(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明の実施形態は、ウェハキャップ型充電式電源を提供する。【解決手段】ウェハキャップ型充電式電源１００は、デバイスウェハ１０２と、デバイスウェハの表面上に配置される充電式電源１０３と、充電式電源を封止するキャッピングウェハ１０４とを備え得る。充電式電源は、アノード構成要素１１６、カソード構成要素１０８、および電解質構成要素１１４を含み得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスウェハと、
前記デバイスウェハの表面上に配置されている充電式電源であって、アノード構成要素、カソード構成要素、および電解質構成要素を含む充電式電源と、
前記充電式電源を封止しているキャッピングウェハと、を備えるデバイス。
【請求項２】
前記充電式電源と前記キャッピングウェハとの間に形成されたキャビティ内に提供されている不活性ガスをさらに備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記充電式電源と前記キャッピングウェハとの間に形成されたキャビティ内に提供されている真空をさらに備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記キャッピングウェハが２００℃未満の温度で結合材料により前記充電式電源の上に取り付けられている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記電解質構成要素が有機材料を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記電解質構成要素がイオン液体材料を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記カソード構成要素が前記デバイスウェハ上の第１の集電体上に形成され、前記アノード構成要素が前記デバイスウェハ上の第２の集電体上に形成され、かつ、前記電解質構成要素が前記カソード構成要素および前記アノード構成要素上に形成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記カソード構成要素およびアノード構成要素が同じ水平面に実質的に形成されている、請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
回路基板と、
前記回路基板上に載置されているデバイスと、を備える回路であって、
前記デバイスが、
デバイスウェハと、
前記デバイスウェハの表面上に配置されている充電式電源と、
前記充電式電源の上に取り付けられ、前記充電式電源と前記デバイスウェハとの間にキャビティを形成しているキャッピングウェハと、を備える、回路。
【請求項１０】
前記デバイスがはんだボールにより前記回路基板上に直接載置されている、請求項９に記載の回路。
【請求項１１】
前記デバイスがスルーホールビアにより前記回路基板上に直接載置されている、請求項９に記載の回路。
【請求項１２】
前記回路が前記回路上に載置されている複数デバイスをさらに備え、前記デバイスが前記複数デバイスのうちの少なくとも一つに電気接続されている、請求項９に記載の回路。
【請求項１３】
前記キャビティが不活性ガスで充填されている、請求項９に記載の回路。
【請求項１４】
前記キャッピングウェハが２００℃未満の温度で結合材料により前記充電式電源の上に取り付けられている、請求項９に記載の回路。
【請求項１５】
デバイスを製造する方法であって、
上部ウェハおよびデバイスウェハを提供することと、
前記デバイスウェハの表面上に充電式電源を形成することと、
前記上部ウェハからキャッピングウェハを形成することと、
前記充電式電源の上に前記キャッピングウェハを取り付けて、前記充電式電源を封止することと、を含む方法。
【請求項１６】
前記キャッピングウェハが２００℃未満の温度で結合材料により前記充電式電源の上に取り付けられる、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は充電式電源に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォン、ラップトップ、デジタルカメラ、腕時計などの電子デバイスは一般に、電源を必要とし、これは通常、充電式バッテリーパックの形態で提供される。これらの充電式バッテリーパックは、典型的に、電子デバイスのサイズおよび重量の大部分を占める。このような電子デバイスを小型化かつ／または軽量化する持続的な要求により、これらの電子デバイスを給電するための新たな解決策を見出すことが望ましい。
【０００３】
ほとんどの電子デバイスが複数の集積回路を含むと想定すれば、一つの解決策は、集積回路上にも充電式電源を製作することである。基板上に充電式バッテリーを製作するための既存の技術が存在するが、バッテリーに使用されている材料は、典型的に、可燃性である、および／または高温に敏感であり、これは集積回路の製造において一般的である。これらの材料は通常、水分にも敏感であり、気密密閉させるのが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このため、本発明者は、製造中の熱による充電式電源の爆発のリスクを低下させ、かつ充電式電源が損傷を受けることを防止しながら、経時的にその電力容量を維持することができ、かつ基板上に製作され、集積回路内に含まれ得る充電式電源に対する当該技術分野における必要性を認識する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明の実施形態によるウェハキャップ型充電式電源の断面図を例証する。
【図２Ａ】本発明の実施形態による製造プロセス中の種々の段階でのウェハキャップ型充電式電源の断面図を例証する。
【図２Ｂ】本発明の実施形態による製造プロセス中の種々の段階でのウェハキャップ型充電式電源の断面図を例証する。
【図２Ｃ】本発明の実施形態による製造プロセス中の種々の段階でのウェハキャップ型充電式電源の断面図を例証する。
【図２Ｄ】本発明の実施形態による製造プロセス中の種々の段階でのウェハキャップ型充電式電源の断面図を例証する。
【図２Ｅ】本発明の実施形態による製造プロセス中の種々の段階でのウェハキャップ型充電式電源の断面図を例証する。
【図２Ｆ】本発明の実施形態による製造プロセス中の種々の段階でのウェハキャップ型充電式電源の断面図を例証する。
【図３】本発明の実施形態によるウェハキャップ型充電式電源の製造方法を表すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態によるウェハキャップ型充電式電源の断面図を例証する。
【図５】本発明の実施形態による回路内に集積されたウェハキャップ型充電式電源を例証する。
【図６】本発明の実施形態による回路内に集積されたウェハキャップ型充電式電源を例証する。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明の実施形態は、ウェハキャップ型充電式電源を提供することができる。ウェハキャップ型充電式電源は、デバイスウェハと、デバイスウェハの表面上に配置される充電式電源と、充電式電源を封止するキャッピングウェハとを備え得る。充電式電源は、アノード構成要素、カソード構成要素、および電解質構成要素を含み得る。
【０００７】
本発明の実施形態は、集積充電式電源を有する回路を提供することができる。回路は、回路基板と、回路基板上に載置されるデバイスとを備え得る。デバイスは、デバイスウェハと、デバイスウェハの表面上に配置される充電式電源と、充電式電源とデバイスウェハとの間のキャビティを形成する、充電式電源の上に取り付けられるキャッピングウェハとを備え得る。回路は、回路基板上に載置される複数のデバイスをさらに備え得、デバイスは複数のデバイスのうちの少なくとも一つに電気接続され得る。
【０００８】
本発明の実施形態は、ウェハキャップ型充電式電源の製造方法を提供することができる。本方法は、上部ウェハおよびデバイスウェハを提供するステップと、デバイスウェハの表面上に充電式電源を形成するステップと、上部ウェハからキャッピングウェハを形成するステップと、充電式電源の上にキャッピングウェハを取り付けて、充電式電源を封止するステップと、を含み得る。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態によるウェハキャップ型充電式電源１００の断面図を例証する。ウェハキャップ型充電式電源１００は、デバイスウェハ１０２、充電式電源１０３、およびキャッピングウェハ１０４を含んでもよい。
【００１０】
デバイスウェハ１０２は、活性表面および裏面を有してもよい。充電式電源１０３は、デバイスウェハ１０２の裏面上に配置されてもよい。充電式電源１０３は、カソード集電体１０６、カソード構成要素１０８、電解質構成要素１１４、アノード構成要素１１６、およびアノード集電体１２０を含んでもよい。実施形態において、充電式電源１０３は、バッテリーまたはスーパーコンデンサ（すなわち、誘電体がない）として提供されてもよい。他のデバイスは、デバイスウェハ１０２の活性側上に形成されてもよい。
【００１１】
電解質構成要素１１４は、有機材料またはイオン液体材料の形態であってもよい。電解質構成要素１１４が炭酸プロピレン、炭酸エチレン、または炭酸ジメチルなどの有機材料により形成される場合、カソード集電体１０６、カソード構成要素１０８、アノード構成要素１１６、およびアノード集電体１２０は、アルミニウム、銅、または金などの良好な導電性の金属により形成されてもよい。電解質構成要素１１４が、１‐ブチル‐３‐メチルイミダゾリウム（［ＢＭＩＭ］［Ｃｌ］）、トリオクチルメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（［ＯＭＡ］［ＴＦＳＩ］）、またはトリエチルスルホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（［ＳＥＴ３］［ＴＦＳＩ］）などのイオン液体材料により形成される場合、カソード集電体１０６、カソード構成要素１０８、アノード構成要素１１６、およびアノード集電体１２０は多孔質炭素、グラフェン、またはカーボンナノチューブにより形成されてもよい。
【００１２】
電解質構成要素１１４がウェハキャップ型充電式電源１００の製造プロセス中に、劣化、爆発、または損傷するのを防止するために、キャッピングウェハ１０４をデバイスウェハ１０２に取り付けて、低温、例えば、２００℃未満で、充電式電源１０３を封止してもよい。図１に例証されるように、キャッピングウェハ１０４は、ビスマス‐スズ合金から作製され得る結合材料１１８で充電式電源１０３の上に取り付けられてもよい。
【００１３】
さらに、真空チャンバまたは窒素などの不活性ガスを含有するチャンバにおいて充電式電源１０３の上にキャッピングウェハ１０４を取り付けることにより、真空または不活性ガスキャビティ１２２を形成してもよい。真空または不活性ガスキャビティ１２２は、充電式電源１０３の爆発のリスクをさらに低下させる。記載されるように、キャッピングウェハ１０４によって充電式電源１０３を封止することにより、水分バリアをつくることもでき、これは外部の水分がキャビティ１２２に進入するのを防止することができるため、充電式電源１０３の異なる構成要素の腐食を防止する。図１に示すように、カソード集電体１０６およびアノード集電体１２０は、キャッピングウェハ１０４の外側に延在して、充電式電源１０３を充電および放電するための他のデバイス（図示せず）への接続を可能にする。
【００１４】
以下、本発明の実施形態による複数のウェハキャップ型充電式電源の製造方法を、その製造プロセス中の種々の段階でのウェハキャップ型充電式電源の断面図を表す、図２Ａ〜２Ｆに関して説明する。
【００１５】
図２Ａにおいて、上部ウェハ２０１およびデバイスウェハ２０２は、製造プロセスの段階で提供されてもよい。この段階で、デバイスウェハ２０２の一つまたは両方の表面を活性にするように、デバイスウェハ２０２は、他の製造ステップをすでに受けている場合がある。例えば、デバイスウェハ２０２の表面または表面の一部は、正および／または負にドープされてもよい。さらにこの段階で、デバイスウェハ２０２の表面のうちの一つに金属層２０５が形成されてもよい。金属層２０５は、アルミニウム、銅、または金などの良好な導電性を有する金属により形成されてもよい。金属層２０５の厚みは、数マイクロメートル（ミクロン）の範囲であってもよい。
【００１６】
図２Ｂは、製造プロセスにおける後続の段階を表し、ここで金属層２０５の一部分がエッチングされてカソード集電体２０６を形成してもよい。カソード層２０７は、カソード集電体２０６の上に形成されてもよい。カソード層２０７は、多孔質炭素、グラフェン、またはカーボンナノチューブにより形成されてもよい。カソード層２０７の厚みは、数十から数百ミクロンの範囲であってもよい。一方、上部ウェハ２０１の一部分をエッチングして、最終的に形成される充電式電源を封止するのに十分な深さを有するキャビティ２１０および２１２を形成してもよい。
【００１７】
図２Ｃに示される製造段階では、カソード層２０７の一部分をエッチングしてカソード構成要素２０８を形成してもよい。電解質層２１３は、カソード構成要素２０８およびカソード集電体２０６の上に形成されてもよい。電解質層２１３は、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、もしくは炭酸ジメチルなどの有機材料により形成されてもよく、または１‐ブチル‐３‐メチルイミダゾリウム（［ＢＭＩＭ］［Ｃｌ］）、トリオクチルメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（［ＯＭＡ］［ＴＦＳＩ］）、もしくはトリエチルスルホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（［ＳＥＴ３］［ＴＦＳＩ］）などのイオン性液体材料により形成されてもよい。電解質層２１３の厚みは、数十から数百ミクロンの範囲であってもよい。適切なマスキング技術（簡略化のために図示せず）により、キャビティ２１０の深さを元のままに維持しながら、キャビティ２１２を深くするために、さらなるエッチングを行ってもよい。後の製造段階において示すように、これにより上部ウェハ２０１の研磨が可能になるために別個のキャッピングウェハが形成され得る。
【００１８】
図２Ｄは、製造プロセスにおけるさらなる時点を表し、ここで電解質層２１３がエッチングされて、カソード構成要素２０８を封入する電解質構成要素２１４を形成してもよい。アノード層２１５は、電解質構成要素２１４およびカソード集電体２０６の上に形成されてもよい。アノード層２１５は、多孔質炭素、グラフェン、またはカーボンナノチューブにより形成されてもよい。アノード層２１５の厚みは、数十から数百ミクロンの範囲であってもよい。図２Ｄに示すように、結合材料層２１８は、上部ウェハ２０１の上側水平面上に堆積させてもよい。結合材料層２１８は、ビスマス‐スズ合金により形成されてもよい。結合材料層２１８の厚みは、数ミクロンの範囲であってもよい。
【００１９】
図２Ｅに示される製造段階では、アノード層２１５の一部分をエッチングしてアノード構成要素２１６を形成してもよい。金属層２１９は、アノード構成要素２１６、電解質構成要素２１４、およびカソード集電体２０６上に形成されてもよい。金属層２１９は、アルミニウム、銅、または金などの良好な導電性を有する金属により形成されてもよい。金属層２１９の厚みは、数ミクロンの範囲であってもよい。適切なマスキング技術（簡略化のために図示せず）により、図２Ｅに示すように、残留する表面上に結合材料層２１８を残しながら、キャビティ２１０および２１２における結合材料層２１８を除去してもよい。さらに、上部ウェハ２０１は、充電式電源の上に取り付けられる準備において、垂直に反転させてもよい。点線２２１は、キャッピングウェハを形成するために上部ウェハ２０１が研磨されるレベルの境界を示す。
【００２０】
図２Ｆは、製造プロセスにおけるよりさらなる段階を表し、ここで金属層２１９の一部分がエッチングされてアノード集電体２２０を形成してもよい。製造プロセスにおけるこの時点で、充電式電源が形成される。次いで、真空チャンバまたは不活性ガスを含有するチャンバの内部において、上部ウェハ２０１は、２００℃未満であり得る低温で、結合材料１１８により充電式電源の上に取り付けられてもよい。真空または不活性ガスを含有するキャビティ２２２は、このように形成される。その後、上部ウェハ２０１は、図２Ｅに示す点線２２１まで研磨されてキャッピングウェハ２０４を形成してもよい。次いで、デバイスウェハ２０２は、点線２２３でダイカットされて個々のウェハキャップ型充電式電源２００を形成してもよい。
【００２１】
図２Ａ〜２Ｆが２つのウェハキャップ型充電式電源２００の製造を例証する場合でも、複数のウェハキャップ型充電式電源２００が、あらゆる従来のサイズのウェハ上に同時に形成されてもよいことが理解されるべきである。
【００２２】
図３は、本発明の実施形態による複数のウェハキャップ型充電式電源を製造する方法３００を例証する。図３の考察は、図２Ａ〜２Ｆを参照するが、方法３００が図２Ａ〜２Ｆにおいて表される具体的な実施形態に限定されず、より一般的に適用可能であることを理解すべきである。
【００２３】
図３に示すように、方法３００は、２つの経路（一方は充電式電源の形成、および他方はキャッピングウェハの形成）を含んでもよく、これらは最終的に複数のウェハキャップ型充電式電源（例えば、ウェハキャップ型充電式電源２００）を形成するために、合わせられてもよい。
【００２４】
方法３００の第１の経路は、デバイスウェハ（例えば、デバイスウェハ２０２）を提供することによるステップ３０２から始まる。ステップ３０４では、第１の金属層（例えば、金属層２０５）が、デバイスウェハの表面のうちの一つの面上に形成される。ステップ３０６で第１の金属層の一部分がエッチングされて、カソード集電体（例えば、カソード集電体２０６）を形成する。ステップ３０８では、カソード層（例えば、カソード層２０７）がカソード集電体の上に形成される。ステップ３１０でカソード層の一部分がエッチングされて、カソード構成要素（例えば、カソード構成要素２０８）を形成する。ステップ３１２では、電解質層（例えば、電解質層２１３）がカソード構成要素およびカソード集電体の上に形成される。ステップ３１４で電解質層の一部分がエッチングされて、カソード構成要素を封入する電解質構成要素（例えば、電解質構成要素２１４）を形成する。ステップ３１６では、アノード層（例えば、アノード層２１５）が電解質構成要素およびカソード集電体の上に形成される。ステップ３１８でアノード層の一部分がエッチングされて、アノード構成要素（例えば、アノード構成要素２１６）を形成する。ステップ３２０では、第２の金属層（例えば、金属層２１９）がアノード構成要素、電解質構成要素、およびカソード集電体の上に形成される。ステップ３２２で第２の金属層の一部分がエッチングされて、アノード集電体（例えば、アノード集電体２２０）を形成する。方法３００の製造プロセスにおけるこの時点で、充電式電源が形成される。
【００２５】
方法３００の第２の経路は、上部ウェハ（例えば、上部ウェハ２０１）を提供することによるステップ３２４から始まる。ステップ３２６では、上部ウェハの一部分がエッチングされて、ステップ３２２で形成される充電式電源を封止するのに十分な深さであるキャビティ（例えば、キャビティ２１０および２１２）を形成する。ステップ３２６では、適切なマスキング技術により、いかなる充電式電源も封止しないステップ３２４で形成されるキャビティ（例えば、キャビティ２１２）の選択物がエッチングによってさらに深くされる。ステップ３３０では、キャビティの内部に水平面を含む、上部ウェハの上側水平面上に結合材料層（例えば、結合材料層２１８）を堆積させる。適切なマスキング技術により、すべてのキャビティ内の結合材料層の部分が除去される（例えば、図２Ｅに示すように）。方法３００の製造プロセスのこの時点で、上部ウェハは、ステップ３２２で形成される充電式電源の上に取り付けられる状態にある。
【００２６】
ステップ３３４では、ステップ３３２で記載される状態の上部ウェハが、２００℃未満であり得る低温で結合材料により、ステップ３２２で形成される充電式電源の上に取り付けられる。真空またはインターガスキャビティ（例えば、キャビティ２２２）が充電式電源と上部ウェハとの間に形成されるように、真空チャンバまたは不活性ガスを含有するチャンバ内に取り付けが行われる。ステップ３３６で上部ウェハが研磨されてキャッピングウェハ（例えば、キャッピングウェハ２０４）を形成する。ステップ３３８でデバイスウェハがダイカットされて複数のウェハキャップ型充電式電源（例えば、ウェハキャップ型充電式電源２００）を形成する。
【００２７】
図４は、本発明の実施形態によるウェハキャップ型充電式電源４００の断面図を例証する。ウェハキャップ型充電式電源１００または２００と同様に、ウェハキャップ型充電式電源４００は、デバイスウェハ４０２、キャッピングウェハ４０４、カソード集電体４０６、カソード構成要素４０８、電解質構成要素４１４、アノード構成要素４１６、結合材料４１８、およびアノード集電体４２０を含んでもよい。ウェハキャップ型充電式電源４００は、同様の材料を使用して、かつ同様の条件下で、ウェハキャップ型充電式電源１００または２００と実質的に同様の方式で製造されてもよい。所与の電力密度に関して、ウェハキャップ型充電式電源１００または２００とは異なり、ウェハキャップ型充電式電源４００は、より幅広いにもかかわらず、より細いアスペクト比を可能にする。
【００２８】
図４において、カソード集電体４０６およびアノード集電体４２０は、デバイスウェハ４０２上に形成されてもよい。次いで、カソード構成要素４０８およびアノード構成要素４１６はそれぞれ、カソード集電体４０６およびアノード集電体４２０上に形成されてもよい。図４で分かるように、カソード構成要素４０８およびアノード構成要素４１６は、同じ水平面に実質的に形成されてもよい。電解質構成要素４１４はカソード構成要素４０８およびアノード構成要素４１６の上に形成されて、充電式電源を効果的に形成する。キャッピングウェハ４０４は、２００℃未満であり得る低温で、結合材料４１８により充電式電源の上に取り付けられてもよい。
【００２９】
図５は、本発明の実施形態による回路内に集積されたウェハキャップ型充電式電源５００を例証する。ウェハキャップ型充電式電源１００または２００と同様に、ウェハキャップ型充電式電源５００は、デバイスウェハ５０２、キャッピングウェハ５０４、カソード集電体５０６、カソード構成要素５０８、電解質構成要素５１４、アノード構成要素５１６、結合材料５１８、およびアノード集電体５２０を含んでもよい。さらに、ウェハキャップ型充電式電源５００は、ウェハキャップ型充電式電源５００が、はんだボール５２８を介して回路基板５２４のトレース５３０および５３２に電気接続され得るようにスルーホールビア５２６を含む。
【００３０】
トレース５３０はカソード集電体５０６に、およびトレース５３２はアノード集電体５２０に効果的に接続されてもよい。トレース５３０および５３２は、回路基板５２４上に形成されるかまたは載置される複数のデバイスのうちの少なくとも一つを経由させて接続してもよい。例えば、図５において、トレース５３０および５３２は、デバイス５３４および５３６に接続されてもよい。デバイス５３４および５３６は、ウェハキャップ型充電式電源５００によって給電されるか、またはウェハキャップ型充電式電源５００を充電するために電力を供給してもよい。例えば、デバイス５３４は、次いでウェハキャップ型充電式電源５００中に貯蔵され得る、電磁エネルギーを集めるフォトダイオードであってもよく、デバイス５３６は、適切な電力調整構成要素を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、該ＬＥＤを点灯させるために、ウェハキャップ型充電式電源５００からの電力を変換してもよい。
【００３１】
ウェハキャップ型充電式電源５００を含む、図５の回路は、その後ポットされるかまたはプラスチック成形物中に封入されてもよい。プラスチック成形物またはポッティングに必要とされる典型的な高温にもかかわらず、キャッピングウェハ５０４は、充電式電源を遮蔽して、充電式電源が劣化するのを防止する。
【００３２】
図６は、本発明の実施形態による回路内に集積されたウェハキャップ型充電式電源６００を例証する。ウェハキャップ型充電式電源１００または２００と同様に、ウェハキャップ型充電式電源６００は、デバイスウェハ６０２、キャッピングウェハ６０４、カソード集電体６０６、カソード構成要素６０８、電解質構成要素６１４、アノード６１６、結合材料６１８、およびアノード集電体６２０を含んでもよい。さらに、ウェハキャップ型充電式電源６００は、ウェハキャップ型充電式電源６００が、デバイスウェハ６０２の反対側の活性表面上にトレース６３０および６３２に電気接続され得るようにスルーホールビア６２６を含む。トレース６３０はカソード集電体６０６に、およびトレース６３２はアノード集電体６２０に効果的に接続されてもよい。
【００３３】
図６において、トレース６３０および６３２は、デバイス基板６０２の活性表面上に形成される単一デバイス６３８に接続されることを示す。しかしながら、当業者は、トレース６３０および６３２が、デバイス基板６０２の活性表面上に形成され得る複数のデバイスに接続されてもよいことを理解するであろう。図５に示す回路内のように、ウェハキャップ型充電式電源６００は、デバイス基板６０２の活性表面上のデバイスに電力を供給するか、またはデバイス基板６０２の活性表面上のデバイスによって、充電されてもよい。
【００３４】
図５の回路と同様に、ウェハキャップ型充電式電源６００を含む、図６の回路は、その後ポットされるかまたはプラスチック成形物中に封入されてもよい。プラスチック成形物またはポッティングに必要とされる典型的な高温にもかかわらず、キャッピングウェハ６０４は、充電式電源を遮蔽して、充電式電源が劣化するのを防止する。
【００３５】
下記は、本開示において使用される特定の用語の説明である。
【００３６】
「エッチングする」または「エッチング」という用語は、エッチング完了後、材料の少なくとも一部分が残るように、一般に、材料をパターニングする製作プロセスを説明するために、本明細書において使用される。例えば、シリコンをエッチングするプロセスは、シリコンの上にマスキング層（例えば、フォトレジストまたはハードマスク）をパターニングするステップと、その後、マスキング層によってもう保護されていないシリコンの領域を除去するステップと、を伴うことを理解すべきである。したがって、エッチングプロセスが完了後、マスクによって保護されたシリコンの領域が残る。しかしながら、別の実施例において、エッチングはまた、マスクを使用しないプロセスを指すことがあるが、エッチングプロセスが完了後、やはり材料の少なくとも一部分が残る。
【００３７】
「形成」、「形成する」、「堆積する」、または「配置する」という用語は、材料層を基板または別の材料層に適用する行為を説明するために、本明細書において使用される。このような用語は、これらに限定されないが熱成長、スパッタリング、蒸着、化学気相堆積、エピタキシャル成長、電気めっきなどを含む、予想されるあらゆる層形成技術を説明することを意味する。種々の実施形態によれば、例えば、堆積は任意の適切な周知の方法により実行されてもよい。例えば、堆積は材料を基板上に、成長させる、被覆する、または転写する任意のプロセスを含むことができる。一部の周知の技術としてはとりわけ、物理気相堆積（ＰＶＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、電気化学堆積（ＥＣＤ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、およびプラズマ強化型ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）が挙げられる。
【００３８】
説明の全体にわたって使用される「基板」または「ウェハ」は、最も一般的には、シリコンであると考えられる。しかしながら、基板またはウェハは、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、リン化インジウム等などの任意の広範な半導体材料でもあり得る。他の実施形態において、基板またはウェハは、ガラスまたはサファイヤなどの電気的に非伝導性であってもよい。
【００３９】
本明細書において使用する場合、「マスク」または「マスキング」は、マスクされていない材料の一部分の選択的除去（例えば、エッチング）を可能にする任意の適切な材料を含んでもよい。一部の実施形態によれば、マスキング構造は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリ（メチルグルタルイミド）（ＰＭＧＩ）、フェノールホルムアルデヒド樹脂、好適なエポキシ等などのフォトレジストを含んでもよい。
【００４０】
本発明のいくつかの実施形態は、本明細書において具体的に例証され、かつ／または説明される。しかしながら、本発明の修正および改変は、上記の教示によって包含され、本発明の趣旨および意図する範囲を逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内であることが理解されよう。
【符号の説明】
【００４１】
１００  ウェハキャップ型充電式電源
１０２  デバイスウェハ
１０３  充電式電源
１０４  キャッピングウェハ
１０６  カソード集電体
１０８  カソード構成要素
１１４  電解質構成要素
１１６  アノード構成要素
１１８  結合材料
１２０  アノード集電体
１２２  キャビティ
２００  ウェハキャップ型充電式電源
２０１  上部ウェハ
２０２  デバイスウェハ
２０４  キャッピングウェハ
２０５  金属層
２０６  カソード集電体
２０７  カソード層
２０８  カソード構成要素
２１０  キャビティ
２１２  キャビティ
２１３  電解質層
２１４  電解質構成要素
２１５  アノード層
２１６  アノード構成要素
２１８  結合材料層
２１９  金属層
２２０  アノード集電体
２２２  キャビティ
４００  ウェハキャップ型充電式電源
４０２  デバイスウェハ
４０４  キャッピングウェハ
４０６  カソード集電体
４０８  カソード構成要素
４１４  電解質構成要素
４１６  アノード構成要素
４１８  結合材料
４２０  アノード集電体
５００  ウェハキャップ型充電式電源
５０２  デバイスウェハ
５０４  キャッピングウェハ
５０６  カソード集電体
５０８  カソード構成要素
５１４  電解質構成要素
５１６  アノード構成要素
５１８  結合材料
５２０  アノード集電体
５２４  回路基板
５２６  スルーホールビア
５２８  ボール
５３０  トレース
５３２  トレース
５３４  デバイス
５３６  デバイス
６００  ウェハキャップ型充電式電源
６０２  デバイスウェハ
６０４  キャッピングウェハ
６０６  カソード集電体
６０８  カソード構成要素
６１４  電解質構成要素
６１６  アノード
６１８  結合材料
６２０  アノード集電体
６２６  スルーホールビア
６３０  トレース
６３２  トレース
６３８  単一デバイス
【図１】
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【図２Ａ】
2018195585.tif 000004
【図２Ｂ】
2018195585.tif 000005
【図２Ｃ】
2018195585.tif 000006
【図２Ｄ】
2018195585.tif 000007
【図２Ｅ】
2018195585.tif 000008
【図２Ｆ】
2018195585.tif 000009
【図３】
2018195585.tif 000010
【図４】
2018195585.tif 000011
【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
2018195585000001.pdf