(57)【要約】【課題】ＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージおよびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージは、ＳＡＷ素子がデバイスウエハ上面に形成されたＳＡＷデバイスと、前記ＳＡＷデバイスの上部に接合されるキャップウエハと、前記キャップウエハと前記ＳＡＷデバイスとの間に前記ＳＡＷ素子を収容するよう設けられる空洞部と、前記キャップウエハの上面に形成されたキャップパッドと、前記キャップパッドと前記ＳＡＷ素子とを電気的に接続するため前記キャップウエハを貫通して形成されたメタルラインと、を含み、前記デバイスウエハと前記キャップウエハは同一材質で形成されたことを特徴とする。【選択図】図２
2007129704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＡＷ素子がデバイスウエハの第１面に形成されたＳＡＷデバイスと、
前記ＳＡＷデバイスの第１面に接合されるキャップウエハと、
前記キャップウエハの第２面と前記ＳＡＷデバイス第１面との間に前記ＳＡＷ素子を収容するよう設けられる空洞部と、
前記キャップウエハの前記第２面とは反対の第１面に形成されたキャップパッドと、
前記キャップパッドと前記ＳＡＷ素子とを電気的に接続するため前記キャップウエハを貫通して形成されたメタルラインと、を含み、
前記デバイスウエハと前記キャップウエハは同一材質で形成されたことを特徴とするＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ。
【請求項２】
前記ＳＡＷデバイスは、
前記ＳＡＷ素子に連結されるよう前記デバイスウエハの第１面に設けられるデバイスパッドを更に含み、
前記デバイスパッドに連結されるよう前記キャップウエハの第２面には接続パッドが形成されたことを特徴とする請求項１に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ。
【請求項３】
前記メタルラインは、前記キャップウエハの第１面から前記接続パッドおよびデバイスパッドを貫通して前記デバイスウエハまで延長されたビアグルーブの内周に塗布され、前記キャップパッドに連結された金属層を含むことを特徴とする請求項２に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ。
【請求項４】
前記キャップウエハの第２面と前記デバイスウエハの第１面それぞれには前記空洞部を外部から密閉させるべく接合されるキャップシーリングラインとデバイスシーリングラインが向い合って形成されたことを特徴とする請求項２に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ。
【請求項５】
前記キャップウエハとデバイスウエハはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）あるいはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）から形成されたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ。
【請求項６】
（ａ）キャップウエハの第２面に接続パッドを形成するステップと、
（ｂ）ＳＡＷ素子がデバイスウエハの第１面に設けられ、前記ＳＡＷ素子と電気的に接続されるデバイスパッドを有するＳＡＷデバイスを設けるステップと、
（ｃ）前記接続パッドと前記デバイスパッドが連結されるよう前記キャップウエハを前記ＳＡＷデバイスの第１面に接合するステップと、
（ｄ）前記キャップウエハの前記第２面とは反対の第１面にキャップパッドを形成し、前記キャップパッドを前記ＳＡＷデバイスのデバイスパッドと電気的に接続するステップと、
を含むことを特徴とするＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項７】
前記（ｄ）ステップは、
（ｄ１）前記キャップウエハを貫通して前記デバイスパッドが露出されるようビアグルーブを形成するステップと、
（ｄ２）前記キャップウエハの第１面と前記ビアグルーブの内面を金属物質で塗布するステップと、
（ｄ３）前記キャップウエハの第１面に塗布された金属物質をパターニングして前記キャップウエハに複数のキャップパッドを形成し、前記キャップパッドと前記デバイスパッドを連結するメタルラインを形成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項６に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項８】
前記（ｄ１）ステップにおいて、前記キャップウエハの第１面をサンドブラストあるいはレーザードリル加工して前記ビアグルーブを形成することを特徴とする請求項７に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項９】
前記（ｄ１）ステップにおいて、前記ビアグルーブが前記キャップウエハ、接続パッド、接合層、デバイスパッドを貫通して前記デバイスウエハの所定深さまで延長されるよう形成されたことを特徴とする請求項７に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項１０】
前記（ｄ３）ステップにおいて、前記メタルラインが前記接続パッドと前記デバイスパッドおよび前記ＳＡＷ素子に電気的に接続されるよう形成されたことを特徴とする請求項７に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項１１】
前記（ｃ）ステップにおいて、前記キャップウエハの第２面に形成されたキャップシーリングラインと前記デバイスウエハの第１面に形成されたデバイスシーリングラインとを接合することを含むことを特徴とする請求項６に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項１２】
前記キャップウエハとデバイスウエハは同一材質からなることを特徴とする請求項６ないし請求項１１に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項１３】
前記キャップウエハと前記デバイスウエハはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）あるいはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）から形成されたことを特徴とする請求項１２に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項１４】
ＳＡＷ素子がデバイスウエハの第１面に形成されたＳＡＷデバイスと、
前記ＳＡＷデバイスの第１面に接合されるキャップウエハと、前記キャップウエハの第１面に設けられるキャップパッドと、前記キャップパッドと前記ＳＡＷ素子を電気的に接合するために前記キャップウエハを貫通して形成された接続棒と、前記接続棒の側面を取り囲むように備えられたメタルシード層を有するパッケージングキャップと、
前記ＳＡＷデバイスと前記パッケージングキャップとの間に前記ＳＡＷ素子を収容するよう備えられた空洞部と、を含み、
前記デバイスウエハと前記キャップウエハは同じ材質から形成されたことを特徴とするＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ。
【請求項１５】
前記パッケージングキャップは、前記接続棒に連結されるよう前記キャップウエハの第２面に形成される接続パッドを更に含み、
前記ＳＡＷデバイスは前記接続パッドに対応され、前記ＳＡＷ素子に連結されるよう備えられたデバイスパッドを更に含むことを特徴とする請求項１４に記載のＳＡＷデバイスウエアレベルパッケージ。
【請求項１６】
前記キャップウエハの第２面と前記デバイスウエハの第１面には前記空洞部を外部から密閉するよう接合されるキャップシーリングラインとデバイスシーリングラインがそれぞれ形成されたことを特徴とする請求項１５に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ。
【請求項１７】
（ａ）ＳＡＷ素子がデバイスウエハの第１面に設けられ、前記ＳＡＷ素子と電気的に接続されるデバイスパッドを有するＳＡＷデバイスを備えるステップと、
（ｂ）キャップウエハの前記第２面とは反対の第１面と、第２面それぞれに形成されたキャップパッドと接続パッドが前記キャップウエハを貫通する接続棒によって電気的に接続されたパッケージングキャップを備えるステップと、
（ｃ）前記接続パッドと前記デバイスパッドが連結されるよう前記パッケージングキャップを前記ＳＡＷデバイスの第１面に接合するステップと、
を含むことを特徴とするＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項１８】
前記（ｂ）ステップは、
（ｂ１）キャップウエハの第１面から所定の深さでビアグルーブを形成するステップと、
（ｂ２）前記ビアグルーブが形成されたキャップウエハの第１面に金属物質を塗布してメタルシード層を形成するステップと、
（ｂ３）前記ビアグルーブを充填するよう前記メタルシード層に金属物質をメッキするステップと、
（ｂ４）前記キャップウエハの第１面を平坦化して前記キャップウエハ上のメッキ層とメタルシード層を取除くステップと、
（ｂ５）前記キャップウエハの第２面を平坦化して前記ビアグルーブの底面に形成されたメタルシード層を取除き、前記ビアグルーブにメッキされた接続棒を前記キャップウエハの第２面に露出させるステップと、
（ｂ６）前記キャップウエハの第１面にキャップパッドを形成して前記ビアグルーブにメッキされて備えられた接続棒と連結させるステップと、
（ｂ７）前記キャップウエハの第２面に露出された接続棒と連結されるよう接続パッドを形成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１７に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項１９】
前記（ｂ１）ステップにおいて、サンドブラストあるいはレーザードリル工程により前記ビアグルーブを形成することを特徴とする請求項１８に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項２０】
前記メタルシード層は、クロム、銀、銅のいずれか１つの金属物質から形成されたことを特徴とする請求項１８に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項２１】
前記（ｂ５）ステップおよび（ｂ６）ステップそれぞれは、グラインディング（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）および研摩工程により行なわれることを特徴とする請求項１８に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項２２】
前記（ｃ）ステップは、前記キャップウエハの第２面に形成されたキャップシーリングラインと前記デバイスウエハの第１面に形成されたデバイスシーリングラインを互いに接合させることを特徴とする請求項１７に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項２３】
前記キャップウエハとデバイスウエハは同じ材質からなることを特徴とする請求項１７ないし請求項２２に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【請求項２４】
前記キャップウエハと前記デバイスウエハはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）あるいはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）から形成されたことを特徴とする請求項２３に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波デバイスをウエハレベルパッケージ方法によってパッケージングを行なう弾性表面波デバイスウエハレベルパッケージおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化および高性能化により、これに搭載された電子部品にも小型化および高性能化が求められている。特に、電波を送信あるいは受信する電子機器におけるフィルタ、遅延線、発振器などの電子部品として使用されている弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ：以下、ＳＡＷと称する）デバイスは不要な信号を抑制する目的として、ひいては携帯電話機などにおける高周波（ＲＦ）部に使用されている。しかし、携帯電話機などの急速な小型化および高性能化により、パッケージを始め全体的な小型化および高性能化が求められている。さらに、ＳＡＷデバイスの用途の拡大によりその需要が急速に増加し、製造コストの削減も主な要求となっている。
【０００３】
従来の技術によるＳＡＷデバイスを用いて製造したフィルタ装置（ＳＡＷフィルタ１０）の構成を図１Ａおよび図１Ｂに基づいて説明する。図示されたように、ＳＡＷフィルタ１０は、セラミックスパッケージ１１、このパッケージ１１の内部が空洞化されることによって形成された空洞部１２、この空洞部１２の開口部を密封する金属キャップ１３、空洞部１２内に実装されるＳＡＷ素子１４から構成される。さらに、図１Ｂに示すように、パッケージ１１は３つの基板１１ａ、１１ｂ、１１ｃを接合した３層構造からなっており、それぞれにかけて電極パッド１５、配線パターン１６、フットパターン１７が形成されている。ＳＡＷ素子１４は空洞部１２の底部に、斜線型電極（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ：ここでは、ＩＤＴと称する）を有する面が上を向いた状態（フェースアップ状態）に固定されている。そして、ＳＡＷ素子１４は空洞部１２内部に露出された配線パターン１５と金属ワイヤ１８により電気的に接続されている。さらに、金属キャップ１３は半田や樹脂などの接合材料１９によりパッケージ１１の上面に固着されている。
【０００４】
前述した構成を有するＳＡＷフィルタ１０は内蔵されたＳＡＷ素子を密封するため、パッケージ１１にＳＡＷ素子１４をワイヤを用いて電気的に接続されるよう設置し、そのパッケージ１１の上部に金属キャップ１３を接合するので、小型化するには限界がある。さらに、ＳＡＷ素子１４のサイズが小さいほどＳＡＷフィルタ１０の製造が複雑になるのでコストが増加する問題も抱えている。
【０００５】
従って、ＳＡＷデバイスの小型化のためにウエハレベルパッケージ技術に基づいた様々な方法が研究開発されている。特に、ＳＡＷデバイスのシリコン（Ｓｉ）からなっているウエハを接合し一体型デバイスを具現するための方法が試みられているが、ＳＡＷデバイスとウエハの材質が相違していることから、熱膨張の係数が変わってくる問題も発生している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、ＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明１は、ＳＡＷ素子がデバイスウエハの第１面に形成されたＳＡＷデバイスと、前記ＳＡＷデバイスの第１面に接合されるキャップウエハと、前記キャップウエハの第２面と前記ＳＡＷデバイス第１面との間に前記ＳＡＷ素子を収容するよう設けられる空洞部と、前記キャップウエハの前記第２面とは反対の第１面に形成されたキャップパッドと、前記キャップパッドと前記ＳＡＷ素子とを電気的に接続するため前記キャップウエハを貫通して形成されたメタルラインと、を含み、前記デバイスウエハと前記キャップウエハは同一材質で形成されたことを特徴とするＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージを提供する。
【０００８】
従来のようにチップ外部からワイヤボンディングによりＳＡＷ素子とチップ外部の金属ワイヤとを接続する場合は、金属ワイヤの引きだしやボンディングのためにＳＡＷデバイスを小型化することができない。しかし、本発明によれば、従来のようにチップ外部からワイヤボンディングによりＳＡＷ素子とチップ外部の金属ワイヤとを接続する訳ではないので、金属ワイヤの引きだし等が不要であり、ＳＡＷデバイスを小型化及び軽量化することができる。
【０００９】
また、本発明に係るＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージおよびパッケージ方法によると、ＳＡＷデバイスウエハとパッケージキャップを同一の圧電物質で形成し接合させた構造を有する。従って、ＳＡＷデバイスウエハとパッケージキャップの熱膨張係数が同一になり、熱膨張あるいは収縮によるパッケージの破損や損傷を防止できる。従って、ＳＡＷデバイスのウエハレベルパッケージが可能になる。つまり、デバイスウエハとキャップウエハとを接合するために熱を加えた場合、ともに同程度に膨張するため、位置ずれや破損がなくなる。例えば、デバイスウエハ及びキャップウエハに複数のＳＡＷ素子等を形成し、複数のＳＡＷデバイスを一度に製造しても位置ずれや破損、損傷を防止できる。よって、ＳＡＷ素子の製造コストを下げることができる。
【００１０】
以上より、製品の小型化および軽量化が図られると同時に簡単な方法により製造できることから生産コストが節減される利点をもつ。
発明２は、発明１において、前記ＳＡＷデバイスは、前記ＳＡＷ素子に連結されるよう前記デバイスウエハの第１面に設けられるデバイスパッドを更に含み、
前記デバイスパッドに連結されるよう前記キャップウエハの第２面には接続パッドが形成されたことを特徴とする請求項１に記載のＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ。
【００１１】
発明３は、発明２において、前記メタルラインは、前記キャップウエハの第１面から前記接続パッドおよびデバイスパッドを貫通して前記デバイスウエハまで延長されたビアグルーブの内周に塗布され、前記キャップパッドに連結された金属層を含むことを特徴とする。
発明４は、発明３において、前記キャップウエハの第２面と前記デバイスウエハの第１面それぞれには前記空洞部を外部から密閉させるべく接合されるキャップシーリングラインとデバイスシーリングラインが向い合って形成されたことを特徴とする。
【００１２】
キャップシーリングラインは接続パッドの接合と同時にデバイスシーリングラインと接合されることによって、空洞部を外部と密閉することができる。
発明５は、発明１乃至４のいずれかにおいて、前記キャップウエハとデバイスウエハはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）あるいはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）から形成されたことを特徴とする。
【００１３】
発明６は、（ａ）キャップウエハの第２面に接続パッドを形成するステップと、（ｂ）ＳＡＷ素子がデバイスウエハの第１面に設けられ、前記ＳＡＷ素子と電気的に接続されるデバイスパッドを有するＳＡＷデバイスを設けるステップと、（ｃ）前記接続パッドと前記デバイスパッドが連結されるよう前記キャップウエハを前記ＳＡＷデバイスの第１面に接合するステップと、（ｄ）前記キャップウエハの前記第２面とは反対の第１面にキャップパッドを形成し、記キャップパッドを前記ＳＡＷデバイスのデバイスパッドと電気的に接続するステップと、を含むことを特徴とするＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法を提供する。
【００１４】
本発明によれば、従来のようにチップ外部からワイヤボンディングによりＳＡＷ素子とチップ外部の金属ワイヤとを接続する訳ではないので、金属ワイヤの引きだし等が不要であり、ＳＡＷデバイスを小型化及び軽量化することができる。
発明７は、発明６において、前記（ｄ）ステップは、（ｄ１）前記キャップウエハを貫通して前記デバイスパッドが露出されるようビアグルーブを形成するステップと、（ｄ２）前記キャップウエハの第１面と前記ビアグルーブの内面を金属物質で塗布するステップと、（ｄ３）前記キャップウエハの第１面に塗布された金属物質をパターニングして前記キャップウエハに複数のキャップパッドを形成し、前記キャップパッドと前記デバイスパッドを連結するメタルラインを形成するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
発明８は、発明７において、前記（ｄ１）ステップにおいて、前記キャップウエハの第１面をサンドブラストあるいはレーザードリル加工して前記ビアグルーブを形成することを特徴とする。
発明９は、発明７において、前記（ｄ１）ステップにおいて、前記ビアグルーブが前記キャップウエハ、接続パッド、接合層、デバイスパッドを貫通して前記デバイスウエハの所定深さまで延長されるよう形成されたことを特徴とする。
【００１６】
このように、キャップウエハの第１面でデバイスウエハの所定深さまで形成されたビアグルーブに金属物質が塗布され形成されたメタルラインは、接続パッド、デバイスパッド、ＳＡＷ素子に同時連結される。
発明１０は、発明７において、前記（ｄ３）ステップにおいて、前記メタルラインが前記接続パッドと前記デバイスパッドおよび前記ＳＡＷ素子に電気的に接続されるよう形成されたことを特徴とする。
【００１７】
発明１１は、発明６において、前記（ｃ）ステップにおいて、前記キャップウエハの第２面に形成されたキャップシーリングラインと前記デバイスウエハの第１面に形成されたデバイスシーリングラインとを接合することを含むことを特徴とする。
発明１２は、発明１１において、前記キャップウエハとデバイスウエハは同一材質からなることを特徴とする。
【００１８】
従って、ＳＡＷデバイスウエハとパッケージキャップの熱膨張係数が同一になり、熱膨張あるいは収縮によるパッケージの破損や損傷を防止できる。従って、ＳＡＷデバイスのウエハレベルパッケージが可能になる。
発明１３は、発明１２において、前記キャップウエハと前記デバイスウエハはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）あるいはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）から形成されたことを特徴とする。
【００１９】
発明１４は、ＳＡＷ素子がデバイスウエハの第１面に形成されたＳＡＷデバイスと、前記ＳＡＷデバイスの第１面に接合されるキャップウエハと、前記キャップウエハの第１面に設けられるキャップパッドと、前記キャップパッドと前記ＳＡＷ素子を電気的に接合するために前記キャップウエハを貫通して形成された接続棒と、前記接続棒の側面を取り囲むように備えられたメタルシード層を有するパッケージングキャップと、前記ＳＡＷデバイスと前記パッケージングキャップとの間に前記ＳＡＷ素子を収容するよう備えられた空洞部と、を含み、前記デバイスウエハと前記キャップウエハは同じ材質から形成されたことを特徴とするＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージを提供する。
【００２０】
発明１５は、発明１４において、前記パッケージングキャップは、前記接続棒に連結されるよう前記キャップウエハの第２面に形成される接続パッドを更に含み、前記ＳＡＷデバイスは前記接続パッドに対応され、前記ＳＡＷ素子に連結されるよう備えられたデバイスパッドを更に含むことを特徴とする。
発明１６は、発明１５において、前記キャップウエハの第２面と前記デバイスウエハの第１面には前記空洞部を外部から密閉するよう接合されるキャップシーリングラインとデバイスシーリングラインがそれぞれ形成されたことを特徴とする。
【００２１】
発明１７は、（ａ）ＳＡＷ素子がデバイスウエハの第１面に設けられ、前記ＳＡＷ素子と電気的に接続されるデバイスパッドを有するＳＡＷデバイスを備えるステップと、（ｂ）キャップウエハの前記第２面とは反対の第１面と、第２面それぞれに形成されたキャップパッドと接続パッドが前記キャップウエハを貫通する接続棒によって電気的に接続されたパッケージングキャップを備えるステップと、（ｃ）前記接続パッドと前記デバイスパッドが連結されるよう前記パッケージングキャップを前記ＳＡＷデバイスの第１面に接合するステップと、を含むことを特徴とするＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ方法を提供する。
【００２２】
発明１８は、発明１７において、前記（ｂ）ステップは、（ｂ１）キャップウエハの第１面から所定の深さでビアグルーブを形成するステップと、（ｂ２）前記ビアグルーブが形成されたキャップウエハの第１面に金属物質を塗布してメタルシード層を形成するステップと、（ｂ３）前記ビアグルーブを充填するよう前記メタルシード層に金属物質をメッキするステップと、（ｂ４）前記キャップウエハの第１面を平坦化して前記キャップウエハ上のメッキ層とメタルシード層を取除くステップと、（ｂ５）前記キャップウエハの第２面を平坦化して前記ビアグルーブの底面に形成されたメタルシード層を取除き、前記ビアグルーブにメッキされた接続棒を前記キャップウエハの第２面に露出させるステップと、（ｂ６）前記キャップウエハの第１面にキャップパッドを形成して前記ビアグルーブにメッキされて備えられた接続棒と連結させるステップと、（ｂ７）前記キャップウエハの第２面に露出された接続棒と連結されるよう接続パッドを形成するステップと、を含むことを特徴とする請。
【００２３】
発明１９は、発明１８において、前記（ｂ１）ステップにおいて、サンドブラストあるいはレーザードリル工程により前記ビアグルーブを形成することを特徴とする。
発明２０は、発明１８において、前記メタルシード層は、クロム、銀、銅のいずれか１つの金属物質から形成されたことを特徴とする。
発明２１は、発明１８において、前記（ｂ５）ステップおよび（ｂ６）ステップそれぞれは、グラインディング（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）および研摩工程により行なわれることを特徴とする。
【００２４】
発明２２は、発明１７において、前記（ｃ）ステップは、前記キャップウエハの第２面に形成されたキャップシーリングラインと前記デバイスウエハの第１面に形成されたデバイスシーリングラインを互いに接合させることを特徴とする法。
発明２３は、発明１７乃至２２のいずれかにおいて、前記キャップウエハとデバイスウエハは同じ材質からなることを特徴とする。
【００２５】
発明２４は、発明２３において、前記キャップウエハと前記デバイスウエハはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）あるいはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）から形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージおよびパッケージ方法によると、ＳＡＷデバイスウエハとパッケージキャップを同一の圧電物質で形成し接合させた構造を有する。従って、ＳＡＷデバイスウエハとパッケージキャップの熱膨張係数が同一になり、熱膨張あるいは収縮によるパッケージの破損や損傷を防止できる。従って、ＳＡＷデバイスのウエハレベルパッケージが可能になり、製品の小型化および軽量化が図られると同時に簡単な方法により製造できることから生産コストが節減される利点をもつ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。
＜実施形態１＞
以下、添付の図面に基づいて本発明の実施形態に係るＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージおよびそのパッケージ方法について説明する。
本発明の実施形態を説明するにあたって関連された公知機能あるいは構成に対する詳細な説明が本発明の要旨を妨げる場合、その詳説は省略する。
【００２８】
図２に基づくと、本発明の実施形態に係るＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ１００は、ＳＡＷ素子１１２がデバイスウエハ１１１の上面に形成されたＳＡＷデバイス１１０と、ＳＡＷデバイス１１０の上部に接合されるキャップウエハ１２０と、キャップウエハ１２０とＳＡＷデバイス１１０との間にＳＡＷ素子１１２を収容するよう設けられる空洞部１３０と、キャップウエハ１２０の上面に形成されるキャップパッド１２１と、キャップパッド１２１とＳＡＷ素子１１２を電気的に接続するためにキャップウエハ１２０を貫通して形成されたメタルライン１２２と、を備える。
【００２９】
ＳＡＷ素子１１２は、空洞部１３０の底部、即ち、デバイスウエハ１１１の上面に斜線電極（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）を有する面が上に向いた状態（フェースアップ状態）で備えることができる。かかるＳＡＷ素子１１２はデバイスウエハ１１１上に金属物質が所定のパターンで蒸着されて備えられる。ＳＡＷ素子１１２の上部にデバイスパッド１１３とデバイスシーリングライン１１４が同一高さで形成される。デバイスパッド１１３とデバイスシーリングライン１１４は同一の金属材質で形成されることもできる。前述したＳＡＷ素子１１２とデバイスパッド１１３とデバイスシーリングライン１１４は、例えば、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、ニッケル（Ｎｉ）などが主成分として形成される。デバイスパッド１１３が複数備えられ、デバイスシーリングライン１１４はデバイスウエハ１１１の空洞部周辺に形成される。
【００３０】
キャップウエハ１２０は、デバイスウエハ１１１と同一な材質で形成され、好ましくは圧電物質であるタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）あるいはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）から形成される。このように、キャップウエハ１２０とデバイスウエハ１１１を同じ材質で形成させることで、ＳＡＷデバイス１１０とキャップウエハ１２０の熱膨張係数が同一になり、ウエハのパッケージングのための製造工程時に破損あるいは損傷されることを防止できる。
【００３１】
キャップウエハ１２０の底面にはデバイスパッド１１３に対応する複数の接続パッド１２３が備えられる。接続パッド１２３はデバイスパッド１１３に電気的に接続されるよう接合されている。そして、キャップウエハ１２０の底面にはデバイスパッド１１３に対応するキャップシーリングライン１２４が形成されている。キャップシーリングライン１２４は接続パッド１２３の接合と同時にデバイスシーリングライン１１４と接合されることによって、空洞部１３０を外部と密閉することができる。
【００３２】
キャップパッド１２１はキャップウエハ１２０の上面に複数備えられる。メタルライン１２２はキャップパッド１２１をＳＡＷ素子１１２と電気的に接続させるためのものであり、キャップウエハ１２０とデバイスウエハ１１１にかけて形成されたビアグルーブ１４０の内面を金属物質で塗布し形成する。
ビアグルーブ１４０はキャップウエハ１２０の上面から底面に貫通し、ひいては接続パッド１２３、ＳＡＷ素子１１２のデバイスパッド１１３の接続部分までも貫通した後、デバイスウエハ１１１の所定深さまで形成される。このように、キャップウエハ１２０の上面でデバイスウエハ１１１の所定深さまで形成されたビアグルーブ１４０に金属物質が塗布され形成されたメタルライン１２２は、接続パッド１２３、デバイスパッド１１３、ＳＡＷ素子１１２に同時連結される。
【００３３】
前述のように形成されたビアグルーブ１４０に金属物質を塗布しメタルライン１２２を形成することによって、メタルライン１２２は接続パッド１２３、デバイスパッド１１３、およびＳＡＷ素子１１２全てに安定に連結されて電気的な特性が向上されるのである。
前述した構成を有するＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージの製造方法いついて説明する。
【００３４】
まず、図３Ａに示すように、キャップウエハ１２０の底面に複数の接続パッド１２３を金属物質でパターニングし形成する。接続パッド１２３とキャップシーリングライン１２４は金属物質を塗布した後マスクパターニングして同時に形成することができる。
それから、図３Ｂに示すように、ＳＡＷデバイス１１０を備える。このＳＡＷデバイス１１０は、デバイスウエハ１１１の上面にＳＡＷ素子１１２を金属物質をパターニングして形成される。そして、ＳＡＷ素子１１２の接続部、即ち、上部にデバイスパッド１１３を複数形成する。デバイスパッド１１３と共にデバイスシーリングライン１１４も金属物質でパターニングし形成する。デバイスシーリングライン１１４はＳＡＷ素子１１２をパターニングした残りの支持層１１５上に形成される。
【００３５】
また、図３Ｃに示すように、ＳＡＷデバイス１１０の上部に接続パッド１２３およびキャップシーリングライン１２４が備えられたキャップウエハ１２０を接合させる。なお、キャップシーリングライン１２４とデバイスシーリングライン１１４とを接合させる。すると、キャップウエハ１２０とＳＡＷデバイス１１０との間に空洞部１３０が形成される。そして、接続パッド１２３はデバイスパッド１１３と接合される。
【００３６】
また、図３Ｄに示すように、キャップウエハ１２０の上面からデバイス１１１の所定深さまで延長されるようビアグルーブ１４０を複数形成する。そして、ビアグルーブ１４０はサンドブラストあるいはレーザードリル工程に基づいて形成される。そしてビアグルーブ１４０はキャップウエハ１２０を貫通した後、接続パッド１２３とデバイスパッド１１３およびＳＡＷ素子１１２に貫通したあと、デバイスウエハ１１１の上面から所定深さで延長されるよう形成する。
【００３７】
次に、前述の通りにビアグルーブ１４０を形成してから、図２に示すように、キャップウエハ１２０の上面とビアグルーブ１４０を覆うよう金属物質を塗布してからパターニングを行ない、キャップパッド１２１とメタルライン１２２を形成する。このように、ビアグルーブ１４０を形成した後そのビアグルーブ１４０に金属物質を塗布しメタルライン１２２を形成することによって、キャップパッド１２１をＳＡＷ素子１１２と電気的に接続することが容易になり、その電気的な特性も向上される。さらに、キャップウエハ１２０をＳＡＷデバイス１１０上に接合してから、ビアグルーブ１４０を形成しメタルライン１２２を形成するので、その工程が簡単になる。ここで、メタルライン１２２とキャップパッド１２１は金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、あるいはアルミニウム（Ａｌ）を用いることができる。
＜実施形態２＞
図４に示すように、本発明に係る他の実施形態に係るＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージは、ＳＡＷデバイス２１０と、ＳＡＷデバイス２１０の上部に接合されるパッケージングキャップ２２０と、を備える。
【００３８】
ＳＡＷデバイス２１０は、デバイスウエハ２１１の上面にＳＡＷ素子２１２が備えられる。そして、ＳＡＷ素子２１２に連結されるようデバイスパッド２１３が備えられる。そして、デバイスウエハ２１１の上面にはデバイスシーリングライン２１４が形成される。このデバイスシーリングライン２１４はデバイスウエハ２１１の上面に設けられた支持層２１５上に設けられる。支持層２１５は、ＳＡＷ素子２１２をパターニングした時の残りの層である。デバイスシーリングライン２１４とデバイスパッド２１３は金属材質から形成され、同時に形成されることもできる。デバイスウエハ２１１は圧電物質からなり、好ましくはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）あるいはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）から形成される。
【００３９】
パッケージングキャップ２２０は、キャップウエハ２２１、キャップウエハ２２１の上面に設けられたキャップパッド２２２、キャップウエハ２２１の底面に形成された接続パッド２２３、キャップウエハ２２１の底面に形成されたキャップシーリングライン２２４、キャップウエハ２２１を貫通して形成された接続棒２２５、メタルシード層２２６を備える。
【００４０】
キャップウエハ２２１は、デバイスウエハ２１１と同一材質で形成される。このキャップウエハ２２１はＳＡＷデバイス２１０の上部に接合されて結合される。パッケージングキャップ２２０がＳＡＷデバイス２１０と接合されることによって、それらの間には空洞部２３０が形成される。キャップパッド２２２は金属物質として、キャップウエハ２２１の上面に複数形成される。接続パッド２２３はデバイスパッド２１３に対応する数で、そのデバイスパッド２１３に対応する位置に複数形成される。キャップシーリングライン２２４はキャップウエハ２２１の底面に形成され、デバイスシーリングライン２１４に対応するように形成される。このキャップシーリングライン２２４は接続パッド２２３を金属物質でパターニングし形成する時ともに形成されることができる。このキャップシーリングライン２２４はデバイスシーリングライン２１４と接合されることによって、空洞部２３０を密閉させることができる。
【００４１】
接続棒２２５はキャップパッド２２２と接続パッド２２３を電気的に接続させるためのものであり、キャップウエハ２２１に貫通形成されたビアグルーブに金属物質が充填されることにより形成される。接続棒２２５の上部はキャップパッド２２２に接続連結され、下端は接続パッド２２３に電気的に接続される。メタルシード層２２６はビアグルーブの内周に塗布によって形成される。
【００４２】
前述した構成によると、キャップウエハ２２１をデバイスウエハ２１１と同一材質で形成することによって、パッケージングのため加工を行う時熱膨張による相互間の亀裂や破損が発生しなくなる。したがって、安定にパッケージング工程を行なうことができることから、ＳＡＷデバイスパッケージングを行なうことができ、小型化と高性能化が図られる。
【００４３】
前述した構成を有する本発明の他の実施形態にかかるＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージの製造方法を説明すると次のとおりである。
図５Ａに示すように、キャップウエハ２２１にその上面から所定の深さでビアグルーブ２２１ａを形成する。ビアグルーブ２２１ａは後にビアホールを形成するためのものである。このようなビアグルーブ２２１ａはサンドブラストあるいはレーザートリルにより加工される。
【００４４】
図５Ｂに示すように、ビアグルーブ２２１ａの内面とキャップウエハ２２１の上面に金属物質を塗布してメタルシード層２２６を形成する。メタルシード層２２６を形成している金属物質はクロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）が用いられる。
図５Ｃに示すように、メタルシード層２２６の上部に金属物質、好ましくは銅（Ｃｕ）を電気メッキにより所定厚さでメッキ層２２７を形成する。メッキ層２２７はビアグルーブ２２１ａを全て充填するよう形成される。
【００４５】
図５Ｄに示すように、キャップウエハ２２１の上面と下面それぞれをグラインディングおよび研摩工程により取除き平坦化させる。すると、キャップウエハ２２１の上面に塗布されたメタルシード層とメッキ層が取除かれ、キャップウエハ２２１が露出される。そして、ビアグルーブに充填されたメッキ物質、即ち、前述した接続棒２２５が残されることとなる。
【００４６】
そして、キャップウエハ２２１の底面はビアグルーブの底に形成されたメタルシード層２２６が取除かれて接続棒２２５がキャツプウエハ２２１の外側に露出されるよう研摩されて加工される。
それから、図５Ｅに示すように、キャップウエハ２２１の上面にキャップパッド２２２を金属物質でパターニングし形成する。そして、キャップウエハ２２１の底面には接続パッド２２３とキャップシーリングライン２２４を金属物質でパターニングして形成する。接続パッド２２３はビアグルーブに形成された接続棒２２５に電気的に接続されて形成される。
【００４７】
前述した方法によりパッケージングキャップ２２０を用意してから、図６に示すようにＳＡＷデバイス２１０を備える。ＳＡＷデバイス２１０はデバイスウエハ２１１上に金属物質をパターニングしてＳＡＷ素子２１２と支持層２１５を形成する。そしてＳＡＷ素子２１２に連結されるように、デバイスパッド２１３をマスクパターニングして形成する。デバイスパッド２１３は複数が接続パッド２２３に向かい合う位置に形成される。デバイスシーリングライン２１４もデバイスパッド２１３を金属物質でパターニングし形成するとき一緒に形成する。
【００４８】
前述したように、ＳＡＷデバイス２１０を備えると、そのＳＡＷデバイス２１０の上部にパッケージキャップ２２０を接合しパッケージングを行なう。この際、キャップシーリングライン２２４とデバイスシーリングライン２１４とを接合させることにより、パッケージングキャップ２２０とＳＡＷデバイス２１０との間に空洞部２３０が形成されるようパッケージングされる。（図４参照）
上記の方法に基づいて製造されたＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージはキャップウエハ２２１とデバイスウエハ２１１が同一物質から形成された構造であるため、熱膨張の係数が同一である。よって、熱膨張および収縮によるＳＡＷデバイス２１０とパッケージングキャップ２２０が破損されたり割れる恐れが低くなる。従って、ＳＡＷデバイスをウエハレベルパッケージにより小型化で大量生産することが可能になり、もって小型化および軽量化が図れると同時に、生産コストも節減される効果がある。
【００４９】
以上、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１Ａ】従来の弾性表面波バイスパッケージを概略的に示す斜視図である。
【図１Ｂ】従来の弾性表面波バイスパッケージを概略的に示すＩ−Ｉ線の断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る弾性表面波デバイスウエハレベルパッケージを示す断面図である。
【図３Ａ】図２に示す弾性表面波デバイスウエハレベルパッケージを製造する方法を説明するための概略断面図（１）である。
【図３Ｂ】図２に示す弾性表面波デバイスウエハレベルパッケージを製造する方法を説明するための概略断面図（２）である。
【図３Ｃ】図２に示す弾性表面波デバイスウエハレベルパッケージを製造する方法を説明するための概略断面図（３）である。
【図３Ｄ】図２に示す弾性表面波デバイスウエハレベルパッケージを製造する方法を説明するための概略断面図（４）である。
【図４】本発明に係る他の実施形態に係る弾性表面波デバイスウエハレベルパッケージを示す概略断面図である。
【図５Ａ】図４に示す弾性表面波デバイスウエハレベルパッケージを製造する方法を示す概略断面図（１）である。
【図５Ｂ】図４に示す弾性表面波デバイスウエハレベルパッケージを製造する方法を示す概略断面図（２）である。
【図５Ｃ】図４に示す弾性表面波デバイスウエハレベルパッケージを製造する方法を示す概略断面図（３）である。
【図５Ｄ】図４に示す弾性表面波デバイスウエハレベルパッケージを製造する方法を示す概略断面図（４）である。
【図５Ｅ】図４に示す弾性表面波デバイスウエハレベルパッケージを製造する方法を示す概略断面図（５）である。
【図６】図４に示す弾性表面波デバイスウエハレベルパッケージを製造する方法を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１００      ＳＡＷデバイスウエハレベルパッケージ
１１０、２１０      ＳＡＷデバイス
１１１，２１１      デバイスウエハ
１１２，２１２      ＳＡＷ素子
１１３，２１３      デバイスパッド
１１４，２１４      デバイスシーリングライン
１２０、２２１      キャップウエハ
１２１，２２２      キャップパッド
１２２      メタルライン
１２３，２２３      接続パッド
１２４，２２４      キャップシーリングライン
１３０，２３０      空洞部
１４０      ビアグルーブ
２２０      パッケージングキャップ
２２５      接続棒
２２６      メタルシード層
【図１Ａ】
2007129704.tif 000003
【図１Ｂ】
2007129704.tif 000004
【図２】
2007129704.tif 000005
【図３Ａ】
2007129704.tif 000006
【図３Ｂ】
2007129704.tif 000007
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
2007129704.tif 000009
【図４】
2007129704.tif 000010
【図５Ａ】
2007129704.tif 000011
【図５Ｂ】
2007129704.tif 000012
【図５Ｃ】
2007129704.tif 000013
【図５Ｄ】
2007129704.tif 000014
【図５Ｅ】
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【図６】
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