(57)【要約】【課題】接合層の形状や厚さのばらつきに起因するウエハレベルパッケージング構造体のデバイス特性や信頼性のばらつきを低減する。【解決手段】接合層２５，２７を介して接合された複数のウエハで構成されるウエハレベルパッケージング構造体１の製造方法であって、ウエハ内の個別チップ領域の少なくとも一部分を取り囲む平面形状が枠状の接合層２５，２７をスクリーン印刷によってウエハ上に形成する工程を含む。接合層２５，２７を形成するためのスクリーン版は、接合層２５，２７の平面形状の外周の角部が丸みを帯びた形状又は複数の鈍角で構成された形状になるようにパターンを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合層を介して接合された複数のウエハで構成されるウエハレベルパッケージング構造体の製造方法において、
ウエハ内の個別チップ領域の少なくとも一部分を取り囲む平面形状が枠状の前記接合層をスクリーン印刷によってウエハ上に形成する工程を含み、
前記接合層を形成するためのスクリーン版は、前記接合層の平面形状の外周の角部が丸みを帯びた形状又は複数の鈍角で構成された形状になるようにパターンを備えていることを特徴とするウエハレベルパッケージング構造体の製造方法。
【請求項２】
前記スクリーン版の前記パターンは、前記接合層の平面形状の内周の角部も丸みを帯びた形状又は複数の鈍角で構成された形状になるように形成されている、請求項１に記載のウエハレベルパッケージング構造体の製造方法。
【請求項３】
前記接合層は全周にわたって均一な幅で形成される、請求項１又は２に記載のウエハレベルパッケージング構造体の製造方法。
【請求項４】
前記接合層はガラスフリットである、請求項１から３のいずれか一項に記載のウエハレベルパッケージング構造体の製造方法。
【請求項５】
前記スクリーン版の前記パターンは平面形状が枠状の略矩形であり、
前記パターンの外周の角部のうち前記スクリーン印刷の際にスキージ移動の上流側に配置される角部は下流側に配置される角部と比較して大きく形成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のウエハレベルパッケージング構造体の製造方法。
【請求項６】
接合層を介して接合された複数のウエハで構成されるウエハレベルパッケージング構造体において、
前記接合層はスクリーン印刷によって形成されたものであり、
前記接合層の平面形状は、ウエハ内の個別チップ領域の少なくとも一部分を取り囲む枠状であり、
前記接合層の平面形状の外周の角部は、丸みを帯びた形状又は複数の鈍角で構成された形状になっていることを特徴とするウエハレベルパッケージング構造体。
【請求項７】
前記接合層の平面形状の内周の角部も、丸みを帯びた形状又は複数の鈍角で構成された形状になるように形成されている、請求項６に記載のウエハレベルパッケージング構造体。
【請求項８】
前記接合層は全周にわたって均一な幅で形成されている、請求項６又は７に記載のウエハレベルパッケージング構造体。
【請求項９】
前記接合層はガラスフリットである、請求項６から８のいずれか一項に記載のウエハレベルパッケージング構造体。
【請求項１０】
前記接合層の平面形状は、枠状の略矩形であり、２組の対向する二辺のうち少なくとも一方の組について二辺の直線部の長さが互いに異なっている、請求項６から９のいずれか一項に記載のウエハレベルパッケージング構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハレベルパッケージング構造体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば圧力センサや赤外線センサ、加速度センサ、光スキャナなど、微細加工技術と薄膜形成技術によって形成された半導体装置が知られている。このような半導体装置はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスと呼ばれている。
【０００３】
ＭＥＭＳデバイスの製造過程において、ＭＥＭＳデバイスの素子はシリコンウエハやガラスウエハなどに形成される。ウエハレベルでの接合技術により複数のウエハが貼り合わせられた後、分割されてＭＥＭＳデバイスが個片化される。これにより、１枚のウエハから例えば数千個オーダーの小型で高性能なＭＥＭＳデバイスが低コストでパッケージングされている。
【０００４】
ＭＥＭＳデバイスにおけるウエハ間の接合層としてガラスフリットペーストを用いることで簡易な方法で気密封止を実現できる。ガラスフリットペーストを使った接合は、接合層の厚さと柔軟性から、接合する基板表面の形状や清浄度などに対する許容範囲が広い。
また、ガラスフリットは接合層として独立したプロセスで形成することができ、前後の製造プロセスに対する適用性がよいため、プロセスの自由度が高い。
【０００５】
複数の基板が接合された微小キャビティで構成される例えばＭＥＭＳセンサやアクチュエータなどのＭＥＭＳデバイスでは、その性能と信頼性を確保するためにきわめて高精度の接合層の幅と厚さの制御が要求される。
【０００６】
ガラスフリットペーストをウエハ上にパターニングして塗布するためにはスクリーン版とスクリーン印刷機が使用される。
図１３はスクリーン印刷技術を説明するための概略的な平面図及び断面図である。
【０００７】
スクリーン版１０１は、例えば、金属フレーム１０３にステンレス製のメッシュ１０５が張られたものである。メッシュ１０５全面をふさぐように塗布されている厚さ数μｍから数１０μｍ（マイクロメートル）のポリマー系乳剤の一部が数１０μｍから数１００μｍ幅の任意のパターンで除去されてメッシュが露出している。
【０００８】
スクリーン印刷工程では、メッシュ１０５上にペースト１０７をのせて、ペースト１０７の後方からスキージ１０９を押し当てて図中の矢印方向に移動させる。これにより、露出したメッシュパターンを通してペースト１０７がウエハ１１１に塗布される。
【０００９】
センサやアクチュエータなどのＭＥＭＳデバイスでは、ウエハ同士を気密封止接合するためのガラスフリットの印刷パターンは、数１００μｍから数ｍｍ（ミリメートル）の長さの矩形や、数１００μｍから数ｍｍの周期の格子状とする場合が多い。
【００１０】
図１４は、従来のガラスフリットパターンを説明するための概略図である。
図１４（Ａ）に示されるように、個別チップ領域２０１を気密封止するためのガラスフリットパターン２０３は、個別チップ領域２０１の周縁部及び周囲部に形成され、格子状のパターンに形成されている。
【００１１】
また、図１４（Ｂ）に示されるように、ガラスフリットパターン２０５は、個別チップ領域２０１の中央部を取り囲むように個別チップ領域２０１の周縁部に沿って枠状の矩形に形成されている。ガラスフリットパターン２０５は個別チップ領域２０１ごとに形成されている。枠状のガラスフリットパターンは例えば特許文献１に開示されている。
【００１２】
図１４（Ａ），（Ｂ）のいずれの場合も、ガラスフリットパターン２０３又は２０５によって２枚のウエハがウエハレベルで接合された後、隣り合う個別チップ領域２０１の間の中央位置がダイシング技術によって切断されて、個別チップ領域２０１が分割される。
【００１３】
枠状の矩形のガラスフリットパターン２０５は、格子状のガラスフリットパターン２０３と比較して同じ接合幅を得ようとしたときにガラスフリットの使用量が少なくてすむ。さらに、ガラスフリットパターン２０５は、スキージに並行方向のパターンが広範囲にわたり連続していないので、スキージの移動が安定し、良好なパターン形状が得られる等の利点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
枠状の矩形パターンを有するスクリーン版を使い、矩形の１辺と並行方向にスキージを移動させて印刷する場合、図１４（Ｂ）に示されるように、ガラスフリットパターン２０５の角部２０７では直線部２０９よりも線幅が広くなる。また、角部２０７においてはメッシュからのペースト透過状態が不連続に変化するため、ペーストの塗布量のばらつきが大きくなるといった問題があった。
【００１５】
例えば微小キャビティで構成されるＭＥＭＳセンサやアクチュエータでは、接合層の形状や厚さが場所によって変わっていると、設計やプロセスが困難になったり、シール性が変わることで特性にばらつきがでたり、信頼性が低下したりする等の不具合が生じる。
【００１６】
本発明は、接合層の形状や厚さのばらつきに起因するウエハレベルパッケージング構造体のデバイス特性や信頼性のばらつきを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明にかかるウエハレベルパッケージング構造体の製造方法は、接合層を介して接合された複数のウエハで構成されるウエハレベルパッケージング構造体の製造方法であって、ウエハ内の個別チップ領域の少なくとも一部分を取り囲む平面形状が枠状の上記接合層をスクリーン印刷によってウエハ上に形成する工程を含み、上記接合層を形成するためのスクリーン版は、上記接合層の平面形状の外周の角部が丸みを帯びた形状又は複数の鈍角で構成された形状になるようにパターンを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のウエハレベルパッケージング構造体の製造方法は、接合層の形状や厚さのばらつきに起因するウエハレベルパッケージング構造体のデバイス特性や信頼性のばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ウエハレベルパッケージング構造体の一実施例を説明するための概略的な断面図と、接合層の形成位置を示す平面図である。
【図２】ウエハレベルパッケージング構造体の製造方法の一実施例の製造工程を説明するための概略的な断面図である。
【図３】同実施例の、図２の続きの工程を説明するための概略的な断面図である
【図４】スクリーン印刷によって配線基板上に形成された接合層の平面形状を説明するための平面図である。
【図５】スクリーン印刷によって素子基板上に形成された接合層の平面形状を説明するための平面図である。
【図６】接合層の形成に用いられるスクリーン版の一例を説明するための平面図及びその一部分を拡大して示す平面図である。
【図７】接合層の形成に用いられる従来のスクリーン版を説明するための平面図及びその一部分を拡大して示す平面図である。
【図８】接合層の形成に用いられるスクリーン版の他の例を説明するための平面図及びその一部分を拡大して示す平面図である。
【図９】接合層の形成に用いられるスクリーン版のさらに他の例を説明するための平面図である。
【図１０】図９に示されたスクリーン版と図７に示された従来のスクリーン版についてスクリーン印刷の際の角部におけるペースト透過量を説明するための平面図である。
【図１１】接合層の形成に用いられるスクリーン版のさらに他の例を説明するための平面図である。
【図１２】接合層の形成に用いられるスクリーン版のさらに他の例を説明するための平面図である。
【図１３】スクリーン印刷技術を説明するための概略的な平面図及び断面図である。
【図１４】従来のガラスフリットパターンを説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明のウエハレベルパッケージング構造体の製造方法は、平面形状の外周の角部が丸みを帯びた形状又は複数の鈍角で構成された形状をもつ接合層をスクリーン印刷によって形成する。形成された接合層は、外周の角部が直角である場合に比べて角部でのパターン幅の変化が小さくなる。これにより、接合層の形状や厚さのばらつきが低減され、接合層の形状や厚さのばらつきに起因するウエハレベルパッケージング構造体のデバイス特性や信頼性のばらつきが低減される。
【００２１】
本発明のウエハレベルパッケージング構造体の製造方法において、例えば、上記スクリーン版の上記パターンは、上記接合層の平面形状の内周の角部も丸みを帯びた形状又は複数の鈍角で構成された形状になるように形成されているようにしてもよい。ただし、上記スクリーン版の上記パターンは、上記接合層の平面形状の内周の角部が直角になるように形成されているようにしてもよい。
【００２２】
また、上記接合層は、例えば、全周にわたって均一な幅で形成されるようにしてもよい。これにより、スクリーン印刷によって形成される接合層の形状や厚さのばらつきが低減される。ただし、本発明において、接合層は均一な幅で形成されていなくてもよい。
【００２３】
また、上記接合層はガラスフリットである例を挙げることができる。ガラスフリットの形状や厚さのばらつきが低減されることにより、ガラスフリットを介して２枚のウエハを加圧接合する際にガラスフリットの流動がガラスフリット全周で安定化し、均等に熱圧着される。例えば、ガラスフリットが全周にわたって均一な幅で形成される場合、加圧時のガラスフリットの流動が全周で均等になるので、特に有効である。なお、上記接合層は、ガラスフリットに限定されない。上記接合層は、スクリーン印刷によって形成可能であって、ウエハ間を接合可能な材料であればよい。
【００２４】
また、上記スクリーン版の上記パターンは平面形状が枠状の略矩形であり、上記パターンの外周の角部のうち上記スクリーン印刷の際にスキージ移動の上流側に配置される角部は下流側に配置される角部と比較して大きく形成されているようにしてもよい。このようなスクリーン版のパターンの平面形状は、スクリーン印刷の際にペーストの透過状態を上流側と下流側で均等に調整することができる。これにより、２枚のウエハを加圧接合する際の接合層（例えばガラスフリット）の流動が個別チップ領域内で均等になり、２枚のウエハが均等に熱圧着される。なお、上記スクリーン版の上記パターンは、平面形状が枠状の略矩形である場合、すべての角部の形状が同じであってもよいし、４つの角部のうちいずれか１つ又は複数の角部の形状が他の角部の形状とは異なっていてもよい。
【００２５】
本発明にかかるウエハレベルパッケージング構造体は、接合層を介して接合された複数のウエハで構成されるウエハレベルパッケージング構造体であって、上記接合層はスクリーン印刷によって形成されたものであり、上記接合層の平面形状は、ウエハ内の個別チップ領域の少なくとも一部分を取り囲む枠状であり、上記接合層の平面形状の外周の角部は、丸みを帯びた形状又は複数の鈍角で構成された形状になっていることを特徴とするものである。
【００２６】
本発明のウエハレベルパッケージング構造体において、接合層の平面形状の外周の角部は、丸みを帯びた形状又は複数の鈍角で構成された形状になっているので、外周の角部が直角である場合に比べて角部でのパターン幅の変化が小さくなる。これにより、スクリーン印刷によって形成された接合層の形状や厚さのばらつきが低減され、接合層の形状や厚さのばらつきに起因するウエハレベルパッケージング構造体のデバイス特性や信頼性のばらつきが低減される。
【００２７】
本発明のウエハレベルパッケージング構造体において、例えば、上記接合層の平面形状の内周の角部も、丸みを帯びた形状又は複数の鈍角で構成された形状になるように形成されているようにしてもよい。ただし、接合層の平面形状の内周の角部は直角であってもよい。
【００２８】
また、本発明のウエハレベルパッケージング構造体において、上記接合層は、例えば全周にわたって均一な幅で形成されているようにしてもよい。これにより、スクリーン印刷によって形成される接合層の形状や厚さのばらつきが低減される。ただし、本発明のウエハレベルパッケージング構造体において、接合層は均一な幅で形成されていなくてもよい。
【００２９】
また、本発明のウエハレベルパッケージング構造体において、上記接合層はガラスフリットである例を挙げることができる。本発明のウエハレベルパッケージング構造体において接合層がガラスフリットである場合の作用及び効果は、本発明のウエハレベルパッケージング構造体の製造方法において接合層がガラスフリットである場合の上記作用及び効果と同様である。なお、本発明のウエハレベルパッケージング構造体において、上記接合層は、ガラスフリットに限定されない。上記接合層は、スクリーン印刷によって形成可能であって、ウエハ間を接合可能な材料であればよい。
【００３０】
また、本発明のウエハレベルパッケージング構造体において、上記接合層の平面形状は、例えば、枠状の略矩形であり、２組の対向する二辺のうち少なくとも一方の組について二辺の直線部の長さが互いに異なっているようにしてもよい。このような接合層は、パターンの外周の角部のうちスクリーン印刷の際にスキージ移動の上流側に配置される角部が下流側に配置される角部と比較して大きく形成されている枠状の略矩形のパターンを有するスクリーン版を用いることにより形成され得る。この態様の作用及び効果は、本発明のウエハレベルパッケージング構造体の製造方法において上記のスクリーン版を用いる場合の上記作用及び効果と同様である。なお、本発明のウエハレベルパッケージング構造体において、上記接合層の平面形状は、その形状が枠状の略矩形である場合、対向する二辺ごとに直線部の長さが同じであってもよいし、４辺の直線部の長さが同じであってもよい。
【００３１】
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、ウエハレベルパッケージング構造体の一実施例を説明するための概略的な断面図と、接合層の形成位置を示す平面図である。図１において断面図は平面図のＡ−Ａ位置に対応している。図１の平面図においては、ウエハレベルパッケージング構造体の輪郭と接合層のみが図示されている。
【００３２】
ウエハレベルパッケージング構造体１は例えばＭＥＭＳセンサである。ウエハレベルパッケージング構造体１は、大きく分けて、素子基板３と配線基板５とカバー基板７を備えている。
【００３３】
素子基板３は、例えば、厚みが４００μｍのシリコン基板から形成されたものである。素子基板３は、ＭＥＭＳ作製技術によって形成された素子９を備えている。素子９は、例えば微細加工技術で形成されたセンサや、振動子などアクチュエータなどであり、この実施例では光センサである。
【００３４】
素子基板３は半導体製造技術で形成された素子駆動回路１１と電極パッド１３も備えている。素子駆動回路１１は素子９の動作を制御するものである。素子駆動回路１１は例えばトランジスタや抵抗素子、金属配線などを備えている。電極パッド１３は素子９を駆動するための外部との電気接点となる電極パッドである。電極パッド１３は例えばアルミニウム又はアルミニウム合金で形成されている。
【００３５】
配線基板５は、素子基板３の電極パッド１３の電位をウエハレベルパッケージング構造体１の外部に引き出すためのものである。配線基板５は、素子基板側電極パッド１５、貫通電極１７、外部側電極パッド１９を備えている。配線基板５は、例えば厚みが４００μｍのガラス基板で形成されている。なお、配線基板５の基板材料は、セラミックス等、他の絶縁性基板であってもよい。
【００３６】
素子基板側電極パッド１５は、配線基板５において、素子基板３に対向する面に形成されている。例えば、素子基板側電極パッド１５は、配線基板５側から順にＣｒ薄膜、Ｐｔ薄膜、Ａｕ薄膜が積層された構造を備えている。Ｃｒ薄膜は配線基板５表面（例えばガラス）との密着性を向上させる。Ｐｔ薄膜はＣｒ薄膜の拡散を防止する。Ａｕ薄膜は導通をとるためのものである。
【００３７】
貫通電極１７は、配線基板５において、素子基板３に対向する面からその反対側の面に貫通して設けられた貫通孔の内部に形成されている。貫通電極１７は例えばタングステンで形成されている。貫通電極１７は素子基板側電極パッド１５と電気的に接続されている。
【００３８】
外部側電極パッド１９は、配線基板５において、素子基板３に対向する面とは反対側の面に形成されている。外部側電極パッド１９の構成は例えば素子基板側電極パッド１５の構成と同じである。外部側電極パッド１９は貫通電極１７を介して素子基板側電極パッド１５と電気的に接続されている。
【００３９】
なお、素子基板側電極パッド１５及び外部側電極パッド１９は貫通電極１７の構成は上記の構成に限定されない。例えば、電極パッドの拡散防止層としてはＰｔ薄膜以外にＮｉ薄膜等を使用することができる。また、配線基板５の表面との密着層としてはＴｉ薄膜等を使用することができる。また、貫通電極１７の材料はＡｕに限定されず、他の導電性材料であってもよい。
【００４０】
カバー基板７は素子９を気密封止するためのものである。カバー基板７は、例えば厚みが６００μｍのシリコン基板で形成されている。
【００４１】
カバー基板７は、例えば、素子基板３に対向する面とは反対側の面に光学素子２１を備えている。光学素子２１は例えば薄膜プロセスによって形成された回折格子である。なお、光学素子２１は回折格子に限定されず、レンズやフィルター等、他の光学素子であってもよい。また、光学素子２１は、カバー基板７の、素子基板３に対向する面、その反対側の面、両方の面のいずれに形成されていてもよい。また、カバー基板７は光学機能を備えていなくてもよい。
【００４２】
素子基板３と配線基板５との間に接続端子２３と接合層２５が配置されている。
接続端子２３は、素子基板３に形成された電極パッド１３と、配線基板５に形成された素子基板側電極パッド１５とを電気的に接続している。接続端子２３は、例えばＡｕやＡｇなど、柔軟性のある導電材料で形成されている。
【００４３】
接合層２５は、素子基板３と配線基板５を接合するためのものである。接合層２５は例えばガラスフリットである。素子基板３と配線基板５は接合層２５の厚みによって互いに間隔をもって配置されている。これにより、素子基板３の素子９が配線基板５の干渉を受けることを避けることができる。接合層２５は、素子９と重ならないように、例えば素子９とは少なくとも５０μｍの間隔をもつように、素子基板３及び配線基板５の周縁に沿って枠状に配置されている。
【００４４】
素子基板３とカバー基板７との間に接合層２７が配置されている。接合層２７は、素子基板３とカバー基板７を接合するためのものである。接合層２７は例えばガラスフリットである。素子基板３とカバー基板７は間隔をもって配置されている。接合層２７は素子基板３及びカバー基板７の周縁に沿って枠状に配置されている。
【００４５】
例えば減圧条件下で、接合層２５，２７によって素子基板３に配線基板５、カバー基板７が接合される。これにより、素子基板３に形成されている素子９は気密封止されている。
【００４６】
接合層２５，２７はスクリーン印刷によってそれぞれ形成されたものである。接合層２５，２７の平面形状は枠状の略矩形である。接合層２５，２７の平面形状の外周の角部及び内周の角部は、接合層２５，２７の幅寸法が前週にわたって均一になるように、それぞれ丸みを帯びている。接合層２５，２７の幅寸法は例えば１５０μｍである。
【００４７】
接合層２５の厚みは例えば２０μｍである。配線基板５の素子基板３に対向する面における突起部分の最大高さは例えば１０μｍであり、接合層２５の厚みはそれよりも厚く設定されている。接合層２７の厚みは、例えば接合層２５の厚みと同じであり、２０μｍである。
【００４８】
接合層２５，２７は、例えば同一のスクリーン版（スクリーン版）を用いて形成されたものである。接合層２５，２７について、平面形状と厚みを同じ設定にすることで、共通のスクリーン版と印刷条件で接合層２５，２７をそれぞれ形成することができるので、製造コストを抑えることができる。
【００４９】
図２及び図３は、ウエハレベルパッケージング構造体の製造方法の一実施例の製造工程を説明するための概略的な断面図である。図２及び図３の中のかっこ数字は以下に説明する工程（１）−（８）のかっこ数字に対応している。図４は、スクリーン印刷によって配線基板上に形成された接合層の平面形状を説明するための平面図である。図５は、スクリーン印刷によって素子基板上に形成された接合層の平面形状を説明するための平面図である。図１から図５を参照して、製造方法の一実施例を説明する。
【００５０】
（１）素子基板ウエハ３ａの上に、微細加工プロセス及び半導体薄膜プロセスによって個別チップ領域１ａごとに素子９と素子駆動回路１１と電極パッド１３を形成する。電極パッド１３は、例えば、スパッタ成膜技術によって、素子基板ウエハ３ａ順にＡｕ／Ｐｔ／Ｃｒの３層からなる積層構造で形成される。素子基板ウエハ３ａには複数の個別チップ領域１ａが例えばマトリクス状に配置されている。隣り合う個別チップ領域１ａの間に、スクライブラインと呼ばれる切断予定領域２９が設けられている。
【００５１】
素子基板ウエハ３ａは例えば厚みが４００μｍのシリコンウエハである。ただし、素子基板ウエハ３ａはシリコンウエハに限定されず、例えば内部に酸化膜層が介在しているＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウエハなど、他のウエハを用いてもよい。
【００５２】
（２）スクリーン印刷によって、素子基板ウエハ３ａの電極パッド１３の位置に合わせてドット状に接続端子２３を印刷する。接続端子２３は例えばＡｇペーストである。印刷したＡｇペーストは溶剤とバインダーを除去するため、大気中で２００℃まで温度を上げて十分に加熱及び焼成処理を施す。ここではＡｇペーストを使用したが、柔軟性がある導体としてポーラスＡｕなどを使用してもよい。
【００５３】
加熱及び焼成処理後の接続端子２３の厚みは例えば２０μｍである。接続端子２３の厚みは、後述する工程（５）において接合層２５によって素子基板ウエハ３ａと配線基板ウエハ５ａ（図２（５）を参照。）が接合されるときにできる電極パッド１３、素子基板側電極パッド１５間の間隔よりも厚くなるように設定する。また、接続端子２３のドット径は、電極パッド１３の平面サイズよりも小さく設定され、例えば１５０μｍである。
【００５４】
（３）例えばタングステンからなる貫通電極１７が内部に形成された配線基板ウエハ５ａの両面の貫通電極１７が露出している位置に、素子基板側電極パッド１５と外部側電極パッド１９を形成する。配線基板ウエハ５ａの基材は例えばガラスである。素子基板側電極パッド１５と外部側電極パッド１９は、例えば、素子基板３の電極パッド１３と同じく、配線基板ウエハ５ａの表面側から順にスパッタ成膜によるＡｕ／Ｐｔ／Ｃｒの３層で構成される。
【００５５】
（４）素子基板側電極パッド１５が形成されている配線基板ウエハ５ａの面に、スクリーン印刷によって接合層２５を個別チップ領域１ａごとに形成する。接合層２５は例えばガラスフリットである。スクリーン印刷によってガラスフリットペーストを印刷し、乾燥、焼成して溶剤とバインダーを除去し、例えば４００℃以上の加熱処理を施してガラス化する。
【００５６】
図４に示されるように、接合層２５のパターンは、個別チップ領域１ａの周縁部に沿って形成される。接合層２５の平面形状は枠状の略矩形である。平面視したときの、個別チップ領域１ａにおける素子９、素子駆動回路１１、電極パッド１３及び素子基板側電極パッド１５の配置位置を取り囲むように接合層２５がレイアウトされることで素子９の気密封止を可能としている。なお、図４において、素子基板側電極パッド１５等の図示は省略されている。
【００５７】
接合層２５の平面形状の外周の角部及び内周の角部は丸みを帯びている。接合層２５は全周にわたって均一な幅で形成されている。
接合層２５はパターン全周にわたってその幅が同じで、その幅の方向が９０度方向にゆるやかに変化している。つまり、スクリーン印刷時のペーストの透過状態が連続的になり、ペーストの厚みや幅寸法などの塗布状態が安定する。したがって、複数の接合層２５間や個々の接合層２５において、厚みや幅寸法等の形状のばらつきが低減されている。
【００５８】
（５）電極パッド１３上に電気的接続のための接続端子２３が形成された素子基板ウエハ３ａと、気密封止接合のための接合層２５が形成された配線基板ウエハ５ａとを位置合わせをした上で、高温下で加重をかけて熱圧着する。素子基板ウエハ３ａと配線基板ウエハ５ａは接合層２５を介して接合される。電極パッド１３と素子基板側電極パッド１５は接続端子２３を介して電気的に接続される。接合前の接合層２５の厚み及び幅寸法などの形状が安定しているので、熱圧着時の接合層２５の流動が複数の個別チップ領域１ａ間で均等になり、また各接合層２５の全周で均等になり、接合後の接合層２５の状態が均一になる。これにより、素子基板ウエハ３ａと配線基板ウエハ５ａの間のシール性が安定する。
【００５９】
（６）配線基板ウエハ５ａに接合された面とは反対側の素子基板ウエハ３ａの面に２層目の接合層２７をスクリーン印刷によって印刷する。その後、乾燥、焼成して溶剤とバインダーを除去し、４００℃以上の熱処理を施して接合層２７をガラス化する。
【００６０】
例えば、接合層２５の形成時と同一のスクリーン版を用い、同一の印刷条件で接合層２７を形成する。これにより、図５に示されるように、平面形状の外周の角部及び内周の角部が丸みを帯びている形状を有する接合層２７が形成される。複数の接合層２７間や個々の接合層２７において、厚みや幅寸法等の形状のばらつきが低減されている。なお、図５において、素子９等の図示は省略されている。
【００６１】
（７）例えば薄膜プロセスを用いて光学素子２１が形成されたカバー基板ウエハ７ａを用意する。光学素子２１はすべての個別チップ領域１ａに形成されている。
【００６２】
（８）気密封止接合のための接合層２７が形成された素子基板ウエハ３ａと、光学素子２１が形成されたカバー基板ウエハ７ａとを位置合わせをした上で、高温下で加重をかけて熱圧着する。このときの接合温度の設定は接合層２５の熱圧着の温度よりも高く設定する。
【００６３】
素子基板ウエハ３ａとカバー基板ウエハ７ａは接合層２７を介して接合される。接合前の接合層２７の厚み及び幅寸法などの形状が安定しているので、熱圧着時の接合層２７の流動が複数の個別チップ領域１ａ間で均等になり、また各接合層２７の全周で均等になり、接合後の接合層２７の状態が均一になる。これにより、素子基板ウエハ３ａとカバー基板ウエハ７ａの間のシール性が安定する。
【００６４】
その後、切断予定領域２９が切断されて個別チップ領域１ａが切り出されることにより、ウエハレベルパッケージング構造体１が個片化される（図１を参照。）。
【００６５】
図６は、接合層の形成に用いられるスクリーン版の一例を説明するための平面図及びその一部分を拡大して示す平面図である。図７は、接合層の形成に用いられる従来のスクリーン版を説明するための平面図及びその一部分を拡大して示す平面図である。
【００６６】
図７に示されるように、スクリーン版３０１の矩形パターン３０３の角部３０５は外周及び内周が直角となっている。そのため、矩形パターン３０３の直線部３０７の幅寸法３０７ａと角部３０５の幅寸法３０５ａとではその長さが異なる。したがって、角部３０５では、スクリーン印刷時により多くのペーストがメッシュを通して塗布対象上に透過されることになる。また、この不連続な幅寸法の変化により、ペーストの透過状態が急激に変化するため、角部３０５でのペーストの厚さや幅などの塗布状態が不安定になる。
【００６７】
図６に示されるように、スクリーン版３１の略矩形パターン３３の角部３５は外周及び内周が丸みを帯びた形状となっている。略矩形パターン３３の直線部３７の幅寸法３７ａと角部３５の幅寸法３５ａは同じ長さになっている。つまり、略矩形パターン３３は全周で均一な幅で形成されている。略矩形パターン３３はパターン全周にわたってその幅が同じで、その幅の方向が９０度方向にゆるやかに変化している。したがって、スクリーン印刷時におけるペーストの透過状態が連続的であり、塗布対象上に塗布されたペーストの厚さや幅寸法などの塗布状態が安定する。
【００６８】
図６のスクリーン版３１を用いて接合層２５，２７（図１を参照。）を形成することにより、同時に印刷される複数の接合層間や個々の接合層において、図７のスクリーン版３０１を用いる場合に比べて厚みや幅寸法等の形状のばらつきが低減される。
【００６９】
図８は、接合層の形成に用いられるスクリーン版の他の例を説明するための平面図及びその一部分を拡大して示す平面図である。
【００７０】
スクリーン版４１の略矩形パターン４３の角部４５は外周及び内周が複数の鈍角で構成されている。略矩形パターン４３の直線部４７の幅寸法４７ａと角部４５の４５度の直線部分の幅寸法４５ａは同じ長さになっている。また、角部４５の境界の幅寸法４５ｂは、直線部４７の幅寸法４７ａよりも大きいが、図７の角部３０５の幅寸法３０５ａよりも小さい。このように、略矩形パターン４３では、パターン幅が９０度方向にゆるやかに変化しているので、スクリーン印刷時におけるペーストの透過状態が連続的であり、塗布対象上に塗布されたペーストの厚さや幅寸法などの塗布状態が安定する。
【００７１】
図９は、接合層の形成に用いられるスクリーン版のさらに他の例を説明するための平面図である。
【００７２】
スクリーン版５１の略矩形パターン５３の角部５５，５７は、図６に示された角部４５と同様に、外周及び内周が複数の鈍角で構成されている。略矩形パターン５３は、スクリーン印刷の際の上流側の角部５５と下流側の角部５７（図中の矢印が印刷時のスキージの移動方向）で大きさが異なっている。この例では、角部５５は角部５７よりも大きく形成されている。角部５５の４５度の直線部分の長さは角部５７の４５度の直線部分の長さよりも大きくなっている。略矩形パターンではスクリーン印刷の際に上流側に配置される角部と下流側に配置される角部とではペーストの透過状態が変わってくる。そこで、それに合わせて、角部５５，５７のように非対称パターンをつくっておくことで、この部分でのペーストの厚さや幅などの塗布状態をさらに安定にできる。
【００７３】
図１０は、図９に示されたスクリーン版と図７に示された従来のスクリーン版についてスクリーン印刷の際の角部におけるペースト透過量を説明するための平面図である。
【００７４】
図１０（Ａ）に示されるように、スクリーン版３０１の矩形パターン３０３の角部３０５は外周及び内周が直角となっている。そのため、スキージ１０９の移動の上流側に配置された角部３０５では、特に上流側にパターンがない領域３０９において、下流側の角部３０５の領域３１１に比べてペースト透過量が多くなる。
【００７５】
図１０（Ｂ）に示されるように、スクリーン版５１の略矩形パターン５３の角部５５，５７は外周及び内周が複数の鈍角で構成されている。スキージ１０９の移動の上流側に配置された角部５５では、上流側にパターンがない領域５９において、略矩形パターン５３の外周がスキージ１０９に対して傾斜しているので、順次ペーストが連続的に透過される。これにより、スクリーン版５１の角部５５の領域５９で透過されるペースト量は、スクリーン版３０１の角部３０５の領域３０９で透過されるペースト量と比較して少なくなる。したがって、スクリーン版５１は、塗布対象上に塗布されたペーストの厚さや幅寸法などの塗布状態を安定させることができる。
【００７６】
この効果は、図６に示されたスクリーン版３１や図８に示されたスクリーン版４１においても同様に得られる。スクリーン版５１は、上流側の角部５５が下流側の角部５７と比較して大きく形成されており、スキージ１０９が角部５５の上を移動する際に略矩形パターン５３の外周がスキージ１０９に対して傾斜している部分が大きくなるので、より顕著に効果が得られる。
【００７７】
図１１は、接合層の形成に用いられるスクリーン版のさらに他の例を説明するための平面図である。
スクリーン版６１の略矩形パターン６３の角部６５は外周が丸みを帯び、内周が直角となっている。略矩形パターン６３の直線部６７の幅寸法と角部６５の幅寸法は同じ長さになっている。
【００７８】
図１２は、接合層の形成に用いられるスクリーン版のさらに他の例を説明するための平面図である。
スクリーン版７１の略矩形パターン７３の角部７５は外周が複数の鈍角で構成され、内周が直角となっている。角部７５は、幅寸法が直線部７７の幅寸法と同じである部分と、幅寸法が直線部７７の幅寸法よりも大きくかつ図７の角部３０５の幅寸法３０５ａよりも小さい部分とを備えている。
【００７９】
このように、本発明において接合層の形成に用いられるスクリーン版のパターンは、少なくとも接合層の平面形状の外周の角部が丸みを帯びた形状又は複数の鈍角で構成されていればよい。また、当該パターンの角部は、角部の幅寸法と直線部分の幅寸法との差が、枠状の矩形のパターンにおける角部の最大幅寸法（図７の角部３０５の幅寸法３０５ａ）と直線部の幅寸法との差よりも小さくなる形状であればよい。なお、当該パターンの角部において、直線部分の幅寸法よりも小さい幅寸法の部分が存在していてもよい。
【００８０】
このようなパターンを有するスクリーン版を用いることにより、パターンの角部が直角である従来のスクリーン版を用いる場合に比べて、接合層の厚みや幅寸法等の形状のばらつきを低減することができる。
【００８１】
また、スクリーン版の略矩形パターンの角部は外周及び内周が複数の鈍角で構成されている場合、内周及び外周において鈍角の個数は特に限定されない。例えば、内周の鈍角の個数と外周の鈍角の個数は互いに異なっていてもよい。
【００８２】
また、スクリーン版のパターンの角部は、丸みを帯びた形状と直線部分が組み合わされていてもよい。
【００８３】
以上、本発明の実施例を説明したが、上記実施例での数値、材料、配置、個数等は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００８４】
例えば、上記実施例では２層の接合層を用いて３枚のウエハを接合しているが、本発明はこれに限定されない。本発明は、２枚のウエハが接合層を介して接合された構造を含むウエハレベルパッケージング構造体及びその製造方法であれば、適用可能である。
【００８５】
また、上記実施例では接合層２５，２７は個別チップ領域１ａの周縁部に沿って形成されているが、本発明はこれに限定されない。本発明において、接合層は、その一部分又は全部が個別チップ領域の周縁部とは間隔をもつ位置に配置されてもよい。
【００８６】
また、本発明のウエハレベルパッケージング構造体の製造方法において、接合層の外周の一部分又は全部が個別チップ領域からはみ出して切断予定領域に配置されるように接合層を形成していてもよい。この場合、切断予定領域を切断して個別チップ領域を切り出す際に、接合層の角部の丸みを帯びている形状又は複数の鈍角で構成されている形状の一部分又は全部は除去される。
【００８７】
また、上記実施例では接合層２５，２７を同一のスクリーン版を用いて同一の印刷条件で形成しているが、本発明のウエハレベルパッケージング構造体の製造方法はこれに限定されない。複数層の接合層を含むエハレベルパッケージング構造体の製造方法において、本発明は、それらの接合層を同一のスクリーン版を用いて形成してもよいし、互いに異なるスクリーン版を用いて形成してもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１  ウエハレベルパッケージング構造体
１ａ  個別チップ領域
３ａ  素子基板ウエハ
５ａ  配線基板ウエハ
７ａ  カバー基板ウエハ
２５，２７  接合層
３５，４５，５５，６５，７５  角部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８９】
【特許文献１】特許第３５６７７９３号公報
【図１】
2016031949.tif 000003
【図２】
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【図３】
2016031949.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2016031949.tif 000008
【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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