(57)【要約】【課題】  基板上で素子が封止される構造を有する半導体装置であって、単純な構造で、封止された空間の汚染が抑制されるよう構成されている半導体装置と、当該半導体装置を製造する製造方法を提供する。【解決手段】  基板と、前記基板上の素子と、前記素子を封止する封止構造体と、を有する半導体装置であって、前記封止構造体は、前記基板上にメッキ法により、前記素子を囲むように形成された金属材料よりなる隔壁と、該隔壁上に設置される蓋部とが、無機材料よりなる接合層を介して接合された構造を有することを特徴とする半導体装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上の素子と、
前記素子を封止する封止構造体と、を有する半導体装置であって、
前記封止構造体は、
前記基板上にメッキ法により、前記素子を囲むように形成された金属材料よりなる隔壁と、該隔壁上に設置される蓋部とが、無機材料よりなる接合層を介して接合された構造を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記接合層はシリコンまたはガラスよりなることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記接合層と前記蓋部とは、陽極接合により接合されていることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記素子は、ＭＥＭＳ素子よりなることを特徴とする請求項１乃至３のうち、いずれか１項記載の半導体装置。
【請求項５】
前記素子は、光機能素子であることを特徴とする請求項１乃至３のうち、いずれか１項記載の半導体装置。
【請求項６】
前記素子に接続される配線が、前記基板を貫通するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のうち、いずれか１項記載の半導体装置。
【請求項７】
前記素子に接続される配線が、前記隔壁と前記基板の間に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のうち、いずれか１項記載の半導体装置。
【請求項８】
前記配線と前記基板の間、および前記配線と前記隔壁の間には、絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項７記載の半導体装置。
【請求項９】
基板上の素子が、封止構造体により封止された構造を有する半導体装置の製造方法であって、
前記基板上に、メッキ法により前記素子の搭載部または形成部を囲むように金属材料よりなる隔壁を形成する工程と、
前記隔壁上に無機材料よりなる接合層を形成する工程と、
蓋部を前記接合層と接合することで前記素子を封止する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記接合層はシリコンまたはガラスよりなることを特徴とする請求項９記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記接合層と前記蓋部とは、陽極接合により接合されることを特徴とする請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記素子は、ＭＥＭＳ素子よりなることを特徴とする請求項９乃至１１のうち、いずれか１項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記素子は、光機能素子であることを特徴とする請求項９乃至１１のうち、いずれか１項記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上の半導体素子が封止された構造を有する半導体装置、および該半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に形成される、または基板上に搭載される素子には、様々な種類のものが存在するが、当該素子の種類によっては、基板上で封止された状態で用いられることが好ましい場合がある。
【０００３】
例えば、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム（Micro  Elector  Mechanical  System、ＭＥＭＳと呼ばれる場合がある）を用いた素子（以下文中ＭＥＭＳ素子）は、構造上基板上で封止されて用いられることが好ましい代表的な素子である。
【０００４】
このようなＭＥＭＳ素子としては、例えば圧力センサ、加速度センサ、デジタル・マイクロミラー・デバイスなどの光機能素子などがある。このようなＭＥＭＳ素子は、真空状態や減圧状態、または不活性ガスで置換された雰囲気で用いられることが好ましく、素子は気密封止されて用いられることが好ましい。このため、ＭＥＭＳ素子を封止する方法が様々に提案されていた（例えば特許文献１〜特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平８−３１６４９６号公報
【特許文献２】特開２００５−１９９６６号公報
【特許文献３】特開２０００−１４１３００号公報
【特許文献４】特開２００２−２４６４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、例えば上記の特許文献１、特許文献２（特開平８−３１６４９６号公報、特開２００５−１９９６６号公報）に記載されているように、シリコンウェハを張り合わせることにより、素子を封止する方法など、シリコンウェハの機械的な加工を含む方法では、素子を封止するためのシリコンウェハの形状が複雑になり、当該シリコンウェハの加工にコストと時間を要する問題があった。
【０００６】
また、上記の特許文献３、特許文献４（特開２０００−１４１３００号公報、特開２００２−２４６４８９号公報）に記載されているように、はんだを用いて素子を封止する構造を形成する場合には、はんだに含まれるフラックスなどの成分が封止空間内に拡散してしまう問題がある。また、このようなはんだを用いた接合は、はんだの温度を上昇させるリフロー工程を含むため、特にフラックスなどによる封止空間の汚染などの問題が発生しやすい。
【０００７】
そこで、本発明では、上記の問題を解決した、新規で有用な半導体装置、および半導体装置の製造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
本発明の具体的な課題は、基板上で素子が封止される構造を有する半導体装置であって、単純な構造で、封止された空間の汚染が抑制されるよう構成されている半導体装置と、当該半導体装置を製造する製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の観点では、上記の課題を、基板と、前記基板上の素子と、前記素子を封止する封止構造体と、を有する半導体装置であって、前記封止構造体は、前記基板上にメッキ法により、前記素子を囲むように形成された金属材料よりなる隔壁と、該隔壁上に設置される蓋部とが、無機材料よりなる接合層を介して接合された構造を有することを特徴とする半導体装置により、解決する。
【００１０】
当該半導体装置は、単純な構造で、素子が封止された空間の汚染が抑制されるよう構成されている特長を有している。
【００１１】
また、前記接合層はシリコンまたはガラスよりなると、蓋部との接合が容易となる。
【００１２】
また、前記接合層と前記蓋部とは、陽極接合により接合されていると、前記封止構造により封止された空間の汚染が抑制され、好ましい。
【００１３】
また、前記素子は、ＭＥＭＳ素子よりなると、ＭＥＭＳ素子を汚染が抑制された空間で効果的に気密封止することが可能となり、好ましい。
【００１４】
また、前記素子は、光機能素子であると、光機能素子を汚染が抑制された空間で効果的に気密封止することが可能となり、好ましい。
【００１５】
また、前記素子に接続される配線が、前記基板を貫通するように形成されていると、省スペースで前記素子に接続される配線を設置することが可能となる。
【００１６】
また、前記素子に接続される配線が、前記隔壁と前記基板の間に形成されていると、前記素子に接続される配線を単純な方法で容易に形成することが可能となる。
【００１７】
また、前記配線と前記基板の間、および前記配線と前記隔壁の間には、絶縁層が形成されていると、当該配線を絶縁することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の第２の観点では、上記の課題を、基板上の素子が、封止構造体により封止された構造を有する半導体装置の製造方法であって、前記基板上に、メッキ法により前記素子の搭載部または形成部を囲むように金属材料よりなる隔壁を形成する工程と、前記隔壁上に無機材料よりなる接合層を形成する工程と、蓋部を前記接合層と接合することで前記素子を封止する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法により、解決する。
【００１９】
当該半導体装置の製造方法によれば、素子が封止された空間の汚染が抑制される半導体装置を容易に製造することが可能となる。
【００２０】
また、前記接合層はシリコンまたはガラスよりなると、蓋部との接合が容易となる。
【００２１】
また、前記接合層と前記蓋部とは、陽極接合により接合されていると、前記封止構造により封止された空間の汚染が抑制され、好ましい。
【００２２】
また、前記素子は、ＭＥＭＳ素子よりなると、ＭＥＭＳ素子を汚染が抑制された空間で効果的に気密封止することが可能となり、好ましい。
【００２３】
また、前記素子は、光機能素子であると、光機能素子を汚染が抑制された空間で効果的に気密封止することが可能となり、好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、基板上で素子が封止される構造を有する半導体装置であって、単純な構造で、封止された空間の汚染が抑制されるよう構成されている半導体装置と、当該半導体装置を製造する製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の実施の形態に関して図面に基づき、説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の実施例１による半導体装置１００を模式的に示した図である。
【００２７】
図１を参照するに、本実施例による半導体装置１００は、基板１０１上の半導体素子１５０が、該基板１０１上に形成された封止構造体１００Ａにより、気密封止される構造を有している。前記封止構造体１００Ａの概略は、前記基板１０１上に、前記素子１５０を囲むように形成された隔壁部１０４と、該隔壁部１０４上に設置される平板状のガラスよりなる蓋部１０６により、前記半導体素子１５０を前記基板１０１上で気密封止する構造となっている。
【００２８】
前記隔壁部１０４は、メッキ法により形成された金属材料よりなり、前記基板１０１上に形成された金属材料よりなるシード層１０３を通電経路とした電解メッキ法により、形成される。また、前記隔壁部１０４と前記蓋部１０６の間には、該隔壁部１０４と該蓋部１０６とを接合するための、無機材料よりなる接合層１０５が形成されている。前記接合層１０５は、例えばシリコンよりなり、例えばスパッタリング法により形成される。
【００２９】
また、前記基板１０１は、例えばシリコンよりなり、当該基板１０１の表面（半導体素子１５０がある面）と、該表面の反対側の裏面には、例えばＳｉＯ２などの絶縁材料よりなる絶縁層１０２が形成されている。
【００３０】
また、前記表側の前記絶縁層１０２上には、前記半導体素子１５０に接続されるパターン配線１１１が形成され、該パターン配線１１１と前記半導体素子１５０とは、バンプ１５１により、電気的に接続されている。前記パターン配線１１１と前記シード層１０３の間には、例えばＳｉＯ２よりなる絶縁層１０７が形成されている。すなわち、前記パターン配線１１１は、前記絶縁層１０２によって前記基板１０１より、また、前記絶縁層１０７によって前記隔壁部１０４（前記シード層１０３）より絶縁される構造になっている。
【００３１】
上記の半導体装置１００においては、前記隔壁部１０４が、メッキ法により形成された金属材料よりなり、さらに蓋部１０６が、例えばガラスなどの無機材料により構成されている。さらに、前記隔壁部１０４と前記蓋部１０６とが、例えばシリコンなどの無機材料により接合されて前記半導体装置１０１を気密封止する構造になっている。このため、前記半導体素子１０１が封止される空間（以降文中封止空間）が清浄に保持される特長を有している。
【００３２】
例えば、前記封止構造体を構成する材料が有機材料、例えば樹脂材料や樹脂材料よりなる接着剤などを含む場合、気体の透過率が高いために封止構造体の気密性が十分ではない場合がある。また、前記封止構造体を構成する材料が、はんだなどのフラックス材料などを含む場合、当該フラックス材料によって前記封止空間が汚染されてしまう場合がある。
【００３３】
一方、本実施例による前記封止構造体１００Ａは、無機材料により形成されており、気体の透過率が小さいために封止構造体の気密性が良好となり、前記半導体素子１５０を効果的に外部の空間から隔離して保護することが可能である。また、前記封止構造体１００Ａを構成する材料は、いずれもフラックスや有機物などの材料を実質的に含んでいないため、ガスや不純物の脱離が少なく、前記封止空間を清浄に保持することが可能となっている。
【００３４】
また、前記接合層１０５と前記蓋部１０６との接合は、陽極接合により行われることが好ましい。この場合、陽極接合されることで、前記接合層１０５と前記蓋部１０６との接合の確実性が良好となり、また、例えばはんだのリフローなどに比べて清浄に接合を行うことができる。この場合、陽極接合とは、前記接合層１０５と前記蓋部１０６との間に高電圧を印加し、所定の昇温を行って接合する方法である。また、これらの陽極接合を含む封止構造体の形成方法については図４Ａ以降で後述する。
【００３５】
また、蓋部１０６を構成する材料はガラスに限定されず、他の無機材料、例えばシリコンにより構成されるようにしてもよい。この場合、接合層１０５を例えばガラス（ホウケイ酸ガラス）により形成し、蓋部と接合層を陽極接合するようにしてもよい。
【００３６】
また、接合層１０５をシリコンまたはガラスにより形成し、蓋部１０６を金属、またはセラミック材料により、形成してもよい。この場合、前記隔壁部１０４上にスパッタによりシリコンまたはガラスよりなる接合層を形成し、蓋部１０６となる金属またはセラミック材料の表面（接合面）に、スパッタにより、ガラスまたはシリコンからなる薄膜（接合層）を形成し、相互の接合を行う。この場合、隔壁部１０４上に形成される接合層がシリコンよりなる場合には蓋部側にガラスよりなる接合層が形成されるようにし、逆に隔壁部１０４上に形成される接合層がガラスよりなる場合には蓋部側にシリコンよりなる接合層が形成されるようにすればよい。
【００３７】
また、本実施例による半導体装置は、前記封止構造体１００Ａの形成が容易であり、そのために半導体装置の製造コストが低く抑えられている特長がある。
【００３８】
例えば、従来、本実施例の封止構造体１００Ａに相当する構造を形成する場合、シリコン（シリコンウェハ）を加工して張り合わせることにより、封止構造体を形成する方法があった。しかし、この場合、素子を封止するためのシリコンの形状が複雑になり、当該シリコンの加工にコストと時間を要する問題があった。また、同様の構造をガラスで製造する場合であっても、同様に加工が複雑になる問題を有している。
【００３９】
また、前記隔壁部を、例えばＡｕ−Ｓｎリボン材料を用いて形成する場合には、該リボン材料が高価であるため、封止構造体の製造コストが高くなってしまう問題が生じていた。
【００４０】
一方、本実施例による封止構造体１００Ａでは、前記蓋部１０６と前記基板１０１の間を封止するための構造の主要部分である前記隔壁部１０４が、メッキ法により形成されていることが特徴である。このため、前記隔壁部１０４を、容易に、また低コストで形成することが可能である。また、メッキ法により形成可能な金属材料は様々あり、必要に応じて様々な金属材料を選択することが可能であり、材料費の安い金属材料を選択することも可能である。
【００４１】
例えば、前記パターン配線１１１が、Ｃｕのメッキ法により形成されている場合、前記隔壁部１０４を当該パターン配線１１１と同じＣｕのメッキ法により形成すると、メッキのための設備や材料を共用することが可能となり、好ましい。また、前記隔壁部１０４は、Ｃｕに限定されず、例えば、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｃｏ、またはこれらの金属材料を組み合わせた合金材料、またはこれらのいずれかの金属を含む合金材料、などを用いて形成することが可能である。
【００４２】
また、前記シード層１０３は、上記の隔壁部１０４と同様の材料を用いて形成することが可能であるが、例えば、無電解メッキ、スパッタリング法、ＣＶＤ法、などを用いて形成することができる。
【００４３】
また、上記の封止構造体１００Ａにおいては、前記隔壁部１０４上に設置される前記蓋部１０６の構造が平板状と単純であり、加工が容易である特徴がある。例えば、シリコンやガラスなどの無機材料に凹部などを形成する加工は時間とコストを要する問題があるが、本実施例による封止構造体では、メッキ法で形成される隔壁部と平板状のガラスの組み合わせにより、製造が容易である特長を有している。
【００４４】
さらに、本実施例による半導体装置１００では、前記半導体素子１５０に接続される、前記パターン配線１１１を様々な形状で構成することが可能であり、配線のパターンの設計の自由度が大きい特長を有している。例えば、封止構造体を、シリコンまたはガラスで一体的に、すなわち、本実施例の蓋部と隔壁部を一体的に形成した場合には、陽極接合する界面が、当該封止構造体と基板との間になる。
【００４５】
この場合、陽極接合は段差形状を封止することが困難であるため、当該界面にパターン配線を挿入することは困難である。このため、封止された半導体素子から封止された空間の外へと延伸する配線を前記基板上に這わせて形成することが困難となる問題があった。
【００４６】
一方で、本実施例の場合、前記隔壁部１０４がメッキ法によって形成されているため、前記基板１０１上に形成された前記パターン配線１１１上に、前記隔壁部１０４を形成し、前記半導体素子１５０を封止することが可能な構造になっている。すなわち、前記パターン配線１１１を、前記隔壁部１０４（前記シード層１０３）と前記基板１０１（前記絶縁層１０２）の間に形成することが可能になっている。このため、前記半導体素子１５０が封止された空間から、該半導体素子１５０が封止されている空間の外側にかけて、容易に配線を形成することが可能となっている。
【００４７】
この場合、前記パターン配線１１１と前記隔壁部１０４（前記シード層１０３）の間には、絶縁のための絶縁層１０７が形成されていることが好ましい。また、本実施例では、前記パターン配線１１１と前記基板１０１の間にも絶縁層１０２が形成されてパターン配線１１１の絶縁を確実にしている。
【００４８】
また、前記封止構造１００Ａによって封止される前記半導体素子１５０は、例えば、いわゆるＭＥＭＳ素子よりなる。当該ＭＥＭＳ素子としては、例えば圧力センサ、加速度センサ、およびデジタル・マイクロミラー・デバイスや光スイッチなどの光機能素子などがあり、上記のＭＥＭＳ素子は、真空状態や減圧状態、または不活性ガスで置換された雰囲気で用いられることが好ましく、素子は気密封止されて用いられることが好ましい。
【００４９】
また、前記半導体素子１５０は、ＭＥＭＳ素子以外の一般的な半導体素子であってもよい。例えば、前記半導体素子１５０は、メカニカルな駆動部などを有さない一般的な光機能素子であってもよい。当該光機能素子としては、例えば、光電変換素子（ＰＤ、ＣＭＯＳなど）、発光素子（ＬＥＤなど）がある。上記の光機能素子は、光を受光または発光するため、光をさえぎるごみや汚れの付着防止のため、封止構造体により気密封止されて保護されることが好ましい。また、前記半導体素子１５０が光機能素子である場合、前記蓋部１０６は、所定の波長の光を透過させる特性を有する、いわゆるフィルタ機能を有するようにしてもよい。
【００５０】
また、前記半導体素子１５０は、前記基板１０１上に直接形成された素子であってもよく、別途半導体基板を用いて形成したものを前記基板１０１上に設置したものであってもよい。
【００５１】
また、前記基板１０１は、シリコン基板（シリコンウェハ）に限定されるものではなく、例えば、ＧａＡｓなどよりなる化合物半導体基板、セラミック材料などよりなる基板であってもよい。
【実施例２】
【００５２】
また、前記半導体素子１５０に接続される配線の形状は、実施例１に記載した形状に限定されず、様々なパターンで形成することが可能である。
【００５３】
図２は、本発明の実施例２による半導体装置２００を模式的に示した図である。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００５４】
図２を参照するに、本実施例による半導体装置２００は、前記基板１０１に相当する基板２０１上に、前記封止構造体１００Ａに相当する封止構造体２００Ａが形成され、前記半導体素子１５０を気密封止する構造になっている。
【００５５】
前記封止構造体２００Ａは、前記シード層１０３、前記隔壁部１０４、前記接合層１０５、および前記蓋部１０６にそれぞれ相当する、シード層２０３、隔壁部２０４、接合層２０５、および蓋部２０６より構成され、実施例１の場合と同様の材料・方法により構成され、実施例１の場合と同様の効果を奏する。
【００５６】
本実施例による半導体装置２００では、以下に説明するように、前記半導体素子１５０に接続される配線の構造が実施例１の場合と異なっている。前記基板２０１には、該基板２０１を貫通するビアプラグ２０８が形成されている。前記ビアプラグ２０８の一端には、前記バンプ１５１を介して前記半導体素子１５０に接続されるパターン配線２０９が形成され、当該ビアプラグ２０８の反対側の一端には、パターン配線２１０が形成されている。
【００５７】
前記基板２０１の表面には、前記絶縁層１０２に相当する絶縁層２０２が形成されており、前記シード層２０３、前記ビアプラグ２０８、前記パターン配線２０９、２１０などの金属材料よりなる部分は、当該絶縁層２０２により、前記基板１０１より絶縁されている。
【００５８】
また、前記基板２０１の、前記半導体素子１５０が実装される側の反対側の面は、例えばソルダーレジスト層２１２で覆われ、当該ソルダーレジスト層２１２には、前記パターン配線２１０を露出させるための開口部が形成されている。
【００５９】
上記の半導体装置２００では、前記ビアプラグ配線２０８が、前記基板２０１を貫通するように形成され、前記基板２０１の裏面に、前記半導体素子１５０と接続するための接続部（パターン配線２１０）が形成されている。このため、省スペースで半導体素子に接続する配線構造を形成することが可能であり、前記半導体装置２００を小型化することが可能である。
【実施例３】
【００６０】
図３は、本発明の実施例３による半導体装置３００を模式的に示した図である。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００６１】
図３を参照するに、本実施例による半導体装置３００は、前記基板２０１に相当する基板３０１上に、前記封止構造体１００Ａに相当する封止構造体３００Ａが形成され、前記半導体素子１５０を気密封止する構造になっている。
【００６２】
前記封止構造体３００Ａは、前記シード層１０３、前記隔壁部１０４、前記接合層１０５、および前記蓋部１０６にそれぞれ相当する、シード層３０３、隔壁部３０４、接合層３０５、および蓋部３０６より構成され、実施例１の場合と同様の材料・方法により構成され、実施例１の場合と同様の効果を奏する。
【００６３】
本実施例による半導体装置３００では、以下に説明するように、実施例１に記載した配線の構造と、実施例２に記載した配線の構造が、双方共に形成されている。例えば、前記基板３０１上に形成された絶縁層３０２上には、実施例１の前記パターン配線１１１、前記絶縁層１０７にそれぞれ相当する、パターン配線３１１、絶縁層３０７が形成されている。
【００６４】
また、前記基板３０１には、実施例２の前記ビアプラグ２０８、パターン配線２０９、２１０にそれぞれ相当する、ビアプラグ３０８、パターン配線３０９、３１０が形成されている。また、前記基板３０１の裏面を覆う、前記ソルダーレジスト層２１２に相当するソルダーレジスト層３１２が形成されている。
【００６５】
このように、前記半導体素子１５０に接続される配線構造（パターン配線、ビアプラグなど）は、必要に応じて様々に変形・変更して形成することが可能である。
【実施例４】
【００６６】
次に、実施例１に記載した半導体装置１００の製造方法の一例について、図４Ａ〜図４Ｎに基づき、手順を追って説明する。なお、図１で先に説明した部分には同一の参照符号を付している。
【００６７】
まず、図４Ａに示す工程において、シリコンよりなる基板１０１の表面（半導体チップが搭載される側）と裏面に、例えばＳｉＯ２などの無機材料か、またはエポキシ、ポリイイミドなどの有機材料よりなる絶縁層１０２を形成する。次に、前記表側の前記絶縁層１０２上に、半導体素子が接続されるパターン配線１１１を、例えばメッキ法により、パターニングして形成する。
【００６８】
次に、図４Ｂに示す工程において、パターン配線１１１上に、例えばＳｉＯ２などの無機材料か、またはエポキシ、ポリイイミドなどの有機材料よりなる絶縁層１０７をパターニングして形成する。
【００６９】
次に、図４Ｃに示す工程において、例えばＣｕよりなるシード層１０３を、例えば無電解メッキ法により、形成する。また、シード層１０３の形成方法は、無電解メッキ法に限定されず、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ法、などを用いても良い。
【００７０】
次に、図４Ｄに示す工程において、前記シード層１０３を覆うように形成された、例えばドライフィルムレジスト、または塗布されたレジスト膜をパターニングし、開口部１１０Ａを有するレジストパターン１１０を形成する。
【００７１】
次に、図４Ｅに示す工程において、開口部１１０Ａに、例えば電解メッキ法により、Ｃｕよりなる隔壁部１０４を形成する。この場合、隔壁部１０４の高さは、レジストパターン１１０の高さより僅かに高く形成される。
【００７２】
次に、図４Ｆに示す工程において、隔壁部１０４をＣＭＰ（化学機械研磨）により研磨して、レジストパターン１１０と隔壁部１０４の高さを略同じにし、且つ隔壁部１０４上面を平坦化する。
【００７３】
次に、図４Ｇに示す工程において、シリコンよりなる接合層１０５を、例えばスパッタリング法により、前記レジストパターン１１０上と、該レジストパターン１１０より露出している隔壁部１０４上に形成する。
【００７４】
次に、図４Ｈに示す工程において、図４Ｄに示した工程と同様にして、例えばドライフィルムレジスト、または塗布されたレジスト膜をパターニングし、隔壁部１０４上に形成された接合層１０５を選択的に覆うように、レジストパターン１１２を形成する。
【００７５】
次に、図４Ｉに示す工程において、レジストパターン１１２で覆われていない接合層１０５をエッチングして接合層１０５のパターニングを行う。
【００７６】
次に、図４Ｊに示す工程において、レジストパターン１１２を除去（剥離）し、さらにレジストパターン１１２を除去することで露出する余剰なシード層１０３をエッチングにより除去する。
【００７７】
次に、図４Ｋに示す工程において、例えばＭＥＭＳ素子などよりなる半導体素子１５０を、前記バンプ１５１により、前記パターン配線１１１に接続されるようにして設置する。
【００７８】
なお、半導体素子は、基板１０１上に直接形成されるようにしてもよい。この場合、基板１０１は、シリコンや化合物半導体などの半導体基板よりなり、前記半導体素子１５０は、図４Ａに示した工程か、またはそれ以前の工程で、基板１０１上に形成されるが、これ以外の工程は図４Ｋの工程で半導体素子１５０が設置された場合と同様にすればよい。
【００７９】
次に、図４Ｌに示す工程において、平板状のガラスよりなる蓋部１０６を、前記接合層１０５上に設置し、陽極接合により接合して前記半導体素子１５０を気密封止する構造を形成する。この場合、陽極接合は、蓋部１０６と接合部１０５との間に高電圧を印加し、蓋部１０６と接合部１０５の温度を、例えば３００〜３５０℃程度に昇温して行う。この場合、例えば蓋部１０６を陰極、接合層１０５を陽極とする。また、蓋部１０６を構成するガラスは、ホウケイ酸ガラスであると、陽極接合が容易となり、好ましい。
【００８０】
上記の陽極接合が行われると、接合層のシリコンと、蓋部のガラス中の酸素が結合し、接合力が良好で安定した接合が行われる。また、はんだのリフローなどと異なり、封止空間を汚染するようなガス、不純物などが殆ど発生することがない。
【００８１】
次に、図４Ｍに示す工程において、蓋部１０６をダイシングにより切断し、さらに図４Ｎに示す工程において、基板１０１をダイシングにより切断して、半導体装置１００を個片化する。
【００８２】
上記に示す方法により、実施例１に示した半導体装置１００を製造することができる。上記の製造工程においては、封止構造体により半導体素子が封止される封止空間が汚染される影響が抑制され、当該封止空間が清浄に保持される特長を有している。
【００８３】
また、封止構造体が、単純な構造である平板形状の蓋部と、メッキ法により形成される隔壁部の組み合わせで構成されるため、製造が容易であり、製造コストが抑制される。
【００８４】
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によれば、基板上で素子が封止される構造を有する半導体装置であって、単純な構造で、封止された空間の汚染が抑制されるよう構成されている半導体装置と、当該半導体装置を製造する製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実施例１による半導体装置を示す図である。
【図２】実施例２による半導体装置を示す図である。
【図３】実施例３による半導体装置を示す図である。
【図４Ａ】図１の半導体装置を製造する方法を示す図（その１）である。
【図４Ｂ】図１の半導体装置を製造する方法を示す図（その２）である。
【図４Ｃ】図１の半導体装置を製造する方法を示す図（その３）である。
【図４Ｄ】図１の半導体装置を製造する方法を示す図（その４）である。
【図４Ｅ】図１の半導体装置を製造する方法を示す図（その５）である。
【図４Ｆ】図１の半導体装置を製造する方法を示す図（その６）である。
【図４Ｇ】図１の半導体装置を製造する方法を示す図（その７）である。
【図４Ｈ】図１の半導体装置を製造する方法を示す図（その８）である。
【図４Ｉ】図１の半導体装置を製造する方法を示す図（その９）である。
【図４Ｊ】図１の半導体装置を製造する方法を示す図（その１０）である。
【図４Ｋ】図１の半導体装置を製造する方法を示す図（その１１）である。
【図４Ｌ】図１の半導体装置を製造する方法を示す図（その１２）である。
【図４Ｍ】図１の半導体装置を製造する方法を示す図（その１３）である。
【図４Ｎ】図１の半導体装置を製造する方法を示す図（その１４）である。
【符号の説明】
【００８７】
１００，２００，３００  半導体装置
１００Ａ，２００Ａ，３００Ａ  封止構造体
１０１，２０１，３０１  基板
１０２，２０２，３０２  絶縁層
１０３，２０３，３０３  シード層
１０４，２０４，３０４  隔壁部
１０５，２０５，３０５  接合層
１０６，２０６，３０６  蓋部
１５０  半導体素子
１５１  バンプ
２０８，３０８  ビアプラグ
１１１，２０９，２１０，３０９，３１０，３１１  パターン配線
２１０，３１０  ソルダーレジスト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図４Ｉ】
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【図４Ｊ】
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【図４Ｋ】
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【図４Ｌ】
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【図４Ｍ】
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【図４Ｎ】
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