(57)【要約】  本明細書において記述されているのは、超音波オンチップをパッケージングする方法及び装置である。超音波オンチップは、再配線層に、且つ、インターポーザ層に、結合されうる。カプセルが、超音波オンチップデバイスをカプセル状に包んでいてもよく、且つ、第１金属ピラーが、カプセルを通じて延在することができると共に再配線層に電気的に結合することができる。第２金属ピラーが、インターポーザ層を通じて延在しうる。インターポーザ層は、窒化アルミニウムを含みうる。第１金属ピラーは、第２金属ピラーに電気的に結合されていてもよい。印刷回路基板が、インターポーザ層に結合されていてもよい。
2021529459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
上部表面及び下部表面を有する超音波オンチップと、
上部表面及び下部表面を有するインターポーザ層と、
再配線層と、
を有し、
前記超音波オンチップデバイスの前記上部表面は前記再配線層に結合され、且つ、
前記超音波オンチップデバイスの前記下部表面は前記インターポーザ層の前記上部表面に結合されている、装置。
【請求項２】
前記超音波オンチップデバイスをカプセル状に包むカプセルと、
前記カプセルを通じて延在する、且つ、前記再配線層に電気的に結合された、第１金属ピラーと、
を更に有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記インターポーザ層は、前記インターポーザ層を通じて延在する第２金属ピラーを有する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記インターポーザ層は、窒化アルミニウムを有する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記第１金属ピラーは、前記第２金属ピラーに電気的に結合されている、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記第１金属ピラーは、前記第２金属ピラーとアライメントされている、請求項３に記載の装置。
【請求項７】
はんだボールが、前記第１金属ピラーを前記第２金属ピラーに電気的に結合している、請求項３に記載の装置。
【請求項８】
前記インターポーザ層の前記下部表面に結合された印刷回路基板を更に有する、請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記インターポーザ層の前記下部表面に結合された印刷回路基板を更に有する、請求項３に記載の装置。
【請求項１０】
はんだボールが、前記第２金属ピラーを前記印刷回路基板に電気的に結合している、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記超音波オンチップは、熱接着剤を通じて前記インターポーザ層に結合されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記超音波オンチップデバイスをカプセル状に包むカプセルと、
前記インターポーザ層及び前記カプセルを通じて延在する、且つ、前記再配線層に電気的に結合された、金属ピラーと、
を更に有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記インターポーザ層は、窒化アルミニウムを有する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記インターポーザ層の前記下部表面に結合された印刷回路基板を更に有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
はんだボールが、前記金属ピラーを前記印刷回路基板に電気的に結合している、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
方法であって、
第１金属ピラーを有するインターポーザ層を印刷回路基板に結合することと、
前記インターポーザ層を、第２金属ピラーを含むパッケージング済みの超音波オンチップに結合することと、
を有する方法。
【請求項１７】
前記パッケージング済みの超音波オンチップデバイスは、
前記超音波オンチップデバイスをカプセル状に包むカプセルと、
前記超音波オンチップデバイスに結合された再配線層と、
を有し、
前記第２金属ピラーは、前記カプセルを通じて延在しており、且つ、前記再配線層に電気的に結合されている、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１金属ピラーは、前記インターポーザ層を通じて延在している、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記インターポーザ層は、窒化アルミニウムを有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記インターポーザ層を前記パッケージング済みの超音波オンチップに結合することは、前記第１金属ピラーを前記第２金属ピラーに電気的に結合することを有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記インターポーザ層を前記パッケージング済みの超音波オンチップに結合することは、前記第１金属ピラーを前記第２金属ピラーとアライメントすることを有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記インターポーザ層を前記パッケージング済みの超音波オンチップに結合することは、はんだボールを通じて前記第１金属ピラーを前記第２金属ピラーに電気的に結合することを有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記インターポーザ層を前記印刷回路基板に結合することは、はんだボールを通じて前記印刷回路基板を前記第２金属ピラーに電気的に結合するステップを有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
前記インターポーザ層を前記パッケージング済みの超音波オンチップに結合することは、熱接着剤を通じて前記インターポーザ層を前記パッケージング済みの超音波オンチップに結合することを有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
方法であって、
インターポーザ層内において金属ピラーを形成することと、
前記インターポーザ層を超音波オンチップに結合することと、
前記超音波オンチップ上において再配線層を形成することと、
を有する方法。
【請求項２６】
前記インターポーザ層内において前記金属ピラーを形成することは、前記金属ピラーが前記インターポーザ層の上部表面を超えて延在するように、前記金属ピラーを形成することを有する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
カプセル内において前記金属ピラー及び前記超音波オンチップデバイスをカプセル状に包むことを更に有する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記インターポーザ層は、窒化アルミニウムを有する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記再配線層を形成することは、前記再配線層を前記超音波オンチップ及び前記金属ピラーに電気的に結合することを有する、請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]  本出願は、代理人ドケット番号第Ｂ１３４８．７００８７ＵＳ００号の下における、且つ、「METHODS AND APPARATUSES FOR PACKAGING AN ULTRASOUND-ON-A-CHIP」という名称を有する、２０１８年７月６日付けで出願された米国仮特許出願第６２／６９４，８１０号の米国特許法第１１９（ｅ）条の下における利益を主張するものであり、この内容は、引用により、そのすべてが本明細書に包含される。
【０００２】
分野
[0002]  一般に、本明細書において記述されている技術の態様は、超音波デバイスに関する。いくつかの態様は、超音波オンチップのパッケージングに関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
[0003]  超音波デバイスは、人間が聴取可能なものとの関係において高い周波数を有する音波を使用することにより、診断撮像及び／又は治療を実行するべく、使用することができる。超音波撮像は、例えば、疾病の原因を見出するために、或いは、任意の病変を排除するために、内部の軟組織の身体構造を観察するべく、使用することができる。超音波のパルスが（例えば、超音波撮像デバイスを使用することによって）組織内に送信されると、音波は組織から反射され、異なる組織は様々な程度の音を反射する。次いで、これらの反射された音波を記録することができると共に、超音波画像として操作者に表示することができる。音響信号の強度（振幅）と、音波が身体を通じて移動するのに所要する時間とにより、超音波画像を生成するべく使用される情報がもたらされる。超音波デバイスを使用することにより、リアルタイム画像を含む、多くの異なるタイプの画像を形成することができる。例えば、組織の２次元断面、血流、時間に伴う組織の動き、血液の場所、特定の分子の存在、組織の剛性、又は３次元領域の解剖構造を示す画像を生成することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要
[0004]  少なくとも１つの態様によれば、装置が提供される。装置は、上部表面及び下部表面を有する超音波オンチップと、上部表面及び下部表面を有するインターポーザ層と、再配線層と、を有し、超音波オンチップデバイスの上部表面は再配線層に結合され、且つ、超音波オンチップデバイスの下部表面はインターポーザ層の上部表面に結合される。
【０００５】
[0005]  少なくとも１つの態様によれば、方法が提供される。方法は、第１金属ピラーを有するインターポーザ層を印刷回路基板に結合することと、インターポーザ層を、第２金属ピラーを有するパッケージング済みの超音波オンチップに結合することと、を有する。
【０００６】
[0006]  少なくとも１つの態様によれば、方法が提供される。方法は、インターポーザ層内において金属ピラーを形成することと、インターポーザ層を超音波オンチップに結合することと、超音波オンチップ上において再配線層を形成することと、を有する。
【０００７】
図面の簡単な説明
[0007]  以下の例示用の且つ非限定的な図を参照し、様々な態様及び方法について説明することとする。これらの図は必ずしも、正確な縮尺で描画されていないことを理解されたい。複数の図に出現している項目は、それらが出現している図のすべてにおいて、同一又は類似の参照符号によって示されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図２】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図３】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図４】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図５】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図６】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図７】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図８】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図９】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図１０】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図１１】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図１２】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図１３】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図１４】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図１５】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図１６】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図１７】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図１８】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図１９】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図２０】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図２１】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図２２】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図２３】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図２４】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図２５】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図２６】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図２７】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図２８】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図２９】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図３０】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図３１】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図３２】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図３３】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図３４】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図３５】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図３６】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図３７】[0008]本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図３８】[0009]本明細書において記述されている特定の実施形態による、別のプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図３９】[0009]本明細書において記述されている特定の実施形態による、別のプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図４０】[0009]本明細書において記述されている特定の実施形態による、別のプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図４１】[0009]本明細書において記述されている特定の実施形態による、別のプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図４２】[0009]本明細書において記述されている特定の実施形態による、別のプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示す。
【図４３】[0010]本明細書において記述されている特定の実施形態による、超音波オンチップをパッケージングする例示用のプロセスを示す。
【図４４】[0011]本明細書において記述されている特定の実施形態による、超音波オンチップをパッケージングする例示用のプロセスを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
詳細な説明
[0012]  従来の超音波システムは、通常、大きな経済的資源により大規模な医療施設によってのみ購入されている、大きく複雑で、且つ、高価なシステムである。最近、より安価で携帯型の、且つ、より簡単な超音波撮像デバイスが導入されている。このような撮像デバイスは、モノリシックな超音波デバイスを形成するべく、単一の半導体上にモノリシックに統合された超音波トランスデューサを含みうる。このような超音波オンチップデバイスの態様については、２０１７年１月２５日付けで出願された「UNIVERSAL ULTRASOUND DEVICE AND RELATED APPARATUS AND METHODS」という名称の（且つ、本出願の譲受人に譲渡された）米国特許出願第１５／４１５，４３４号において記述されており、この内容は引用により、そのすべてが本明細書に組み込まれる。
【００１０】
[0013]  本発明者らは、ワイヤボンディングなどのその他のパッケージング法との比較において、このような超音波オンチップデバイスをパッケージングするために有用でありうる特徴を認識した。具体的には、本発明者らは、集積ファンアウト（ＩｎＦＯ：integrated fan-out）パッケージング及び金属ピラーによって拡張されたインターポーザ層が、超音波オンチップデバイスのパッケージングのために利益を提供しうることを認識した。例示用の利益は、より小さな寄生インダクタンス及び抵抗、より高い効率、より少ない加熱、より高いパッケージングスループット、及び改善されたパッケージング信頼性を含む。これに加えて、このようなパッケージングによれば、デバイスがより小さなセンサヘッドを有することが可能であり、これは、センサヘッドが肋骨の間においてフィットすることが望ましい場合がある、心臓用途などの超音波撮像用途の場合に有用でありうる。また、このようなパッケージングによれば、デバイスがより薄いレンズを有することが可能であり、信号強度が増大しうる。
【００１１】
[0014]  本明細書において記述されている実施形態は、多数の方法のうちの任意のものにおいて実装することができることを理解されたい。特定の実装形態の例が以下において提供されているが、例示を目的としたものに過ぎない。本明細書において記述されている技術の態様がこの観点において制限されていないことから、これらの実施形態及び提供される特徴／能力は、個々に、すべて一緒に、又は２つ以上の任意の組合せにおいて、使用することができることを理解されたい。
【００１２】
[0015]  図１〜図３７は、本明細書において記述されている特定の実施形態による、１つのプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示している。図１は、担持体基材１０６に結合された剥離層１０４と、剥離層１０４に結合された絶縁層１０２と、を示している。担持体基材１０６は、例えば、ガラスを含みうる。剥離層１０４は、例えば、光熱変換（ＬＴＨＣ：light-to-heat-conversion）被覆材料を含みうる。絶縁材料１０２は、例えば、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）、又はベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）などの、露光によってパターン化されうる且つ現像されうるポリマーを含みうる。
【００１３】
[0016]  図２において、金属層１０８が絶縁層１０２上において形成されている。金属層１０８は、例えば、物理蒸着（ＰＶＤ：physical vapor deposition）又はスパッタリングを使用することにより形成することができる。金属層１０８は例えば銅を含んでおり、或いは、いくつかの実施形態においては、金属層１０８は、絶縁層１０２に結合されたチタニウム層及びチタニウム層に結合された銅層などの、２つの層を含むこともできる。
【００１４】
[0017]  図３において、レジスト層１１０が金属層１０８上において形成されている。例えば、レジスト層１１０はフォトレジストを含みうる。
【００１５】
[0018]  図４において、開口部がレジスト層１１０内において形成されている。例えば、現像によって後続される、リソグラフィマスクを通じた露光により、マスクを通じて光に曝露されたレジスト層１１０の部分内において、開口部を生成することができる。
【００１６】
[0019]  図５において、金属ピラー１１２が、電気メッキを使用することにより、レジスト層１１０内の開口部内において形成されている。金属層１０８は、電気メッキ用のシード層として機能することができる。金属ピラー１１２は、銅などの、金属層１０８と同一の材料を含みうる。４つの金属ピラー１１２が示されているが、２次元的に配列された更に多くの数（例えば、数十又は数百個）の金属ピラー１１２が存在しうることを理解されたい。
【００１７】
[0020]  図６において、レジスト層１１０が除去されている。レジスト層１１０を除去するべく、例えば、レジストストリッパを使用することができる。また、予めレジスト層１１０の露光されていない部分の下に位置していた金属層１０８の部分も除去されている。例えば、金属層１０８を除去するべく異方性エッチングが使用されてもよく、この場合には、金属層１０８が金属ピラー１１２よりも高速でエッチングされる。
【００１８】
[0021]  図７は、絶縁層１１６に結合された超音波オンチップ１１４を示している。
【００１９】
[0022]  図８において、開口部が絶縁層１１６内において（例えば、フォトリソグラフィを使用して）生成されている。
【００２０】
[0023]  図９において、レジスト層１１８が絶縁層１１６上において形成されている。
【００２１】
[0024]  図１０において、開口部がレジスト層１１８内において（例えば、フォトリソグラフィを使用して）生成されており、レジスト層１１８内において生成された開口部は、絶縁層１１６内において生成された開口部内に延在している。
【００２２】
[0025]  図１１において、金属接点１２０が、レジスト層１１８及び絶縁層１１６内の開口部内において形成されている。例えば、金属接点１２０は、電気メッキによって形成することができると共に、銅又は銅合金を含むことができる。いくつかの実施形態においては、アンダーバンプ冶金層（図１１には示されていない）を金属接点１２０と超音波オンチップ１１４との間において形成することができる。
【００２３】
[0026]  図１２において、レジスト層１１８が（例えば、レジストストリッパを使用して）除去されている。
【００２４】
[0027]  図１３において、更なる絶縁材料が、金属接点１２０をカバーするべく絶縁層１１６に追加されている。
【００２５】
[0028]  図１４において、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ：die-attach film）１２２が、絶縁層１０２に結合されている。
【００２６】
[0029]  図１５において、超音波オンチップ１１４がダイアタッチフィルム１２２に結合されている。
【００２７】
[0030]  図１６において、カプセル１２４が、超音波オンチップ１１４、絶縁層１１６、ダイアタッチフィルム１２２、及び金属ピラー１１２をカプセル状に包むべく、形成されている。カプセル１２４は、成形コンパウンド、成形アンダーフィル、エポキシ、又は樹脂を含みうる。カプセル１２４の上部表面は、絶縁層１１６及び金属ピラー１１２の上部表面の上方において延在している。
【００２８】
[0031]  図１７において、カプセル１２４及び絶縁層１１６の上部表面が、金属ピラー１１２及び金属接点１１６の上部表面の上部表面が露出するまで、平坦化されている。例えば、平坦化のためには、化学機械平坦化（ＣＭＰ：chemical mechanical planarization）を使用することができる。
【００２９】
[0032]  図１８において、絶縁層１１６が金属接点１２０及び金属ピラー１１２の上部表面をカバーするように、更なる絶縁材料が絶縁層１１６に追加されている。
【００３０】
[0033]  図１９において、開口部が、金属接点１２０及び金属ピラー１１２の上方において、絶縁層１１６内において生成されている。開口部を生成するべく、例えば、フォトリソグラフィを使用することができる。
【００３１】
[0034]  図２０において、再配線ライン（ＲＤＬ：redistribution line）１２６が、絶縁層１１６内における、且つ、絶縁層１１６上における、開口部内において形成されている。図示のように、ＲＤＬ１２６は、金属接点１２０の特定のものを金属ピラー１２２の特定のものに電気的に接続することができる。ＲＤＬ１２６は、金属トレース及びビアを含んでいてもよく、電気メッキを使用して形成されていてもよく（図示されていないシード層の形成を含む）、且つ、アルミニウム、銅、タングステン、及び／又はこれらの金属の合金を含んでいてもよい。ＲＤＬ１２６は、金属トレース及びビアの複数の層を含むことができる。
【００３２】
[0035]  図２１において、更なる絶縁材料が、ＲＤＬ１２６の上部表面をカバーするべく、絶縁層１１６に追加されている。
【００３３】
[0036]  図２２において、担持体基材１０６及び剥離層１０４が、絶縁層１０２から分離されている。例えば、剥離層１０４上に光（例えば、紫外線又はレーザー）を投射することにより、剥離層１０４を分解し、これにより、剥離層１０４及び担持体基材１０６が絶縁層１０２から分離されるようにすることができる。また、任意の残留物を除去するべく、絶縁層１０２の表面をクリーニングすることもできる。図２１の構造は、図２２の向きとなるように、反転されている。
【００３４】
[0037]  図２３において、開口部が、絶縁層１０２内において生成されている。
【００３５】
[0038]  図２４において、はんだボール１２８が、絶縁層１０２内の開口部内において配置されている。いくつかの実施形態において、はんだボール１２８は、電気メッキによって形成することができる。いくつかの実施形態において、電気コネクタのその他の形態（例えば、金属ピラー）を開口部内において形成することがきる。いくつかの実施形態において、アンダーバンプ冶金層（図２４には示されていない）をはんだボール１２８と金属ピラー１１２との間において形成することができる。
【００３６】
[0039]  図２５は、担持体基材１３６に結合された剥離層１３４と、剥離層１３４に結合された絶縁層１３２と、絶縁層１３２に結合されたインターポーザ層１３０と、を示している。インターポーザ層１３０は、例えば、窒化アルミニウムを含みうる。
【００３７】
[0040]  図２６において、開口部がインターポーザ層１３０内において形成されている。開口部を形成するべく、例えば、レーザー穿孔を使用することができる。
【００３８】
[0041]  図２７において、金属層１３８がインターポーザ層１３０上において形成されている。金属層１３８は、例えば、スパッタリングを使用することにより、形成することができる。金属層１３８は、例えば、銅を含んでいてもよく、或いは、いくつかの実施形態においては、金属層１３８は、インターポーザ層１３０に結合されたチタニウム層及びチタニウム層に結合された銅層などの、２つの層を含むことができる。
【００３９】
[0042]  図２８において、金属ピラー１４２が、電気メッキを使用することにより、レジスト層１３０内の開口部内において形成されている。金属層１３８は、電気メッキ用のシード層として機能しうる。金属ピラー１４２は、銅などの、金属層１３８と同一の材料を含むことができる。電気的なルートとして機能することに加えて、金属ピラー１４２は、脆い場合のある、インターポーザ層１３０の強化をも支援しうることを理解されたい。
【００４０】
[0043]  図２９において、レジスト層１４０が、金属層１３８及び金属ピラー１４２上において形成されている。
【００４１】
[0044]  図３０において、レジスト層１４０が、金属ピラー１４２の上部表面をブロックするように、（例えば、フォトリソグラフィを使用して）パターン化されている。
【００４２】
[0045]  図３１において、金属層１０８のブロックされていない部分が、金属ピラー１４２を電気的に隔離するようにエッチングされている。いくつかの実施形態においては、金属ピラー１４２をブロックするべく、フォトリソグラフィを使用する代わりに、又は、これに加えて、タイムドエッチング（timed etch）若しくは異方性エッチングを使用することができる。
【００４３】
[0046]  図３２において、レジスト層１４０が、（例えば、レジストストリッパを使用して）除去されている。
【００４４】
[0047]  図３３において、担持体基材１３６及び剥離層１３４が絶縁層１３２から分離されている。
【００４５】
[0048]  図３４において、開口部が絶縁層１３２内において生成されている。
【００４６】
[0049]  図３５において、はんだボール１４４が絶縁層１３２内の開口部内において配置されている。
【００４７】
[0050]  図３６において、熱接着層１５０が、インターポーザ層１４２に結合されている。いくつかの実施形態において、熱接着層１５０は、銀含有エポキシを含みうる。はんだボール１４４は、印刷回路基板（ＰＣＢ：printed circuit board）１４８に結合されている。いくつかの実施形態において、はんだボール１４４をＰＣＢ１４８に結合するべく、表面実装技術（ＳＭＴ：surface-mount technology）又はフリップチップはんだ付けを使用することができる。アンダーフィル（例えば、エポキシ）層１４６が、絶縁層１３２とＰＣＢ１４８との間において形成されている。
【００４８】
[0051]  図３７において、はんだボール１２８が、金属ピラー１４２に結合されている。金属ピラー１１２は、金属ピラー１４２とアライメントされている。いくつかの実施形態において、はんだボール１２８を金属ピラー１４２に結合するべく、表面実装技術（ＳＭＴ）又はフリップチップはんだ付けを使用することができる。最終的な構造において、インターポーザは、超音波オンチップ１１４とＰＣＢ１４８との間における電気的なルート、のみならず、超音波オンチップ１１４用のヒートシンクをも提供することができる。
【００４９】
[0052]  図３８〜図４２は、本明細書において記述されている特定の実施形態による、別のプロセスを使用する超音波オンチップデバイスのパッケージングの際の様々な構造の断面を示している。図３８は、図３２の構造を示している。
【００５０】
[0053]  図３９において、電気メッキを使用することにより、金属ピラー１４２を上向きに延在させている。観察されうるように、金属ピラー１４２は、インターポーザ層１３０の上部表面を超えて延在している。
【００５１】
[0054]  図４０において、超音波オンチップ１１４が、ダイアタッチフィルム１２２を通じてインターポーザ層１３０に結合されている。
【００５２】
[0055]  図４１において、更なる絶縁材料が絶縁層１１６に追加されている。図１６と同様に、超音波オンチップ１１４、絶縁層１１６、ダイアタッチフィルム１２２、及び金属ピラー１４２をカプセル状に包むように、カプセル１２４が形成されている。図１８〜図２１と同様に、ＲＤＬ１２６が形成されている。
【００５３】
[0056]  図４２において、図３３〜図３６と同様に、担持体基材１３６及び剥離層１３４が絶縁層１３２から分離され、はんだボール１４４が金属ピラー１４２上において形成され、はんだボール１４４はＰＣＢ１４８に結合され、且つ、アンダーフィル層１４６が絶縁層１３２とＰＣＢ１４８との間において形成されている。
【００５４】
[0057]  図１〜図３７のプロセスと比較すると、図３８〜図４２のプロセスにより、プロセス制御、品質、及び歩留まりが向上し、半導体ファウンドリにおいて、超音波オンチップ１１４をインターポーザ層１３０に拘束することができるようにすることができる。これに加えて、図１〜図３７のプロセスは、金属ピラー１４２に対するはんだボール１２８の同時接合と、熱接着剤１５０に対する絶縁層１０２の接合と、を必要としうる一方で、図３８〜図４２のプロセスは、熱接着層１５０を除去することができる。
【００５５】
[0058]  図４３は、本明細書において記述されている特定の実施形態に従って、超音波オンチップをパッケージングするための例示用のプロセス４３００を示している。動作４３０２において、金属ピラーを含むインターポーザ層が、印刷回路基板に結合されている。動作４３０２は、図３６において示されているステップに対応しうる。動作４３０４において、インターポーザ層が、金属ピラーを含むパッケージング済みの超音波オンチップに結合されている。動作４３０４は、図３７において示されているステップに対応しうる。インターポーザ層は、熱接着層を通じてパッケージング済みの超音波オンチップに結合することができる。
【００５６】
[0059]  図４４は、本明細書において記述されている特定の実施形態による、超音波オンチップをパッケージングするための例示用のプロセス４４００を示している。動作４４０２において、金属ピラーが、インターポーザ層内において形成されている。動作４４０２は、図３８〜図３９に示されているステップに対応しうる。動作４４０４において、インターポーザ層が、超音波オンチップに結合されている。動作４４０４は、図４０に示されているステップに対応しうる。動作４４０６において、再配線層が、パッケージング済みの超音波オンチップ上において形成されている。動作４４０６は、図４１において示されているステップに対応しうる。
【００５７】
[0060]  本開示の様々な態様は、単独で、組み合わせて、又は、上記の実施形態に具体的に記述されていない様々な構成において使用することができ、且つ、従って、その用途において、以上の説明に記述されているか、又は、図面に示されている、コンポーネントの詳細及び構成に限定されるものではない。例えば、一実施形態において記述されている態様は、その他の実施形態において記述されている態様と共に、任意の方式により、組み合わせることができる。
【００５８】
[0061]  本明細書及び請求項において使用されている、不定冠詞「a（１つの）」及び「an（１つの）」は、そうではない旨が明瞭に示されていない限り、「少なくとも１つ（at least one）」を意味するものと理解されたい。
【００５９】
[0062]  本明細書及び請求項において使用されている「及び／又は（and/or）」というフレーズは、これによって結合された要素、即ち、いくつかのケースにおいて結合的に存在している、且つ、その他のケースにおいて分離的に存在している要素の「いずれか又は両方（either or both）」を意味するものと理解されたい。「及び／又は」によって列挙されている複数の要素は、同一の方式により、即ち、これによって結合的された要素のうちの「１つ又は複数」であるものとして、解釈されたい。具体的に識別されている要素に関係しているのか、又は関係していないのかを問わず、「及び／又は」節によって具体的に識別されている要素以外のその他の要素が、任意選択により存在していてもよい。従って、非限定的な例として、「Ａ及び／又はＢ」に対する参照は、「有する（comprising）」などのオープンエンド型の言語との関連において使用されている際には、一実施形態においてはＡのみ（任意選択によりＢ以外の要素を含む）、別の実施形態においてはＢのみ（任意選択によりＡ以外の要素を含む）、更に別の実施形態においてはＡ及びＢの両方（任意選択によりその他の要素を含む）を意味しうる。
【００６０】
[0063]  本明細書及び請求項において使用されている、１つ又は複数の要素のリストを参照する、「少なくとも１つの（at least one）」というフレーズは、要素のリスト内の要素のうちの任意の１つ又は複数から選択された、但し、必ずしも、要素のリスト内において具体的に列挙されているそれぞれの要素の少なくとも１つを含まない、且つ、要素のリスト内の要素の任意の組合せを排除しない、少なくとも１つの要素を意味するものと解釈されたい。また、この定義は、具体的に識別されている要素に関係しているのか又は関係していないのかを問わず、任意選択により、「少なくとも１つ」というフレーズが参照する、要素のリスト内において具体的に識別されている要素以外の要素が存在しうることをも許容している。従って、非限定的な例として、「Ａ及びＢの少なくとも１つ」（或いは、等価的に、「Ａ又はＢの少なくとも１つ」、或いは、等価的に、「Ａ及び／又はＢの少なくとも１つ」）は、一実施形態においては、Ｂが存在しない（且つ任意選択によりＢ以外の要素を含む）状態における、少なくとも１つの、任意選択により２つ以上の、Ａ、別の実施形態においては、Ａが存在しない（且つ任意選択によりＡ以外の要素を含む）状態における、少なくとも１つの、任意選択により２つ以上の、Ｂ、更に別の実施形態においては、少なくとも１つの、任意選択により２つ以上の、Ａ、及び少なくとも１つの、任意選択により２つ以上の、Ｂ（且つ任意選択によりその他の要素を含む）、などを意味しうる。
【００６１】
[0064]  請求項要素を修飾するための、請求項における「第１の（first）」、「第２の（second）」、「第３の（third）」などのような序数用語の使用は、それ自体として、任意の優先順位、選好、或いは、別のものとの関係における１つの請求項要素の順序又は方法の動作が実行される時間的な順序を意味するものではなく、且つ、請求項要素を弁別するべく、特定の名称を有する１つの請求項要素を同一の名称を有する別の要素から（序数用語の使用を理由として）弁別するためのラベルとして使用されているものに過ぎない。
【００６２】
[0065]  本明細書において使用されている、２つのエンドポイントの間にある数値に対する参照は、その数値が、エンドポイントのいずれかをとりうる状況を包含しているものとして理解されたい。例えば、特性が、ＡとＢとの間、或いは、ほぼＡとＢとの間、の値を有している、という記述は、示されている範囲が、そうではない旨が記述されていない限り、エンドポイントＡ及びＢを含んでいることを意味するものと理解されたい。
【００６３】
[0066]  「ほぼ（approximately）」及び「約（about）」という用語は、いくつかの実施形態においては、ターゲット値の±２０％以内、いくつかの実施形態においては、ターゲット値の±１０％以内、いくつかの実施形態においては、ターゲット値の±５％以内、且つ、いくつかの実施形態においては、ターゲット値の±２％以内、を意味するべく使用されている場合がある。「ほぼ」及び「約」という用語は、ターゲット値を含みうる。
【００６４】
[0067]  また、本明細書において使用されているフレーズ及び用語は、説明を目的としたものであり、且つ、限定であるものと見なしてはならない。本明細書における、「含む（including）」、「有する（comprising）」、又は「有する（having）」、「含む（containing）」、「伴う（involving）」、並びに、これらの変形、の使用は、その後に列挙されている項目及びその均等物、のみならず、更なる項目を包含するものとして解釈されたい。
【００６５】
[0068]  以上、少なくとも１つの実施形態のいくつかの態様について説明したが、当業者には、様々な変更、変形、及び改善が容易に想起されるであろうことを理解されたい。このような変更、変形、及び改善も、本開示の目的となるものと解釈されたい。従って、以上の説明及び図面は、例示を目的としたものであるに過ぎない。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【国際調査報告】
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