(57)【要約】本発明は、接続領域４及び５を持つＳＡＷ（＝Ｓｕｒｆａｃｅ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ（表面音波））フィルタ２及び３のような電子コンポーネント２及び３を有する電子デバイスに関する。フィルタ２及び３は、フィルタ２及び３の上のキャビティ７を形成するカバー６によって環境からシールされている。本発明によれば、カバー６は、フィルタ２及び３の位置において開口部７’を備えると共に開口部７’を閉じるフォトレジスト層６Ｂでカバーされるラッカー層６Ａによって形成されるので、このように形成されるキャビティ７はフィルタ２及び３の上のあらゆるところで零よりも厚い厚さを持つ。これによりフィルタ２及び３による正確かつ安定した周波数選択が可能となり、本発明によるデバイスは非常にコンパクトになると共に容易に製造することが可能になる。従って、本発明によるデバイスは、半導体デバイスを用いた前記デバイスの集積後においてもモバイル電話のような用途における使用に著しく適している。フォトレジスト層６Ｂ及びラッカー層６Ａは、バンプ９、好ましくは半田バンプ９を備えている接続領域４及び５の位置において、好ましくは他の開口部８を含んでいる。好ましくは、フォトレジスト層６Ｂは、半田をはじくソリッドホイル６Ｂを有している。本発明は、本発明による前記デバイスが集積される半導体デバイスばかりでなく本発明による前記デバイスを製造する方法も有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの電子コンポーネントが位置される基板を含む基体を有し、前記電子コンポーネントが一つ又はそれ以上の接続領域に接続されると共に前記コンポーネント上のカバーによって環境からシールされ、前記カバーが前記基板上に設けられると共に前記コンポーネントの上にキャビティを形成し、前記カバーが前記基板上に位置されると共に前記コンポーネントの位置において開口部を備える第一の基体を有し、前記カバーが前記第一の基体上に位置されると共に前記開口部を閉じる第二の基体を有する電子デバイスにおいて、前記第一の基体がラッカー層を有し、前記第二の基体がフォトレジスト層を有し、前記フォトレジスト層の厚さ及び材質と共に前記開口部の横寸法は、前記コンポーネントの表面に渡って前記キャビティの厚さが零より厚くなるように選択されることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記ラッカー層がフォトレジストも有し、他の開口部が前記電子コンポーネントの前記接続領域の位置において前記ラッカー層及び前記フォトレジスト層内に位置され、前記電子コンポーネント内において開口部コンタクトバンプが前記接続領域上に位置されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記フォトレジスト層と好ましくは更に前記ラッカー層とが半田をはじく層を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記ラッカー層及び前記フォトレジスト層がソリッドホイルを有することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記電子コンポーネントが表面音波フィルタを有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のデバイス。
【請求項６】
基板と共に半導体基体を有し、一つ又はそれ以上の半導体素子を備えている半導体デバイスにおいて、請求項１乃至５の何れか一項に記載の電子デバイスが前記半導体デバイスに設けられていることを特徴とする半導体デバイス。
【請求項７】
少なくとも一つの電子コンポーネントが形成される基板を含む基体を有する電子デバイスを製造する方法であって、前記電子コンポーネントが一つ又はそれ以上の接続領域を備えると共に前記基板上のカバーを前記コンポーネントに設けることによって環境からシールされ、キャビティが前記コンポーネントの上に形成され、前記カバーは、第一の基体を前記基板上に設けると共に前記コンポーネントの位置において前記基体に開口部を設けることによって、及び前記開口部が閉じられる態様で第二の基体を前記第一の基体上に設けることによって形成される方法において、ラッカー層を設けることによって前記第一の基体が形成されると共に前記第一の基体の上にフォトレジスト層を設けることによって前記第二の基体が形成され、前記コンポーネントの前記表面領域に渡って前記キャビティの厚さが零より厚くなるように前記開口部の横寸法及び前記フォトレジスト層に対して使用される材質が選択されることを特徴とする方法。
【請求項８】
前記ラッカー層に対してもフォトレジスト層が使用され、前記電子コンポーネントの前記接続領域の位置において他の開口部が前記ラッカー層及び前記フォトレジスト層内に形成され、前記電子コンポーネントにおいて半田を含む開口部コンタクトバンプが前記接続領域上に形成されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
半田をはじく層を有するソリッドホイルが前記ラッカー層及び前記フォトレジスト層に対して使用されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
表面音波フィルタが前記電子コンポーネントとして使用されていることを特徴とする請求項７、８又は９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも一つの電子コンポーネントが位置される基板を含む基体を有し、前記電子コンポーネントが一つ又はそれ以上の接続領域に接続されると共に前記コンポーネント上のカバーによって環境からシールされ、前記カバーが前記基板上に設けられると共に前記コンポーネントの上にキャビティを形成し、前記カバーが前記基板上に位置されると共に前記コンポーネントの位置において開口部を備える第一の基体を有し、前記カバーが前記第一の基体上に位置されると共に前記開口部を閉じる第二の基体を有する電子デバイスに関する。前記コンポーネントが音波フィルタを有する場合、このようなデバイスはとりわけモバイル電話において有利に使用される。本発明はこのようなデバイス及びこのようなデバイスを製造する方法を備える半導体デバイスも含んでいる。
【０００２】
【従来の技術】
このようなデバイスは、１９９４年４月２０日に発行された欧州特許出願公開公報第０．３６７．１８１号に開示されている。前記文献において、ＬｉＴａＯ３の圧電性基板内及び圧電性基板上に形成される音波フィルタが記載されている。前記フィルタは前記基板上に設けられているカバーによって環境からシールされている。前記カバーは前記フィルタの上にキャビティを形成する。結果として、前記フィルタは粉塵及び減衰のような環境からの他の影響に対して保護されるので、正確かつ安定した周波数選択が可能となる。前記カバーは例えば、メタルプレートが固定される合成樹脂のキャップ又はリングを有している。
【０００３】
知られているデバイスの欠点は、あまりコンパクトでなく、半導体デバイスにおいて容易に集積され得ないという点である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的はコンパクトであると共に半導体デバイスにおいて容易に集積されることが可能で、並びに容易に製造もされるデバイスを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、冒頭に記載されているようなデバイスは、前記第一の基体がラッカー層を有すると共に前記第二の基体がフォトレジスト層を有し、前記第二のフォトレジスト層の厚さ及び材質と共に前記開口部の横寸法が、前記コンポーネントの表面に渡って前記キャビティの厚さは零より厚くなるように選択されることを本発明により特徴付けられている。
【０００６】
本発明はまず、（フォト）レジスト層の使用により前記カバーの厚さが非常に薄くなることが可能なので、本発明による前記デバイスは、特に、薄い厚さの結果として非常にコンパクトになることが可能であり、それ故に例えばモバイル電話内に使用されている半導体デバイス上に特に好適に集積され得るという認識に基づいている。更に本発明は、フォトレジスト層の厚さ及び材質の適切な選択により、形成されるべきキャビティの所定の横寸法において、前記コンポーネントの表面領域に渡って零より厚い厚さでこのキャビティが形成され得るという驚くべき認識に基づいている。このことは、特に音波フィルタの正確かつ安定した周波数選択に関して非常に重要である。更に前記カバーの最上層に対してフォトレジストを使用することは、前記コンポーネントの前記接続領域の位置において他の開口部がフォトリソグラフィによってこの層に容易に設けられ得るという重要な利点を有している。この目的に対して、同じ位置において他の開口部が前記ラッカー層にも設けられる。
【０００７】
従って、重要な実施例において、前記ラッカー層もフォトレジストを有し、他の開口部は前記電子コンポーネントの前記接続領域の位置において前記ラッカー層及びフォトレジスト層内に位置されており、前記電子コンポーネント内に開口部コンタクトバンプが前記接続領域上に位置されている。結果として、すなわち面実装技術によって例えば高周波回路を有する半導体デバイスに著しく容易に前記デバイスが集積され得る。好ましくは、前記コンタクトバンプは半田及びそれに関してフォトレジスト層を有し、好ましくはラッカー層は半田をはじく層でもある。
【０００８】
好ましい実施例において、前記ラッカー層及び前記フォトレジスト層はソリッドホイル（ｓｏｌｉｄ　ｆｏｉｌ）を有している。このようなホイルは、本発明の必要な要求を満足するのに最も適切に使用され得ることが分かった。更に、このようなホイルは半田をはじくべきという要求を容易に満足し得る。
【０００９】
好ましくは、前記電子コンポーネントは表面音波フィルタを有している。本発明によりこのようなフィルタの正確かつ安定した周波数選択が可能となる一方、他方でモバイル電話通信のような多くの用途に対してこのようなフィルタのコンパクトな集積が非常に重要となる。
【００１０】
従って、本発明は、基板と共に半導体基体を含み、本発明による電子デバイスを備えている一つ又はそれ以上の半導体素子が設けられている半導体デバイスも有している。
【００１１】
本発明は更に、少なくとも一つの電子コンポーネントが形成される基板を含む基体を有する電子デバイスを製造する方法であって、前記電子コンポーネントが一つ又はそれ以上の接続領域を備えると共に前記基板上のカバーを前記コンポーネントに設けることによって環境からシールされ、キャビティが前記コンポーネントの上に形成され、前記カバーは、第一の基体を前記基板上に設けると共に前記コンポーネントの位置において前記基体に開口部を設けることによって、及び第二の基体を前記第一の基体上に設けてそれにより前記開口部が閉じられるようにすることによって形成される方法において、前記基板上にラッカー層を設けることによって前記第一の基体が形成されると共に前記第一の基体の上にフォトレジスト層を設けることによって前記第二の基体が形成され、前記コンポーネントの表面領域に渡って前記キャビティの厚さが零より厚くなるように前記フォトレジスト層の材質及び厚さは選択されることを本発明により特徴付けられる方法を有している。
【００１２】
好ましくは、前記ラッカー層に対してもフォトレジストが使用され、他の開口部が前記電子コンポーネントの接続領域の位置において前記ラッカー層及び前記フォトレジスト層内に形成され、前記電子コンポーネント内に好ましくは半田を含む開口部コンタクトバンプが前記接続領域上に形成される。前記ラッカー層及び前記フォトレジスト層に対して好ましくは半田をはじくソリッドホイルが好ましくは使用される。前記電子コンポーネントに対して表面音波フィルタが使用される場合、本発明による方法により非常に簡単な態様で本発明による魅力的なデバイスが提供されることが可能である。
【００１３】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載された実施例から明らかであり、これらの実施例を参照して説明される。
【００１４】
図は概略的であり、寸法通りには描かれていない。特に厚さ方向の寸法は分かりやすくするために強調されている。符号状のものは可能な限りいつでも領域状のものを参照している。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による電子デバイスの概略的な透視図であり、図２は、図１に示されている前記デバイスの、厚さ方向に対して右の角度で、線分ＩＩ−ＩＩ上で見られる概略的な断面図である。前記デバイスは、この場合ＬｉＴａＯ３から成る０．５ｍｍ厚の基板１を含む基体１０を有している。図２に示されているように、アルミニウムのメタル層２、３、４、及び５が０．３μｍの厚さで該基体上に設けられ、前記メタル層は次のパーツ、すなわちこの場合前記図において別個に示されていない二つの網目でくし形の導体パターンを含む第一の電子コンポーネント２を有し、前記第一の電子コンポーネントと前記基板１とが共同で第一の音波フィルタ２を形成している。前記フィルタの歯の長さ及び幅は、それぞれ１μｍ及び２μｍであり、前記歯の間のスペースは２μｍであり、前記歯の数は数百のオーダである。二つの接続領域４Ａ及び４Ｂがフィルタ２、すなわち該フィルタの二つのくし形の部分に設けられる。メタル層２、３、４、及び５は第一のフィルタ２に類似する第二のフィルタ３を有しているが、該フィルタのくし形構造は同等であるが異なる数の歯を有し、二つの他の接続領域５Ａ及び５Ｂが前記第二のフィルタに設けられる。これらのいわゆるＳＡＷ（＝Ｓｕｒｆａｃｅ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ（表面音波））フィルタの構成及び動作についての更なる詳細のために、雑誌“Ｏｋｉ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｖｉｅｗ”（Ｎｏ．１５８，ｖｏｌ．６３，１９９７年４月）が参照される。フィルタ２及び３は、フィルタ２及び３の上にキャビティ７、すなわちこの場合二つのキャビティ７を形成するように、基板１上に設けられているカバー６によって環境からシールされている。カバー６は、フィルタ２及び３の位置において開口部７’が設けられている第一の基体６Ａを有し、開口部７’を閉じる第二の基体６Ｂは前記第一の基体上に設けられる。
【００１６】
本発明によれば、第一の基体６Ａはラッカー層６Ａを有すると共に第二の基体６Ｂはフォトレジスト層６Ｂを有し、開口部７’の横寸法とフォトレジスト層６Ｂの厚さ及び材質とはコンポーネント２及び３の表面に渡ってキャビティ７の厚さが零より厚くなるように選択される。ラッカー層６Ａ及びフォトレジスト層６Ｂの使用により前記カバーの厚さが非常に薄くなることが可能なので、本発明によるデバイスは非常にコンパクトになり、それ故に例えばモバイル電話用の半導体デバイス上の集積に特に適している。本発明は、ラッカー層６Ａにおける開口部７’の横寸法の適切な選択との組み合わせでフォトレジスト層６Ｂの厚さ及び材質の適切な選択により、コンポーネント２及び３の所与の寸法で、このコンポーネントが前記表面に渡って零以上の厚さを有するキャビティ７の下に位置されることが可能であるという認識にも基づいている。前記認識に基づき、フィルタ２及び３による正確かつ安定な周波数選択が可能であり、このことは所期の用途に対して非常に重要である。第二の基体６Ｂに対するフォトレジスト層６Ｂの使用は、例えばフィルタ２及び３の接続領域４及び５の位置において、他の開口部８がこの層６Ｂに例えばフォトリソグラフィによって容易に設けられ得るという更に重要な利点を有している。適切なラッカー層６Ａは、約５８μｍの厚さを持つコンフォーマル（Ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）２５２３の層６Ａであることが分かった。フォトレジスト層６Ｂに対して、ラミナ（Ｌａｍｉｎａｒ）５０３２の約３２μｍ厚の層６Ｂが有利に使用され得る。当該使用によって、フォトレジスト層６Ｂの偏向は、フィルタ２及び３の選択された寸法、すなわち１ｍｍの幅及び数ｍｍの長さでラッカー層６Ａの厚さの２０％よりも薄い厚さに制限される。偏向に関して最もクリティカルな寸法はフィルタ２及び３の最小寸法、すなわちこの場合前記幅であることは注意されるべきである。前記デバイスの全表面積は約２×３ｍｍ２から約３×４ｍｍ２までの範囲に渡っている。
【００１７】
ラッカー層６Ａに対して、この例におけるように、開口部７’及び何れかの他の開口部８が該層内に容易に形成されることを可能にするフォトレジスト層６Ａも有利に使用され得る。前記他の開口部８及びフォトレジスト層６Ｂ内の開口部はそのとき同時に形成され得る。例えばスクリーンプリンティング（ｓｃｒｅｅｎ　ｐｒｉｎｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）技術によりラッカー層６Ａを設けることによって前記ラッカー層が設けられるとき、代わりにラッカー層６Ａ内に所望の開口部７’及び８を形成することも可能である。この例において、前記デバイスは、ラッカー層６Ａ及びフォトレジスト層６Ｂ内に他の開口部８の一部が位置されている位置に設けられているグランド接続部１１Ａ及び１１Ｂも有している。
【００１８】
本発明によるデバイスの好ましい実施例において、電子コンポーネント２及び３、この場合フィルタ２及び３の接続領域４及び５の位置において、コンタクトバンプ９が接続領域４及び５上に位置されている他の開口部８がラッカー層６Ａとフォトレジスト層６Ｂとの両方にしかるべく設けられる。それによって、本発明による前記デバイスは、いわゆるＳＭＤ（＝Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｍｏｕｎｔｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ（面実装デバイス））実装のために著しく好適に使用され得る。好ましくは、フォトレジスト層６Ｂは半田をはじく層６Ｂを有している。同じことがラッカー層６Ａにも当てはまる。結果として、半田９はコンタクトバンプ９を形成するために容易に使用され得る。
【００１９】
好ましくは、フォトレジスト層６Ｂはソリッドホイル層６Ｂを有している。同じことがラッカー層６Ａにも当てはまる。このようなホイル６Ａ及び６Ｂは容易に基板１に付着されると共に容易に互いに付着されることが可能であり、該ホイルは所望の特性、すなわち小さな程度の偏向性、半田をはじく特性、及びフォトリソグラフィ処理が可能であるという特性を有している。この場合、本発明は音波フィルタ２及び３に有利に適用される。結果として、このフィルタは半導体デバイス１００に容易に集積されることが可能であり、このことにより例えばモバイル電話のような用途に対して著しく好適に使用され得るデバイス１０００がもたらされる。この例のデバイスは、本発明による方法を使用する以下記載されるような態様で製造される。
【００２０】
図３乃至７は、本発明による方法を用いた製造プロセスの連続した段階における、図１に示されている前記デバイスの概略的な透視図である。一つ又はそれ以上の接続領域４及び５が設けられている少なくとも一つの電子コンポーネント２及び３、この場合二つのＳＡＷフィルタ２及び３が形成される基板１から開始されている（図３参照）。フィルタ２及び３は、コンポーネント２及び３の上にキャビティ７を形成するように基板１上に設けられている、コンポーネント２及び３上のカバー６によって環境からシールされている。このシールは、この場合コンポーネント２及び３を備える基板１上に延在する、ソリッドホイルを有するフォトレジスト６Ａを有しているラッカー層６Ａを設けることによって施される（図４参照）。その後、開口部７’及び他の開口部８が、それぞれコンポーネント２及び３と該コンポーネントの接続領域４及び５との位置においてフォトリソグラフィを用いてラッカー層６Ａに設けられる（図５参照）。その後、（図６参照）ソリッドホイル６Ｂを有するフォトレジスト層６Ｂがラッカー層６Ａ上に設けられ、前記フォトレジスト層６Ｂが開口部７’をシールし、形成されるキャビティ７の厚さが零よりも厚くなる。
【００２１】
次に、（図７参照）ラッカー層６Ａ内の他の開口部８に対応する他の開口部８が、接続領域４、５、及び１１の位置においてフォトレジスト層６Ｂ内に形成される。最終的に、（図１参照）コンタクトバンプ９が、この場合半田ボール９の形態で、接続領域４、５、及び１１上の他の開口部８内に設けられる。本発明によるデバイスにこの場合最終の組み立てが施され得る。すなわち、例えば図２に概略的に示されているように、モバイル電話通信用に好適に使用され得る電子デバイス１０００を形成するために半導体デバイス１００に該デバイスは集積される。本発明の重要な利点は、本発明により、前記図にはほんの一部しか示されていない多数のデバイスが同時に製造され得るということにあることが明らかであろう。
【００２２】
本発明が以上に記載される例に限定されず、本発明の範囲内において、当業者に対して多様な変形例及びバリエーションが可能である。例えば、ＳＡＷフィルタ以外のコンポーネント、例えば、小型電気モータ又はリードコンタクト（Ｒｅｅｄ　ｃｏｎｔａｃｔ）のようなＭＥＭｓ（＝Ｍｉｃｒｏ　ＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ（超小型電気機械的システム））が使用され得る。従って、この明細書において電子コンポーネントが電気コンポーネント、電気機械的コンポーネント、オプトエレクトロニクスコンポーネント、又は半導体コンポーネントも含むものと解されるべきであることは明白であろう。
【００２３】
前記ラッカー層における前記他の開口部及び前記フォトレジスト層における前記他の開口部も同時に形成され得ること、又は前記フォトレジスト層における前記他の開口部が形成された後に前記ラッカー層における前記他の開口部も形成され得ることは更に注意されるべきである。重要な変形例において、薄いアルミニウムホイルのようなメタル層は前記フォトレジスト層の上又は下に位置されている。結果として、前記コンポーネントのより丈夫なカバー及びより良いシーリングが得られる。好ましくは、このメタル層は前記ラッカー層と前記フォトレジスト層との間に設けられる。前記フォトレジスト層内の前記他の開口部の位置において前記メタル層に開口部が形成されると、このメタル層はそのときマスクとして使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による電子デバイスの概略的な透視図である。
【図２】
図１に示されている前記デバイスの、厚さ方向に対して右の角度で、線分ＩＩ−ＩＩ上で見られる概略的な断面図である。
【図３】
本発明による方法を用いた製造プロセスの連続した段階における、図１に示されている前記デバイスの概略的な透視図である。
【図４】
本発明による方法を用いた製造プロセスの連続した段階における、図１に示されている前記デバイスの他の概略的な透視図である。
【図５】
本発明による方法を用いた製造プロセスの連続した段階における、図１に示されている前記デバイスの他の概略的な透視図である。
【図６】
本発明による方法を用いた製造プロセスの連続した段階における、図１に示されている前記デバイスの他の概略的な透視図である。
【図７】
本発明による方法を用いた製造プロセスの連続した段階における、図１に示されている前記デバイスの他の概略的な透視図である。
【国際公開パンフレット】
2004514316.tif 000003
2004514316.tif 000004
2004514316.tif 000005
2004514316.tif 000006
2004514316.tif 000007
2004514316.tif 000008
2004514316.tif 000009
2004514316.tif 000010
2004514316.tif 000011
2004514316.tif 000012
2004514316.tif 000013
2004514316.tif 000014
2004514316.tif 000015
【国際調査報告】
2004514316.tif 000016
2004514316.tif 000017