分を好ましくない汚染から保護することができる。上述のように形成されたシール構造により、密閉シールが提供される。密閉シールとは、空気やガスが実質的に出入りしない実質的な気密状態である。しかし、密閉シールであっても、少量のガス分子は時間の経過と共に拡散と浸透により少しずつ通り抜ける。シールの気密性は、プラズマ強化化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）を用いて窒化珪素の薄膜によりコーティングすることで実質的に強化することができる。
【００３４】
図１Ｉは、電極（バンプ）２６を変換器構造の接点部分に形成した後の構造を描いた断面図である。電極２６は従来のリトグラフ技術を用いて形成することができる。図１Ｉに描いたように、電極２６はシール構造の高さよりも高い高さで形成される。これによりシールされた素子は表面実装するのに適した構造となる。
【００３５】
シールされた素子をＰＣＢボードに装着する前に、素子をウエハー上で個別にテストし、受け入れるか拒否するかを選択する。その後、ウエハーは、素子を装着した状態で個別のダイを製造するために角切りすることができる。そして、基準を満足するダイは、プリント回路基板に表面実装するための表面実装素子テープ及びリールに装着される。
【００３６】
図２は、本発明の一実施の形態によるウエハー上の非シリコン系素子の活性領域（本例では、ＳＡＷ素子の伝達領域）をシールする方法を描いたフローチャートである。図２に描かれたとおり、この方法１００には、９個のステップ（１０２，１０４，１０６，１０８，１１０，１１２，１１４，１１６，及び１１８）が含まれる。
【００３７】
第１のステップ１０２において、シールされていない素子がウエハー上に作られる。形成されたＳＡＷ素子のシールがなされる前の断面図を図１Ａに示す。図１Ａに関連して説明したとおり、シールがなされていない素子は従来の技術を用いてタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、又は石英等の基板上に製造される。
【００３８】
第２のステップ１０４において、犠牲材がウエハー上に蒸着される。犠牲材層を蒸着した後の断面を図１Ｂに示す。図１Ｂに関連して説明したとおり、犠牲材層は、ポリシリコン又は、アモルファスシリコン又は、おそらく高分子材料で構成することができる。
【００３９】
第３のステップ１０６において、犠牲材はリトグラフを用いてパターン化される。犠牲材がパターン化された後の断面を図１Ｃに示す。図１Ｃに関連して説明したとおり、残された犠牲材は、ＳＡＷ素子の少なくとも波を伝達する領域領域を、その領域はシールされるべきなので、覆うべきである。
【００４０】
第４のステップ１０８において、シールコーティングがウエハー上に蒸着される。シールコーティングを蒸着した後の断面を図１Ｄに示す。図１Ｄに関連して説明したとおり、シールコーティングは、スピンオン又はスパッタリングにより蒸着されたガラス質の材料からなる。この材料は二酸化珪素からなるものでも良い。あるいは、この材料はチッ化珪素又は金属からなるものでも良い。
【００４１】
第５のステップ１１０において、シール層はリトグラフを用いてパターン化される。シール層のパターン化後の伝面を図１Ｅに示す。図１Ｅに関連して説明したとおり、パターン化によって、変換器４の電気接点パッド部が露出する。さらに、パターン化によってシールコーティングを通って下の犠牲材につながるビア（孔）が形成される。
【００４２】
第６のステップ１１２において、犠牲材は、素子上にポケットを形成するためにビアを介してエッチングにより除去される。犠牲材をエッチングにより除去した後の断面を図１Ｆに示す。図１Ｆに関連して説明したとおり、エッチングは、不必要な残留物を残さないドライエッチング処理により行っても良い。
【００４３】
第７のステップ１１４において、基板は、特定の気体中に置かれ平衡状態にさせる。特定の気体中に置いた後の断面を図１Ｇに示す。図１Ｇに関連して説明したとおり、チャンバー中のガス分圧はビアを通じて平衡し、チャンバー内のガス分圧と同じポケット内２２のガス分圧が達成される。
【００４４】
第８のステップ１１６において、ビア（孔）はポケットをシールするために塞がれる。このステップは、ウエハーがまだ特定の気体中にあるときに実行される。ビア１を塞いだ後の断面を図１Ｈに示す。図１Ｈに関連して説明したとおり、ビアは、例えば、スパッタリング又は二酸化珪素又は金属の蒸着により塞がれる２４。
【００４５】
最後に、第９のステップ１１８において、電極２６が接点部分に形成される。ビア１を塞いだ後の断面を図１Ｉに示す。図１Ｉに関連して説明したとおり、シールされた素子が表面実装するのに適した構造となるように、電極２６はシール構造の高さよりも高い高さで形成される。
【００４６】
第９のステップ１１８に引き続いて、素子をプリント回路基板（ＰＣＢ）にためのその他のステップが実行される。例えば、素子はウエハー上で個々にテストされ、ウエハーは個々のダイを作るため角切りにされ、そして、基準を満足するダイは、ＰＣＢに表面実装するための表面実装素子テープ及びリールに装着される。
【００４７】
上述の説明は、ＳＡＷ素子のウエハー段階でのシールに焦点を当てたものであるが、この技術は、保護すべき活性領域を持つ非シリコン系材料を採用する他の素子のウエハー段階での保護に応用することができる。このような応用例には、（タンタル酸リチウム又はニオブ酸リチウムのような）強誘電体、（例えば、タンタル酸リチウム又はニオブ酸リチウムをベースにした）光電変換器、及び組み込み型光構造物における高絶縁耐力を持つ真空絶縁のための領域のパターン化が含まれる。これらの応用例の各々において、非シリコン系素子は、電気的な形態の信号を受信する手段と、基板中の活性領域にこの信号を送る手段と、電気的信号の受信を妨げることなく活性領域を密閉シールする手段とを具備するようにリトグラフにより形成されたものとすることができる。ＳＡＷ素子について、保護すべき活性領域は、もちろん、波を伝達する領域に対応する領域であろう。この技術は、表面近傍の素子にも適用することができる。表面近傍の素子には、例えば、音響素子、光学素子、非線形光学素子、光電素子、光音波素子、及びその他の素子が含まれる。
【００４８】
個々では本発明の具体的な実施形態について提示したが、これらの実施形態は説明を目的とするものであって本発明を限定するためのものでないことは言うまでもない。本開示内容に属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって、これ以外の多くの実施形態が可能であることは明らかである。従って、本発明は特許請求の範囲の記載にのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１Ａ】ウエハーの表面に作られたシールされていない非シリコン系素子（この例ではＳＡＷ素子）を描いた断面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施の形態による非シリコン系素子のシール工程の種々のステップを描いた断面図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施の形態による非シリコン系素子のシール工程の種々のステップを描いた断面図である。
【図１Ｄ】本発明の一実施の形態による非シリコン系素子のシール工程の種々のステップを描いた断面図である。
【図１Ｅ】本発明の一実施の形態による非シリコン系素子のシール工程の種々のステップを描いた断面図である。
【図１Ｆ】本発明の一実施の形態による非シリコン系素子のシール工程の種々のステップを描いた断面図である。
【図１Ｇ】本発明の一実施の形態による非シリコン系素子のシール工程の種々のステップを描いた断面図である。
【図１Ｈ】本発明の一実施の形態による非シリコン系素子のシール工程の種々のステップを描いた断面図である。
【図１Ｉ】本発明の一実施の形態による非シリコン系素子のシール工程の種々のステップを描いた断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるウエハー上の非シリコン系素子の活性領域（本例では、ＳＡＷ素子の伝達領域）をシールする方法を描いたフローチャートである。
【００５０】
異なった図における同一の標示は、同一又は類似の要素を示す。注記がない限り図面は等縮尺ではない。
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【図２】
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【国際調査報告】
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