(57)【要約】  本発明は、（通常、ガラス製又はケイ素製の）支持基板（１２）により担持される構造体（１１）（通常、ＭＥＭＳ構造体）を、封入する方法に関するものであって、前記方法は：モールド（１，２，６）によって担持される少なくとも１つのカバー（７）を、支持基板（１２）の上に付与する工程であって、ここで、前記モールドは接着層（６）を含み、そして、各カバー（７）は接着層（６）と接触しているものとする、前記工程と；次に、少なくとも１つのカバー（７）を支持基板（１２）の上に固定する工程と；次に、モールド（１，２，６）を少なくとも１つのカバー（７）から分離させる工程と；を含む。接着層（６）はフルオロポリマーを含む。好ましくは、モールド（１，２，６）を少なくとも１つのカバー（７）から引き離すことにより、機械的手段を用いて、モールド（１，２，６）を少なくとも１つのカバー（７）から分離させる。従って、モールド（１）を再使用することができ、これにより工業規模で実施される封入は大幅に単純化される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板（１２）によって担持される少なくとも１つの構造体（１１）を封入する方法であって：
−  モールド（１，２，６）によって担持される少なくとも１つのキャップ（７）を、支持基板（１２）の上に付与する工程であって、ここで、前記モールドが接着層（６）を含み、そして、各キャップ（７）が接着層（６）と接触しているものとする、前記工程と；次に、
−  少なくとも１つのキャップ（７）を、支持基板（１２）の上に接合する工程と；次に、
−  モールド（１，２，６）と、少なくとも１つのキャップ（７）とを分離する工程と；を含む前記方法であって、
接着層（６）がフッ素化ポリマー製であることを特徴とする、前記方法。
【請求項２】
フッ素化ポリマーがフルオロカーボンポリマーを含み、そして、好ましくは、ポリテトラフルオロエチレンを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
モールド（１，２，６）を少なくとも１つのキャップ（７）から引き離すことによって、モールド（１，２，６）と、少なくとも１つのキャップ（７）とを機械的に分離することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
モールド（１，２，６）が、接着層（６）に接触しているモールド基板（２）を含むこと、並びに、モールド基板（２）と接着層（６）とを分離するために必要な剥離力が、接着層（６）と少なくとも１つのキャップ（７）とを分離するために必要な剥離力よりも大きいことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
接着層（６）を溶解させることによって、モールド（１，２，６）を少なくとも１つのキャップ（７）から化学的に分離することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項６】
接着層（６）を、酸浴又は溶媒浴（１９）中で溶解することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ポリマーシール（９）又は共融シール（９）によって、あるいは、熱圧溶接によって、少なくとも１つのキャップ（７）を支持基板（１２）に接合することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
付与の間に、少なくとも１つの構造体に連結する少なくとも１つの接続経路のレベルで、シールを構造化することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つのキャップを穿孔することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
モールド（１，２，６）が、ケイ素原子を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
各キャップ（７）が、フッ素化ポリマー（６）と接触している金属層を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
支持基板（１２）によって担持される少なくとも１つの構造体（１１）の封入デバイス（１０）であって：
−  接着層（６）を含むモールド（１，２，６）であって、各キャップ（７）が接着層（６）と接触するように、少なくとも１つのキャップ（７）を担持する前記モールドと；
−  モールド（１，２，６）によって担持された少なくとも１つのキャップ（７）を、支持基板（１２）上に付与する手段（１３，１４，１５，１６）と；
−  支持基板（１２）上に付与された少なくとも１つのキャップ（７）を、支持基板（１２）上に接合する手段（９，１８）と；
−  モールド（１，２，６）と、支持基板（１２）上に接合された少なくとも１つのキャップ（７）とを分離する手段（１３，１４，１５，１６，１９）と；
を含む前記デバイスであって、
接着層（６）がフッ素化ポリマーを含むことを特徴とする、前記デバイス。
【請求項１３】
フッ素化ポリマーがフルオロカーボンポリマーを含み、そして、好ましくは、ポリテトラフルオロエチレンを含むことを特徴とする、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
モールドを少なくとも１つのキャップから引き離すために配置され、モールド（１，２，６）と少なくとも１つのキャップ（７）とを機械的に分離する手段（１３，１４，１５，１６）を、分離手段が含むことを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
モールド（１，２，６）が、接着層（６）に接触しているモールド基板（２）を含むこと、並びに、モールド基板（２）と接着層（６）とを分離するために必要な剥離力が、接着層（６）と少なくとも１つのキャップ（７）とを分離するために必要な剥離力よりも大きいことを特徴とする、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
接着層を溶解させるために配置され、モールドと少なくとも１つのキャップとを化学的に分離する手段（１９）を、分離手段が含むことを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のデバイス。
【請求項１７】
化学的分離手段が、酸浴又は溶媒浴を含むことを特徴とする、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
接合手段が、ポリマーシール（９）又は共融シール（９）を溶接する手段（１８）、あるいは、熱圧溶接手段を含むことを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１９】
少なくとも１つの構造体に連結する少なくとも１つの接続経路用の少なくとも１つの構造化部分を、シールが含むことを特徴とする、請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２０】
少なくとも１つのキャップを穿孔することを特徴とする、請求項１２〜１９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２１】
モールド（１，２，６）が、ケイ素原子を含むことを特徴とする、請求項１２〜２０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２２】
各キャップ（７）が、フッ素化ポリマーと接触している金属層を含むことを特徴とする、請求項１２〜２１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２３】
請求項１２〜２２のいずれか一項に記載の封入デバイス用の封入モールド（１，２，６）であって：
−  モールドキャビティ（３）少なくとも１つを含むモールド基板（２）と；
−  モールドキャビティ（３）少なくとも１つを担持するモールド基板（２）の１面（５）の上に被着させられる、フッ素化ポリマーを含む接着層（６）と；
を含む前記モールドであって、
各モールドキャビティ（３）において、キャップ（７）を接着層（６）上で担持することを特徴とする、前記モールド。
【請求項２４】
フッ素化ポリマーがフルオロカーボンポリマーを含み、そして、好ましくは、ポリテトラフルオロエチレンを含むことを特徴とする、請求項２３に記載のモールド。
【請求項２５】
モールド基板（２）が、ケイ素原子を含むことを特徴とする、請求項２３又は２４に記載のモールド。
【請求項２６】
各キャップ（７）が、フッ素化ポリマーと接触している金属層を含むことを特徴とする、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載のモールド。
【請求項２７】
モールド基板（２）と接着層（６）とを分離するために必要な剥離力が、接着層（６）と少なくとも１つのキャップ（７）とを分離するために必要な剥離力よりも大きいことを特徴とする、請求項２３〜２６のいずれか一項に記載のモールド。
【請求項２８】
少なくとも１つのキャップを穿孔することを特徴とする、請求項２３〜２７のいずれか一項に記載のモールド。
【請求項２９】
請求項２３〜２８のいずれか一項に記載のモールドを製造する方法であって：
−  少なくとも１つのモールドキャビティ（３）を形成するために、モールド基板（２）をエッチングする工程と；
−  少なくとも１つのモールドキャビティ（３）を担持するモールド基板（２）の１面（５）の上に、フッ素化ポリマーを含む接着層（６）を被着させる工程と；
を含む前記方法であって、
各モールドキャビティ（３）において、キャップ（７）を接着層の上に被着させる工程を更に含むことを特徴とする、前記方法。
【請求項３０】
フッ素化ポリマーがフルオロカーボンポリマーを含み、そして、好ましくは、ポリテトラフルオロエチレンを含むことを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
接着層（６）の被着後に、モールド基板（２）がケイ素原子を含むことを特徴とする、請求項２９又は３０に記載の方法。
【請求項３２】
各キャップ（７）が、フッ素化ポリマーと接触している金属層を含むことを特徴とする、請求項２９〜３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
モールド基板（２）と接着層（６）とを分離するために必要な剥離力が、接着層（６）と少なくとも１つのキャップ（７）とを分離するために必要な剥離力よりも大きいことを特徴とする、請求項２９〜３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
少なくとも１つのキャップを穿孔することを特徴とする、請求項２９〜３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
接着層（６）の被着が、モールド基板をＣ４Ｆ８プラズマへ暴露することを含むことを特徴とする、請求項２９〜３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の封入方法によって得られる、封入構造体。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
《技術分野》
本発明は、基板によって担持される構造体を個別に又は集合的に封入するための方法及びデバイスに関する。本発明は、このような方法又はデバイスのための封入モールド、並びにこのようなモールドを製造するための方法にも関する。
【０００２】
本発明の分野は、限定されるものではないが、更に詳細には、ガラス又はケイ素基板上のマイクロシステムの封入（encapsulation）の分野である。
【０００３】
《背景技術》
あらゆる分野において、パッケージング段階は、製品製造の最終段階を表す。マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ、すなわち「マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム」）のパッケージングが複雑であるのは、ＭＥＭＳが、通常、変形可能又は可動性の機械部分を含むからである。前記機械部分は、液体に対して、そして、通常、その環境に対して非常に感受性である。
【０００４】
多くの場合、その経年劣化を制限してその信頼性を向上させるために、マイクロシステムは、水分及び気体に対して密閉されたキャビティ内で外部環境から保護される必要がある。
【０００５】
マイクロシステムの封入を可能にする、このようなキャビティを作ることも、「パッケージング」と呼ばれる。パッケージング段階は今や、マイクロシステムの製造方法と同じくらい重要になっている。
【０００６】
１９８０年代には、新規手法が開発された。ウェハレベルの封入（又は、「ウェハ・レベル・パッケージング（ＷＬＰ）」）によって、支持基板上に存在する全てのマイクロシステムを集合的及び同時に封入することができる。
【０００７】
キャビティ内にＭＥＭＳを封入する最終的な目的は、ＭＥＭＳをキャビティ外部の環境から保護して、その性能の安定性及び信頼性を確保することである。この目的を達成するために、封入は一般に、以下の機能の一部又は全部を提供する必要がある：
・  ＭＥＭＳの試験、操作、運搬又は使用の間に発生することのある、引っかき傷、衝撃及び振動からのＭＥＭＳの機械的保護；
・  腐食、汚染及び水分に対する、キャビティ内の環境の安定性及び不活性によるＭＥＭＳの化学的保護；
・  マイクロシステムとキャビティ外の環境との間の接続（特に、電気接続）用経路；
・  デバイスの温度管理、すなわち特に熱保護。
【０００８】
既存の封入方法の欠点は、それらの実行が非常に複雑で面倒なことである。特に、各封入は一般に、封入の間に完全に溶解する必要があるモールドの製造を必要とする。
【０００９】
本発明の目的は、最新技術の方法及びデバイスよりも簡単及び／又は効率的である封入のための方法及びデバイスを提供することである。
【００１０】
《発明の開示》
本目的は、支持基板によって担持される少なくとも１つの構造体を封入する方法によって達成され、前記方法は：
−  モールドによって担持される少なくとも１つのキャップを、支持基板上に付与する工程であって、ここで、前記モールドが接着層を含み、そして、各キャップが接着層に接触しているものとする、前記工程と；次に、
−  少なくとも１つのキャップを支持基板に接着する工程と；次に、
−  モールドと、少なくとも１つのキャップとを分離する工程と；
を含むものであって、接着層がフッ素化ポリマーから製造され、従って、フッ素化ポリマーを含むことを特徴とする。
【００１１】
フッ素化ポリマーとは、本明細書を通じて、フッ素原子を含有するポリマーを意味する。本発明により、フッ素化ポリマーは好ましくは、フルオロカーボンポリマーと同様に、少なくとも１つの炭化鎖と、この鎖に沿って炭素原子Ｃとフッ素原子Ｆとの間のＣ−Ｆ型の複数の連結とを含む。フッ素化ポリマーは、限定されるものではないが、好ましくはテフロンを含む。フッ素化ポリマーは、好ましくは、例えば：
−  ポリテトラフルオロエチレンとも呼ばれる、ＰＴＦＥ型のテフロン；
−  フッ素化エチレンプロピレンとも呼ばれる、ＦＥＰ型のテフロン；
−  パーフルオロアルコキシとも呼ばれる、ＰＦＡ型のテフロン；
−  ポリフッ化ビニリデンとも呼ばれる、ＰＶＤＦ；
−  変性エチレン及びテトラフルオロエチレンコポリマーとも呼ばれる、ＥＴＦＥ；並びに
−  エチレンクロロトリフルオロエチレンとも呼ばれる、ＥＣＴＦＥ；
のフルオロカーボンポリマーを含む。
【００１２】
本発明による封入方法の第１の実施態様において、モールドを少なくとも１つのキャップから引き離すことによって、モールドと少なくとも１つのキャップとを機械的に分離することが可能である。モールドは好ましくは、接着層と接触しているモールド基板を含み、そして、モールド基板と接着層とを分離するのに必要な剥離力は、好ましくは、接着層と少なくとも１つのキャップとを分離するのに必要な剥離力よりも大きい。
【００１３】
本発明による封入方法の第２の実施態様では、接着層を溶解させることによって、少なくとも１つのキャップからモールドを化学的に分離することができる。例えば、接着層を酸浴中又は溶媒浴中（例えば、硝酸浴中）で溶解させることが可能である。
【００１４】
本発明による封入方法において、少なくとも１つのキャップと支持基板との間に位置するポリマーシール又は共融（eutectic）シールを使用して、あるいは、熱圧溶接（thermocompression weld）を使用して、少なくとも１つのキャップを支持基板に接合（bond）することが好ましい。少なくとも１つのキャップを付与させる場合、少なくとも１つの構造体に連結する少なくとも１つの接続経路のレベルで、シールを構造化することができる。更に、少なくとも１つのキャップを穿孔することができ、そして、種々の形状及びサイズの１個以上の孔を含むことができる。これらの孔は、光学構造体（例えば、光検出器）又は音響構造体（例えば、マイクロフォン）をキャップが封入する場合に特に有用である。
【００１５】
モールドは好ましくは、ケイ素原子を含む。従って、モールドは、そのケイ素原子の含有量のために、特に、モールドのケイ素原子とフルオロカーボンポリマーの炭素原子との間のＳｉ−Ｃ結合によって、フッ素化ポリマーに付着することができる。
【００１６】
各キャップは、フッ素化ポリマーと接触している金属層を含むことができる。
【００１７】
本発明は、本発明の封入方法によって得られる封入構造体にも関する。
【００１８】
本発明の更に別の態様によると、本発明の方法を実行する、支持基板に担持される少なくとも１つの構造体の封入のためのデバイスが提案され、前記デバイスは：
−  接着層を含むモールドであって、各キャップが接着層と接触するように少なくとも１つのキャップを担持する前記モールドと；
−  モールドによって担持された少なくとも１つのキャップを、支持基板上に付与する手段と；
−  支持基板上に付与された少なくとも１つのキャップを、支持基板上に接合する手段と；
−  モールドと支持基板に接合された少なくとも１つのキャップとを分離する手段と；
を含むものであって、接着層がフッ素化ポリマーを含むことを特徴とする。
【００１９】
フッ素化ポリマーは、好ましくはフルオロカーボンポリマーを含み、更に、特に好ましくはポリテトラフルオロエチレンを含む。
【００２０】
本発明のデバイスの第１の実施態様では、分離手段は、モールドと少なくとも１つのキャップとを機械的に分離する手段（この手段は、モールドを少なくとも１つのキャップから引き離すために配置される）を含むことができる。次に、モールドは、接着層と接触しているモールド基板を含むことができ、そして、モールド基板と接着層とを分離するために必要な剥離力は、好ましくは、接着層と少なくとも１つのキャップとを分離するために必要な剥離力よりも大きい。
【００２１】
本発明のデバイスの第２の実施態様では、分離手段は、モールドと少なくとも１つのキャップとを化学的に分離する手段（この手段は、接着層を溶解するために配置される）を含むことができる。化学的分離手段は、例えば、酸浴又は溶媒浴（特に、硝酸浴）を含むことができる。
【００２２】
接合手段は、少なくとも１つのキャップと支持基板との間に位置するポリマーシール又は共融シールを溶接する手段、あるいは、熱圧接手段を含むことができる。シールは、少なくとも１つの構造体に連結する少なくとも１つの接続経路のために構造化された少なくとも１つの部分を含むことができる。
【００２３】
更に、少なくとも１つのキャップを、上述のように穿孔することができる。
【００２４】
モールドは、ケイ素原子を含むことができる。
【００２５】
各キャップは、フッ素化ポリマーと接触している金属層を含むことができる。
【００２６】
本発明は、本発明による封入デバイスのための、並びに、本発明による封入方法のための封入モールドに関し、前記モールドは：
−  モールドキャビティ少なくとも１つを含むモールド基板と；
−  モールドキャビティ少なくとも１つを担持するモールド基板の１面の上に被着（deposit）された接着層と；
を含むものであって、接着層がフッ素化ポリマーを含むことを特徴とする。
【００２７】
フッ素化ポリマーは、好ましくはフルオロカーボンポリマーを含み、更に、特に好ましくはポリテトラフルオロエチレンを含む。
【００２８】
モールド基板は、ケイ素原子を含むことができる。
【００２９】
本発明のモールドは、各モールドキャビティ内で、接着層の上にキャップを担持することができる。各キャップは好ましくは、フッ素化ポリマーと接触している金属層を含むことができる。モールド基板と接着層とを分離するのに必要な剥離力は、好ましくは、接着層と少なくとも１つのキャップとを分離するのに必要な剥離力よりも大きい。少なくとも１つのキャップを、上述のように穿孔することができる。
【００３０】
一般に、本発明は、本発明のモールドを製造する方法によって得られるモールドに関する。
【００３１】
本発明は、本発明の封入モールドを製造する方法に関するものであり、前記方法は：
−  少なくとも１つのモールドキャビティを形成するために、モールド基板をエッチングする工程と；
−  少なくとも１つのモールドキャビティを担持するモールド基板の面の上に接着層を被着させる工程と；
を含むものであって、接着層がフッ素化ポリマーを含むことを特徴とする。
【００３２】
フッ素化ポリマーは、好ましくはフルオロカーボンを含み、特に、好ましくはポリテトラフルオロエチレンを含む。
【００３３】
接着層の被着後に、モールド基板はケイ素原子を含むことができる。
【００３４】
本発明のモールド製造方法は、各モールドキャビティ内で、接着層の上にキャップを被着させる工程を更に含むことができる。各キャップは、フッ素化ポリマーと接触している金属層を含むことができる。モールド基板と接着層とを分離するために必要な剥離力は、好ましくは、接着層と少なくとも１つのキャップとを分離するのに必要な剥離力よりも大きい。少なくとも１つのキャップを、上述のように穿孔することができる。
【００３５】
接着層の被着は好ましくは、モールド基板をＣ４Ｆ８プラズマ（この化合物は、フッ素原子８個に対して炭素原子４個を含む）、例えばオクタフルオロブテン、パーフルオロブテン、オクタフルオロシクロブタン又はその他に暴露することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
本発明の他の利点及び特徴は、決して制限的ではない実施形態（implementation）及び実施態様の詳細な説明を読むことにより、並びに、以下の添付図面により明らかになるであろう。
【図１】本発明の封入デバイスのための、本発明のモールドの断面図である。
【図２】図１のモールドの４分の３正面図（three-quarter view）である。
【図３】図１及び図２のモールドを含む、本発明の封入デバイスの第１の好ましい実施態様の模式図である。
【図４】本発明の封入方法の種々の段階について、図３のデバイスのモールド、キャップ、及び支持基板を示す。
【図５】本発明の封入方法の種々の段階について、図３のデバイスのモールド、キャップ、及び支持基板を示す。
【図６】本発明の封入方法の種々の段階について、図３のデバイスのモールド、キャップ、及び支持基板を示す。
【００３７】
はじめに、図１及び２を参照して、本発明による封入デバイス及び封入方法のための、並びに、本発明によるモールド１の製造方法のための、前記モールド１を説明する。
【００３８】
製造方法は、モールド基板２の化学エッチングを含み、前記モールド基板２は、平行面４、５を持つプレートの形を最初に有している。モールド基板２をエッチングして、これらの平行面５の一方に少なくとも１つのモールドキャビティを形成する。モールド基板２は、通常、ガラス製又はケイ素（silicon）製のウェハである。
【００３９】
このエッチングは、リソグラフィの分野において通常のエッチング方法によって実施され、そして、例えば、マスクを使用して、モールド基板２の面５の上にパターンを描画することを含む。従って、モールドのエッチングは：
−  例えば、ＫＯＨ、ＥＤＰ、ＴＭＡＨなどのエッチング液を使用するウェットエッチング（この場合、Ｓｉ３Ｎ４又はＳｉＯ２マスクによって保護されていない範囲をエッチングする）によって；又は
−  例えば、「ＤＲＩＥ」タイプのドライエッチング（この場合、マスクは光感受性樹脂、ＳｉＯ２マスク、又はアルミニウム層であることができる）によって；
実施される。
【００４０】
エッチング後に、接着層６を、モールドキャビティ３少なくとも１つを担持しているモールド基板２の面５上に被着させる。接着層６は、フッ素化ポリマー製であり、従って、前記フッ素化ポリマーを含む。フッ素化ポリマーとは、フッ素原子を含むポリマーを意味する。本明細書におけるフッ素化ポリマーは、炭化鎖と、この鎖に沿って炭素原子Ｃ及びフッ素原子Ｆの間の複数のＣ−Ｆ型の結合とを含む。接着層は、図１及び図３〜６の断面図では点線で示され、そして、図２では小さな点で満たされた層として示される。フッ素化ポリマーは、フルオロカーボンポリマーを含み、そして、更に詳細には、一般化学式：
【化１】
2011529798.tif 000003
（式中、
ｎは、通常、１〜数千、数百万、又はそれ以上に等しいほぼ無限数である整数であり、そして、
基Ｒ１及びＲ２は、例えば、炭素原子Ｃ、酸素原子Ｏ、フッ素原子Ｆ及び／又はその他の原子を含み、従って、例えば、ＣＦ、ＣＨ３、ＣＦ３基又はその他を含むものであるものとする）
を有するポリテトラフルオロエチレン（すなわち、「ＰＴＦＥ」）を含む。
【００４１】
接着層の被着は、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）チャンバ又はＤＲＩＥ（深堀り反応性イオンエッチング；Deep Reactive Ion Etching）チャンバ内で、モールド基板２をＣ４Ｆ８プラズマへ暴露することを含む。
【００４２】
この接着層の厚さは、数ナノメートル〜数マイクロメートルである。脱イオン水の水滴と接着層６との間の接触角は、１００°〜１１５°の値を有する。
【００４３】
次に、モールド１に対して、更に詳細には、接着層６に対して、肉厚樹脂リソグラフィ１７を実施する。樹脂１７は、図１のみに示され、図２には示されていない。
【００４４】
次に、複数のキャップ７がモールド１の上に、更に詳細には、接着層６の上に被着され、ここで、各キャップ７がモールドキャビティ３の形状を取り、それゆえキャップキャビティ８の形を有するように、キャップ７を各モールドキャビティ３の中に被着させる。各キャップ７は、キャップキャビティ８を形成する実質的に一定の厚さのプレートの形を有する。キャップ７の被着は、膜の積み重ねを含む。膜は、ニッケル、銅、及び／又はチタン膜などの金属膜である。詳細には、モールド基板２上に、エバポレータ又はスプレーを使用してチタン薄膜を被着させ、次に、エバポレータ又はスプレーを使用して銅薄膜を被着させ、次に、電気化学浴を使用してニッケル薄膜を被着させて、１つの膜を他の膜の上に連続して被着させる。従って、ニッケル厚膜は、他の膜に対する各キャップキャビティ８の内面（すなわち凹面側）に面しており、そして、各キャップの主要部（すなわち、各キャップの材料の大半）を構成する。
【００４５】
肉厚樹脂リソグラフィの間に被着された樹脂１７のパターンによって、各キャップ７の形状及びサイズを画定し、そして、キャップ７を互いに分離することが可能である。樹脂１７のパターンは、必ずしも連続的ではない。特に、樹脂１７のパターンは、モールドキャビティ３の少なくとも１つの中に位置する隔離部分２７を含むことができる。
【００４６】
接着層６は、キャップに対して非接着性である層である。言い換えれば、モールド基板２と接着層６との間の接着力は、接着層６とキャップ７との間の接着力よりも大きい。ガラス製又はケイ素製であるモールド基板２は、主にフルオロカーボンポリマー６の炭素原子と直接接触しているケイ素原子を含む。従って、モールドは、そのケイ素原子の含有量のために、特に、モールドのケイ素原子とフルオロカーボンポリマーの炭素原子との間のＳｉ−Ｃ結合を介して、フッ素化ポリマーに接着することができる。各キャップ７は、主に、フルオロカーボンポリマーのフッ素原子へ直接接触しているチタン製の金属層を含む。モールド基板２と接着層６とを分離するのに必要な剥離力は、接着層６と各キャップ７とを分離するのに必要な剥離力よりも大きい。この現象は、接着層６を製造するためのＣ４Ｆ８プラズマの使用のために、更に顕著である。
【００４７】
次に、樹脂１７を、例えば、それを溶解させることによって除去する。図２は、樹脂１７の溶解後のモールド１を示す。隔離部分２７の溶解後に、孔３７を備える少なくとも１つのモールドが得られ、前記孔３７を通じて接着層６が現れる。
【００４８】
最後に各キャップ７には、シール９が被着され、前記シール９は：
−  キャップ７について接着層６の反対側の、問題となっているキャップ７上に位置し；そして
−  問題となっているキャップ７のキャビティ８を包囲する。
【００４９】
変形例において、シール９は合金を含む共融シールであり、その融点はその構成要素それぞれの融点よりも低い。この合金は、例えば、ケイ素−金合金からなる。
【００５０】
その他の変形例では、シール９はポリマーシールを含み、前記ポリマーシールは、例えば、ベンゾ−シクロ−ブテン（ＢＣＢ）又はエポキシ樹脂（特に、ＳＵ８タイプ）を含む。
【００５１】
製造方法から得られる封入モールド１は、図１及び２に示されており、前記モールド１は：
−  複数のモールドキャビティ３を含む、ガラス製又はケイ素製のモールド基板２と；
−  モールドキャビティを担持しているモールド基板２の面５の上に被着された接着層６であって、フッ素化ポリマー（ポリテトラフルオロエチレンを含む）を含む前記接着層と；
を含む。
【００５２】
モールド１は、複数のキャップ７に共通である。モールド１は、各モールドキャビティ３において、接着層６上でキャップ７を担持しているため、各キャップ７は、接着層６と直接接触しており、そして、前記接着層を介してモールド１へ接続している。キャップ７は分離しており、すなわち、キャップは、相互に直接接続しているものではなく、モールド１を介してのみ接続している。
【００５３】
最後に、各キャップ７用に、モールドは上述のシール９を担持している。
【００５４】
図１〜６において、モールド１は２個のみのキャップキャビティ８を含み、２個のみのキャップ７を担持できることに留意されたい。同じ数のキャップ７を担持するためにモールドが配列されるように、モールド１は、通常、数十個、数百個、数千個又はそれ以上のキャップキャビティ８を含むので、この表示の唯一の目的は、これらの図の簡略化及び明瞭化であることを理解されたい。
【００５５】
図３〜６を参照しながら、本発明の封入方法の第１の好ましい実施態様を実行する、本発明の封入デバイス１０の第１の好ましい実施態様を、以下に説明する。図３は、デバイス１０の模式図であり、そして、図４〜６は、本発明の封入方法の種々の段階のモールド１、キャップ７、及び支持基板１２の相対位置を示す、デバイス１０の一部の拡大図である。
【００５６】
デバイス１０は、図１及び２を参照しながら既に説明されたモールド１を含む。モールド１は、ポリテトラフルオロエチレン接着層６を含み、そして、接着層６を介して各キャップが共通のモールドへ接続されるようにキャップ７を担持している。
【００５７】
更に、デバイス１０は：
−  例えば、構造体１１を担持している支持基板１２を締め付け又は吸引することによって、支持基板１２を保持する手段１３；
−  ３本の直交軸Ｘ、Ｙ、Ｚに沿って、保持手段１３により保持された支持基板を移動させるために配置される電動プレート１４；
−  例えば、モールド１を又は締め付け又は吸引することによって、モールド１を保持する手段１５；及び
−  ３本の直交軸Ｘ、Ｙ、Ｚに沿って、保持手段１５により保持されたモールド１を移動させるために配置される電動プレート１６；
を含む。
【００５８】
支持基板１２は、通常、ガラス又はケイ素ウェハである。各構造体１１はマイクロ構造体であり、更に詳細には、マイクロシステム（例えば、マイクロエレクトロメカニカルシステム、すなわちＭＥＭＳ）である。ＭＥＭＳ１１は、例えば、センサ、アクチュエータ、又は「離型された」ＭＥＭＳ（すなわち、可動部分、未接続部分、又は振動部分を含む）、例えば、共振子（resonator）を含む。
【００５９】
モールド１によって担持されているキャップ７を支持基板１２の上に付与させる前に、Ｘ及びＹ軸によって画定された平面におけるモールド１と支持基板１２との正確な位置合わせを、位置合わせ制御デバイスによって制御する。前記位置合わせ制御デバイスは、好ましくは本発明の封入デバイスとは独立しているが、いくつかの変形例においてはその一部を形成することができる。モールド１は、支持基板１２のように、光学マーカー（例えば、位置合わせ十字）を含む。位置合わせ制御は、ユーザによって手動で実施されるか、又は、位置合わせ十字認識ソフトウェアによって管理され、この場合、前記ソフトウェアは、モールド１によって担持されているキャップ７に対して支持基板１２を移動させる手段と連動する。
【００６０】
以下では、Ｚ軸は、モールド１と支持基板１２とに対して実質的に垂直であり、そして、モールド１と支持基板１２とを連結すると見なされる。本発明によるデバイスにおいて、プレート１４及び１６を配置して、モールド１によって担持されているキャップ７が支持基板１２の上に付与されるまで、図４に示されるように、支持基板１２に向けてモールド１をＺ軸に沿って移動させる。従って、これらのプレート１４、１６によって、モールドによって担持されているキャップ７を、モールド１及びキャップ７の特定の圧力を支持基板１２上で維持することにより、支持基板１２に付与する。この付与を図５に示す。プレート１４、１６は、１ミクロンオーダーの精度のマイクロメータープレートである。これらのプレートによって、キャップ７は支持基板１２の上に付与されるので、各モールドキャビティ３及び各キャップキャビティ８の凹面は支持基板１２の方に向けられて、構造体１１の少なくとも１つが覆われ、封入され、そして、保護される。言い換えれば、各キャップ７を支持基板１２の上に付与して、キャビティ８内で各構造体１１を封入及び保護する。
【００６１】
デバイス１０は、キャップ７が支持基板上に付与される場合に、キャップ７を支持基板上に接合する手段を更に含む。接合手段は、放射源１８を含む。従って、図５に示す支持基板１２上へのキャップ７の付与の間に、シール９及び源１８によってキャップ７は支持基板１２上に接合される。従って、接合は、マイクロシステム１１の性能を損なわないように、低温及び低圧にて行われるシール９による溶接を含む。
【００６２】
シールが共融シールである変形例では、源１８が熱を放出してシール９を溶融し、キャップ７を支持基板１２に溶接する。共融シールの利点は、中程度の溶接温度（通常、約３００°）、非常に良好な接着力、及び真空中で構造体１１を封入するキャビティ８を製造する能力である。
【００６３】
シールがポリマーシールである好ましい変形例において、源１８は、熱及び／又は紫外線放射を放出する。前記熱及び／又は紫外線放射は、シール９を液相又は粘弾性相から、加熱及び／又はＵＶ放射への暴露により架橋又はゲル化された「固」相へ変化させることによってシール９を変形させて、キャップ７を支持基板１２に溶接する。ポリマーシール９は、支持基板１２のトポグラフィーに対する非常に良好な許容範囲、並びに、周囲温度〜約２５０℃の低い溶接温度範囲を有する。従って、ポリマーシールによる接合によって、接着層６を溶融するリスクが制限される。他方では、ポリマーは一般に気密性が不十分であるため、ポリマーシールによって真空キャビティは製造されない。
【００６４】
シール９は一部の場所では構造化部分を有するので、キャップ７が支持基板１２上に付与される場合には、これらのシール９は、構造体１１に連結する電気接続経路にて構造化され、そして、支持基板によって担持される。各接続は、マイクロ構造体１１から開始して、マイクロ構造体１１を封入するキャビティ８の外部まで延伸する。構造化部分とは別に、シール９は平滑な外側表面及び一定の厚さを有する。構造化部分において、シール９は非構造化部分での厚さと同じ厚さを有するが、例えば、溝及び凹部を含むグリッド形状及びエンボス加工を有する構造化外側表面を有する。支持基板１２へキャップ７を接合する間にシール９を溶融する際に、エンボス加工された凹部に材料がないために、電気接続によって厚さが更に補われる。
【００６５】
最後に、デバイス１０は、キャップ７が支持基板１２に接合された後で、モールド１とキャップ７とを分離する手段を含む。
【００６６】
分離手段を配置して、モールド１を各キャップ７から引き離すことによって、モールドと各キャップとを機械的に分離する。図６に示すように、一方では、モールド１をＺ軸に沿って反対方向に引っ張る電動プレート１６、１４を用いて、モールド１を各キャップ７から引き離すことによって、モールド１とキャップ７とを分離し、他方では、接着層６とキャップ７との間に機械的剥離が起こるまで、キャップ７は支持基板１２に接合される。機械的剥離の後に、ポリテトラフルオロエチレン層６がモールド基板２上に残存し、そして、キャップ７を支持基板１２へ接合したままにして、キャップ７により封入された構造体１１を担持する基板１２を形成する。
【００６７】
従って、モールド１から支持基板１２へのキャップ７の移動は、再使用可能なモールド１を使用して行われる。接着層６がモールド１とキャップ７との間の接着を制限するので、モールド１は再使用可能であり、従って、接着層６はモールド基板２に接合したままである。モールド１を再使用するためには、新たなキャップ７を各モールドキャビティ３の中に被着させることで十分であり、これによって工業規模で実施される封入は大幅に単純化される。
【００６８】
更に、モールド１は複数のキャビティ３を含み、そして、複数のキャップ７を担持しているため、説明されたばかりの封入は、集合的封入、すなわち複数のキャビティ８による複数の構造体１１の並行した同時封入であり、長期にわたる一連の連続的な個々の封入よりもはるかに高速であるという利点を有することに留意されたい。
【００６９】
最後に、支持基板１２はキャップ７の作製の間に操作されないため、説明したばかりの封入は、マイクロシステム１１のその封入前の離型と両立できる。マイクロシステムの離型とは、その十分な動作のために可動性でなければならない又は運動の自由度を有さねばならないマイクロシステムの部分に、可動性又は運動の自由度を与えることを意味する。
【００７０】
デバイス１０は最後に、濃度９９％の発煙硝酸浴１９を含む。前記発煙硝酸浴１９では、電動プレート１４によって封入された基板１２を浸漬することができる。従って、封入された構造体１１を担持する基板１２を浸漬することによって、キャップ７に、通常とは異なって、偶発的に残存することのあるフッ素化ポリマーの任意の少量の残留物もキャップから除去される。酸素プラズマを使用してフッ素化ポリマーの残留物を除去することも可能である。
【００７１】
本発明の封入方法の第２の実施態様を実行する、本発明の封入デバイスの第２の実施態様を、以下に、上述の本発明のデバイス及び方法の第１の実施態様と比較したその相違に関してのみ説明する。特に、１〜１９の参照番号は、再度説明しない。
【００７２】
第２の実施態様において、分離手段は、濃度９９％の発煙硝酸浴１９を含む。キャップ７が基板１２に接合された後、モールド１と、モールド１によって担持され、支持基板１２に接合されるキャップ７と、支持基板１２とを含むアセンブリを、プレート１４及び１６によって浴１９中に浸漬する。従って、モールド１及びキャップを、浴１９中で接着層６を溶解させることによって、化学的に分離する。
【００７３】
もちろん、本発明は説明されたばかりの実施例に限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく、これらの実施例に多くの変更を行うことができる。
【００７４】
特に、シール９を、各キャップキャビティ８の周囲のキャップ７上に被着させる代わりに、各構造体１１の周囲の支持基板１２上に被着させることができる。
【００７５】
更に、図面の説明において、接着層６はキャップ７の全てに共通である。変形例において、モールド１は、各モールドキャビティ３中に被着された別個の接着層を含むことができる。
【００７６】
同様に、相互から分離したキャップ７を使用する代わりに、キャップを相互に直接接続させて、従って、複数のキャップキャビティ８を形成する単一のプレート上に集合させることができる。
【００７７】
更に、モールド１は、１度に構造体１個のみを個別に且つ局所的な方式で封入するために、単一のキャップ７のみ及び単一のキャップキャビティ８のみを担持することができる。
【００７８】
更に、第１の実施態様において、モーター１４及び１６を使用する代わりに、キャップを引き離す工程は、例えば、かみ合いシステム、レバーアーム、又は気圧ジャッキを使用して実行することができるか、あるいは、同等の器具を使用するオペレータにより手動で実行することができる。
【００７９】
モールド１の製造方法の変形例において、接着層６の被着が、液相のＰＴＦＥのスピンコーティング又はスプレーコーティングによって行われることに更に留意されたい。
【００８０】
更に、各キャップ７は、金属よりはむしろポリマー（例えば、ベンゾ−シクロ−ブテン（ＢＣＢ）又は特に、ＳＵ８タイプのエポキシ樹脂）を含むことができる。各キャップ７は、ガラス又はケイ素を含むこともできる。
【００８１】
最後に、共融又はポリマーシールを使用する溶接の代わりに：
−  例えば、源１８による熱の放射を含む、直接ケイ素溶接（このタイプの溶接は、例えば各キャップ７及び支持基板１２がケイ素製である場合に適用可能である）；又は
−  例えば、源１８による熱の放射、並びに、キャップ７と支持基板１２との間での電界の付与を含む、アノード溶接（このタイプの溶接は、例えば各キャップ７がガラス製である場合及び支持基板１２がケイ素製である場合に適用可能である）；又は
−  例えば、源１８による熱の放射、並びに、各キャップ７の支持基板への高い圧力の付与を含む熱圧溶接（このタイプの溶接は例えば、各キャップ７が支持基板上に付与される際に、各キャップ７及び支持基板１２の全てが、銅製の金属シール（上に重畳されるように配置されている）を含む場合に適用可能である）；
によって、キャップ７を支持基板１２に接合することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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