(57)【要約】  第１及び第２の略平坦な表面と、エッジ表面と、第１の略平坦な表面上に形成された半導体回路と、を具備する結晶質基板を含む集積回路ダイを含む一体でパッケージングされた集積回路装置であって、少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤが、半導体回路と第１の略平坦な表面上に形成されており、絶縁レイヤが、第２の略平坦な表面及びエッジ表面上に形成され、少なくとも１つの導電体が、第２の略平坦な表面上に重なっている絶縁レイヤ上に直接形成されており、少なくとも１つの導電体は、第１の略平坦な表面上に直接形成された少なくとも１つのパッドによって回路に接続されている。
2007528120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の略平坦な表面とエッジ表面を具備した結晶質基板と、前記第１の略平坦な表面上に形成されたオプトロニック半導体回路と、を有する集積回路ダイと、
前記半導体回路と前記第１の略平坦な表面上に形成された少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤと、
前記第２の略平坦な表面上に重なっている少なくとも１つの導電体であって、前記第１の略平坦な表面上に直接形成された少なくとも１つのパッドによって前記回路に接続されている少なくとも１つの導電体と、
を有する、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項２】
第１及び第２の略平坦な表面とエッジ表面を具備した結晶質基板と、前記第１の略平坦な表面上に形成されたオプトロニック半導体回路と、を有する集積回路ダイと、
前記半導体回路と前記第１の略平坦な表面上に形成された少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤと、
前記エッジ表面の少なくとも１つの上に重なっている少なくとも１つの導電体であって、前記第１の略平坦な表面上に直接形成された少なくとも１つのパッドによって前記回路に接続されている少なくとも１つの導電体と、
を有する、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤは、ガラス、石英、及びサファイアの中の少なくとも１つから形成されている請求項１又は２記載の、一体パッケージングされた集積回路装置。
【請求項４】
前記第２の略平坦な表面及び前記エッジ表面上に形成され、且つ、前記少なくとも１つの導電体の下に位置している絶縁レイヤをも有する請求項１又は２記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項５】
前記絶縁レイヤは、機械的順応レイヤを有する請求項４記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの導電体は、前記少なくとも１つのパッドの平坦な表面に対して略平行に延長し、これと接触した電気的係合状態にある前記導電体の一部を介して前記少なくとも１つのパッドに接続されている請求項１又は２記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの導電体は、前記少なくとも１つのパッドのエッジと接触した電気的係合状態において延長する前記導電体の一部を介して前記少なくとも１つのパッドに接続されている請求項１又は２記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤは、前記第１の略平坦な表面にボンディングレイヤによって接着されている請求項１又は２記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項９】
前記ボンディングレイヤは、スペクトルフィルタ機能を具備している請求項８記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項１０】
放射透明保護表面の少なくとも一部と関連付けられた少なくとも１つのスペクトルフィルタをも含む請求項１又は２記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項１１】
前記放射透明保護表面は、上部表面とエッジ表面の少なくとも１つを有する請求項１０記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項１２】
カラーアレイフィルタをも含む請求項１又は２記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項１３】
その透明な保護表面上に一体で形成された少なくとも１つのレンズをも有する請求項１又は２記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤは、少なくとも１つのレンズを有する請求項１又は２記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのレンズは、前記オプトロニック半導体回路に対して正確に固定された距離に維持される請求項１３又は１４記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項１６】
その透明保護表面上に形成された光結合バンプをも含む請求項１又は２記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項１７】
その透明保護表面上に形成された導波路及びその他の光学コンポーネントをも含む請求項１又は２記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項１８】
その透明保護表面上に形成された光学格子をも含む請求項１又は２記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項１９】
それと一体化された偏光器をも含む請求項１又は２記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項２０】
前記集積回路ダイ上の異なる要素間に形成されたトレンチをも含む請求項１又は２記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項２１】
前記結晶質基板と前記少なくとも１つのパッケージングレイヤは、それらの間に少なくとも１つの空隙を定義している請求項１又は２記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの導電体は、前記少なくとも１つのパッドの平坦な表面に対して略平行に延長し、これと接触した電気的係合状態にある前記導電体の一部を介して前記少なくとも１つのパッドに接続されている請求項２１記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの導電体は、前記少なくとも１つのパッドのエッジと接触した電気的係合状態において延長する前記導電体の一部を介して前記少なくとも１つのパッドに接続されている請求項２１記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項２４】
放射透明保護表面と関連付けられた少なくとも１つのスペクトルフィルタをも含む請求項２１記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項２５】
カラーアレイフィルタをも含む請求項２１記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項２６】
その透明保護表面上に一体で形成された少なくとも１つのレンズをも具備する請求項２１記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項２７】
その透明保護表面上に形成された光結合バンプをも含む請求項２１記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項２８】
その透明保護表面上に一体で形成された導波路及びその他の光学コンポーネントをも含む請求項２１記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項２９】
その透明保護表面上に形成された光学格子をも含む請求項２１記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項３０】
それと一体化された偏光器をも含む請求項２１記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項３１】
前記集積回路ダイ上の異なる要素間に形成されたトレンチをも含む請求項２１記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項３２】
一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法において、
第１及び第２の略平坦な表面と、前記第１の略平坦な表面上に形成されたオプトロニック半導体回路と、を具備するウエハ上に形成された複数の集積回路ダイを提供する段階と、
前記半導体回路と前記第１の略平坦な表面上に少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤを形成する段階と、
前記ダイを前記パッケージングレイヤに張り付けられた状態に維持しつつ、前記ダイのエッジ表面を定義するべく、前記第２の略平坦な表面内に定義されたダイシングラインに沿って前記集積回路ダイを互いに分離する段階と、
前記第２の略平坦な表面上に重なっている少なくとも１つの導電体を形成する段階であって、前記少なくとも１つの導電体は、前記第１の略平坦な表面上に直接形成された少なくとも１つのパッドによって前記回路に接続されている、段階と、
次いで、前記ウエハをダイシングし、複数のパッケージング済みのオプトロニック集積回路装置を定義する段階と、
を有する方法。
【請求項３３】
一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法において、
第１及び第２の略平坦な表面と、前記第１の略平坦な表面上に形成されたオプトロニック半導体回路と、を具備するウエハ上に形成された複数の集積回路ダイを提供する段階と、
前記半導体回路と前記第１の略平坦な表面上に少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤを形成する段階と、
前記ダイを前記パッケージングレイヤに張り付けられた状態に維持しつつ、前記ダイのエッジ表面を定義するべく、前記第２の略平坦な表面内に定義されているダイシングラインに沿って前記集積回路ダイを互いに分離する段階と、
前記エッジ表面の少なくとも１つの上に重なっている少なくとも１つの導電体を形成する段階であって、前記少なくとも１つの導電体は、前記第１の略平坦な表面上に直接形成された少なくとも１つのパッドによって前記回路に接続されている、段階と、
次いで、前記ウエハをダイシングし、複数のパッケージング済みのオプトロニック集積回路装置を定義する段階と、
を有する方法。
【請求項３４】
前記少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤは、ガラス、石英、及びサファイアの中の少なくとも１つから形成されている請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項３５】
前記第２の略平坦な表面と前記エッジ表面上及び前記少なくとも１つの導電体の下部に位置する絶縁レイヤを形成する段階をも有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項３６】
前記絶縁レイヤは、機械的順応レイヤを有する請求項３５記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項３７】
少なくとも１つの導電体を形成する前記段階は、前記少なくとも１つのパッドの平坦な表面に対して略平行であり、これと接触した電気的係合状態にある前記少なくとも１つの導電体の一部を形成する段階を有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項３８】
少なくとも１つの導電体を形成する前記段階は、前記少なくとも１つのパッドのエッジと接触した電気的係合状態となるように前記少なくとも１つの導電体の一部を形成する段階を有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項３９】
少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤを形成する前記段階は、ボンディングレイヤを使用して前記少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤを前記第１の略平坦な表面に接着する段階を有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項４０】
前記ボンディングレイヤは、スペクトルフィルタ機能を具備する請求項３９記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項４１】
前記チップスケールパッケージングレイヤを形成する前記段階は、前記チップスケールパッケージングレイヤの放射透明保護表面の少なくとも一部分上に少なくとも１つのスペクトルフィルタを形成する段階をも有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項４２】
前記放射透明保護表面は、上部表面とエッジ表面の少なくともいずれかを有する請求項４１記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項４３】
前記チップスケールパッケージングレイヤを形成する前記段階は、前記チップスケールパッケージングレイヤ上にカラーアレイフィルタを形成する段階をも有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項４４】
前記チップスケールパッケージングレイヤを形成する前記段階は、前記チップスケールパッケージングレイヤの放射透明保護表面上に少なくとも１つのレンズを一体で形成する段階をも有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項４５】
少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤを形成する前記段階は、少なくとも１つのレンズを形成する段階を有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項４６】
前記チップスケールパッケージングレイヤの放射透明保護表面上に少なくとも１つのレンズを一体で形成する段階をも有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項４７】
前記少なくとも１つのレンズを形成する前記段階は、前記オプトロニック半導体回路に対して正確に固定された距離に前記少なくとも１つのレンズを維持する段階を有する請求項４４〜４６の中のいずれか一項記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項４８】
前記チップスケールパッケージングレイヤを形成する前記段階は、前記チップスケールパッケージングレイヤの放射透明保護表面上に光結合バンプを形成する段階をも有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項４９】
前記チップスケールパッケージングレイヤを形成する前記段階は、前記チップスケールパッケージングレイヤの放射透明保護表面上に導波路及びその他の光学コンポーネントを形成する段階をも有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項５０】
前記チップスケールパッケージングレイヤを形成する前記段階は、前記チップスケールパッケージングレイヤの放射透明保護表面上に光学格子を形成する段階をも有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項５１】
前記チップスケールパッケージングレイヤを形成する前記段階は、その上部に偏光器を一体で形成する段階をも有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項５２】
前記集積回路ダイ上の異なる要素間にトレンチを形成する段階をも有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項５３】
前記チップスケールパッケージングレイヤを形成する前記段階の前に、前記半導体回路及び前記第１の略平坦な表面上にスペーサ要素を挿入する段階をも有する請求項３２又は３３記載の、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路装置を製造する方法及び装置、並びに、これらによって製造される集積回路装置に関するものであり、更に詳しくは、一体でパッケージングされたダイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
あらゆる集積回路装置の製造における不可欠な段階の１つが、「パッケージング」と呼ばれるものであり、これは、集積回路の心臓部に位置するシリコンチップの機械的及び環境的保護と、シリコンチップ上の既定の場所と外部電気端子間の電気的相互接続と、に関係するものである。
【０００３】
現在、半導体のパッケージングには、ワイヤボンディング、テープ自動ボンディング（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｂｏｎｄｉｎｇ：ＴＡＢ）、及びフリップチップという３つの主要技術が利用されている。
【０００４】
ワイヤボンディングにおいては、熱及び超音波エネルギーを利用し、チップ上のボンドパッドとパッケージ上の接点間に金のボンディングワイヤを溶接している。
【０００５】
テープ自動ボンディング（ＴＡＢ）では、ボンディングワイヤの代わりに、銅のフォイルテープを利用している。銅のフォイルテープは、それぞれの特定のダイとパッケージの組み合わせごとに構成されており、それに適した銅トレースのパターンを含んでいる。個々のリードを個別に（又は、グループとして）チップ上の様々なボンドパッドに接続可能である。
【０００６】
フリップチップとは、ボンディングパッド上に形成されたはんだボールを具備する集積回路ダイであり、従って、回路側が下向きになるようにダイをひっくり返して基板に直接はんだ付け可能である。ワイヤボンドが不要であり、パッケージスペースの相当な節約を実現可能である。
【０００７】
以上の技術は、それぞれ、いくつかの制約を具備している。ワイヤボンディング及びＴＡＢボンディングは、いずれも、不良な接合を形成する傾向を有しており、相対的に高い温度と大きな機械的圧力がダイに印加される。ワイヤボンド及びＴＡＢ技術は、いずれも、約１０％〜６０％の範囲のダイ／パッケージ面積比を具備する集積回路装置を生成しており、パッケージサイズの観点から問題を有している。
【０００８】
フリップチップが提供しているのは、パッケージングではなく、むしろ、相互接続のみである。この相互接続は、はんだボール及び熱膨張不整合の均一性の問題に直面することになり、この結果、利用可能な基板が、シリコン又はシリコンの熱膨張特性に類似した熱膨張特性を具備する材料に限定されることになる。
【０００９】
半導体用のオプトロニックパッケージについては周知である。画像生成のために使用される従来のオプトロニックパッケージは、その上部に透明な窓が密封状態で取り付けられたセラミックハウジングを利用している。低レベルの画像生成、光の放出、及び放射の検出（光の検出を含む）のために使用されるオプトロニックパッケージの場合には、透明なプラスチックエンクロージャを利用している。
【００１０】
従来の半導体パッケージングの用語法によれば、「チップスケールパッケージング」という用語は、「１．２：１」以下の「パッケージング：ダイ」比を有するパッケージングプロセスを含むものと定義されている。更には、パッケージングレイヤが、従来、収容されている半導体又は集積回路に対して保護を提供している。
【００１１】
本出願人のＰＣＴ特許出願公開第９５／１９６４５号（ＷＯ  ９５／１９６４５）明細書には、特に、放射透明保護レイヤを具備する一体パッケージングされたダイを含む集積回路装置を製造する方法及び装置について記述されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、極めて小型のオプトロニック集積回路装置と、これを製造するための装置及び技法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
従って、本発明の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置が提供され、これは、集積回路ダイと、半導体回路及び第１の略平坦な表面上に形成された少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤと、第２の略平坦な表面上に重なっている少なくとも１つの導電体と、を含んでおり、少なくとも１つの導電体は、第１の略平坦な表面上に直接形成された少なくとも１つのパッドによって回路に接続されている。集積回路ダイは、第１及び第２の略平坦な表面とエッジ表面と第１の略平坦な表面上に形成されたオプトロニック半導体回路を具備する結晶質基板を含んでいる。
【００１４】
又、本発明による別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置が提供され、これは、第１及び第２の略平坦な表面とエッジ表面と第１の略平坦な表面上に形成されたオプトロニック半導体回路を具備する結晶質基板を含む集積回路ダイと、半導体回路及び第１の略平坦なレイヤ上に形成された少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤと、エッジ表面の少なくとも１つの上に重なっている少なくとも１つの導電体と、を含んでおり、少なくとも１つの導電体は、第１の略平坦な表面上に直接形成された少なくとも１つのパッドによって回路に接続されている。
【００１５】
本発明の好適な実施例によれば、少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤは、ガラス、石英、及びサファイアの中の少なくとも１つから形成されている。
【００１６】
本発明の好適な実施例においては、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、第２の略平坦な表面及びエッジ表面上に形成され、且つ、少なくとも１つの導電体の下に位置している絶縁レイヤをも含んでいる。別の好適な実施例によれば、絶縁レイヤは、機械的順応レイヤを含んでいる。
【００１７】
本発明の更に別の好適な実施例によれば、少なくとも１つの導電体は、少なくとも１つのパッドの平坦な表面に対して略並行に、これと接触した電気的係合状態において延長する導電体の一部を介して少なくとも１つのパッドに接続されている。或いは、この代わりに、少なくとも１つの導電体は、少なくとも１つのパッドのエッジと接触した電気的係合状態において延長する導電体の一部を介して少なくとも１つのパッドに接続されている。
【００１８】
本発明の更なる好適な実施例によれば、少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤは、ボンディングレイヤによって第１の略平坦な表面に接着されている。本発明の更に別の好適な実施例によれば、ボンディングレイヤは、スペクトルフィルタ機能を具備している。
【００１９】
又、本発明の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、放射透明保護表面と関連付けられた少なくとも１つのスペクトルフィルタをも含んでいる。好ましくは、放射透明保護表面は、上部表面とエッジ表面の少なくともいずれかを含んでいる。本発明の別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、カラーアレイフィルタをも含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、その透明保護表面上に一体で形成された少なくとも１つのレンズをも含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤは、少なくとも１つのレンズを有している。本発明の更なる好適な実施例によれば、少なくとも１つのレンズは、オプトロニック半導体回路に対して正確に固定された距離に維持されている。
【００２０】
本発明の更に別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、その透明保護表面上に形成された光結合バンプをも含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、その透明保護表面上に一体で形成された導波路及びその他の光学コンポーネントをも含んでいる。
【００２１】
本発明の別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、その透明保護表面上に形成された光学格子をも含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、それと一体化された偏光器をも含んでいる。
【００２２】
本発明の更に別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、集積回路ダイ上の異なる要素間に形成されたトレンチをも含んでいる。本発明の更なる好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、結晶質基板と少なくとも１つのパッケージングレイヤ間に形成された少なくとも１つの空隙をも含んでいる。
【００２３】
本発明の更に別の好適な実施例によれば、少なくとも１つの導電体は、少なくとも１つのパッドの平坦な表面に対して略並行に、これと接触した電気的係合状態において延長する導電体の一部を介して少なくとも１つのパッドに接続されている。或いは、この代わりに、本発明の好適な実施例によれば、少なくとも１つの導電体は、少なくとも１つのパッドのエッジと接触した電気的係合状態において延長する導電体の一部を介して少なくとも１つのパッドに接続されている。
【００２４】
本発明の別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、放射透明保護表面と関連付けられた少なくとも１つのスペクトルフィルタをも含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、カラーアレイフィルタをも含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、その透明保護表面上に一体で形成された少なくとも１つのレンズをも含んでいる。本発明の更なる好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、その透明保護表面上に形成された光結合バンプをも含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、その透明保護表面上に一体で形成された導波路及びその他の光学コンポーネントをも含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、その透明保護表面上に形成された光学格子をも含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置は、それと一体化された偏光器をも含んでいる。
【００２５】
又、本発明の別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法が提供され、この方法は、第１及び第２の略平坦な表面と第１の略平坦な表面上に形成されたオプトロニック半導体回路を具備するウエハ上に形成された複数の集積回路ダイを提供する段階と；半導体回路及び第１の略平坦な表面上に少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤを形成する段階と；ダイをパッケージングレイヤに張り付けられた状態に維持しつつ、ダイのエッジ表面を定義するべく、第２の略平坦な表面内に定義されたダイシングラインに沿って集積回路ダイを互いに分離する段階と；第２の略平坦な表面上に重なっている少なくとも１つの導電体を形成する段階であって、少なくとも１つの導電体は、第１の略平坦な表面上に直接的に形成された少なくとも１つのパッドによって回路に接続されている、段階と；次いで、ウエハをダイシングし、複数のパッケージング済みのオプトロニック集積回路装置を定義する段階と；を含んでいる。
【００２６】
本発明の別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法が更に提供され、この方法は、第１及び第２の略平坦な表面と第１の略平坦な表面上に形成されたオプトロニック半導体回路を具備するウエハ上に形成された複数の集積回路ダイを提供する段階と；半導体回路及び第１の略平坦な表面上に少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤを形成する段階と；ダイをパッケージングレイヤに張り付けられた状態に維持しつつ、ダイのエッジ表面を定義するべく、第２の略平坦な表面内に定義されたダイシングラインに沿って集積回路ダイを互いに分離する段階と；エッジ表面の少なくとも１つの上部に重なっている少なくとも１つの導電体を形成する段階であって、少なくとも１つの導電体は、第１の略平坦な表面上に直接形成された少なくとも１つのパッドによって回路に接続されている、段階と；次いで、ウエハをダイシングし、複数のパッケージング済みのオプトロニック集積回路装置を定義する段階と；を含んでいる。
【００２７】
本発明の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされた集積回路装置を製造する方法は、第２の略平坦な表面及びエッジ表面上と少なくとも１つの導電体の下部に位置する絶縁レイヤを形成する段階をも含んでいる。本発明の別の好適な実施例によれば、絶縁レイヤは、機械的順応レイヤを含んでいる。
【００２８】
本発明の更に別の好適な実施例によれば、少なくとも１つの導電体を形成する段階は、少なくとも１つのパッドと接触した電気的係合状態となるように少なくとも１つの導電体の一部を形成する段階を含んでいる。或いは、この代わりに、少なくとも１つの導電体を形成する段階は、少なくとも１つのパッドに対して略平行に、これと接触した電気的係合状態において少なくとも１つの導電体の一部を形成する段階を含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤを形成する段階は、ボンディングレイヤを使用して少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤを第１の略平坦な表面に接着する段階を有している。好ましくは、ボンディングレイヤは、スペクトルフィルタ機能を具備している。本発明の更に別の好適な実施例によれば、チップスケールパッケージングレイヤを形成する段階は、チップスケールパッケージングレイヤの放射透明保護表面上に少なくとも１つのスペクトルフィルタを形成する段階をも含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、チップスケールパッケージングレイヤを形成する段階は、チップスケールパッケージングレイヤ上にカラーアレイフィルタを形成する段階をも含んでいる。
【００２９】
本発明の更なる好適な実施例によれば、チップスケールパッケージングレイヤを形成する段階は、チップスケールパッケージングレイヤの放射透明保護表面上に少なくとも１つのレンズを一体で形成する段階をも含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、少なくとも１つのレンズを形成する段階は、オプトロニック半導体回路に対して正確に固定された距離に正確な距離に少なくとも１つのレンズを維持する段階を有している。
【００３０】
本発明の更に別の好適な実施例によれば、チップスケールパッケージングレイヤを形成する段階は、チップスケールパッケージングレイヤの放射透明保護表面上に光結合バンプを形成する段階をも含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、チップスケールパッケージングレイヤを形成する段階は、チップスケールパッケージングレイヤの放射透明保護表面上に導波路及びその他の光学コンポーネントを形成する段階をも含んでいる。
【００３１】
本発明の更に別の好適な実施例によれば、チップスケールパッケージングレイヤを形成する段階は、チップスケールパッケージングレイヤの放射透明保護表面上に光学格子を形成する段階を更に含んでいる。本発明の別の好適な実施例によれば、チップスケールパッケージングレイヤを形成する段階は、その上部に偏光器を一体で形成する段階をも含んでいる。
【００３２】
本発明の更に別の好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法は、チップスケールパッケージングレイヤを形成する前に、半導体回路及び第１の略平坦な表面上にスペーサ要素を挿入する段階をも含んでいる。
【００３３】
本発明の更なる好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法は、第２の略平坦な表面及びエッジ表面上と少なくとも１つの導電体の下部に位置する絶縁レイヤを形成する段階をも含んでいる。本発明の更なる好適な実施例によれば、絶縁レイヤは、機械的順応レイヤを含んでいる。
【００３４】
本発明の更なる好適な実施例によれば、少なくとも１つの導電体を形成する段階は、少なくとも１つのパッドの平坦な表面に対して略平行に、これと接触した電気的係合状態において少なくとも１つの導電体の一部を延長させる段階を含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、少なくとも１つの導電体を形成する段階は、少なくとも１つのパッドのエッジと接触した電気的係合状態となるように、少なくとも１つの導電体の一部を延長させる段階を含んでいる。
【００３５】
本発明の別の好適な実施例によれば、少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤを形成する段階は、ボンディングレイヤを使用して少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤを第１の略平坦な表面に接着する段階を含んでいる。本発明の更に別の好適な実施例によれば、ボンディングレイヤは、スペクトルフィルタ機能を具備している。
【００３６】
本発明の更に好適な実施例によれば、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法は、集積回路ダイ上の異なる要素間にトレンチを形成する段階をも含んでいる。
【００３７】
添付の図面との関連で、以下の詳細な説明を参照することにより、本発明について更に十分に理解し、認識することができよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図１Ａ〜図３Ｊを参照するが、これらは、本発明の好適な実施例による集積回路装置（好ましくは、オプトロニック集積回路装置）と、その製造法を示している。図１Ａ及び図１Ｂに示されているように、集積回路装置は、相対的に薄くて小型の、外部環境に対して保護され、機械的に強化された集積回路パッケージ１０（好ましくは、オプトロニック集積回路パッケージ）を含んでおり、これは、そのエッジ表面１４に沿ってメッキされた多数の導電体１２を具備している。
【００３９】
導電体１２が、パッド１６に電気的に接続されており、且つ、好ましくは、ガラスレイヤなどの介在するパッケージングレイヤの存在を伴うことなしに、ダイ２０上に重なっている絶縁レイヤ１８及び１９上に直接形成されていることが、本発明の固有の特徴である。絶縁レイヤ１８及び１９は、それぞれ、誘電体レイヤ及び／又はパッシベーションレイヤなどの１つ又は複数のレイヤを有することが可能であり、材料及び／又は厚さが相違していてもよく、或いは、同一であってもよい。更なる代替例として、絶縁レイヤ１８及び１９を回避することも可能である。図１Ａ〜図１０Ｃの実施例は、いずれも、図１Ｂに明瞭に示されているように、導電体１２の平坦な部分が、導電性の接触状態において、パッド１６の平坦な部分上に重なっていることを更なる特徴としている。パッドの断面領域に対してのみ接続が形成される実施例と比べ、パッド１６の厚さの重要度が低いことが、この構造の固有の特徴である。
【００４０】
本発明の好適な実施例によれば、導電体１２は、エッジ表面１４上を超えてパッケージ１０の平坦な表面２２上に延長している。この接点構成により、回路基板上へのパッケージ１０の平坦な表面実装が可能である。オプトロニック実施例においては、集積回路パッケージ１０は、一体で形成されたダイクロイックフィルタ、カラーフィルタ、反射防止コーティング、偏光器、光学格子、一体化された導波路、及び光結合バンプからなる各要素（図示されてはいない）の中の１つ又は複数のものを含むことができることに留意されたい。非オプトロニック実施例においては、これらの要素は、通常、存在しない。又、図１Ａ及び図１Ｂに示されているように、オプトロニック集積回路パッケージ１０は、はんだマスク２４内に形成されたアパーチャにおいて、導電体１２上に形成されたはんだボール２３などの接点バンプを含むことも可能であるが、はんだボール２３は、必須ではない。
【００４１】
更なる代替例として、図１Ｃ及び図１Ｄに示されているように、導電体１２は、エッジ表面１４を超えて平坦な表面２２上に延長しておらず、或いは、限られた程度だけ、平坦な表面２２上に延長しており、これにより、周辺接点を定義している。このような場合には、はんだマスク２４は、通常、平坦な表面２２上に延在していないか、又は、これを完全に回避することも可能である。
【００４２】
更なる代替例として、はんだボール２３は、ＡＣＦ接続に適した接点によって置換可能であり、或いは、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）接点を有することも可能である。
【００４３】
絶縁レイヤ１８及び１９は、導電体１２、はんだボール２３、及びダイ２０の熱膨張係数の違いを補償するべく適合された機械的順応レイヤ（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ  ｃｏｎｆｏｒｍｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）として機能可能である。
【００４４】
図１Ａ及び図１Ｂに示されている好ましくはオプトロニック集積回路パッケージ１０は、好ましくは、後述するように、放射透明保護カバープレート２６と、このカバープレート２６をダイ２０に張り付けるのに使用される好ましくは放射透明エポキシレイヤであるエポキシレイヤなどのボンディングレイヤ２８をも含んでいる。
【００４５】
後述する方法は、通常、チップサイズに対して、その面積の超過比率が２０％以下であるチップスケールパッケージとして定義される範囲内のオプトロニック集積回路パッケージ１０を提供することを理解されたい。又、後述する方法は、ウエハ上のパッケージを別個のパッケージング済みのダイにダイシングする段階まで、パッケージングのプロセスがウエハレベルにおいて実行されるオプトロニック集積回路パッケージ１０を提供することをも理解されたい。
【００４６】
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明による複数の集積回路ダイを含むウエハに対する透明保護カバープレートの張り付け段階の概略図である。図２Ａ及び図２Ｂに示されているように、シリコンウエハ３０は、従来技法によってその上部に形成されたアクティブ表面を具備する複数の完成したダイ２０を含んでおり、アクティブ表面においてカバープレート２６に接合されることにより、接合済みのウエハ３１を定義している。
【００４７】
本発明の好適な実施例によれば、図３Ａに示されているように、ウエハ３０は、従来技法によってその上部に形成されたアクティブ表面を具備する複数の完成したダイ２０を含んでおり、アクティブ表面において、ボンディングレイヤ２８を介してカバープレート２６に接合されている。カバープレート２６は、通常、ガラス、石英、サファイア、又はその他の適切な放射透明基板を有している。図３Ａに示されているように、電気パッド１６が、シリコンウエハ３０のアクティブ表面上に形成されている。
【００４８】
カバープレート２６は、スペクトルフィルタとして機能するべく、着色又は薄く着色可能である。或いは、この代わりに、ダイクロイック又は有色のスペクトルフィルタをカーバープレート２６の少なくとも１つの表面上に形成可能である。
【００４９】
カバープレート２６及びボンディングレイヤ２８は、好ましくは、オプトロニックアプリケーションに有用なスペクトル領域内の放射に対して透明であることが本発明の固有の特徴である。或いは、この代わりに、ボンディングレイヤ２８が、スペクトルフィルタとして機能することも可能であり、この目的に適した色素を内蔵可能である。
【００５０】
本発明に従ってウエハを使用すれば、シリコンウエハ３０の従来の製造における特定の段階を除去可能であることを理解されたい。これらの段階は、パッド上におけるビア開口部の提供、ウエハ背面の研磨、及びウエハ背面の金属コーティングを含んでいる。
【００５１】
シリコンウエハ３０は、従来のリソグラフィ法により、その内部の適切な場所に一体のカラーフィルタアレイを有するように形成可能である。フィルタは、図３Ａの接合段階の前に、カバープレート２６とボンディングレイヤ２８の間にフィルタプレーンが位置するように、カバープレート２６上に従来の技法によって形成及び構成可能である。
【００５２】
前述の接合段階に続いて、シリコンウエハ３０は、図３Ｂに示されているように、好ましくは、通常、４００〜１０００ミクロンの範囲のオリジナルの厚さＬ１から、通常、１０〜２５０ミクロンである低減された厚さ１２に、研磨される。このウエハの厚さの低減は、ウエハにカバープレート２６を接合することよって提供される追加的な機械的強度によって可能になっている。更なる代替例としては、シリコンウエハ３０の略その全体を除去可能である。これは、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｓｏｌａｔｏｒ）製造法を使用する際に有用である。
【００５３】
ウエハの厚さの低減（これは、任意選択である）に続いて、フォトリソグラフィプロセスを使用し、個々のダイ２０を分離する既定のダイシングラインに沿って、ウエハを、その背面においてエッチングする。この結果、エッチングされたチャネル３２が、生成され、これは、通常１０〜２５０ミクロンのシリコン基板の厚さを貫通して延長している。エッチング済みのウエハが図３Ｃに示されている。
【００５４】
前述のエッチング段階は、通常、ＳＦ6、Ｃ4Ｆ8、又はその他の適切なドライエッチングガスを使用し、ドライエッチングプロセスによって実現される。或いは、この代わりに、エッチング段階は、図３Ｃに示されているように、シリコンをフィールド酸化物レイヤを通じてエッチングしてパッド１６を露出させるべく、２．５％のフッ化水素酸、５０％の硝酸、１０％の酢酸、及び３７．５％の水の組み合わせなどの従来のシリコンエッチング溶液中において実行される。更なる代替例として、エッチング溶液は、ＫＯＨ又はその他の適切な材料を含むことができる。
【００５５】
シリコンエッチング段階の結果は、複数の分離されたダイ２０であり、このそれぞれは、約１０〜２５０ミクロンの厚さのシリコンを含んでいる。
【００５６】
図３Ｄに示されているように、エッチングされたチャネル３２は、好ましくは、エポキシ、酸化珪素、二酸化珪素、はんだマスクなどの誘電体材料、或いは、窒化珪素、酸化窒化珪素（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｘｉｎｉｔｒｉｄｅ）、ポリイミド、ＢＣＢ（商標）、パリレン、ポリナフタレン、フルオロカーボン、又はアクリレートなどのその他の適切な誘電体材料によってコーティングされる。この結果得られる絶縁レイヤ１８及び１９は、好ましくは、スピンコーティングによって形成されるか、或いは、スプレーコーティング、カーテンコーティング、液相堆積、物理蒸着、化学蒸着、低圧化学蒸着、プラズマエンハンス化学蒸着、高速熱化学蒸着、又は大気圧化学蒸着などの適切な方法によって形成可能である。
【００５７】
絶縁レイヤ１８及び１９の形成に続いて、図３Ｅに示されているように、隣接するダイ２０のそれぞれの間において、適切な方法により、絶縁レイヤ１９内に開口部３６を形成する。開口部３６は、絶縁レイヤ１９を貫通してパッド１６を露出させている。
【００５８】
図３Ｆに示されているように、複数の分離されたダイ２０上と開口部３６内に導電性レイヤ３８を形成することにより、パッドの露出した部分と、絶縁レイヤ１８及び１９を定義している誘電体材料を覆う。導電性レイヤ３８は、好ましくは、アルミニウムから形成されるか、或いは、アルミニウム、銅、チタニウム、チタニウムタングステン、又はクロムなどの任意の適切な導電性材料又は材料の組み合わせから形成可能である。
【００５９】
図３Ｇは、通常は、従来のフォトリソグラフィ法によって導電性レイヤ３８をパターニングすることにより、ダイ２０上の１つ又は複数のパッド１６のエッジと電気的に接触し、且つ、適切にメッキされている複数の導電体１２を定義する段階を示している。
【００６０】
図３Ｈは、好ましくは、はんだマスク２４である保護材料、又は、パリレン、ＢＣＢ（商標）、又はポリアミドなどのその他の保護材料のレイヤによって被覆されるウエハを示しており、この保護材料のレイヤをパターニングすることにより、導電体１２と連絡するアパーチャを定義し、これを通じて、導電体１２と電気的接触状態にあるはんだボール２３を形成する（図３Ｉ）。
【００６１】
本発明の好適な実施例によれば、次いで、図３Ｊに示されているように、ウエハをダイシングして個々の集積回路パッケージを提供する。このそれぞれは、図１Ａ及び図１Ｂの集積回路パッケージ１０に類似している。
【００６２】
次いで、図４を参照すれば、これは、図３Ｊのウエハから製造された一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の詳細部分切取図である。図４に示されているように、集積回路パッケージは、ボンディングレイヤ２８によってダイ２０に接合されたカバープレート２６を含んでいる。パッド１６の表面は、導電体１２と電気的接触状態にあり、この導電体は、前述のように、誘電体絶縁レイヤ１８及び１９上に直接形成されている。絶縁レイヤ１８及び１９は、それぞれ、複数のレイヤを有することができることを理解されたい。
【００６３】
次に、図５及び図６を参照すれば、これらは、本発明の好適な実施例による集積回路装置を製造する装置を集合的に示している。従来のウエハ製造設備１８０がウエハ３０を供給する。それぞれの個々のウエハ３０を、ボンディングレイヤ２８を使用し、ボンディング装置１８２により、アクティブ表面を定義する面において、カバープレート２６を形成するガラスレイヤなどの保護レイヤに接合する。このボンディング装置は、好ましくは、ボンディング材料の均等な分布を得るべく、ウエハ３０、カバープレート２６、及びボンディングレイヤ２８を回転させるための機能を具備している。
【００６４】
日本のＤｉｓｃｏ  Ｌｔｄ．社から市販されているＢＦＧ８４１型などの研磨装置１８４により、この接合済みのウエハ３１（図２Ｂ及び図３Ａ）の非アクティブ表面側を研磨して薄くする。次いで、好ましくは、ＡＺ４５６２というブランド名でＨｏｅｃｈｓｔ社から市販されている従来のスピンコーティングフォトレジストを使用するものなどによるフォトリソグラフィにより、接合済みのウエハ３１（図３Ｂ）の非アクティブ表面側をエッチングする。
【００６５】
フォトレジストは、好ましくは、Ｓｕｓｓ  ＭｉｃｒＴｅｃｈ  ＡＧ社のＭＡ２００型などの適切なＵＶ露光システム１８５により、リソグラフィマスク１８６を通じて、マスク露光する。
【００６６】
次いで、フォトレジストを現像槽（図示されてはいない）内において現像し、次いで、焼成された接合済みのウエハを、通常、ＳＦ6、Ｃ4Ｆ8、又はその他の適切なドライエッチングガスを使用し、ドライエッチングプロセスによってシリコンエッチングする。この目的に市販されている装置は、英国のＳｕｒｆａｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社が製造するドライエッチング装置１８８を含んでいる。
【００６７】
或いは、この代わりに、このエッチング段階は、温度制御された処理槽（図示されてはいない）内に配置されたシリコンエッチング溶液を使用して実現される。この目的に市販されている装置には、Ｃｈｅｍｋｌｅｅｎ槽及びＷＨＲＶサーキュレータが含まれ、これらは、いずれも、米国のＷａｆａｂ  Ｉｎｃ．社が製造している。適切なウェットエッチング用の従来のシリコンエッチング溶液は、Ｉｓｏｆｏｒｍ  Ｓｉｌｉｃｏｎエッチ液であり、これは、英国のＭｉｃｒｏ−Ｉｍａｇｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｌｔｄ．社から市販されている。
【００６８】
従来同様に、エッチングの後に、ウエハを洗浄し、フォトレジストを除去する。この結果得られるエッチング済みのウエハが図３Ｃに示されている。
【００６９】
ウエハ３０内のエッチングされたチャネル３２を、好ましくは、エポキシ、酸化珪素、二酸化珪素、はんだマスクなどの誘電体材料、或いは、窒化珪素、酸化窒化珪素（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｘｉｎｉｔｒｉｄｅ）、ポリイミド、ＢＣＢ（商標）、パリレン、ポリナフタレン、フルオロカーボン、アクリレートなどのその他の適切な誘電材料によってコーティングする。この結果得られる絶縁レイヤ１８及び１９は、段階１９０に示されているように、好ましくは、スピンコーティングによって形成されるか、或いは、スプレーコーティング、カーテンコーティング、液相堆積、物理蒸着、化学蒸着、低圧化学蒸着、プラズマエンハンス化学蒸着、高速熱化学蒸着、又は大気圧化学蒸着などの適切な方法によって形成可能である。この結果得られるコーティングされた接合済みのウエハが図３Ｄに示されている。
【００７０】
絶縁レイヤ１８及び１９の形成に続いて、図３Ｅに示されているように、任意の適切な方法により、隣接するダイ２０のそれぞれのペアの間において、絶縁レイヤ１９内に開口部３６を形成する。開口部３６は、絶縁レイヤ１９を貫通してパッド１６を露出させている。段階１９２に、従来のフォトリソグラフィ法による開口部の形成が示されており、これは、通常、マスク１９４を利用する。従来の現像段階（図示されてはいない）に続いて、任意選択により、米国特許第２，５０７，９５６号、第２，８５１，３８５号、及び第２，７９６，３７０号明細書（これらの開示内容は、本引用により、本明細書に包含される）のいずれかに記述されているものなどのクロメート処理溶液１９８を収容する処理槽１９６内において、ウエハに対して耐食処置を施す。
【００７１】
リヒテンシュタインのＢａｌｚｅｒｓ  ＡＧ社が製造するスパッタリング装置などの真空蒸着法によって動作する導電性レイヤ堆積装置２００を利用し、ウエハ３０上のそれぞれのダイ２０の１つ又は複数の表面上に導電性レイヤ３８を生成する（図３Ｆ）。
【００７２】
図３Ｇに示されている導電体１２の構築は、好ましくは、従来の電着フォトレジストを使用することによって実行され、これは、Ｐｒｉｍｅｃｏａｔというブランド名でＤｕＰｏｎｔ社から、或いは、Ｅａｇｌｅというブランド名でＳｈｉｐｌｅｙ社から市販されている。フォトレジストは、フォトレジスト槽アセンブリ２０２内においてウエハに適用されるが、このアセンブリは、ＤｕＰｏｎｔ社又はＳｈｉｐｌｅｙ社から市販されている。
【００７３】
フォトレジストを、好ましくは、マスク２０５を使用してＵＶ露光システム２０４によって光構成し、適切なエッチングパターンを定義する。次いで、フォトレジストを現像槽２０６内において現像し、次いで、エッチング槽２１０内に配置されている金属エッチング溶液２０８内においてエッチングすることにより、図１Ａ及び図１Ｂに示されているものなどの導電体構造が提供される。
【００７４】
次いで、図３Ｇに示されている露光済みの導電性ストリップを、好ましくは、日本のＯｋｕｎｏ社から市販されている無電解メッキ装置２１２によってメッキする。
【００７５】
導電性ストリップのメッキ段階に続いて、はんだボール２３の場所（図３Ｈ）を定義するべく参照符号２１４によって示されているはんだマスクにより、ウエハをコーティングし、次いで、参照符号２１５によって示されているように、はんだボールを従来の方式で形成する（図３Ｉ）。或いは、この代わりに、ボール２３は、必須でなくてもよい。
【００７６】
次いで、ダイシングブレード２１６（図３Ｊ）により、ウエハを個々のプレパッケージング済みの集積回路装置にダイシングする。好ましくは、ダイシングブレード２１６は、２〜１２ミルの厚さを有するダイアモンドレジノイドブレードである。この結果得られるダイの外観は、図１Ａ及び図１Ｂに概略的に示されているとおりである。
【００７７】
次に、図７Ａ〜図７Ｃを参照すれば、これらは、本発明の好適な実施例に従って構築され、動作するオプトロニック集積回路装置の３つの好適な代替実施例を示しており、これらは、相対的に薄くて小型の、外部環境に対して保護され、機械的に強化されたオプトロニック集積回路パッケージ３１０を含んでおり、これらは、介在するパッケージングレイヤを伴うことなしに、１つ又は複数の絶縁レイヤ３１３上に直接メッキされた複数の導電体３１２を具備している。はんだマスク３１４が、好ましくは、図示のように、導電体３１２と絶縁レイヤ３１３上に形成されている。
【００７８】
図７Ａは、放射透明保護レイヤ３１７の少なくとも１つの外部に面した表面３１６の少なくとも一部分上に形成されたＲＧＢ又はマスキングフィルタ３１５などのダイクロイックフィルタ及び／又は偏光器及び／又は反射防止コーティング及び／又はＩＲコーティング及び／又はカラーフィルタを示している。外部に面した表面３１６は、任意選択により、放射透明保護レイヤ３１７の上部表面又はエッジ表面を含むことができる。図７Ｂは、コーティング３１８を示しており、これは、コーティング３１５と同一のものであってよく、放射透明保護レイヤ３１７の内部に面した表面３１９の少なくとも一部分上に形成されている。図７Ｃは、放射透明保護レイヤ３１７の個々の表面３１６及び３１９のそれぞれの少なくとも一部分上における両方のコーティング３１５及び３１８を示している。図７Ａ〜図７ｃに示されている３つの実施例においては、いずれも、通常、１０〜２５０ミクロンの従来の厚さを有するシリコン基板３２２の表面３２０上にオプトロニックコンポーネントが形成されている。表面３２０は、透明保護レイヤ３１７と対向している。前述のように、放射透明エポキシレイヤ３２８を使用し、保護レイヤ３１７をシリコン基板３２２に張り付ける。
【００７９】
次に、図８を参照されたい。図８の実施例は、図７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、放射透明保護レイヤ３９２上に形成された光結合バンプ３９０を具備している点が更に異なっている。バンプ３９０を介して放射透明保護レイヤ３９２に光学的に結合された状態で、導波路３９４が示されている。好ましくは、バンプ３９０は、透明な有機材料から形成されており、その上部の機械的な圧力によってわずかに変形し、それによって定義されている境界面をエバネッセント光波が通過できるように、これは、多少、順応性を有している。
【００８０】
次に、図９を参照されたい。図９の実施例は、図７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、従来の一体化オプティクス技法によって放射透明保護レイヤ４０２上に形成された導波路４００及び恐らくはその他の光学要素（図示されてはいない）を具備しているという点が異なっている。この構成により、シリコン基板４０４上に形成されたオプトロニックコンポーネントと導波路４００の間の放射透明保護レイヤ４０２を介した光学通信が可能になっている。
【００８１】
次に、図１０Ａを参照されたい。図１０Ａの実施例は、図７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、その外部に面した表面４４４上に光学格子４４２を有するように形成された放射透明保護レイヤ４４０を具備しているという点が異なっている。
【００８２】
次に、図１０Ｂを参照されたい。図１０Ｂの実施例は、図７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、放射透明保護レイヤ４６４の外部に面した表面４６２上に張り付けられた少なくとも１つのレンズ及び好ましくはマイクロレンズのアレイ４６０を有するように形成された基板を具備している点が異なっている。この少なくとも１つのレンズは、放射透明保護レイヤを基板に接着する前、又はプロセスの後続の任意の時点において、放射透明保護レイヤ４６４に張り付け可能であることを理解されたい。
【００８３】
次に、図１０Ｃを参照されたい。図１０Ｃの実施例は、図７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、シリコン基板４７４のアクティブ表面４７２に対して正確に固定された距離Ｘに維持されている、少なくとも１つのレンズ４７０を有するように形成された基板を具備している点が異なっている。この正確に固定された距離は、好ましくは、レンズと放射透明保護レイヤ４８０の外部に面した表面４７８の間に固定されている中間光透過レイヤ４７６を正確に機械加工することにより、１〜１０ミクロンの精度に決定可能である。或いは、この代わりに、中間レイヤ４７６を回避することも可能である。更なる代替例としては、レンズ４７０とアクティブ表面４７２間の距離は、正確に固定する必要がない。
【００８４】
次に、図１０Ｄを参照されたい。図１０Ｄの実施例は、図７Ａの実施例と同一であってよいが、コーテイングの有無の違いと、少なくとも１つのレンズを有することが可能な外部表面４９２を含む放射透明保護レイヤ４９０を具備している点が異なっている。
【００８５】
次に、図１１Ａ〜図１３Ｊを参照すれば、これらは、本発明の好適な実施例による集積回路装置（好ましくは、オプトロニック集積回路装置）と、この製造法を示している。図１１Ａ及び図１１Ｂに示されているように、集積回路装置は、相対的に薄くて小型の、外部環境に対して保護され、機械的に強化された集積回路パッケージ５１０（好ましくは、オプトロニック集積回路パッケージ）を含んでおり、これは、そのエッジ表面５１４に沿ってメッキされた多数の導電体５１２を具備している。
【００８６】
導電体５１２が、パッド５１６に電気的に接続されており、好ましくは、ガラスレイヤなどの介在するパッケージングレイヤの存在を伴うことなしに、ダイ５２０上に重なっている絶縁レイヤ５１８及び５１９上に直接形成されていることが、本発明の固有の特徴である。絶縁レイヤ５１８及び５１９は、それぞれ、誘電体レイヤ及び／又はパッシベーションレイヤなどの１つ又は複数のレイヤを有することが可能であり、材料及び／又は厚さが相違していてもよく、或いは、同一であってもよい。更なる代替例として、絶縁レイヤ５１８及び５１９を回避することも可能である。図１１Ａ〜図２０Ｃの実施例は、いずれも、図１１Ｂに明瞭に示されているように、導電体５１２の平坦な部分が、導電性の接触状態において、パッド５１６の平坦な部分上に重なっている点を更なる特徴としている。
【００８７】
本発明の好適な実施例によれば、導電体５１２は、エッジ表面５１４上を超えてパッケージ５１０の平坦な表面５２２上に延長している。この接点構成により、回路基板上へのパッケージ５１０の平坦な表面実装が可能である。オプトロニック実施例においては、集積回路パッケージ５１０は、一体で形成されたダイクロイックフィルタ、カラーフィルタ、反射防止コーティング、偏光器、光学格子、一体化された導波路、及び光結合バンプからなる各要素（図示されてはいない）の１つ又は複数のものを含むことができることに留意されたい。非オプトロニック実施例においては、これらの要素は、通常、存在しない。図１１Ａ及び図１１Ｂに示されているように、オプトロニック集積回路パッケージ５１０は、はんだマスク５２４内に形成されたアパーチャにおいて、導電体５１２上に形成されたはんだボール５２３などの接触バンプを含むことも可能であるが、はんだボール５２３は、必須ではない。
【００８８】
更なる代替例として、図１１Ｃ及び図１１Ｄに示されているように、導電体５１２は、エッジ表面５１４を超えて平坦な表面５２２上に延長しておらず、或いは、限られた程度だけ、平坦な表面５２２上に延長しており、これにより、周辺接点を定義している。このような場合には、はんだマスク５２４は、通常、平坦な表面５２２上に延在していないか、又は、これを完全に回避することも可能である。
【００８９】
更なる実施例として、はんだボール５２３は、ＡＣＦ接続に適した接点によって置換可能であり、或いは、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）接点を有することも可能である。
【００９０】
絶縁レイヤ５１８及び５１９は、導電体５１２、はんだボール５２３、及びダイ５２０の熱膨張係数の差を補償するべく適合された機械的順応レイヤとして機能可能である。
【００９１】
又、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されている好ましくはオプトロニック集積回路パッケージ５１０は、好ましくは、放射透明保護カバーレイヤ５２６を含んでいる。
【００９２】
又、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されているオプトロニック集積回路パッケージ５１０は、ダイ５２０と放射透明保護カバーレイヤ５２６の間に形成された少なくとも１つの空洞５２７をも含んでいる。空洞５２７は、後述するように、ダイ５２０をカバープレート５２６に張り付ける際に、エポキシレイヤなどの少なくとも１つのボンディングレイヤ５２８によって少なくとも１つのスペーサ５２９をダイ５２０とカバープレート５２６の間に取り付けることによって形成される。或いは、この代わりに、後述するように、空洞５２７は、ダイ５２０をカバープレート５２６に張り付ける際に、ダイ５２０とカバープレート５２６の間に少なくとも１つのスペーサ５２９を挿入することによって形成することも可能である。空洞５２７を定義してカバープレート５２６とダイ５２０の間に特定の固定された距離を生成するべく、研磨又はその他の適切な方法により、任意の適切な厚さを有するスペーサ要素５２９を提供可能であることを理解されたい。
【００９３】
後述する方法は、通常、チップサイズに対して、その面積の超過比率が２０％以下であるチップスケールパッケージとして定義される範囲内のオプトロニック集積回路パッケージ５１０を提供することを理解されたい。又、後述する方法は、ウエハ上のパッケージを別個のパッケージング済みのダイにダイシングする段階まで、パッケージングのプロセスがウエハレベルにおいて実行されるオプトロニック集積回路パッケージ５１０を提供することをも理解されたい。
【００９４】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明による複数の集積回路ダイを含むウエハに対する透明保護カバープレートの張り付け段階の概略図である。図１２Ａ及び図１２Ｂに示されているように、シリコンウエハ５３０は、従来技法によってその上部に形成されたアクティブ表面を具備する複数の完成したダイ５２０を含んでおり、アクティブ表面においてカバープレート５２６に接合されることにより、接合済みのウエハ５３１を定義している。
【００９５】
本発明の好適な実施例によれば、図１３Ａに示されているように、ウエハ５３０は、従来技法によってその上部に形成されたアクティブ表面を具備する複数の完成したダイ５２０を含んでおり、アクティブ表面においてカバープレート５２６に接合されることにより、接合済みのウエハ５３１を定義している。エポキシレイヤなどの少なくとも１つのボンディングレイヤ５２８により、ウエハ５３０とカバープレート５２６の間にスペーサ５２９を取り付けることにより、ウエハ５３０とカバープレート５２６の間に空洞５２７が形成されている。
【００９６】
カバープレート５２６は、通常、ガラス、石英、サファイア、又はその他の適切な放射透明基板を有している。図１３Ａに示されているように、電気パッド５１６が、シリコンウエハ５３０のアクティブ表面上に形成されている。
【００９７】
カバープレート５２６は、スペクトルフィルタとして機能するべく、着色又は薄く着色可能である。或いは、この代わりに、ダイクロイック又は有色のスペクトルフィルタをカバープレート５２６の少なくとも１つの表面上に形成可能である。
【００９８】
カバープレート５２６及びボンディングレイヤ５２８が、好ましくは、オプトロニックアプリケーションに有用なスペクトル範囲内の放射に対して透明であることが本発明の固有の特徴である。或いは、この代わりに、ボンディングレイヤ５２８が、スペクトルフィルタとして機能することも可能であり、この目的に適切な色素を内蔵可能である。
【００９９】
本発明に従ってウエハを使用すれば、シリコンウエハ５３０の従来の製造における特定の段階を除去可能であることを理解されたい。これらの段階は、パッド上におけるビア開口部の提供、ウエハ背面の研磨、及びウエハ背面の金属コーティングを含んでいる。
【０１００】
シリコンウエハ５３０は、従来のリソグラフィ法により、その内部の適切な場所に一体のカラーフィルタを有するように形成可能である。フィルタは、図１３Ａのボンディング段階の前に、フィルタプレーンがカバープレート５２６と少なくとも１つの空洞５２７の間に位置するように、カバープレート５２６上に従来の技法によって形成及び構成可能である。
【０１０１】
前述のボンディング段階に続いて、シリコンウエハ５３０は、好ましくは、図１３Ｂに示されているように、通常、４００〜１０００ミクロンの範囲のオリジナルの厚さＬ１から、通常、１０〜２５０ミクロンの低減した厚さＬ２に研磨される。このウエハの厚さの低減は、ウエハに対するカバープレート５２６のボンディングによって提供される追加的な機械的強度によって可能になっている。
【０１０２】
ウエハの厚さの低減（これは、任意選択である）に続いて、フォトリソグラフィプロセスを使用し、個々のダイ５２０を分離する既定のダイスラインに沿って、ウエハを、その背面においてエッチングする。この結果、エッチングされたチャネル５３２が生成され、これは、通常、１０〜２５０ミクロンのシリコン基板の厚さを貫通して延長している。エッチング済みのウエハが図１３Ｃに示されている。
【０１０３】
このエッチング段階は、通常、ＳＦ6、Ｃ4Ｆ8、又はその他の適切なドライエッチングガスを使用し、ドライエッチングプロセスによって実現される。或いは、この代わりに、エッチング段階は、図１３Ｃに示されているように、シリコンをフィールド酸化物レイヤを通じてエッチングしてパッド５１６を露出されるべく、２．５％のフッ化水素酸、５０％の硝酸、１０％の酢酸、及び３７．５％の水の組み合わせなどの従来のシリコンエッチング溶液中において実行される。シリコンエッチングの結果は、複数の分離されたダイ５２０であり、このそれぞれは、約１０〜２５０ミクロンの厚さのシリコンを含んでいる。
【０１０４】
図１３Ｄに示されているように、エッチングされたチャネル５３２を、好ましくは、エポキシ、酸化珪素、はんだマスクなどの誘電体材料、或いは、窒化珪素、酸化窒化珪素（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｘｉｎｉｔｒｉｄｅ）、ポリイミド、ＢＣＢ（商標）、パリレン、ポリナフタレン、フルオロカーボン、又はアクリレートなどのその他の適切な誘電体材料によってコーティングする。この結果得られる絶縁レイヤ５１８及び５１９は、好ましくは、スピンコーティングによって形成されるか、或いは、スプレーコーティング、カーテンコーティング、液相堆積、物理蒸着、化学蒸着、低圧化学蒸着、プラズマエンハンス化学蒸着、高速熱化学蒸着、又は大気圧化学蒸着などの適切な方法によって形成可能である。
【０１０５】
絶縁レイヤ５１８及び５１９の形成に続いて、図１３Ｅに示されているように、任意の適切な方法により、隣接するダイ５２０のそれぞれのペアの間において、絶縁レイヤ５１９内に開口部５３６を形成する。開口部５３６は、絶縁レイヤ５１９を貫通してパッド５１６を露出させている。
【０１０６】
図１３Ｆに示されているように、複数の分離されたダイ５２０上と開口部５３６内に導電性レイヤ５３８を形成することにより、パッド５１６の露出した部分と、絶縁レイヤ５１８及び５１９を定義している誘電体材料を覆う。導電性レイヤ５３８は、好ましくは、アルミニウムから形成されており、或いは、アルミニウム、銅、チタニウム、チタニウムタングステン、又はクロムなどの任意の適切な導電性材料又は材料の組み合わせから形成可能である。
【０１０７】
図１３Ｇは、通常、従来のフォトリソグラフィ法によって導電体レイヤ５３８をパターンニングすることにより、ダイ５２０上の１つ又は複数のパッド５１６のエッジと電気的な接触状態にあり、且つ、適切にメッキされている複数の導電体５１２を定義する段階を示している。
【０１０８】
図１３Ｈは、好ましくは、はんだマスク５２４である保護材料、或いは、パリレン、ＢＣＢ（商標）、又はポリアミドなどのその他の保護材料などのレイヤによってコーティングされるウエハを示しており、この保護材料のレイヤをパターニングすることにより、導電体５１２と連絡するアパーチャを定義し、これを通じて、導電体５１２と電気的な接触状態にあるはんだボール５２３を形成する（図１３Ｉ）。
【０１０９】
次いで、本発明の好適な実施例によれば、図１３Ｊに示されているように、ウエハをライン５４０に沿ってダイシングして個々の集積回路パッケージを提供する。このそれぞれは、図１１Ａ及び図１１Ｂの集積回路パッケージ５１０に類似している。
【０１１０】
次に、図１４を参照すれば、これは、図１３Ｊのウエハから製造された一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の詳細部分切取図である。図１４に示されているように、集積回路パッケージは、スペーサ５２９及びボンディングレイヤ５２８によってダイ５２０に接合されたカバープレート５２６を含んでおり、少なくとも１つの空洞５２７を定義している。パッド５１６の表面は、導電体５１２と電気的な接触状態にあり、これらの導電体は、好ましくは、前述のように、誘電体絶縁レイヤ５１８及び５１９上に直接形成されている。絶縁レイヤ５１８及び５１９は、それぞれ、複数のレイヤを有することが可能であることを理解されたい。
【０１１１】
次に、図１５及び図１６を参照すれば、これらは、本発明の好適な実施例による集積回路装置を製造する装置を集合的に示している。従来のウエハ製造設備６８０がウエハ５３０を供給する。アライメントした後に、それぞれの個別のウエハ５３０を、ボンディングレイヤ５２８を使用し、ボンディング装置６８２により、アクティブ表面を定義する面において、スペーサ５２９を介して、カバープレート５２６を形成するガラスレイヤなどの保護レイヤに対して接合する。このボンディング装置は、好ましくは、ボンディング材料の均一な分布を得るべく、ウエハ５３０、カバープレート５２６、及びボンディングレイヤ５２８を回転させるための機能を具備している。
【０１１２】
日本のＤｉｓｃｏ  Ｌｔｄ．社から市販されているＢＦＧ８４１型などの研磨装置６８４により、この接合済みのウエハ５３１（図１２Ｂ及び図１３Ａ）の非アクティブ表面側を研磨して薄くする。次いで、好ましくは、ＡＺ４５６２というブランドでＨｏｅｃｈｓｔ社から市販されている従来のスピンコーティングフォトレジストを使用するものなどのフォトリソグラフィにより、接合済みのウエハ５３１（図１３Ｂ）の非アクティブ表面側をエッチングする。
【０１１３】
このフォトレジストは、好ましくは、リソグラフィマスク６８６を通じて、Ｓｕｓｓ  ＭｉｃｒＴｅｃｈ  ＡＧ社のＭＡ２００型などの適切なＵＶ露光システム６８５によってマスク露光する。
【０１１４】
次いで、フォトレジストを現像槽（図示されてはいない）内において現像し、次いで、焼成された接合済みのウエハを、通常は、ＳＧ6、Ｃ4Ｆ8、又はその他の適切なドライエッチングガスを使用し、ドライエッチングプロセスによってシリコンエッチングする。この目的に市販されている装置には、英国のＳｕｒｆａｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社が製造しているドライエッチング装置６８８が含まれる。
【０１１５】
或いは、この代わりに、このエッチング段階は、温度制御された処理槽（図示されてはいない）内に配置されたシリコンエッチング溶液を使用して実現される。この目的に市販されている装置は、Ｃｈｅｍｋｌｅｅｎ槽及びＷＨＲＶサーキュレータを含んでおり、これらは、いずれも、米国のＷａｆａｂ  Ｉｎｃ．社が製造している。好適なウェットエッチング用の従来のシリコンエッチング溶液は、Ｉｓｏｆｏｒｍ  Ｓｉｌｉｃｏｎエッチ液であり、これは、英国のＭｉｃｒｏ−Ｉｍａｇｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｌｔｄ．社から市販されている。
【０１１６】
従来どおりに、エッチングの後に、接合済みのウエハを洗浄し、フォトレジストを除去する。この結果得られるエッチングされた接合済みのウエハが図１３Ｃに示されている。
【０１１７】
ウエハ５３０内のエッチングされたチャネル５３２を、好ましくは、エポキシ、酸化珪素、はんだマスクなどの誘電材料、或いは、窒化珪素、酸化窒化珪素（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｘｉｎｉｔｒｉｄｅ）、ポリイミド、ＢＣＢ（商標）、パリレン、ポリナフタレン、フルオロカーボン、又はアクリレートなどのその他の適切な誘電材料によってコーティングする。この結果得られる絶縁レイヤ５１８及び５１９は、好ましくは、段階６９０に示されているように、スピンコーティングによって形成されるか、或いは、スプレーコーティング、カーテンコーティング、液相堆積、物理蒸着、化学蒸着、低圧化学蒸着、プラズマエンハンス化学蒸着、高速熱化学蒸着、又は大気圧化学蒸着などの適切な方法によって形成可能である。この結果得られたコーティングされた接合済みのウエハが図１３Ｄに示されている。
【０１１８】
絶縁レイヤ５１８及び５１９の形成に続いて、図１３Ｅに示されているように、適切な方法により、隣接するダイ５２０のそれぞれのペアの間において、絶縁レイヤ５１９内に開口部５３６を形成する。開口部５３６は、絶縁レイヤ５１９を貫通してパッド５１６を露出させている。段階６９２に、従来のフォトリソグラフィ法による開口部の形成が示されており、通常、マスク６９４を利用している。従来の現像段階（図示されてはいない）に続いて、任意選択により、米国特許第２，５０７，９５６号、第２，８５１，３８５号、及び第２，７９６，３７０号明細書（この開示内容は、本引用により、本明細書に包含される）のいずれかに記述されているものなどのクロメート処理溶液６９８を収容する処理槽６９６内において、接合済みのウエハに対して耐食処理を施す。
【０１１９】
リヒテンシュタインのＢａｌｚｅｒｓ  ＡＧ社が製造するスパッタリング装置などの真空堆積法によって動作する導電性レイヤ堆積装置７００を利用し、ウエハ５３０のそれぞれのダイ５２０の１つ又は複数の表面上に導電性レイヤ５３８を生成する（図１３Ｆ）。
【０１２０】
図１３Ｇに示されている導電体５１２の構築は、好ましくは、従来の電着フォトレジストを使用することによって実行され、これは、Ｐｒｉｍｅｃｏａｔというブランド名でＤｕＰｏｎｔ社から、或いは、Ｅａｇｌｅというブランド名でＳｈｉｐｌｅｙ社から市販されている。フォトレジストは、フォトレジスト槽アセンブリ７０２内においてウエハに適用されるが、このアセンブリは、Ｄｕｐｏｎｔ社又はＳｈｉｐｌｅｙ社から市販されている。
【０１２１】
フォトレジストを、好ましくは、マスク７０５を使用してＵＶ露光システム７０４によって光構成し、適切なエッチングパターンを定義する。次いで、フォトレジストを現像槽７０６内において現像し、次いで、エッチング槽７１０内に配置された金属エッチング溶液７０８中においてエッチングすることにより、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されているような導電体構造が提供される。
【０１２２】
次いで、図１３Ｇに示されている露光された導電性ストリップを、好ましくは、日本のＯｋｕｎｏ社から市販されている無電解メッキ装置７１２によってメッキする。
【０１２３】
導電性ストリップのメッキ段階に続いて、接合済みのウエハを、参照符号７１４によって示されているように、はんだマスクによってコーティングして、はんだボール５２３の場所（図１３Ｈ）を定義し、次いで、これらのはんだボールを、参照符号７１５（図１３Ｉ）によって示されているように、従来の方式によって形成する。或いは、この代わりに、ボール５２３は、必須でなくてもよい。
【０１２４】
次いで、接合済みのウエハをダイシングブレード７１６（図１３Ｊ）によって個々のプレパッケージング済みの集積回路装置にダイシングする。好ましくは、ダイシングブレード７１６は、２〜１２ミルの厚さを有するダイアモンドレジノイドブレードである。この結果得られるダイの外観は、図１１Ａ及び図１１Ｂに概略的に示されているとおりである。
【０１２５】
次に、図１７Ａ〜図１７Ｃを参照すれば、これらは、本発明の好適な実施例によって構築され、動作するオプトロニック集積回路装置の３つの好適な代替実施例を示しており、これらは、相対的に薄くて小型の、外部環境に対して保護され、機械的に強化されたオプトロニック集積回路パッケージ８１０を含んでおり、これは、介在するパッケージングレイヤを伴うことなしに、１つ又は複数の絶縁レイヤ８１３上に直接メッキされた複数の導電体８１２を具備している。はんだマスク８１４が、好ましくは、図示のように、導電体８１２と絶縁レイヤ８１３上に形成されている。
【０１２６】
図１７Ａは、放射透明保護レイヤ８１７の少なくとも１つの外部に面した表面８１６の少なくとも一部分上に形成されたＲＧＢ又はマスキングフィルタ８１５などのダイクロイックフィルタ及び／又は偏光器及び／又は反射防止コーティング及び／又はＩＲコーティング及び／又はカラーフィルタを示している。外部に面した表面８１６は、任意選択により、放射透明保護レイヤ８１７の上部表面又はエッジ表面を含むことができる。図１７Ｂは、コーティング８１８を示しており、これは、コーティング８１５と同一であってよく、放射透明保護レイヤ８１７の内部に面した表面８１９の少なくとも一部分上に形成されている。図１７Ｃは、放射透明保護レイヤ８１７のそれぞれの表面８１６及び８１９のそれぞれの少なくとも一部分上の両方のコーティング８１５及び８１８を示している。図１７Ａ〜図１７Ｃに示されている３つの実施例においては、いずれも、通常、１０〜２５０ミクロンの従来の厚さを有するシリコン基板８２２の表面８２０上にオプトロニックコンポーネントが形成されている。表面８２０は、透明保護レイヤ８１７と対向している。前述したように、エポキシレイヤなどのボンディングレイヤ８２８を使用し、保護レイヤ８１７をシリコン基板８２２に張り付けている。
【０１２７】
図１７Ａ、図１７Ｂ、及び図１７Ｃに示されているオプトロニック集積回路パッケージ８１０は、シリコン基板８２２と放射透明保護レイヤ８１７の間に形成された少なくとも１つの空洞８２７をも含んでいる。空洞８２７は、後述するように、シリコン基板８２２を放射透明保護レイヤ８１７に張り付ける際に、エポキシレイヤなどの少なくとも１つのボンディングレイヤ８２８により、シリコン基板８２２と放射透明保護レイヤ８１７の間に少なくとも１つのスペーサ８２９を取り付けることによって形成される。或いは、この代わりに、空洞８２７は、後述するように、シリコン基板８２２を放射透明保護レイヤ８１７に張り付ける際に、シリコン基板８２２と放射透明保護レイヤ８１７の間に少なくとも１つのスペーサ８２９を挿入することによって形成することも可能である。空洞８２７を定義して放射透明保護レイヤ８１７とシリコン基板８２２の間に特定の固定された距離を生成するべく、研磨又はその他の適切な方法により、任意の適切な厚さを有するスペーサ要素８２９を提供可能であることを理解されたい。
【０１２８】
次に、図１８を参照されたい。図１８の実施例は、図１７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、放射透明保護レイヤ８９２上に形成された光結合バンプ８９０を具備している点が更に異なっている。バンプ８９０を介して放射透明保護レイヤ８９２に光学的に結合された状態で、導波路８９４が示されている。好ましくは、バンプ８９０は、透明な有機材料から形成されており、その上部の機械的な圧力によってわずかに変形し、それによって定義されている境界面をエバネッセント光波が通過できるように、これは、多少、順応性を有している。
【０１２９】
次に、図１９を参照されたい。図１９の実施例は、図１７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、従来の一体化オプティクス技法により、放射透明保護レイヤ９０２上に形成された導波路９００及び恐らくはその他の光学要素（図示されてはいない）を具備している点が異なっている。この構成により、シリコン基板９０４上に形成されたオプトロニックコンポーネントと導波路９００間の放射透明保護レイヤ９０２を介した光学通信が可能になっている。
【０１３０】
次に、図２０Ａを参照されたい。図２０Ａの実施例は、図１７Ａとの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、その外部に面する表面９４４上に光学格子９４２を有するように形成された放射透明保護レイヤ９４０を具備している点が異なっている。
【０１３１】
次に図２０Ｂを参照されたい。図２０Ｂの実施例は、図１７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、放射透明保護レイヤ９６４の外部に面する表面９６２上に張り付けられた少なくとも１つのレンズ及び好ましくはマイクロレンズのアレイ９６０を有するように形成された基板を具備している点が異なっている。放射透明保護レイヤを基板に接着する前に、又は、プロセスの任意の後続の時点において、少なくとも１つのレンズを放射透明保護レイヤ９６４に張り付け可能であることを理解されたい。更なる代替例として、放射透明保護レイヤ９６４の外部表面９６２が、少なくとも１つのレンズを有することも可能である。
【０１３２】
次に、図２０Ｃを参照されたい、図２０Ｃの実施例は、図１７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、シリコン基板９７４のアクティブ表面９７２に対して（好ましくは、オプトロニック半導体回路に対して）正確に固定された距離Ｘに維持されている少なくとも１つのレンズ９７０を有するように形成された基板を具備している点が異なっている。この正確に固定された距離は、好ましくは、スペーサ５２９及び／又はレンズ９７０と放射透明保護レイヤ９８０の外部に面する表面９７８の間に固定された中間光透過レイヤ９７６を正確に機械加工することにより、１〜１０ミクロンの精度に決定可能である。或いは、この代わりに、中間レイヤ９７６を回避することも可能である。更なる代替例として、レンズ９７０とアクティブ表面９７２間の距離は、正確に固定する必要がない。
【０１３３】
次に、図２０Ｄを参照されたい。図２０Ｄの実施例は、図１７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、少なくとも１つのレンズを有することができる外部表面９９２を含む放射透明保護レイヤ９９０を具備している点が異なっている。
【０１３４】
次に、図２１Ａ〜図２３Ｊを参照すれば、これらは、本発明の好適な実施例による集積回路装置（好ましくは、オプトロニック集積回路装置）と、その製造法を示している。図２１Ａ及び図２１Ｂに示されているように、集積回路装置は、相対的に薄くて小型の、外部環境に対して保護され、機械的に強化されたオプトロニック集積回路パッケージ１０１０を含んでおり、これは、そのエッジ表面１０１４に沿ってメッキされた多数の導電体１０１２を具備している。
【０１３５】
導電体１０１２が、そのエッジにおいてパッド１０１６に電気的に接続されており、好ましくは、ガラスレイヤなどの介在するパッケージングレイヤの存在を伴うことなしに、ダイ１０２０上に重なっている絶縁レイヤ１０１８及び１０１９上に直接形成されていることが、本発明の固有の特徴である。絶縁レイヤ１０１８及び１０１９は、それぞれ、誘電レイヤ及び／又はパッシベーションレイヤなどの１つ又は複数のレイヤを有することが可能であり、材料及び／又は厚さが相違していてもよく、或いは、同一であってもよい。更なる代替例として、絶縁レイヤ１０１８及び１０１９を回避することも可能である。図２１Ａ〜図３０Ｃの実施例は、いずれも、導電体１０１２の一部が、図２１Ｂに明瞭に示されているように、パッド１０１６のエッジと導電性の接触状態にあることを更なる特徴としている。
【０１３６】
本発明の好適な実施例によれば、導電体１０１２は、パッケージ１０１０のエッジ表面１０１４上を超えて平坦な表面１０２２上に延長している。この接点構成により、回路基板上へのパッケージ１０１０の平坦な表面実装が可能である。オプトロニック実施例においては、集積回路パッケージ１０１０は、一体で形成されたダイクロイックフィルタ、カラーフィルタ、反射防止コーティング、偏光器、光学格子、一体化された導波路、及び光結合バンプからなる各要素（図示されてはいない）の１つ又は複数のものを含むことができることに留意されたい。非オプトロニック実施例においては、これらの要素は、通常、存在しない。又、図２１Ａ及び図２１Ｂに示されているように、オプトロニック集積回路パッケージ１０１０は、はんだマスク１０２４内に形成されたアパーチャにおいて、導電体１０１２上に形成されたはんだボール１０２３などの接点バンプを有することも可能であるが、はんだボール１０２３は、必須ではない。
【０１３７】
図２１Ｃ及び図２１Ｄに示されているように、更なる代替例として、導電体１０１２は、エッジ表面１０１４を超えて平坦な表面１０２２上に延長していないか、或いは、限られた程度でのみ、平坦な表面１０２２上に延長しており、これにより、周辺接点を定義している。このような場合には、はんだマスク１０２４は、平坦な表面１０２２上に延在していないか、又は、これを回避することも可能である。
【０１３８】
更なる代替例として、はんだボール１０２３は、ＡＣＦ接続に適した接点によって置換可能であり、或いは、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）接点を有することも可能である。
【０１３９】
絶縁レイヤ１０１８及び１０１９は、導電体１０１２、はんだボール１０２３、及びダイ１０２０の熱膨張係数の差を補償するべく適合された機械的順応レイヤとして機能可能である。
【０１４０】
後述するように、図２１Ａ及び図２１Ｂに示されている集積回路パッケージ１０１０（好ましくは、オプトロニック集積回路パッケージ）は、好ましくは、放射透明保護絶縁カバープレート１０２６と、このカバープレート１０２６をダイ１０２０に張り付けるのに使用されるエポキシレイヤなどのボンディングレイヤ１０２８（好ましくは、放射透明エポキシレイヤ）をも含んでいる。
【０１４１】
後述する方法は、通常、チップサイズに対して、その面積の超過比率が２０％以下であるチップスケールパッケージとして定義される範囲内のオプトロニック集積回路パッケージ１０１０を提供することを理解されたい。又、後述する方法は、ウエハ上のパッケージを別個のパッケージング済みのダイにダイシングする段階まで、パッケージングのプロセスがウエハレベルにおいて実行されるオプトロニック集積回路パッケージ１０１０を提供することをも理解されたい。
【０１４２】
図２２Ａ及び図２２Ｂは、本発明による複数の集積回路ダイを含むウエハに対する透明保護絶縁カバープレートの張り付け段階の概略図である。図２２Ａ及び図２２Ｂに示されているように、シリコンウエハ１０３０は、従来の技法によってその上部に形成されたアクティブ表面を具備する複数の完成したダイ１０２０を含んでおり、アクティブ表面においてカバープレート１０２６に接合されることにより、接合済みのウエハ１０３１を定義している。
【０１４３】
図２３Ａに示されているように、本発明の好適な実施例によれば、ウエハ１０３０は、従来の技法によってその上部に形成されたアクティブ表面を具備する複数の完成したダイ１０２０を含んでおり、アクティブ表面において、接合レイヤ１０２８を介してカバープレート１０２６に接合されている。絶縁カバーレイヤ１０２６は、通常、ガラス、石英、サファイア、又はその他の適切な放射透明絶縁基板を有している。図２３Ａに示されているように、電気パッド１０１６が、シリコンウエハ１０３０のアクティブ表面上に形成されている。
【０１４４】
カバープレート１０２６は、スペクトルフィルタとして機能するべく、着色又は薄く着色可能である。或いは、この代わりに、ダイクロイック又は有色のスペクトルフィルタをカバープレート１０２６の少なくとも１つの表面上に形成することも可能である。
【０１４５】
カバープレート１０２６及びボンディングレイヤ１０２８が、好ましくは、オプトロニックアプリケーションに有用なスペクトル領域内の放射に対して透明であることが、本発明の固有の特徴である。或いは、この代わりに、ボンディングレイヤ１０２８が、スペクトルフィルタとして機能することも可能であり、この目的に適した色素を内蔵可能である。
【０１４６】
本発明に従ってウエハを使用すれば、シリコンウエハ１０３０の従来の製造における特定の段階を除去可能であることを理解されたい。これらの段階は、パッド上におけるビア開口部の提供、ウエハ背面の研磨、及びウエハ背面の金属コーティングを含んでいる。
【０１４７】
シリコンウエハ１０３０は、従来のリソグラフィ法により、その内部の適切な場所に一体のカラーフィルタアレイを有するように形成可能である。フィルタは、図２３Ａの接合段階の前に、フィルタプレーンがカバープレート１０２６とボンディングレイヤ１０２８の間に位置するように、従来技法によってカバープレート１０２６上に形成及び構成可能である。
【０１４８】
前述の接合段階に続いて、好ましくは、図２３Ｂに示されているように、通常、４００〜１０００ミクロンの範囲内のオリジナルの厚さＬ１から、通常、１０〜２５０ミクロンの低減された厚さＬ２に、シリコンウエハ１０３０を研磨する。このウエハの厚さの低減は、ウエハに対する絶縁カバープレート１０２６の接合によって提供される追加的な機械的強度によって可能になっている。更なる代替例として、シリコンウエハ１０３０は、その略全体を除去可能である。これは、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｓｏｌａｔｏｒ）製造法を使用する際に有用である。
【０１４９】
ウエハの厚さの低減（これは、任意選択である）に続いて、フォトリソグラフィプロセスを使用し、個々のダイ１０２０を分離する既定のダイシングラインに沿って、ウエハを、その背面においてエッチングする。この結果、エッチングされたチャネル１０３２が、生成され、これは、通常、１０〜２５０ミクロンであるシリコン基板の厚さを貫通して延長している。エッチングされた接合済みのウエハが図２３Ｃに示されている。
【０１５０】
前述のエッチング段階は、通常、ＳＦ6、Ｃ4Ｆ8、又はその他の適切なドライエッチングガスを使用し、ドライエッチングプロセスによって実現される。或いは、この代わりに、図２３Ｃに示されているように、シリコンをフィールド酸化物レイヤを通じてエッチングしてパッド１０１６を露出させるべく、エッチング段階は、２．５％のフッ化水素酸、５０％の硝酸、１０％の酢酸、及び３７．５％の水の組み合わせなどの従来のシリコンエッチング溶液中において実行される。シリコンエッチングの結果は、複数の分離されたダイ１０２０であり、このそれぞれは、約１０〜２５０ミクロンの厚さのシリコンを含んでいる。
【０１５１】
図２３Ｄに示されているように、エッチングされたチャネル１０３２には、好ましくは、エポキシ、はんだマスク、或いは、ポリイミド、ＢＣＢ（商標）、ポリウレタン、ポリナフタレン、フルオロカーボン、又はアクリレートなどのその他の適切な誘電材料などの絶縁レイヤ１０１９を定義する絶縁材料を充填する。絶縁レイヤ１０１９の形成に続いて、図２３Ｅに示されているように、接合済みのウエハ１０３１の表面を研磨して平坦な表面を定義する。次いで、図２３Ｆに示されているように、その上に絶縁レイヤ１０１８を形成する。
【０１５２】
次いで、充填されたチャネル１０３２において、任意の適切な方法によって接合済みのウエハ１０３１を切り欠くことにより、隣接するダイ１０２０のそれぞれのペアの間にノッチ１０３６を定義する。図２３Ｇに示されているように、ノッチ１０３６は、絶縁レイヤ１０１８及び１０１９とパッド１０１６を貫通して延長しており、これにより、パッド１０１６のエッジが露出しており、ボンディングレイヤ１０２８をも貫通している。ノッチ１０３６は、保護レイヤ１０２６内に部分的に延長可能である。
【０１５３】
図２３Ｈに示されているように、複数のダイ１０２０上と開口部１０３６内に導電性レイヤ１０３８を形成し、バッド１０１６の露出した部分と、絶縁レイヤ１０１８及び１０１９を定義している誘電材料を覆う。導電性レイヤ１０３８は、好ましくは、アルミニウムから形成されるか、或いは、アルミニウム、銅、チタニウム、チタニウムタングステン、又はクロムなどの任意の適切な導電性材料又は材料の組み合わせから形成可能である。
【０１５４】
図２３Ｉは、通常、従来のフォトリソグラフィ法によって導電性レイヤ１０３８をパターニングすることにより、ダイ１０２０上の１つ又は複数のパッド１０１６のエッジと電気的に接触し、且つ、適切にメッキされている複数の導電体１０１２を定義する段階を示している。
【０１５５】
図２３Ｊは、好ましくは、はんだマスク１０２４である保護材料、或いは、パリレン、ＢＣＢ（商標）、又はポリアミドなどのその他の保護材料のレイヤによってコーティングされる接合済みのウエハを示しており、この保護材料のレイヤをパターニングすることにより、図２３Ｋに示されているように、導電体１０１２と連絡するアパーチャを定義し、これを通じて、導電体１０１２と電気的接触状態にあるはんだボール１０２３を形成する。
【０１５６】
本発明の好適な実施例によれば、次いで、図２３Ｌに示されているように、接合済みのウエハをライン１０４０に沿ってダイシングし、図２１Ａ及び２１Ｂの集積回路パッケージ１０１０に類似した個別の集積回路パッケージが提供される。
【０１５７】
次に、図２４を参照すれば、これは、図２３Ｌの接合済みのウエハから製造された一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の詳細部分切取図である。図２４に示されているように、集積回路パッケージは、ボンディングレイヤ１０２８によってダイ１０２０に接合された絶縁カバープレート１０２６を含んでいる。パッド１０１６のエッジが、導電体１０１２と電気的接触状態にあり、これらの導電体は、前述のように、誘電絶縁レイヤ１０１８及び１０１９上に直接形成されている。絶縁レイヤ１０１８及び１０１９は、それぞれ、複数のレイヤを有することができることを理解されたい。
【０１５８】
次に、図２５及び図２６を参照すれば、これらは、本発明の好適な実施例による集積回路装置を製造する装置を集合的に示している。従来のウエハ製造設備１１８０がウエハ１０３０を供給する。ボンディングレイヤ１０２８を使用し、ボンディング装置１１８２により、それぞれの個別のウエハ１０３０を、アクティブ表面を定義する面において、カバープレート１０２６を形成するガラスレイヤなどの保護レイヤに接合する。このボンディング装置は、好ましくは、ボンディング材料の均等な分布を得るべく、接合済みのウエハ１０３０、カバープレート１０２６、及びボンディングレイヤ１０２８を回転させるための機能を具備している。
【０１５９】
日本のＤｉｓｃｏ  Ｌｔｄ．社から市販されているＢＦＧ８４１型などの研磨装置１１８４により、接合済みのウエハ１０３１（図２２Ｂ及び図２３Ａ）の非アクティブ表面側を研磨して薄くする。次いで、好ましくは、ＡＺ４５６２というブランド名でＨｏｅｃｈｓｔ社から市販されている従来のスピンコーティングフォトレジストを使用するものなどのフォトリソグラフィにより、接合済みのウエハ１０３１（図２３Ｂ）の非アクティブ表面側をエッチングする。
【０１６０】
フォトレジストは、好ましくは、リソグラフィマスク１１８６を通じて、Ｓｕｓｓ  ＭｉｃｒＴｅｃｈ  ＡＧ社のＭＡ２００型などの適切なＵＶ露光システム１１８５によってマスク露光する。
【０１６１】
次いで、フォトレジストを現像槽（図示されてはいない）内において現像し、次いで、焼成された接合済みのウエハを、通常、ＳＦ6、Ｃ4Ｆ8、又はその他の適切なドライエッチングガスを使用し、ドライエッチングプロセスによってシリコンエッチングする。この目的に市販されている装置には、英国のＳｕｒｆａｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社が製造するドライエッチング装置１１８８が含まれる。
【０１６２】
或いは、この代わりに、エッチング段階は、温度制御された処理槽（図示されてはいない）内に配置されたシリコンエッチング溶液を使用して実現される。この目的に市販されている装置は、Ｃｈｅｍｋｌｅｅｎ槽及びＷＨＲＶサーキュレータを含んでおり、これらは、いずれも、米国のＷａｆａｂ  Ｉｎｃ．社が製造している。適切なウェットエッチング用の従来のシリコンエッチング溶液は、Ｉｓｏｆｏｒｍ  Ｓｉｌｉｃｏｎエッチ液であり、これは、英国のＭｉｃｒｏ−Ｉｍａｇｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｌｔｄ．社から市販されている。
【０１６３】
ウエハ１０３０内のエッチングされたチャネル１０３２には、好ましくは、エポキシ、はんだマスク、或いは、ポリイミド、ＢＣＢ（商標）、ポリウレタン、ポリナフタレン、フルオロカーボン、又はアクリレートなどのその他の適切な誘電材料などの絶縁材料１１８９を充填する（図２３Ｄ）。チャネル１０３２は、ディスペンサ１１９０を使用して充填され、充填されたチャネル１１９１が得られる。或いは、この代わりに、スピンコーティング、スプレーコーティング、又はカーテンコーティングなどのその他の適切な充填方法も使用可能である。続いて、段階１１９２に示されているように、日本のＤｉｓｃｏ  Ｌｔｄ．社から市販されているＢＦＧ８４１型などの研磨装置１１８４により、接合済みのウエハ１０３１を再度研磨し、平坦な表面を定義する（図２３Ｅ）。
【０１６４】
段階１１９４に示されているように、日本のＤｉｓｃｏ  Ｌｔｄ．社から市販されている６４１又は３４１型などの切り欠き装置１１９５により、接合済みのウエハサンドイッチを部分的に切り欠く（図２３Ｇ）。
【０１６５】
切り欠き段階に続いて、任意選択により、米国特許第２，５０７，９５６号、第２，８５１，３８５号、及び第２，７９６，３７０号明細書（これらの開示内容は、本引用により、本明細書に包含される）のいずれかに記述されているようなクロメート処理溶液を収容する処理槽１１９６内において、切り欠き済みのウエハに対して耐食処理を施す。
【０１６６】
リヒテンシュタインのＢａｌｚｅｒｓ  ＡＧ社が製造しているスパッタリング装置などの真空堆積法によって動作する導電性レイヤ堆積装置１２００を利用し、ウエハ１０３０のそれぞれのダイ１０２０の１つ又は複数の表面上に導電性レイヤ１０３８を生成する（図２３Ｈ）。
【０１６７】
図２３Ｉに示されているように、導電体１０１２の構築は、好ましくは、従来の電着フォトレジストを使用することによって実行され、これは、Ｐｒｉｍｅｃｏａｔというブランド名でＤｕｐｏｎｔ社から、或いは、Ｅａｇｌｅというブランド名でＳｈｉｐｌｅｙ社から市販されている。フォトレジストは、フォトレジスト槽アセンブリ１２０２内において接合済みのウエハに適用されるが、このアセンブリは、Ｄｕｐｏｎｔ社又はＳｈｉｐｌｅｙ社から市販されている。
【０１６８】
フォトレジストは、好ましくは、マスク１２０５を使用してＵＶ露光システム１２０４によって光構成し、適切なエッチングパターンを定義する。次いで、フォトレジストを現像槽１２０６内において現像し、次いで、エッチング槽１２１０内に配置されている金属エッチング溶液１２０８中においてエッチングすることにより、図２１Ａ及び図２１Ｂに示されているものなどの導電体構成が提供される。
【０１６９】
次いで、図２３Ｉに示されている露光された導電性ストリップを、好ましくは、日本のＯｋｕｎｏ社から市販されている無電解メッキ装置１２１２によってメッキする。
【０１７０】
導電性ストリップのメッキ段階の後に、参照符号１２１４によって示されているように、接合済みのウエハをはんだマスクによってコーティングして、はんだボール１０２３の位置（図２３Ｊ）を定義し、次いで、参照符号１２１５によって示されているように、はんだボールを従来の方式によって形成する（図２３Ｋ）。或いは、この代わりに、ボール１０２３は、不要であってもよい。
【０１７１】
次いで、接合済みのウエハをダイシングブレード１２１６によって個々のプレパッケージング済みの集積回路装置にダイシングする（図２３Ｌ）。好ましくは、ダイシングブレード１２１６は、厚さが２〜１２ミルのダイアモンドレジノイドブレードである。この結果得られるダイの外観は、図２１Ａ及び図２１Ｂに概略的に示されているとおりである。
【０１７２】
次いで、図２７Ａ〜図２７Ｃを参照すれば、これらは、本発明の好適な実施例に従って構築され、動作するオプトロニック集積回路装置の３つの好適な代替実施例を示しており、これらは、相対的に薄くて小型の、外部環境に対して保護され、機械的に強化されたオプトロニック集積回路パッケージ１３１０を含んでおり、これは、介在するパッケージングレイヤを伴うことなしに、１つ又は複数の絶縁レイヤ１３１３上に直接メッキされた多数の導電体１３１２を具備している。図示のように、はんだマスク１３１４が、好ましくは、導電体１３１２及び絶縁レイヤ１３１３上に形成されている。
【０１７３】
図２７Ａは、放射透明保護レイヤ１３１７の少なくとも１つの外部に面した表面１３１６の少なくとも一部分上に形成されたＲＧＢ又はマスキングフィルタ１３１５などのダイクロイックフィルタ及び／又は偏光器及び／又は反射防止コーティング及び／又はＩＲコーティング及び／又はカラーフィルタを示している。外部に面した表面１３１６は、任意選択により、放射透明保護レイヤ１３１７の上部表面又はエッジ表面を含むことができる。図２７Ｂは、コーティング１３１８を示しており、これは、コーティング１３１５と同一であってよく、放射透明保護レイヤ１３１７の内部に面した表面１３１９の少なくとも一部分上に形成されている。図２７Ｃは、放射透明保護レイヤ１３１７のそれぞれの表面１３１６及び１３１９のそれぞれの少なくとも一部分上のコーティング１３１５及び１３１８の両方を示している。図２７Ａ〜２７Ｃに示されている３つの実施例においては、いずれも、通常、１０〜２５０ミクロンの従来の厚さのシリコン基板１３２２の表面１３２０上にオプトロニックコンポーネントが形成されている。表面１３２０は、透明保護レイヤ１３１７と対向している。前述のように、エポキシレイヤなどの放射透明接合レイヤ１３２８を使用し、保護レイヤ１３１７をシリコン基板１３２２に張り付けている。
【０１７４】
次いで、図２８を参照されたい。図２８の実施例は、図２７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、放射透明保護レイヤ１３９２上に形成された光結合バンプ１３９０を具備している点が更に異なっている。バンプ１３９０を介して放射透明保護レイヤ１３９２に光学的に結合された状態で、導波路１３９４が示している。好ましくは、バンプ１３９０は、透明有機材料から形成されており、その上部の機械的な圧力によってわずかに変形し、それによって定義されている境界面をエバネッセント光波が通過できるように、これは、多少、順応性を有している。
【０１７５】
次に、図２９を参照されたい。図２９の実施例は、図２７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、従来の一体化オプティクス技法により、放射透明保護レイヤ１４０２上に形成された導波路１４００及び恐らくはその他の光学要素（図示されてはいない）を具備しているという点が異なっている。この構成により、シリコン基板１４０４上に形成されたオプトロニックコンポーネントと導波路１４００の間の放射透明保護レイヤ１４０２を介した光学的通信が可能になっている。
【０１７６】
次に、図３０Ａを参照されたい。図３０Ａの実施例は、図２７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、その外部に面する表面１４４４上に光学格子１４４２を有するように形成された放射透明保護レイヤ４４０を具備しているという点が異なっている。
【０１７７】
次に、図３０Ｂを参照されたい。図３０Ｂの実施例は、図２７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、放射透明保護レイヤ１４６４の外部に面した表面１４６２上に張り付けられた少なくとも１つのレンズ及び好ましくはマイクロレンズのアレイ１４６０を有するように形成された基板を具備している点が異なっている。少なくとも１つのレンズは、放射透明保護レイヤを基板に接着する前、又は、プロセスの任意の後続の時点において、放射透明保護レイヤ１４６４に張り付け可能であることを理解されたい。更なる代替例として、放射透明保護レイヤ１４６４の外部表面１４６２が、少なくとも１つのレンズを有することも可能である。
【０１７８】
次に図３０Ｃを参照すれば、図３０Ｃの実施例は、図２７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、シリコン基板１４７４のアクティブ表面１４７２に対して正確に固定された距離Ｘに維持されている少なくとも１つのレンズ１４７０を有するように形成された基板を具備している点が異なっている。正確に固定された距離は、好ましくは、レンズ１４７０と放射透明保護レイヤ１４８０の外部に面した表面１４７８の間に固定されている中間光透過レイヤ１４７６を正確に機械加工することにより、１〜１０ミクロンの精度に決定可能である。或いは、この代わりに、中間レイヤ１４７６を回避することも可能である。更なる代替例として、レンズ１４７０とアクティブ表面１４７２の間の距離は、正確に固定する必要がない。
【０１７９】
次に図３０Ｄを参照されたい。図３０Ｄの実施例は、図２７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、少なくとも１つのレンズを有することができる外部表面１４９２を含む放射透明保護レイヤ１４９０を具備している点が異なっている。
【０１８０】
次に、図３１Ａ〜図３３Ｊを参照すれば、これらは、本発明の好適な実施例による集積回路装置（好ましくは、オプトロニック集積回路装置）と、その製造法を示している。図３１Ａ及び図３１Ｂに示されているように、集積回路装置は、相対的に薄くて小型の、外部環境に対して保護され、機械的に強化された集積回路パッケージ１５１０（好ましくは、オプトロニック集積回路パッケージ）を含んでおり、これは、そのエッジ表面１５１４に沿ってメッキされた多数の導電体１５１２を具備している。
【０１８１】
導電体１５１２が、そのエッジにおいてパッド１５１６に電気的に接続されており、ガラスレイヤなどの介在するパッケージングレイヤが存在することなしに、ダイ１５２０上に重なっている絶縁レイヤ１５１８及び１５１９上に直接形成されていることが、本発明の固有の特徴である。絶縁レイヤ１５１８及び１５１９は、それぞれ、１つ又は複数のレイヤを有することが可能であり、材料及び／又は厚さが相違していてもよく、或いは、同一であってもよい。更なる代替例として、絶縁レイヤ１５１８及び１５１９を回避することも可能である。図３１Ａ〜図４０Ｃの実施例は、いずれも、図３１Ｂに示されているように、導電体１５１２の一部がパッド１５１６のエッジと導電性の接触状態にあるという点を更なる特徴としている。
【０１８２】
本発明の好適な実施例によれば、導電体１５１２は、エッジ表面１５１４上を超えてパッケージ１５１０の平坦な表面１５２２上に延長している。この接点構成により、回路基板上へのパッケージ１５１０の平坦な表面実装が可能である。オプトロニック実施例においては、集積回路パッケージ１５１０は、一体で形成されたダイクロイックフィルタ、カラーフィルタ、反射防止コーティング、偏光器、光学格子、一体化された導波路、及び光結合バンプからなる各要素（図示されてはいない）の１つ又は複数のものを含むことができることに留意されたい。非オプトロニック実施例においては、これらの要素は、通常、存在しない。図３１Ａ及び図３１Ｂに示されているように、オプトロニック集積回路パッケージ１５１０は、はんだマスク１５２４内に形成されたアパーチャにおいて、導電体１５１２上に形成されたはんだボール１５２３などの接点バンプを含むことも可能であるが、はんだボール１５２３は、必須ではない。
【０１８３】
更なる代替例として、図３１Ｃ及び３１Ｄに示されているように、導電体１５１２は、エッジ表面１５１４を超えて平坦な表面１５２２上に延長しておらず、或いは、限られた程度でのみ、平坦な表面１５２２上に延長しており、これにより、周辺接点を定義している。このような場合には、はんだマスク１５２４は、通常、平坦な表面１５２２上に延在しておらず、或いは、これを完全に回避することも可能である。
【０１８４】
更なる代替例として、はんだボール１５２３は、ＡＣＦ接続用に適した接点によって置換可能であり、或いは、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）接点を有することも可能である。
【０１８５】
絶縁レイヤ１５１８及び１５１９は、導電体１５１２、はんだボール１５２３、及びダイ１５２０の熱膨張係数の差を補償するべく適合された機械的順応レイヤとして機能可能である。
【０１８６】
図３１Ａ及び図３１Ｂに示されている好ましくはオプトロニック集積回路パッケージ１５１０は、好ましくは、放射透明保護絶縁カバープレート１５２６をも含んでいる。
【０１８７】
図３１Ａ及び図３１Ｂに示されているオプトロニック集積回路パッケージ１５１０は、ダイ１５２０と放射透明保護絶縁カバープレート１５２６の間に形成された少なくとも１つの空洞１５２７をも含んでいる。空洞１５２７は、後述するように、ダイ１５２０をカバープレート１５２６に張り付ける際に、エポキシレイヤなどの少なくとも１つのボンディングレイヤ１５２８により、ダイ１５２０とカバープレート１５２６の間に少なくとも１つのスペーサ１５２９を取り付けることによって形成される。或いは、この代わりに、空洞１５２７は、後述するように、ダイ１５２０をカバープレート１５２６に張り付ける際に、ダイ１５２０とカバープレート１５２６の間に少なくとも１つの張り付け可能なスペーサ要素１５２９を挿入することによって形成することも可能である。空洞１５２７を定義してカバープレート１５２６とダイ１５２０の間に特定の固定された距離を生成するべく、研磨又はその他の適切な方法により、任意の適切な厚さのスペーサ要素１５２９を提供可能であることを理解されたい。
【０１８８】
後述する方法は、通常、チップサイズに対して、その面積の超過比率が２０％以下であるチップスケールパッケージとして定義される範囲内のオプトロニック集積回路パッケージ１５１０を提供することを理解されたい。又、後述する方法は、ウエハ上のパッケージを別個のパッケージング済みのダイにダイシングする段階まで、パッケージングのプロセスがウエハレベルにおいて実行されるオプトロニック集積回路パッケージ１５１０を提供することをも理解されたい。
【０１８９】
図３２Ａ及び図３２Ｂは、本発明による複数の集積回路ダイを含むウエハに対する透明保護絶縁カバープレートの張り付け段階の概略図である。図３２Ａ及び３２Ｂに示されているように、シリコンウエハ１５３０は、従来の技法によってその上部に形成されたアクティブ表面を具備する複数の完成したダイ１５２０を含んでおり、アクティブ表面においてカバープレート１５２６に接合されることにより、接合済みのウエハ１５３１を定義している。図３３Ａに示されているように、本発明の好適な実施例によれば、ウエハ１５３０は、従来の技法によってその上部に形成されたアクティブ表面を具備する複数の完成したダイを含んでおり、エポキシレイヤなどのボンディングレイヤ１５２８を介して、アクティブ表面においてカバープレート１５２６に接合されている。ウエハ１５３０とカバープレート１５２６の間において、エポキシレイヤなどの少なくとも１つのボンディングレイヤ１５２８によってスペーサ１５２９を取り付けることにより、ウエハ１５３０とカバープレート１５２６の間に空洞１５２７が形成されている。
【０１９０】
絶縁カバープレート１５２６は、通常、ガラス、石英、サファイア、又はその他の適切な放射透明絶縁基板を有している。図３３Ａに示されているように、電気パッド１５１６が、シリコンウエハ１５３０のアクティブ表面上に形成されている。
【０１９１】
カバープレート１５２６は、スペクトルフィルタとして機能するべく、着色又は薄く着色可能である。或いは、この代わりに、ダイクロイック又は有色のスペクトルフィルタをカバープレート１５２６の少なくとも１つの表面上に形成可能である。
【０１９２】
カバープレート１５２６とエポキシレイヤなどのボンディングレイヤ１５２８が、好ましくは、オプトロニックアプリケーションに有用なスペクトル領域内の放射に対して透明であることが、本発明の固有の特徴である。
【０１９３】
本発明に従ってウエハを使用すれば、シリコンウエハ１５３０の従来の製造における特定の段階を除去可能であることを理解されたい。これらの段階は、パッド上におけるビア開口部の提供、ウエハ背面の研磨、及びウエハ背面の金属コーティングを含んでいる。
【０１９４】
シリコンウエハ１５３０は、従来のリソグラフィ法により、その内部の適切な場所に一体のカラーフィルタアレイを有するように形成可能である。フィルタは、図３３Ａのボンディング段階の前に、フィルタプレーンがカバープレート１５２６と少なくとも１つの空洞１５２７の間に位置するように、従来の技法によってカバープレート１５２６上に形成及び構成可能である。
【０１９５】
前述のボンディング段階に続いて、図３３Ｂに示されているように、好ましくは、通常の４００〜１０００ミクロンの範囲のオリジナルの厚さＬ１から、通常、１０〜２５０ミクロンの低減された厚さＬ２に、シリコンウエハ１５３０を研磨する。このウエハの厚さの低減は、ウエハに対する絶縁カバープレート１５２６の接合によって提供される追加的な機械的強度によって可能になっている。
【０１９６】
ウエハの厚さの低減（これは、任意選択である）に続いて、フォトリソグラフィプロセスを使用し、個々のダイ１５２０を分離する既定のダイシングラインに沿って、ウエハを、その背面においてエッチングする。この結果、エッチングされたチャネル１５３２が、生成され、これは、通常、１０〜２５０ミクロンのシリコン基板の厚さを貫通して延長している。エッチングされた接合済みのウエハが図３３Ｃに示されている。
【０１９７】
前述のエッチング段階は、通常、ＳＦ6、Ｃ4Ｆ8、又はその他の適切なドライエッチングガスを使用し、ドラインエッチングプロセスによって実現される。或いは、この代わりに、図３３Ｃに示されているように、シリコンをフィールド酸化物レイヤを通じてエッチングしてパッド１５１６を露出させるべく、エッチング段階は、２．５％のフッ化水素酸、５０％の硝酸、１０％の酢酸、及び３７．５％の水の組み合わせなどの従来のシリコンエッチング溶液中において実行される。シリコンエッチングの結果は、複数の分離されたダイ１５２０であり、このそれぞれは、約１０〜２５０ミクロンの厚さのシリコンを含んでいる。
【０１９８】
図３３Ｄに示されているように、エッチングされたチャネル１５３２には、好ましくは、エポキシ、はんだマスク、或いは、ポリイミド、ＢＣＢ（商標）、ポリウレタン、ポリナフタレン、フルオロカーボン、又はアクリレートなどのその他の適切な誘電材料などの絶縁レイヤ１５１９を定義する絶縁材料を充填する。絶縁レイヤ１５１９の形成に続いて、図３３Ｅに示されているように、接合済みのウエハ１５３１の表面を研磨して平坦な表面を定義する。次いで、図３３Ｆに示されているように、絶縁レイヤ１５１８を形成する。
【０１９９】
次いで、充填されたチャネル１５３２において、任意の適切な方法によって接合済みのウエハ１０３１を切り欠くことにより、隣接するダイ１５２０のそれぞれのペアの間にノッチ１５３６を定義する。ノッチ１５３６は、図３３Ｇに示されているように、絶縁レイヤ１５１８及び１５１９とパッド１５１６を貫通して延長しており、これにより、パッド１５１６のエッジを露出させ、ボンディングレイヤ１５２８をも貫通している。ノッチ１５３６は、保護レイヤ１５２６内に部分的に延長可能である。
【０２００】
図３３Ｈに示されているように、複数の分離されたダイ１５２０上と開口部１５３６内に導電性レイヤ１５３８を形成し、パッド１５１６の露出した部分と、絶縁レイヤ１５１８及び１５１９を定義している誘電体材料を覆う。導電性レイヤ１５３８は、好ましくは、アルミニウムから形成されており、或いは、アルミニウム、銅、チタニウム、チタニウムタングステン、又はクロムなどの任意の適切な導電性材料又は材料の組み合わせから形成可能である。
【０２０１】
図３３Ｉは、通常、従来のリソグラフィ法によって導電性レイヤ１５３８をパターニングすることにより、ダイ１５２０上の１つ又は複数のパッド１５１６のエッジと電気的に接触し、且つ、適切にメッキされている複数の導電体１５１２を定義する段階を示している。
【０２０２】
図３３Ｊは、好ましくは、はんだマスク１５２４である保護材料、或いは、パリレン、ＢＣＢ（商標）、又はポリアミドなどのその他の保護材料のレイヤによってコーティングされる接合済みのウエハを示しており、図３３Ｋに示されているように、この保護材料のレイヤをパターニングすることにより、導電体１５１２と連絡するアパーチャを定義し、これを通じて、導電体１５１２と電気的接触状態にあるはんだボール１５２３を形成する。
【０２０３】
本発明の好適な実施例によれば、次いで、図３３Ｌに示されているように、接合済みのウエハをライン１５４０に沿ってダイシングし、図３１Ａ及び図３１Ｂの集積回路パッケージ１５１０に類似した個々の集積回路パッケージを提供する。
【０２０４】
次に、図３４を参照すれば、これは、図３３Ｌの接合済みのウエハから製造された一体でパッケージされたオプトロニック集積回路装置の詳細部分切取図である。図３４に示されているように、集積回路パッケージは、スペーサ１５２９とボンディングレイヤ１５２８によってダイ１５２０に接合された絶縁カバープレート１５２６を含んでおり、少なくとも１つの空洞１５２７を定義している。パッド１５１６のエッジが導電体１５１２と電気的接触状態にあり、これらの導電体は、前述したように、誘電体絶縁レイヤ１５１８及び１５１９上に直接形成されている。絶縁レイヤ１５１８及び１５１９は、それぞれ、複数のレイヤを有することができることを理解されたい。
【０２０５】
次に、図３５及び図３６を参照すれば、これらは、本発明の好適な実施例に従って集積回路装置を製造する装置を集合的に示している。従来のウエハ製造設備６８０がウエハ１５３０を供給する。アライメントの後に、それぞれの個別のウエハ１５３０を、ボンディングレイヤ１５２８を使用し、ボンディング装置１６８２により、アクティブ表面を定義する面において、カバープレート１５２６を形成するガラスレイヤなどの保護レイヤに接合する。このボンディング装置は、好ましくは、ボンディング材料の均等な分布を得るべく、ウエハ１５３０、カバープレート１５２６、及びボンディングレイヤ１５２８を回転させるための機能を具備している。
【０２０６】
日本のＤｉｓｃｏ  Ｌｔｄ．社から市販されているＢＦＧ８４１型などの研磨装置１６８４により、接合済みのウエハ（図３２Ｂ及び図３３Ａ）の非アクティブ表面側を研磨して薄くする。次いで、好ましくは、ＡＺ４５６２というブランド名でＨｏｅｃｈｓｔ社から市販されている従来のスピンコーティングフォトレジストを使用するものなどのフォトリソグラフィにより、接合済みのウエハ（図３３Ｂ）の非アクティブ表面側をエッチングする。
【０２０７】
フォトレジストは、好ましくは、リソグラフィマスク１６８６を通じて、Ｓｕｓｓ  ＭｉｃｒＴｅｃｈ  ＡＧ社のＭＡ２００型などの適切なＵＶ露光システム１６８５によってマスク露光する。
【０２０８】
次いで、フォトレジストを現像槽（図示されてはいない）内において現像し、次いで、焼成された接合済みのウエハを、通常、ＳＦ6、Ｃ4Ｆ8、又はその他の適切なドライエッチングガスを使用し、ドライエッチングプロセスによってエッチングする。この目的に市販されている装置は、英国のＳｕｒｆａｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｓｙｓｔｅｍｓが製造するドライエッチング装置１６８８を含んでいる。
【０２０９】
或いは、この代わりに、エッチング段階は、温度制御された処理槽（図示されてはいない）内に配置されたシリコンエッチング溶液を使用して実現される。この目的に市販されている装置は、Ｃｈｅｍｋｌｅｅｎ槽とＷＨＲＶサーキュレータを含んでおり、これらは、いずれも、米国のＷａｆａｂ  Ｉｎｃ．社が製造している。適切なウェットエッチング用の従来のシリコンエッチング溶液は、Ｉｓｏｆｏｒｍ  Ｓｉｌｉｃｏｎエッチ液であり、これは、英国のＭｉｃｒｏ−Ｉｍａｇｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｌｔｄ．社から市販されている。ウエハ１５３０内のエッチングされたチャネル１５３２には、好ましくは、エポキシ、はんだマスク、或いは、ポリイミド、ＢＣＢ（商標）、ポリウレタン、ポリナフタレン、フルオロカーボン、又はアクリレートなどのその他の適切な誘電材料などの絶縁材料１６９８（図３３Ｄ）を充填する。チャネル１５３２は、ディスペンサ１６９０を使用して充填され、充填されたチャネル１６９１が得られる。或いは、この代わりに、スピンコーティング、スプレーコーティング、又はカーテンコーティングなどの任意のその他の適切な充填方法を使用可能である。続いて、段階１６９２に示されているように、日本のＤｉｓｃｏ  Ｌｔｄ．社から市販されているＢＦＧ８４１型などの研磨装置１６８４により、接合されたウエハ１５３１を再度研磨して平坦な表面を定義する（図３３Ｅ）。
【０２１０】
段階１６９４に示されているように、日本のＤｉｓｃｏ  Ｌｔｄ．社から市販されている６４１又は３４１型などの切り欠き装置１６９５により、接合済みのウエハサンドイッチを部分的に切り欠く（図３３Ｇ）。
【０２１１】
切り欠き段階に続いて、任意選択により、米国特許第２，５０７、９５６号、第２，８５１、３８５号、及び第２，７９６，３７０号明細書（これらの開示内容は、本引用により、本明細書に包含される）のいずれかに記述されているものなどのクロメート処理溶液１６９８を収容する処理槽１９６９内において、切り欠き済みのウエハに対して耐食処理を施す。
【０２１２】
リヒテンシュタインのＢａｌｚｅｒｓ  ＡＧ社が製造するスパッタリング装置などの真空堆積法によって動作する導電性レイヤ堆積装置１７００を利用し、ウエハ１５３０のそれぞれのダイ１５２０の１つ又は複数の表面上に導電性レイヤ１５３８（図３３Ｈ）を生成する。
【０２１３】
図３３Ｉに示されているように、導電体１５１２の構築は、好ましくは、従来の電着フォトレジストを使用することによって実行され、これは、Ｐｒｉｍｅｃｏａｔというブランド名でＤｕＰｏｎｔ社から、或いは、Ｅａｇｌｅというブランド名でＳｈｉｐｌｅｙ社から市販されている。フォトレジストは、フォトレジスト槽アセンブリ１７０２内において接合済みのウエハに対して適用されるが、このアセンブリは、ＤｕＰｏｎｔ社又はＳｈｉｐｌｅｙ社から市販されている。
【０２１４】
フォトレジストは、好ましくは、マスク１７０５を使用してＵＶ露光システム１７０４によって光構成し、適切なエッチングパターンを定義する。次いで、フォトレジストを現像槽１７０６内において現像し、次いで、エッチング槽１７１０内に配置された金属エッチング溶液１７０８中においてエッチングすることにより、図３１Ａ及び図３１Ｂに示されているものなどの導電体構成が提供される。
【０２１５】
次いで、好ましくは、日本のＯｋｕｎｏ社から市販されている無電解メッキ装置１７１２により、図３３Ｉに示されている露出した導電性ストリップをメッキする。
【０２１６】
導電性ストリップのメッキ段階に続いて、参照符号１７１４によって示されているように、接合済みのウエハをはんだマスクによってコーティングして、はんだボール１５２３の場所（図３３Ｊ）を定義し、次いで、参照符号１７１５によって示されているように、はんだボールを従来の方式によって形成する（図３３Ｋ）。或いは、この代わりに、ボール１５２３は、不要であってもよい。
【０２１７】
次いで、接合済みのウエハをダイシングブレード１７１６によって個々のプレパッケージング済みの集積回路装置にダイシングする（図３３Ｌ）。好ましくは、ダイシングブレード１７１６は、厚さが２〜１２ミルのダイアモンドレジノイドブレードである。この結果得られるダイの外観は、図３１Ａ及び図３１Ｂに概略的に示されているとおりである。次いで、図３７Ａ〜図３７Ｃを参照すれば、これらは、本発明の好適な実施例によって構築され、動作するオプトロニック集積回路装置の３つの好適な代替実施例を示しており、これらは、相対的に薄くて小型の、外部環境に対して保護され、機械的に強化されたオプトロニック集積回路パッケージ１８１０を含んでおり、これは、介在するパッケージングレイヤが存在することなしに、１つ又は複数の絶縁レイヤ１８１３上に直接メッキされた多数の導電体１８１２を具備している。はんだマスク１８１４が、好ましくは、図示のように、導電体１８１２と絶縁レイヤ１８１３の上に形成されている。図３７Ａは、放射透明保護レイヤ１８１７の少なくとも１つの外部に面する表面１８１６の少なくとも一部分上に形成されたＲＧＢ又はマスキングフィルタ１８１５などのダイクロイックフィルタ及び／又は偏光器及び／又は反射防止コーティング及び／又はＩＲコーティング及び／又はカラーフィルタを示している。外部表面１８１６は、任意選択より、放射透明保護レイヤ１８１７の上部表面又はエッジ表面を含むことができる。図３７Ｂは、コーティング１８１８を示しており、これは、コーティング１８１５と同一であってよく、放射透明保護レイヤ１８１７の内部に面する表面１８１９の少なくとも一部分上に形成されている。図３７Ｃは、放射透明保護レイヤ１８１７の個々の表面１８１６及び１８１９のそれぞれの少なくとも一部分上のコーティング１８１５及び１８１８の両方を示している。図３７Ａ〜図３７Ｃに示されている３つの実施例においては、いずれも、通常、１０〜２５０ミクロンの従来の厚さのシリコン基板１８２２の表面１８２０上にオプトロニックコンポーネントが形成されている。表面１８２０は、透明保護レイヤ１８１７と対向している。前述のように、エポキシレイヤなどの放射透明ボンディングレイヤ１８２８を使用し、保護レイヤ１８１７をシリコン基板１８２２に張り付けている。
【０２１８】
図３７Ａ、図３７Ｂ、及び図３７Ｃに示されているオプトロニック集積回路パッケージ１８１０は、シリコン基板１８２２と放射透明保護レイヤ１８１７の間に形成された少なくとも１つの空洞１８２７をも含んでいる。空洞１８２７は、後述するように、シリコン基板１８２２を放射透明保護レイヤ１８１７に張り付ける際に、エポキシレイヤなどの少なくとも１つのボンディングレイヤ１８２８により、シリコン基板１８２２と放射透明保護レイヤ１８１７の間に少なくとも１つのスペーサ１８２９を取り付けることによって形成される。或いは、この代わりに、空洞１８７２は、後述するように、シリコン基板１８２２を放射透明保護レイヤ１８１７に張り付ける際に、シリコン基板１８２２と放射透明保護レイヤ１８１７の間に少なくとも１つのスペーサ１８２９を挿入することによって形成することも可能である。空洞１８２７を定義して放射透明保護レイヤ１８１７とシリコン基板１８２２の間に特定の固定された距離を生成するべく、研磨又はその他の適切な方法により、任意の適切な厚さのスペーサ要素１８２９を提供可能であることを理解されたい。
【０２１９】
次に、図３８を参照されたい。図３８の実施例は、図３７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、放射透明保護レイヤ１８９２上に形成された光結合バンプ１８９０を具備している点が更に異なっている。バンプ１８９０を介して放射透明保護レイヤ１８９２に光学的に結合された状態で、導波路１８９４が示されている。好ましくは、バンプ１８９０は、透明な有機材料から形成されており、その上部の機械的な圧力によってわずかに変形し、それによって定義されている境界面をエバネッセント光波が通過できるように、これは、多少、順応性を有している。
【０２２０】
次に、図３９を参照されたい。図３９の実施例は、図３７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、従来の一体化オプティクス技法により、放射透明保護レイヤ１９０２上に形成された導波路１９００と恐らくはその他の光学要素（図示されてはいない）を具備している点が異なっている。この構成により、シリコン基板１９０４上に形成されたオプトロニックコンポーネントと導波路１９００の間の放射透明保護レイヤ１９０２を介した光学的通信が可能になっている。
【０２２１】
次に、図４０Ａを参照されたい。図４０Ａの実施例は、図３７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、その外部に面した表面１９４４上に光学格子１９４２を有するように形成された放射透明保護レイヤ１９４０を具備している点が異なっている。
【０２２２】
次に、図４０Ｂを参照されたい。図４０Ｂの実施例は、図３７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、放射透明保護レイヤ１９６４の外部に面する表面１６９２上に張り付けられた少なくとも１つのレンズ及び好ましくはマイクロレンズのアレイ１９６０を有するように形成された基板を具備している点が異なっている。少なくとも１つのレンズは、放射透明保護レイヤを基板に接着する際に、又は、プロセスの任意の後続の時点において、放射透明保護レイヤ１９６４に張り付け可能であることを理解されたい。更なる代替例として、放射透明保護レイヤ１９６４の外部表面１９６２が、少なくとも１つのレンズを有することも可能である。
【０２２３】
次に、図４０Ｃを参照されたい。図４０Ｃの実施例は、図３７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、シリコン基板１９７４のアクティブ表面１９７２に対して（好ましくは、オプトロニック半導体回路に対して）、正確に固定された距離Ｘに維持されている少なくとも１つのレンズ１９７０を有するように形成された基板を具備しているという点が異なっている。正確に固定された距離は、好ましくは、スペーサ１５２９及び／又はレンズ１９７０と放射透明保護レイヤ１９８０の外部に面する表面１９７８の間に固定されている中間光透過レイヤ１９７６を正確に機械加工することにより、１〜１０ミクロンの精度に決定可能である。或いは、この代わりに、中間レイヤ１９７６を回避することも可能である。更なる代替例として、レンズ１９７０とアクティブ表面１９７２の間の距離は、正確に固定する必要がない。
【０２２４】
次に、図４０Ｄを参照されたい。図４０Ｄの実施例は、図３７Ａの実施例と同一であってよいが、コーティングの有無の違いと、少なくとも１つのレンズを有することができる外部表面１９９２を含む放射透明保護レイヤ１９９０を具備しているという点が異なっている。
【０２２５】
次に、図４１Ａ及び図４１Ｂを参照すれば、これらは、本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の概略図であり、この場合には、集積回路ダイ上の異なる要素間にトレンチ２０４０又は２１４０（それぞれ、図４１Ａ及び図４１Ｂ）が生成されている。
【０２２６】
シリコン基板上の異なる要素間におけるクロストークを低減するには、それらの要素間に物理的な離隔を生成することが必要である。この離隔作業は、シリコンを完全に除去し、これらの要素間にトレンチを生成することよって実行可能であろう。このトレンチには、エポキシ２０４２又は２１４２（それぞれ、図４１Ａ及び図４１Ｂ）などの任意の適切な材料を充填可能である。このような離隔の例が、集積回路のアナログ（無線）及びデジタル（マイクロプロセッサ）部分の間の離隔である。
【０２２７】
当業者であれば、本発明が、以上において具体的に図示及び説明したものには限定されないことを理解するであろう。本発明の範囲は、以上の説明を参照した際に当業者が想起し、且つ、従来技術には含まれない前述の様々な特徴の組み合わせ及びサブ組み合わせの両方、並びに、それらの変更及び変形をも含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【０２２８】
【図１Ａ．１Ｂ．】それぞれ、本発明の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の概略図及び概略断面図であり、断面図は、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に沿って取得されている。
【図１Ｃ．１Ｄ．】それぞれ、本発明の別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の概略図及び概略断面図であり、断面図は、図１ＣのＩＤ−ＩＤ線に沿って取得されている。
【図２Ａ．２Ｂ．】本発明の好適な実施例による複数の集積回路ダイを含むウエハに対する透明保護カバープレートの張り付け段階の概略図である。
【図３Ａ．３Ｂ．３Ｃ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図３Ｄ．３Ｅ．３Ｆ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図３Ｇ．３Ｈ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図３Ｉ．３Ｊ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図４】図３Ｊのウエハから製造された一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の詳細な部分切取図である。
【図５】本発明の方法を実行する装置の概略ブロックダイアグラムを集合的に提供している。
【図６】本発明の方法を実行する装置の概略ブロックダイアグラムを集合的に提供している。
【図７Ａ．７Ｂ．７Ｃ．】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の３つの代替実施例の概略図であり、これらは、スペクトルフィルタ及び／又は反射防止コーティングを含んでいる。
【図８】本発明の別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の２つの代替実施例の概略図であり、これらは、その透明な保護表面上に一体で形成された導波路及びその他の光学コンポーネントを具備している。
【図９】本発明の別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の２つの代替実施例の概略図であり、これらは、その透明な保護表面上に一体で形成された導波路及びその他の光学コンポーネントを具備している。
【図１０Ａ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、光学格子が、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と一体化されている。
【図１０Ｂ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、少なくとも１つのレンズが、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と一体化されている。
【図１０Ｃ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、レンズが、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と、そのアクティブ表面から固定された距離において一体化されている。
【図１０Ｄ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、少なくとも１つのレンズが、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と一体化されている。
【図１１Ａ．１１Ｂ．】それぞれ、本発明の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の概略図及び概略断面図であり、断面図は、図１１ＡのＸＩＢ−ＸＩＢ線に沿って取得されている。
【図１１Ｃ．１１Ｄ．】それぞれ、本発明の別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の概略図及び概略断面図であり、断面図は、図１１ＣのＸＩＤ−ＸＩＤ線に沿って取得されている。
【図１２Ａ．１２Ｂ．】本発明の好適な実施例による複数の集積回路ダイを含むウエハに対する透明保護カバープレートの張り付け段階の概略図である。
【図１３Ａ．１３Ｂ．１３Ｃ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図１３Ｄ．１３Ｅ．１３Ｆ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図１３Ｇ．１３Ｈ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図１３Ｉ．１３Ｊ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図１４】図１３Ｊのウエハから製造された一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の詳細部分切取図である。
【図１５】本発明の方法を実行する装置の概略ブロックダイアグラムを集合的に提供している。
【図１６】本発明の方法を実行する装置の概略ブロックダイアグラムを集合的に提供している。
【図１７Ａ．１７Ｂ．１７Ｃ．】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の３つの代替実施例の概略図であり、これらは、スペクトルフィルタ及び／又は反射防止コーティングを含んでいる。
【図１８】本発明の別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の２つの代替実施例の概略図であり、これらは、その透明な保護表面上に一体で形成された導波路及びその他の光学コンポーネントを具備している。
【図１９】本発明の別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の２つの代替実施例の概略図であり、これらは、その透明な保護表面上に一体で形成された導波路及びその他の光学コンポーネントを具備している。
【図２０Ａ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、光学格子が、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と一体化されている。
【図２０Ｂ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、少なくとも１つのレンズが、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と一体化されている。
【図２０Ｃ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、レンズが、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と、そのアクティブ表面から固定された距離において一体化されている。
【図２０Ｄ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、少なくとも１つのレンズが、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と一体化されている。
【図２１Ａ．２１Ｂ．】それぞれ、本発明の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の概略図及び概略断面図であり、断面図は、図２１ＡのＸＸＩＢ−ＸＸＩＢ線に沿って取得されている。
【図２１Ｃ．２１Ｄ．】それぞれ、本発明の別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の概略図及び概略断面図であり、断面図は、図２１ＣのＸＸＩＤ−ＸＸＩＤ線に沿って取得されている。
【図２２Ａ．２２Ｂ．】本発明の好適な実施例による複数の集積回路ダイを含むウエハに対する透明保護絶縁カバープレートの張り付け段階の概略図である。
【図２３Ａ．２３Ｂ．２３Ｃ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図２３Ｄ．２３Ｅ．２３Ｆ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図２３Ｇ．２３Ｈ．２３Ｉ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図２３Ｊ．２３Ｋ．２３Ｌ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図２４】図２３Ｌのウエハから製造された一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の詳細部分切取図である。
【図２５】本発明の方法を実行する装置の概略ブロックダイアグラムを集合的に提供している。
【図２６】本発明の方法を実行する装置の概略ブロックダイアグラムを集合的に提供している。
【図２７Ａ．２７Ｂ．２７Ｃ．】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の３つの代替実施例の概略図であり、これらは、スペクトルフィルタ及び／又は反射防止コーティングを含んでいる。
【図２８】本発明の別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の２つの代替実施例の概略図であり、これらは、その透明な保護表面上に一体で形成された導波路及びその他の光学コンポーネントを具備している。
【図２９】本発明の別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の２つの代替実施例の概略図であり、これらは、その透明な保護表面上に一体で形成された導波路及びその他の光学コンポーネントを具備している。
【図３０Ａ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、光学格子が、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と一体化されている。
【図３０Ｂ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、少なくとも１つのレンズが、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と一体化されている。
【図３０Ｃ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、レンズが、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と、そのアクティブ表面から固定された距離において一体化されている。
【図３０Ｄ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、少なくとも１つのレンズが、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と一体化されている。
【図３１Ａ．３１Ｂ．】それぞれ、本発明の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の概略図及び概略断面図であり、断面図は、図３１ＡのＸＸＸＩＢ−ＸＸＸＩＢ線に沿って取得されている。
【図３１Ｃ．３１Ｄ．】それぞれ、本発明の別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の概略図及び概略断面図であり、断面図は、図３１ＣのＸＸＸＩＤ−ＸＸＸＩＤ線に沿って取得されている。
【図３２Ａ．３２Ｂ．】本発明の好適な実施例による複数の集積回路ダイを含むウエハに対する透明保護絶縁カバープレートの張り付け段階の概略図である。
【図３３Ａ．３３Ｂ．３３Ｃ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図３３Ｄ．３３Ｅ．３３Ｆ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図３３Ｇ．３３Ｈ．３３Ｉ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図３３Ｊ．３３Ｋ．３３Ｌ．】本発明の好適な実施例による一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の製造における様々な段階の断面図である。
【図３４】図３３Ｌのウエハから製造された一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の詳細部分切取図である。
【図３５】本発明の方法を実行する装置の概略ブロックダイアグラムを集合的に提供している。
【図３６】本発明の方法を実行する装置の概略ブロックダイアグラムを集合的に提供している。
【図３７Ａ．３７Ｂ．３７Ｃ．】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の３つの代替実施例の概略図であり、これらは、スペクトルフィルタ及び／又は反射防止コーティングを含んでいる。
【図３８】本発明の別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の２つの代替実施例の概略図であり、これらは、その透明な保護表面上に一体で形成された導波路及びその他の光学コンポーネントを具備している。
【図３９】本発明の別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の２つの代替実施例の概略図であり、これらは、その透明な保護表面上に一体で形成された導波路及びその他の光学コンポーネントを具備している。
【図４０Ａ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、光学格子が、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と一体化されている。
【図４０Ｂ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、少なくとも１つのレンズが、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と一体化されている。
【図４０Ｃ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、レンズが、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と、そのアクティブ表面から固定された距離において一体化されている。
【図４０Ｄ】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の実施例の概略図であり、少なくとも１つのレンズが、一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置と一体化されている。
【図４１Ａ．４１Ｂ．】本発明の更に別の好適な実施例に従って構築され、動作する一体でパッケージングされたオプトロニック集積回路装置の概略図であり、集積回路装置上の異なる要素間にトレンチが生成されている。
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３８】
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【図３９】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年6月29日(2007.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２のほぼ平坦な表面とエッジ表面を具備した結晶質基板と、前記第１のほぼ平坦な表面上に形成されたオプトロニック半導体回路と、を有する集積回路ダイと、
前記半導体回路と前記第１のほぼ平坦な表面上に形成された少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤと、
前記第２のほぼ平坦な表面上に重なっている少なくとも１つの導電体であって、前記第１のほぼ平坦な表面上に直接形成された少なくとも１つのパッドによって前記回路に接続されている少なくとも１つの導電体と、を備え、
前記少なくとも１つのパッドは突出部を含み、該突出部は対応する１つのエッジ表面を越えて延びており、かつ前記少なくとも１つの導電体は前記突出部に接触している、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤは輻射線透明である、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、前記少なくとも１つのチップスケールパッキングレイヤは、スペクトルフィルタ機能を有するボンディングレイヤによって、前記第１のほぼ平坦な表面に付着している、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置において、さらに、
その透明な保護表面上に一体で形成された少なくとも１つのレンズを同様に有する、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項５】
請求項１記載の装置において、
前記少なくとも１つのチップスケールパッキングレイヤは少なくとも１つのレンズを備える、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項６】
請求項５記載の装置において、
前記少なくとも１つのレンズは、前記オプトロニック半導体回路に対して精確に固定された距離に維持されている、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項７】
請求項１記載の装置において、さらに、
その透明保護表面上に形成された光学格子を備える、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項８】
請求項１記載の装置において、さらに、
その中に一体化された偏光器を備える、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項９】
請求項１記載の装置において、
前記結晶表面および前記少なくとも１つのパッキングレイヤは、その間に少なくとも１つのギャップを画定する、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項１０】
請求項１記載の装置において、
前記少なくとも１つの導電体は、前記第１のほぼ平坦化された表面上に直接形成された少なくとも１つのパッドによって前記回路に接続されている、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項１１】
請求項１記載の装置において、
前記少なくとも１つの導電体は、少なくとも１つの前記エッジ表面に覆われている、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置。
【請求項１２】
一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法において、
第１及び第２のほぼ平坦な表面と、前記第１のほぼ平坦な表面上に形成されたオプトロニック半導体回路と、を具備するウエハ上に形成された複数の集積回路ダイを提供する段階と、
前記半導体回路と前記第１のほぼ平坦な表面上に少なくとも１つのチップスケールパッケージングレイヤを形成する段階と、
前記ダイを前記パッケージングレイヤに張り付けられた状態に維持しつつ、前記ダイのエッジ表面を定義するべく、前記第２のほぼ平坦な表面内に定義されたダイシングラインに沿って前記集積回路ダイを互いに分離する段階と、
前記第２のほぼ平坦な表面上に重なっている少なくとも１つの導電体を形成する段階であって、前記少なくとも１つの導電体は、前記第１のほぼ平坦な表面上に直接形成された少なくとも１つのパッドによって前記回路に接続されている、段階であって、前記少なくとも１つのパッドは突出部を含み、該突出部は対応する１つのエッジ表面を越えて延びており、かつ前記少なくとも１つの導電体は前記突出部に接触している、段階と、さらに、
その後、前記ウエハをダイシングし、複数のパッケージング済みのオプトロニック集積回路装置を定義する段階と、
を有する方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、
前記少なくとも１つのチップスケールパッキングレイヤは、輻射線透明である、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の方法において、
前記少なくとも１つの導電体を形成する段階は、前記少なくとも１つのパッドの平坦な表面に対してほぼ平行でかつ電気的に接触する、前記少なくとも１つの導電体の一部分を形成する段階を含む、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の方法において、
前記少なくとも１つのチップスケールパッキングレイヤを形成する段階は、前記少なくとも１つのチップスケールパッキングレイヤを、スペクトルフィルタ機能を有するボンディングレイヤによって、前記第１のほぼ平坦な表面に付着させる段階を含む、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項１６】
請求項１２記載の方法において、
前記チップスケールパッケージングレイヤを形成する段階は、前記チップスケールパッケージングレイヤの輻射線透明保護表面の少なくとも一部分上に少なくとも１つのスペクトルフィルタを形成する段階を同様に含み、前記輻射線透明保護表面は１つの上面と１つのエッジ面の少なくとも一方を含む、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項１７】
請求項１２記載の方法において、
前記チップスケールパッキングレイヤを形成する段階は、前記チップスケールパッキングレイヤ上にカラーアレイフィルタを形成する段階を同様に含む、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項１８】
請求項１２記載の方法において、
前記チップスケールパッキングレイヤを形成する段階は、前記チップスケールパッキングレイヤの放射透明保護表面上に少なくとも１つのレンズを一体に形成する段階を同様に含む、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項１９】
請求項１２記載の方法において、
さらに、前記チップスケールパッケージングレイヤの放射透明保護表面上に少なくとも１つのレンズを形成する段階を含む、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法において、
前記少なくとも１つのレンズを形成する段階は、前記オプトロニック半導体回路に対して精確に固定された距離に前記少なくとも１つのレンズを維持する段階を含む、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。
【請求項２１】
請求項１２記載の方法において、さらに、
前記少なくとも１つのチップスケールパッキングレイヤを形成する段階に先立って、前記半導体回路および前記第１のほぼ平坦な表面上にスペーサ要素を挿入する段階を含む、一体パッケージングされたオプトロニック集積回路装置を製造する方法。