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JP6979670B2 - Wafer level package manufacturing method - Google Patents
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Description

本発明は、複数のウェハ基材の積層構造によって、各種のデバイス素子を気密封止するウェハレベルパッケージの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a wafer level package in which various device elements are hermetically sealed by a laminated structure of a plurality of wafer base materials.

各種のデバイス素子を気密封止するための電子部品パッケージとして、並行平板に研磨した水晶、ガラス、シリコンなどのウェハ基材を積層して、内部に各種のデバイス素子を複数内蔵した積層板を作製し、その積層板をダイシング等によって分割して形成するウェハレベルパッケージ(WLP)が知られている。 As an electronic component package for airtightly sealing various device elements, a laminated plate with a plurality of various device elements built in is manufactured by laminating a wafer base material such as polished crystal, glass, and silicon on a parallel flat plate. However, a wafer level package (WLP) is known in which the laminated plate is divided and formed by dicing or the like.

特許文献1乃至3にはWLPによって形成された水晶デバイスが開示されている。この種の水晶デバイスは、各種振動モードの水晶振動片とこの水晶振動片を囲うようにして一端が支持される支持部材とからなる機能基板と、前記水晶振動片を封止する一対の封止基板とを水晶ウェハからエッチング等によって打ち抜き形成し、機能基板を一対の封止基板で挟み込んで気密封止することによって形成されている。 Patent Documents 1 to 3 disclose a crystal device formed by WLP. This type of crystal device is a functional substrate composed of a crystal vibrating piece of various vibration modes and a support member whose one end is supported so as to surround the crystal vibrating piece, and a pair of sealings for sealing the crystal vibrating piece. It is formed by punching a substrate from a crystal wafer by etching or the like, sandwiching the functional substrate between a pair of sealing substrates, and airtightly sealing the substrate.

また、デバイス素子に形成される電極は、導電性が高く化学的に安定な金(Au)等のメインメタルが多く使用されるが、このようなメインメタルは水晶やシリコン等のウェハ基材との密着強度が良好ではない。このため、酸化力が高く接合性の良好なクロム(Cr)等のコンタクトメタルを先にウェハ基材上に形成し、このコンタクトメタル上にAu等のメインメタルを形成することによって2層の電極層を形成している(特許文献4)。 Further, as the electrodes formed on the device element, a main metal such as gold (Au), which has high conductivity and is chemically stable, is often used, and such a main metal is used as a wafer base material such as crystal or silicon. Adhesion strength is not good. Therefore, a contact metal such as chromium (Cr) having high oxidizing power and good bondability is first formed on the wafer base material, and a main metal such as Au is formed on the contact metal to form a two-layer electrode. It forms a layer (Patent Document 4).

特開2004−328442号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-328442 特許第4707021号公報Japanese Patent No. 4770221 特開2016−167661号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-167661 特開2003−101372号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-101372

一般に水晶、ガラス、シリコン等を使ったウェハ基材を、複数積層接合してWLPを実現する場合、接合層となるAu膜とウェハ基材の間に密着性の良好なCr等のコンタクトメタルが使用される。一方で固相拡散接合をより安定させるには、接合時に適度の加熱と加圧が必要とされている。また、真空度の高い気密空間を実現するためには、接合の前処理として、高温で不要な水分や揮発ガス分の脱気が必要となる。
Generally, when a plurality of wafer base materials using crystal, glass, silicon, etc. are laminated and bonded to realize WLP, a contact metal such as Cr having good adhesion is formed between the Au film to be the bonding layer and the wafer base material. used. On the other hand, in order to make the solid phase diffusion bonding more stable, appropriate heating and pressurization are required at the time of bonding. Further, in order to realize an airtight space having a high degree of vacuum, it is necessary to degas unnecessary water and volatile gas at a high temperature as a pretreatment for joining.

しかしながら、このような高温の加熱工程を要するとなると、コンタクトメタルがメインメタル(Au)に拡散して合金化が生じる。この合金化によって、ウェハ基材の接合面にコンタクトメタルが析出し、これにより酸化膜が形成され、接合性が大幅に悪化するといった問題が生じていた。このように、デバイス素子が封入される中空の気密空間を高真空で実現するためには、多くの問題点があった。 However, when such a high temperature heating step is required, the contact metal diffuses into the main metal (Au) and alloying occurs. Due to this alloying, contact metal is deposited on the bonding surface of the wafer base material, which causes an oxide film to be formed, which causes a problem that the bonding property is significantly deteriorated. As described above, there are many problems in realizing a hollow airtight space in which the device element is enclosed in a high vacuum.

特に前記デバイス素子の中でも、水晶振動子や水晶発振器などに代表される水晶デバイスにあっては、振動モードによって、この高真空により等価直列抵抗(R1)の低減を図れることや、前記水晶デバイスは、加熱やエージングによりコンタクトメタルがメインメタルに拡散して合金化することにより、電極の弾性係数が変化して、発振周波数が変動してしまうことも知られている。 In particular, among the device elements, in the case of a crystal device typified by a crystal oscillator or a crystal oscillator, the equivalent series resistance (R1) can be reduced by this high vacuum depending on the vibration mode, and the crystal device can be used. It is also known that the contact metal diffuses to the main metal and is alloyed by heating or aging, so that the elastic coefficient of the electrode changes and the oscillation frequency fluctuates.

一方前記拡散の影響を抑えるには、コンタクトメタルの膜厚を薄くして改善することが実験により確認されているが、これによって水晶からなるウェハ基材(水晶ブランク)との密着性の低下と共に、R1値が大きくなる原因にもなっていた。 On the other hand, in order to suppress the influence of the diffusion, it has been confirmed by experiments that the film thickness of the contact metal is reduced to improve the film thickness. , It was also the cause of the large R1 value.

特に振動腕に溝を有する音叉型振動子にあっては、小型化に伴い溝の壁部分の厚みが減少し、これによって電極間距離が狭まる傾向にあった。このため、電極の総厚と水晶振動腕の溝壁厚が近づくことになり、拡散により合金化した電極の弾性係数の変動によって発振周波数に与える影響が大きくなっていた。また、厚みすべり振動子にあっては、高周波になるほど水晶ブランクの厚みが薄くなるため、拡散で合金化した電極の弾性係数の変動によって発振周波数の変動へ与える影響がこちらも大きくなる傾向があった。 In particular, in the tuning fork type vibrator having a groove in the vibrating arm, the thickness of the wall portion of the groove decreases with the miniaturization, which tends to narrow the distance between the electrodes. For this reason, the total thickness of the electrode and the thickness of the groove wall of the crystal vibrating arm become close to each other, and the fluctuation of the elastic modulus of the electrode alloyed by diffusion has a large influence on the oscillation frequency. In addition, in the case of a thickness-sliding oscillator, the thickness of the crystal blank becomes thinner as the frequency increases, so the effect of fluctuations in the elastic modulus of the electrodes alloyed by diffusion on fluctuations in the oscillation frequency tends to increase. rice field.

上述したように、水晶ブランク上に形成される電極の材質や構造によって、発振周波数特性が微妙に変化するため、単に従来の電極構造を採用しただけでは性能要求を満たさない場合がある。また、水晶デバイスのパッケージングの際には、振動モードによっては高真空が要求されるが、エージング耐性を高めないと、製造プロセスでアニール脱ガス工程を十分行うことができないため、必要な真空度に達しないことから、設計通りの振動特性が得られず、製品の歩留まりの低下を引き起こしていた。 As described above, since the oscillation frequency characteristics change slightly depending on the material and structure of the electrode formed on the crystal blank, the performance requirement may not be satisfied simply by adopting the conventional electrode structure. In addition, when packaging a quartz device, a high vacuum is required depending on the vibration mode, but if the aging resistance is not improved, the annealing degassing step cannot be sufficiently performed in the manufacturing process, so the required vacuum degree is required. Since it did not reach the above level, the vibration characteristics as designed could not be obtained, causing a decrease in the yield of the product.

そこで、本発明の目的は、ウェハ基材同士の接合部分の構造をコンタクトメタルと拡散抑制層とメインメタルの少なくとも3層構造にすることで、コンタクトメタルのメインメタルへの拡散現象を抑制して、接合前に加熱処理等を加えても、安定した固相拡散接合を実現することが可能なウェハレベルパッケージの製造方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to suppress the diffusion phenomenon of the contact metal into the main metal by forming the structure of the bonding portion between the wafer base materials into at least three layers of the contact metal, the diffusion suppression layer and the main metal. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a wafer level package capable of realizing stable solid phase diffusion bonding even if heat treatment or the like is added before bonding.

上記課題を解決するために、本発明のウェハレベルパッケージの製造方法は、複数のウェハ基材を有し、各ウェハ基材に設けられる接合面同士の接合により内部にデバイス素子を有する気密空間が形成されるウェハレベルパッケージの製造方法において、前記各ウェハ基材の接合面には、コンタクトメタルと、コンタクトメタルの上に形成される拡散抑制層と、拡散抑制層の上に形成されるメインメタルとの少なくとも3層構造からなる接合層が形成され、前記拡散抑制層がルテニウム、前記コンタクトメタルがクロム、前記メインメタルが金からなり、前記各ウェハ基板の接合面同士をメインメタルの融点より低い温度で加圧することによって、各接合層のメインメタル同士を拡散接合する。
In order to solve the above problems, the method for manufacturing a wafer level package of the present invention has a plurality of wafer base materials, and an airtight space having a device element inside is formed by joining the bonding surfaces provided on each wafer base material. In the method for manufacturing a wafer level package to be formed, a contact metal, a diffusion suppression layer formed on the contact metal, and a main metal formed on the diffusion suppression layer are formed on the bonding surface of each wafer base material. bonded layer composed of at least three layers is formed between, the diffusion suppressing layer is ruthenium, the contact metal is chromium, the main metal is gold or Rannahli, than the melting point of the bonding faces the main metal of each wafer substrate By pressurizing at a low temperature, the main metals of each bonding layer are diffusion bonded.

本発明のウェハレベルパッケージの製造方法によれば、接合層がコンタクトメタルと、コンタクトメタルの上に形成される拡散抑制層と、拡散抑制層の上に形成されるメインメタルとの少なくとも3層構造によって形成されていることで、コンタクトメタルのメインメタルへの拡散が抑制され、合金化による金(Au)等のメインメタルの表面にクロム(Cr)等のコンタクトメタルが析出することを抑制でき、複数のウェハ基材の接合面同士を固相拡散接合によって強固に接合することができる。一方、上前記効果により、接合前の加熱による接合層の合金化が抑制されるので、高温での加熱による不要な水分や揮発ガスの脱気を十分に行うことができるので、デバイス素子を封止する高真空の気密空間を形成することができる。
According to the method for manufacturing a wafer level package of the present invention, the bonding layer has at least a three-layer structure consisting of a contact metal, a diffusion suppressing layer formed on the contact metal, and a main metal formed on the diffusion suppressing layer. By forming the contact metal, diffusion of the contact metal into the main metal can be suppressed, and the precipitation of contact metal such as chromium (Cr) on the surface of the main metal such as gold (Au) due to alloying can be suppressed. The bonding surfaces of a plurality of wafer substrates can be firmly bonded by solid phase diffusion bonding. On the other hand, due to the above-mentioned effect, the alloying of the bonding layer due to heating before bonding is suppressed, so that unnecessary moisture and volatile gas can be sufficiently degassed by heating at a high temperature, and the device element is sealed. It is possible to form an airtight space with a high vacuum to stop.

本発明のウェハレベルパッケージの断面図及び接合部分の拡大断面図である。It is sectional drawing of the wafer level package of this invention, and is the enlarged sectional view of the junction portion. ウェハレベルパッケージによって形成された水晶デバイスのリッド基板側から見た分解斜視図である。It is an exploded perspective view seen from the lid substrate side of the crystal device formed by a wafer level package. 上記ウェハレベルパッケージのベース基板側から見た分解斜視図である。It is an exploded perspective view seen from the base substrate side of the said wafer level package. 図1及び図2に示すA−A断面図及び電極層の拡大断面図である。1A is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIGS. 1 and 2, and is an enlarged cross-sectional view of the electrode layer. 各種金属の拡散係数を示すグラフである。It is a graph which shows the diffusion coefficient of various metals. 拡散抑制層に使用される金属の各種評価結果を示す表である。It is a table which shows various evaluation results of the metal used for the diffusion suppression layer. Cr膜厚と周波数変化量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the Cr film thickness and the frequency change amount. Cr膜厚と等価直列抵抗(R1)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between Cr film thickness and equivalent series resistance (R1). 各種金属と等価直列抵抗(R1)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between various metals and equivalent series resistance (R1). 各種金属の加熱時間と周波数変化量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the heating time of various metals and the amount of frequency change. 拡散抑制層にPtを使用した場合の音叉型振動子の温度特性を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature characteristic of the tuning fork type oscillator when Pt is used for the diffusion suppression layer. 拡散抑制層にRuを使用した場合の音叉型振動子の温度特性を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature characteristic of the tuning fork type oscillator when Ru is used for the diffusion suppression layer. 拡散抑制層に使用するRuの厚みを150Åと250Åとで比較した温度特性を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature characteristic which compared the thickness of Ru used for the diffusion suppression layer with 150Å and 250Å. パッケージ内における真空度と等価直列抵抗との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the degree of vacuum in a package, and the equivalent series resistance.

以下、本発明のウェハレベルパッケージの一実施形態について説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例に限定されるものではなく、各種材料についても水晶に限定されるものではない。ウェハレベルパッケージ(以下、WLPという)は、並行平板に研磨したウェハ状の水晶、ガラス、シリコンなどを積層して、内部に一又は二以上のデバイス素子が収容される中空の気密空間を形成し、積層された複数のウェハ基材をダイシング等で分割することによって形成される。 Hereinafter, an embodiment of the wafer level package of the present invention will be described. The present invention is not limited to the examples shown below, and the various materials are not limited to quartz. A wafer level package (hereinafter referred to as WLP) is made by laminating polished wafer-shaped crystals, glass, silicon, etc. on a parallel plate to form a hollow airtight space in which one or more device elements are housed. , It is formed by dividing a plurality of laminated wafer base materials by dicing or the like.

図1は各種のデバイス素子が一体形成される機能基板32を一対の封止基板(ベース基板33及びリッド基板34)で挟んで積層し、固相拡散接合することによって、デバイス素子が封入される気密空間44が形成されるWLP31の断面構造を示したものである。図2乃至図4は一例として、前記デバイス素子が水晶振動片11によって構成されるWLP31の内部構造を示したものである。
In FIG. 1, a functional substrate 32 on which various device elements are integrally formed is sandwiched between a pair of sealing substrates (base substrate 33 and lid substrate 34), laminated, and solid-phase diffusion bonded to encapsulate the device element. It shows the cross-sectional structure of the WLP 31 in which the airtight space 44 is formed. 2 to 4 show, as an example, the internal structure of the WLP 31 in which the device element is composed of the crystal vibration piece 11.

図1に示したように、本発明のWLP31は、機能基板32、ベース基板33及びリッド基板34のそれぞれの接合面に接合層40が形成されている。この接合層40は、コンタクトメタルE1と、このコンタクトメタルE1の上に形成される拡散抑制層E2と、この拡散抑制層E2の上に形成されるメインメタルE3とからなる少なくとも3層の積層構造となっている。前記コンタクトメタルE1は、水晶、シリコン、ガラス等のウェハ基材に対して密着性の高い金属材料が使用される。この材料としては、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)又はこれらの金属を好ましくは50%以上含む合金によって形成される。また、メインメタルE3は、導電性の高い金属材料が使用される。この材料としては、金(Au)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、アルミニウム(Al)によって形成される。
As shown in FIG. 1, in the WLP 31 of the present invention, a bonding layer 40 is formed on each bonding surface of the functional substrate 32, the base substrate 33, and the lid substrate 34. The bonding layer 40 has a laminated structure of at least three layers including a contact metal E1, a diffusion suppressing layer E2 formed on the contact metal E1, and a main metal E3 formed on the diffusion suppressing layer E2. It has become. As the contact metal E1, a metal material having high adhesion to a wafer base material such as quartz, silicon, and glass is used. The material is formed of chromium (Cr), nickel (Ni), titanium (Ti) or an alloy containing preferably 50% or more of these metals. Further, as the main metal E3, a metal material having high conductivity is used. As the material, gold (Au), silver (Ag), palladium (Pd), thus formed on the aluminum (Al).

前記拡散抑制層E2は、コンタクトメタルE1からメインメタルE3への拡散を抑制する効果を有する金属材料が使用される。このような金属材料としては、メインメタルE3より低い拡散係数を有する貴金属類又はコンタクトメタルE1より低い拡散係数を有する卑金属類の中から選択することができる。貴金属類としては、ルテニウム(Ru)、白金(pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、オスミウム(Os)などがあり、卑金属類としては、モリブデン(Mo)、タングステン(W)などがある。 As the diffusion suppressing layer E2, a metal material having an effect of suppressing diffusion from the contact metal E1 to the main metal E3 is used. As such a metal material, a noble metal having a diffusion coefficient lower than that of the main metal E3 or a base metal having a diffusion coefficient lower than that of the contact metal E1 can be selected. Precious metals include ruthenium (Ru), platinum (pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), iridium (Ir), osmium (Os) and the like, and base metals include molybdenum (Mo) and tungsten (Tungsten (Mo)). W) and so on.

前記貴金属類については、Auとの比較で500度以上の温度上昇がないと、同等の拡散係数にはならない。これは、貴金属類がAuに比べて拡散が進み難いことを示しており、通常、300℃以上の加熱を行うことのない水晶振動子の製造工程にあっては、十分に拡散を抑制することができる。さらに、Auと白金族でもあるこれらの金属が合金化しても安定性の高い状態が維持され、Crの拡散のような悪影響が生じなくなる。 The precious metals do not have the same diffusion coefficient unless the temperature rises by 500 degrees or more as compared with Au. This indicates that the diffusion of precious metals is less likely to proceed than that of Au, and in the manufacturing process of a crystal unit that does not normally heat at 300 ° C. or higher, the diffusion is sufficiently suppressed. Can be done. Further, even if Au and these metals, which are also platinum groups, are alloyed, a highly stable state is maintained, and adverse effects such as diffusion of Cr do not occur.

また、前記卑金属類については、Crよりさらに拡散係数が低く、Auとの比較で1000度以上の温度上昇がないと、同等の拡散係数にはならない。このため、Cr間又はAu間についても拡散を抑制する作用が高まる。加えて、貴金属の場合は、仮にAuと合金化して析出しても耐酸性が高く、卑金属の場合は、表面の金が合金化し難いため、どちらも酸化が抑制されることとなる。 Further, the base metals have a lower diffusion coefficient than Cr, and do not have the same diffusion coefficient unless the temperature rises by 1000 degrees or more as compared with Au. Therefore, the effect of suppressing diffusion is enhanced even between Cr or Au. In addition, in the case of a noble metal, even if it is alloyed with Au and precipitated, it has high acid resistance, and in the case of a base metal, the gold on the surface is difficult to alloy, so that oxidation is suppressed in both cases.

前記接合層40は、ウェハ基材の表面にコンタクトメタルE1、拡散抑制層E2、メインメタルE3の順に連続でスパッタリング、蒸着、CVDのいずれかによって成膜される。 The bonding layer 40 is continuously formed on the surface of the wafer substrate by sputtering, vapor deposition, or CVD in the order of the contact metal E1, the diffusion suppression layer E2, and the main metal E3.

図5は、対自己金属における各種金属の温度と拡散係数Dとの関係を示したものである。この図5に示したデータから、耐酸性に優れている貴金属については、メインメタルE3と拡散係数が同等以下のPt,Ru,Pd,Ag、卑金属については、コンタクトメタルE1と拡散係数が同等以下のNi,Mo,Wを選んで、図6に示す各種の評価をおこなった。評価は、接合強度、加工容易性、製造後の各種特性について行い、◎(最良)、〇(良好)、△(可)、×(不可)の4段階で示した。この評価試験によれば、拡散抑制層E2の材料として、貴金属類ではRuが最も適している。また、Ru以外にはPt、Pdなども適用可能であることが分かる。一方、卑金属類ではMoが最も適している。また、Mo以外にはWも適用可能であることが分かる。なお、上記貴金属及び卑金属などの金属系以外の材料としては、バリア誘電体膜、バリア酸化物膜、ZnO、TiO、BaOなどが挙げられる。なお、比較例として、拡散抑制層E2にNi、Agを用いて実験を行った。 FIG. 5 shows the relationship between the temperature of various metals and the diffusion coefficient D for self-metals. From the data shown in FIG. 5, for noble metals with excellent acid resistance, Pt, Ru, Pd, Ag having a diffusion coefficient equal to or less than that of the main metal E3, and for base metals, the diffusion coefficient is equal to or less than that of the contact metal E1. Ni, Mo, and W were selected and various evaluations shown in FIG. 6 were performed. The evaluation was performed on the joint strength, ease of processing, and various characteristics after manufacturing, and was shown in four stages of ⊚ (best), 〇 (good), Δ (possible), and × (impossible). According to this evaluation test, Ru is the most suitable material for the diffusion suppression layer E2 among precious metals. Further, it can be seen that Pt, Pd and the like can be applied in addition to Ru. On the other hand, Mo is the most suitable for base metals. It can also be seen that W can be applied in addition to Mo. Examples of non-metal materials such as the precious metal and the base metal include a barrier dielectric film, a barrier oxide film, ZnO, TiO 2 , and BaO. As a comparative example, an experiment was conducted using Ni and Ag for the diffusion suppression layer E2.

次に、デバイス素子が水晶振動片11で構成されたWLP31を図2及乃至図4に基づいて説明する。このWLP31は、機能基板32と、この機能基板32を上下両面から挟み込んで封止する一対の封止基板(ベース基板33及びリッド基板34)とからなる複数のウェハ基材によって形成されている。前記各基板は、ウェハ基材をエッチング及びダイシングすることによって、前記機能基板32、ベース基板33及びリッド基板34を形成し、減圧環境下においてそれぞれの基板の表面に電極層19,20及び接合層40が形成されている。 Next, WLP31 in which the device element is composed of the crystal vibration piece 11 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. The WLP 31 is formed of a plurality of wafer base materials including a functional substrate 32 and a pair of sealing substrates (base substrate 33 and lid substrate 34) that sandwich and seal the functional substrate 32 from both upper and lower surfaces. Each of the substrates forms the functional substrate 32, the base substrate 33 and the lid substrate 34 by etching and dicing the wafer substrate, and the electrode layers 19 and 20 and the bonding layer are formed on the surfaces of the respective substrates under a reduced pressure environment. 40 is formed.

前記機能基板32は、電気軸をX軸、機械軸をY軸、光軸をZ軸とした水晶原石の直交座標系において、X−Y平面をX軸回転で−7〜+7度回転させたカット角で板状に薄くスライスすることによって形成される。そして、フォトリソ工程によってマスクパターンを形成し、水晶エッチングを施すことによって、基部12と、この基部12から平行に延びる一対の振動腕部13,14とからなる音叉型の水晶振動片11と、この水晶振動片11の外周を取り囲む四角形状の支持枠36と、この支持枠36の一端と前記基部12の一端とを連結する連結部37とが形成される。このように、水晶振動片11は、支持枠36との間に設けられている平面的な中空部35内に連結部37を介して配置されている。 In the functional substrate 32, the XY plane is rotated by -7 to +7 degrees by X-axis rotation in the Cartesian coordinate system of the rough crystal with the electric axis as the X-axis, the mechanical axis as the Y-axis, and the optical axis as the Z-axis. It is formed by slicing thinly into a plate at the cut angle. Then, a tuning fork-shaped crystal vibrating piece 11 composed of a base portion 12 and a pair of vibrating arm portions 13 and 14 extending in parallel from the base portion 12 by forming a mask pattern by a photolithic step and performing crystal etching is performed. A rectangular support frame 36 that surrounds the outer periphery of the crystal vibration piece 11 and a connecting portion 37 that connects one end of the support frame 36 and one end of the base portion 12 are formed. As described above, the crystal vibrating piece 11 is arranged via the connecting portion 37 in the flat hollow portion 35 provided between the crystal vibrating piece 11 and the support frame 36.

前記振動腕部13,14は、基部12の一端からY軸方向に延び、X軸方向に平行する一対の細長い四角柱体であり、表面側(+Z面)及び裏面側(−Z面)にそれぞれのY軸方向に沿って溝部15,16が設けられる。この溝部15,16は、振動腕部13,14の+Z面を長手(Y軸)方向と−Z面を長手(Y軸)方向に沿って設けられる。このような溝部15,16を設けたことによって、振動腕部13,14には表面側及び裏面側に対向する一対の壁部17,18が形成される。また、前記各壁部17,18の内側面及び溝部15,16の底面には、電極層19,20が形成される。 The vibrating arm portions 13 and 14 are a pair of elongated quadrangular prisms extending in the Y-axis direction from one end of the base portion 12 and parallel to the X-axis direction, and are on the front surface side (+ Z surface) and the back surface side (-Z surface). Grooves 15 and 16 are provided along the respective Y-axis directions. The groove portions 15 and 16 are provided with the + Z planes of the vibrating arm portions 13 and 14 along the longitudinal (Y-axis) direction and the −Z plane along the longitudinal (Y-axis) direction. By providing the groove portions 15 and 16, a pair of wall portions 17 and 18 facing the front surface side and the back surface side are formed on the vibrating arm portions 13 and 14. Further, electrode layers 19 and 20 are formed on the inner side surfaces of the wall portions 17 and 18 and the bottom surfaces of the groove portions 15 and 16.

また、ベース基板33及びリッド基板34も同様に、エッチングによって、四角形状の外周枠41と、前記水晶振動片11を収容するための凹部43が形成される。なお、前記機能基板32、ベース基板33及びリッド基板34の形状は、微細加工に適したレーザやパウダービームを用いた切断や打ち抜きによって形成することもできる。 Similarly, the base substrate 33 and the lid substrate 34 are also etched to form a rectangular outer peripheral frame 41 and a recess 43 for accommodating the crystal vibration piece 11. The shapes of the functional substrate 32, the base substrate 33, and the lid substrate 34 can also be formed by cutting or punching using a laser or a powder beam suitable for microfabrication.

前記機能基板32、ベース基板33及びリッド基板34の接合は、支持枠36の両面、ベース基板33及びリッド基板34のそれぞれの外周枠41の各全周面に形成される接合層40同士を固相拡散接合することによって行われる。
The functional substrate 32, bonding of the base substrate 33 and the lid substrate 34, both sides of the support frame 36, the base substrate 33 and the solid respective bonding layers 40 each other are formed on the entire peripheral surface of the outer peripheral frame 41 of the lid substrate 34 This is done by phase diffusion bonding.

前記接合層40は、機能基板32の支持枠36、ベース基板33及びリッド基板34のそれぞれの外周枠41の接合面に形成されている。この接合層40は、機能基板32の支持枠36の上下面と、この支持枠36の上下面にそれぞれ対向するベース基板33及びリッド基板34の外周枠41にそれぞれ絶縁領域を介して一体形成されている。また、水晶振動片11の一対の振動腕部13,14の外周面に沿って形成されている一対の電極層19,20は、基部12介して支持枠36の表面に沿って延び、さらにベース基板33及びリッド基板34の外周枠41の表面を絶縁部45によって四極化された状態でベース基板33の裏面側にパッドパターンとして繋がっている。図3に示したように、前記ベース基板33には、側面端子46を介して接地電極GND1,GND2が設けられている。前記GND1は、図2に示したように、リッド基板34の上面にシールドパターンとして設けられており、金属リッドと同様の効果をもたらしている。前記ベース基板33の上面に設けられているGND1,GND2,19,20の4箇所のパッドパターンは、絶縁部45によって部分的に絶縁された四隅の側面端子46を介してそれぞれ独立している。また、前記GND1及びこのGND1に繋がる側面端子46、前記ベース基板33の上面に設けられている4箇所のパッドパターン及びこのパッドパターンに繋がる側面端子46の形成及びメッキ加工は、少なくとも機能基板32、ベース基板33及びリッド基板34の接合後に行われる。
The bonding layer 40 is formed on the bonding surface of each of the support frame 36 of the functional substrate 32, the base substrate 33, and the lid substrate 34. The bonding layer 40 is integrally formed with the upper and lower surfaces of the support frame 36 of the functional substrate 32 and the outer peripheral frames 41 of the base substrate 33 and the lid substrate 34 facing the upper and lower surfaces of the support frame 36, respectively, via an insulating region. ing. Further, the pair of electrode layers 19 and 20 formed along the outer peripheral surfaces of the pair of vibrating arm portions 13 and 14 of the crystal vibrating piece 11 extend along the surface of the support frame 36 via the base portion 12 and further extend along the surface of the support frame 36. The surfaces of the outer peripheral frame 41 of the base substrate 33 and the lid substrate 34 are quadrupolarized by the insulating portion 45 and connected to the back surface side of the base substrate 33 as a pad pattern. As shown in FIG. 3, the base substrate 33 is provided with ground electrodes GND1 and GND2 via the side terminal 46. As shown in FIG. 2, the GND1 is provided as a shield pattern on the upper surface of the lid substrate 34, and has the same effect as the metal lid. The four pad patterns of GND1, GND2, 19, and 20 provided on the upper surface of the base substrate 33 are independent of each other via the side terminal 46s at the four corners partially insulated by the insulating portion 45. Further, at least the functional board 32 is formed and plated with the GND1 and the side terminal 46 connected to the GND1, the four pad patterns provided on the upper surface of the base substrate 33, and the side terminals 46 connected to the pad pattern. This is performed after joining the base substrate 33 and the lid substrate 34.

図4に示したように、前記電極層19,20は前述した接合層40と同様に、コンタクトメタルE1、拡散抑制層E2及びメインメタルE3の3層構造となっている。 As shown in FIG. 4, the electrode layers 19 and 20 have a three-layer structure of a contact metal E1, a diffusion suppression layer E2, and a main metal E3, similarly to the above-mentioned bonding layer 40.

次に、上記構成のWLP31において、拡散抑制層E2にPt又はRuを用いた場合の実験結果を示す。比較例として、コンタクトメタルE1とメインメタルE3との2層構造の電極における耐熱性及び等価直列抵抗(R1)をコンタクトメタルE1の膜厚t1との関係を図7及び図8に示す。ここでは、コンタクトメタルにCr、メインメタルにAuを使用している。図7に示したように、耐熱性に関しては、Crの膜厚t1を100Åから50Å以下にすることで周波数変動が減少しており、耐熱性が向上していることが分かるが、図8に示したように、R1に関して逆に大きくなり悪化することとなる。 Next, the experimental results when Pt or Ru is used for the diffusion suppression layer E2 in WLP31 having the above configuration are shown. As a comparative example, FIGS. 7 and 8 show the relationship between the heat resistance and the equivalent series resistance (R1) of the electrode having a two-layer structure of the contact metal E1 and the main metal E3 with the film thickness t1 of the contact metal E1. Here, Cr is used as the contact metal and Au is used as the main metal. As shown in FIG. 7, regarding the heat resistance, it can be seen that the frequency fluctuation is reduced and the heat resistance is improved by reducing the Cr film thickness t1 from 100 Å to 50 Å or less. As shown, on the contrary, it becomes larger and worse with respect to R1.

図9には、一般的な音叉型水晶振動子の場合に耐熱性の向上効果が得られる50Åの膜厚t1を有するCrによる従来の2層構造の電極層におけるR1と、Pt又はRuを拡散抑制層とした3層構造の電極層におけるR1とを比較した実験データが示されている。図9に示されているグラフは、等価直列抵抗(R1)の平均値をドットで、標準偏差を幅で示している。この実験データによれば、従来の2層構造の電極層ではR1が約75KΩと高いのに対し、Pt又はRuを拡散抑制層とした3層構造の電極層はR1が60KΩ以下と低く、R1が良好となっていることが分かる。このように、PtとRuとは略同程度のR1を有しているが、後述するように、耐熱性及び加工の容易性に関しては、Ruの方が優れている。 In FIG. 9, R1 and Pt or Ru in a conventional two-layered electrode layer made of Cr having a film thickness t1 of 50 Å, which can obtain an effect of improving heat resistance in the case of a general tuning fork type crystal oscillator, are diffused. Experimental data comparing R1 with the three-layered electrode layer as the inhibitory layer are shown. In the graph shown in FIG. 9, the average value of the equivalent series resistance (R1) is shown by dots, and the standard deviation is shown by the width. According to this experimental data, R1 is as high as about 75 KΩ in the conventional two-layer structure electrode layer, whereas R1 is as low as 60 KΩ or less in the three-layer structure electrode layer using Pt or Ru as a diffusion suppression layer, and R1. It can be seen that is good. As described above, Pt and Ru have substantially the same R1. However, as will be described later, Ru is superior in terms of heat resistance and ease of processing.

次に、Crの膜厚t1を50Åに設定し、125℃の恒温槽に1000時間まで投入して行ったときの耐熱試験における水晶振動子の周波数変化量の推移を、従来の2層構造の電極と比較した結果を図10に示す。ここでの周波数の測定は、恒温槽から1時間以上常温・常湿中に放置した後に行った。なお、周波数の変化量は、(投入時間後の周波数−投入前の周波数)/投入前の周波数×10[ppm]で表す。 Next, the transition of the frequency change amount of the crystal unit in the heat resistance test when the film thickness t1 of Cr was set to 50 Å and the film was placed in a constant temperature bath at 125 ° C. for up to 1000 hours was shown in the conventional two-layer structure. The results of comparison with the electrodes are shown in FIG. The frequency was measured here after being left in a constant temperature bath at room temperature and humidity for 1 hour or more. The change amount of the frequency - expressed by (frequency after on time frequency before the up) / before-frequency × 10 6 [ppm].

従来のCr−Auの2層構造の電極を有する水晶振動子の場合にあっては、通常、Crの膜厚t1を100ű50%、Auの膜厚t3を1000ű50%に設定される。この条件の下で、CrとAuとの間に4種の金属材料Pt、Ru、Mo、Wからなる拡散抑制層E2を形成した場合、それぞれの膜厚t2を150ű50%とすることによって、従来のCr−Auの2層の電極構造に比べて周波数変化量を約3分の1程度に抑えることができる。このことは、メインメタルE3であるAuの拡散が前記金属材料による拡散抑制層E2に抑制されていることを示す。 In the case of a conventional crystal unit having an electrode having a two-layer structure of Cr-Au, the film thickness t1 of Cr is usually set to 100 Å ± 50%, and the film thickness t3 of Au is set to 1000 Å ± 50%. .. Under this condition, when the diffusion suppression layer E2 made of four kinds of metal materials Pt, Ru, Mo, and W is formed between Cr and Au, the film thickness t2 of each is set to 150 Å ± 50%. The amount of frequency change can be suppressed to about one-third as compared with the conventional two-layer electrode structure of Cr-Au. This indicates that the diffusion of Au, which is the main metal E3, is suppressed by the diffusion suppression layer E2 by the metal material.

図10に示したように、125℃の前記耐熱試験のデータによれば、貴金属の中ではRuの方がPtに比べて周波数変化量が小さく耐熱性に優れている。一方、卑金属の中ではWが最も周波数変化量が低く、耐熱性の点においては優れているが、後述するように、加工容易性の点を考慮するとMoの方が好ましい。 As shown in FIG. 10, according to the data of the heat resistance test at 125 ° C., among the precious metals, Ru has a smaller frequency change amount than Pt and is excellent in heat resistance. On the other hand, among the base metals, W has the lowest frequency change amount and is excellent in terms of heat resistance, but Mo is preferable in consideration of ease of processing, as will be described later.

また、音叉型振動子にあっては、2次温度特性を有していることが知られている。図11は拡散抑制層E2にPtを使用した3層構造の電極層を有する音叉型振動子の2次温度特性を示したものであり、図12は拡散抑制層E2にRuを使用した3層構造の電極層を有する音叉型振動子の2次温度特性を示したものである。図11及び図12に示した結果から、拡散抑制層E2の厚みを150ű50%の範囲に設定することで、頂点温度がPtの場合には25.4℃となり、Ruの場合には25.1℃となる。これは、一般的に良好と言われる頂点温度25±5℃の範囲内であるが、若干Ruの方がPtに比べて周波数温度特性が良好であるといえる。 Further, it is known that the tuning fork type oscillator has a secondary temperature characteristic. FIG. 11 shows the secondary temperature characteristics of a tuning fork type oscillator having an electrode layer having a three-layer structure using Pt for the diffusion suppression layer E2, and FIG. 12 shows three layers using Ru for the diffusion suppression layer E2. It shows the secondary temperature characteristic of the tuning fork type oscillator having the electrode layer of the structure. From the results shown in FIGS. 11 and 12, by setting the thickness of the diffusion suppression layer E2 in the range of 150 Å ± 50%, the temperature becomes 25.4 ° C. when the apex temperature is Pt, and 25 when the apex temperature is Ru. It becomes 1 ° C. This is within the range of the apex temperature of 25 ± 5 ° C., which is generally said to be good, but it can be said that Ru has slightly better frequency temperature characteristics than Pt.

図13は、拡散抑制層E2に使用するRuの厚みを150Åと250Åにした場合の3層構造の電極層を有する音叉型振動子の2次温度特性を比較したものである。この特性から拡散抑制層E2を厚くすると頂点温度が下がる傾向になることが分かる。このように、250Åでは25±5℃の範囲から外れるため、150ű50%の範囲に設定することが好ましい。 FIG. 13 compares the secondary temperature characteristics of a tuning fork type oscillator having an electrode layer having a three-layer structure when the thickness of Ru used for the diffusion suppression layer E2 is 150 Å and 250 Å. From this characteristic, it can be seen that when the diffusion suppression layer E2 is made thicker, the apex temperature tends to decrease. As described above, since 250 Å is out of the range of 25 ± 5 ° C., it is preferable to set it in the range of 150 Å ± 50%.

次に、上記電極層19,20及び接合層40を備えたWLP31の製造方法について説明する。図2及び図3に示したように、機能基板32、ベース基板33及びリッド基板34をそれぞれウェハ基材からエッチング等によって形状加工し、真空引きを行うチャンバ内にそれぞれ所定の間隔を設けて平行に配置する。この状態で、チャンバ内に不活性ガスを注入すると共に、チャンバ内を所定温度に加熱する。この加熱により十分チャンバ内の各基板及び治具を均一に高温にでき、付着していた水分や揮発ガス分を気化させた後、チャンバ内を真空引きし、注入した不活性ガス及び気化した水分等を外部に排出する。このようにしてチャンバ内を所定の真空度にした後、前記機能基板32をベース基板33とリッド基板34で挟むようにして所定の温度範囲の下で加圧する。この加圧によって、それぞれの基板の接合面に形成されている接合層40の表面のメインメタルE3を固相拡散接合することで、機能基板32に形成されている水晶振動片11を高真空中で気密封止することができる。
Next, a method for manufacturing the WLP 31 provided with the electrode layers 19 and 20 and the bonding layer 40 will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, the functional substrate 32, the base substrate 33, and the lid substrate 34 are each shaped by etching or the like from the wafer substrate, and are parallel to each other at predetermined intervals in the chamber for evacuation. Place in. In this state, the inert gas is injected into the chamber and the inside of the chamber is heated to a predetermined temperature. By this heating, each substrate and jig in the chamber can be sufficiently heated to a high temperature, and after vaporizing the adhering water and volatile gas, the inside of the chamber is evacuated and the injected inert gas and vaporized water are vaporized. Etc. are discharged to the outside. After the inside of the chamber is set to a predetermined degree of vacuum in this way, the functional substrate 32 is sandwiched between the base substrate 33 and the lid substrate 34 and pressurized under a predetermined temperature range. By this pressurization, the main metal E3 on the surface of the bonding layer 40 formed on the bonding surface of each substrate is solid-phase diffusion bonded, so that the crystal vibration piece 11 formed on the functional substrate 32 is placed in high vacuum. Can be hermetically sealed with.

従来のWLPの接合面にあっては、コンタクトメタルとメインメタルとの2層構造となっていたため、接合前に200℃以上の加熱を行うことでメインメタルの表面にコンタクトメタルが析出してしまい、各基板のメインメタルどうしの接合強度が不足していた。また、加熱温度が200℃未満の場合には水分等の乾燥が不十分となり、接合後のパッケージ内真空度は100Pa程度にするのが限界であった。 Since the conventional WLP joint surface has a two-layer structure of contact metal and main metal, the contact metal precipitates on the surface of the main metal by heating at 200 ° C or higher before joining. , The bonding strength between the main metals of each substrate was insufficient. Further, when the heating temperature is less than 200 ° C., the drying of moisture and the like becomes insufficient, and the vacuum degree in the package after joining is limited to about 100 Pa.

これに対して、本発明では、コンタクトメタルとメインメタルとの間に拡散抑制層を含む3層の接合層となっているため、機能基板32、ベース基板33及びリッド基板34にかける温度を従来よりも高く設定することができると共に、加熱時間を多く設定することができる。その結果、チャンバ内のガスを十分に排出することが可能となり、前記機能基板をベース基板及びリッド基板によって固相拡散接合した後のパッケージ内真空度を20Pa以下にすることができる。
On the other hand, in the present invention, since it is a three-layer bonding layer including a diffusion suppression layer between the contact metal and the main metal, the temperature applied to the functional substrate 32, the base substrate 33 and the lid substrate 34 is conventionally set. It can be set higher than that, and the heating time can be set longer. As a result, the gas in the chamber can be sufficiently discharged, and the degree of vacuum in the package after the solid phase diffusion bonding of the functional substrate by the base substrate and the lid substrate can be reduced to 20 Pa or less.

図14は図1乃至図3に示したWLP31の気密空間44内の真空度(Pa)と等価直列抵抗(R1)との関係を示したものである。これによると、気密空間44内の真空度が悪化(気圧が上昇)するのに伴い、R1が大きくなることが分かる。特に音叉型振動子や幅縦・長さ縦振動子などの水晶デバイスは、真空度がR1に大きな影響を与えることが知られており、同様に真空度が周波数特性にも大きな影響を与えることが知られている。 FIG. 14 shows the relationship between the degree of vacuum (Pa) in the airtight space 44 of WLP31 shown in FIGS. 1 to 3 and the equivalent series resistance (R1). According to this, it can be seen that R1 increases as the degree of vacuum in the airtight space 44 deteriorates (the atmospheric pressure rises). Especially for crystal devices such as tuning fork type oscillators and width vertical / length vertical oscillators, it is known that the degree of vacuum has a great influence on R1, and the degree of vacuum also has a great influence on the frequency characteristics. It has been known.

以上、説明したように、本発明のウェハレベルパッケージによれば、コンタクトメタルとメインメタルとの間にPtやRu等の拡散抑制層を積層した電極層を形成することによって、メインメタルの合金化によって生じる弾性係数の変化を抑制し、エージングやリフロー等による負荷に対しても周波数変化を抑えることができる。また、コンタクトメタルの膜厚を厚くすることができるので、電極層とウェハ基材との密着性が向上し、等価直列抵抗(R1)などの電気的特性が向上する。 As described above, according to the wafer level package of the present invention, the main metal is alloyed by forming an electrode layer in which a diffusion suppression layer such as Pt or Ru is laminated between the contact metal and the main metal. It is possible to suppress the change in elastic modulus caused by the above, and to suppress the frequency change even with a load due to aging, reflow, or the like. Further, since the film thickness of the contact metal can be increased, the adhesion between the electrode layer and the wafer base material is improved, and the electrical characteristics such as the equivalent series resistance (R1) are improved.

このようにして形成された電極層19,20にあっては、メインメタルE3の拡散による弾性係数の変化が抑えられるので、発振周波数の変動の少ない水晶振動片11を形成することができる。特に、前記水晶振動片11を備えたWLP31にあっては、機能基板32に形成される水晶振動片11の性能を最大限に引き出すために、高真空中での封止が必要となっている。このためには、機能基板32をベース基板33及びリッド基板34によって接合する際、接合作業を行う真空チャンバ内を高温に加熱し、注入したガスを外部に排出する工程を要するが、本発明のような拡散抑制層E2を含む3層構造の接合層40を形成することで、各基板を接合する際の加熱温度や加熱時間を拡散抑制層のない従来の2層構造の接合層に比べて高く、且つ、長く設定することができる。これによって、チャンバ内を高温に設定すると共に、ガスを十分に排出することが可能となることから、高い真空度を維持した環境内で各基板同士を拡散接合することができる。 In the electrode layers 19 and 20 thus formed, the change in the elastic modulus due to the diffusion of the main metal E3 is suppressed, so that the crystal vibration piece 11 having less fluctuation in the oscillation frequency can be formed. In particular, the WLP 31 provided with the crystal vibrating piece 11 needs to be sealed in a high vacuum in order to maximize the performance of the crystal vibrating piece 11 formed on the functional substrate 32. .. For this purpose, when the functional substrate 32 is joined by the base substrate 33 and the lid substrate 34, a step of heating the inside of the vacuum chamber where the joining work is performed to a high temperature and discharging the injected gas to the outside is required. By forming the bonding layer 40 having a three-layer structure including the diffusion suppressing layer E2, the heating temperature and heating time when joining each substrate are compared with the conventional bonding layer having a two-layer structure without the diffusion suppressing layer. It can be set high and long. As a result, the inside of the chamber can be set to a high temperature and the gas can be sufficiently discharged, so that each substrate can be diffusively bonded in an environment where a high degree of vacuum is maintained.

本実施形態では、機能基板32に形成されるデバイス素子を音叉型の水晶振動片11としたが、音叉型以外の屈曲、伸張(縦)、幅縦・長さ縦結合、厚みすべり、弾性表面波、Lamb波等の振動モードの水晶振動片であっても同様の効果が得られる。特に屈曲、伸張、幅縦・長さ縦結合の振動モードを備えた水晶振動片にあっては、高真空が要求されるので、本発明の構成によるWLPが特に有効である。 In the present embodiment, the device element formed on the functional substrate 32 is a tuning fork type crystal vibration piece 11, but bending, stretching (vertical), width vertical / length vertical coupling, thickness slip, and elastic surface other than the tuning fork type. The same effect can be obtained even with a crystal vibration piece in a vibration mode such as a wave or a Lamb wave. In particular, a WLP according to the configuration of the present invention is particularly effective for a crystal vibration piece having a vibration mode of bending, stretching, and vertical / length vertical coupling, because a high vacuum is required.

E1 コンタクトメタル
E2 拡散抑制層
E3 メインメタル
t1,t2,t3 膜厚
GND1,GND2 接地電極
11 水晶振動片
12 基部
13,14 振動腕部
15,16 溝部
17,18 壁部
19,20 電極層
31 WLP(ウェハレベルパッケージ)
32 機能基板
33 ベース基板
34 リッド基板
35 中空部
36 支持枠
37 連結部
40 接合層
41 外周枠
43 凹部
44 気密空間
45 絶縁部
46 側面端子
E1 contact metal E2 diffusion suppression layer E3 main metal t1, t2, t3 film thickness GND1, GND2 ground electrode 11 crystal vibration piece 12 base 13,14 vibrating arm 15,16 groove 17,18 wall 19,20 electrode layer 31 WLP (Wafer level package)
32 Functional board 33 Base board 34 Lid board 35 Hollow part 36 Support frame 37 Connecting part 40 Joining layer 41 Outer frame frame 43 Recessed 44 Airtight space 45 Insulation part 46 Side terminal

Claims (4)

複数のウェハ基材を有し、各ウェハ基材に設けられる接合面同士の接合により内部にデバイス素子を有する気密空間が形成されるウェハレベルパッケージの製造方法において、
前記各ウェハ基材の接合面には、コンタクトメタルと、コンタクトメタルの上に形成される拡散抑制層と、拡散抑制層の上に形成されるメインメタルとの少なくとも3層構造からなる接合層が形成され、
前記拡散抑制層がルテニウム、前記コンタクトメタルがクロム、前記メインメタルが金からなり、
前記各ウェハ基板の接合面同士をメインメタルの融点より低い温度で加圧することによって、各接合層のメインメタル同士を拡散接合するウェハレベルパッケージの製造方法。
In a method for manufacturing a wafer level package having a plurality of wafer base materials and forming an airtight space having a device element inside by joining the bonding surfaces provided on each wafer base material.
On the bonding surface of each wafer base material, a bonding layer having at least three layers of a contact metal, a diffusion suppressing layer formed on the contact metal, and a main metal formed on the diffusion suppressing layer is formed. Formed,
The diffusion suppressing layer of ruthenium, the contact metal is chromium, the main metal is gold or Rannahli,
A method for manufacturing a wafer level package in which the main metals of each bonding layer are diffusion-bonded by pressurizing the bonding surfaces of the wafer substrates at a temperature lower than the melting point of the main metal.
前記ウェハ基材は、一対の封止基板と、この一対の封止基板とに挟まれ、デバイス素子と一体化された少なくとも一つの機能基板とを有し、
前記封止基板及び機能基板は、それぞれの接合面に形成された前記接合層を介して接合されている請求項1に記載のウェハレベルパッケージの製造方法。
The wafer substrate has a pair of encapsulating substrates and at least one functional substrate sandwiched between the pair of encapsulating substrates and integrated with a device element.
The method for manufacturing a wafer level package according to claim 1, wherein the sealed substrate and the functional substrate are bonded via the bonding layer formed on the respective bonding surfaces.
前記機能基板は、デバイス素子と、このデバイス素子の少なくとも一端を支持する支持枠とによって一体形成されている請求項2に記載のウェハレベルパッケージの製造方法。 The method for manufacturing a wafer level package according to claim 2, wherein the functional substrate is integrally formed by a device element and a support frame that supports at least one end of the device element. 前記封止基板は、前記デバイス素子が気密封止される凹部を有している請求項2に記載のウェハレベルパッケージの製造方法。
The method for manufacturing a wafer level package according to claim 2, wherein the sealing substrate has a recess in which the device element is hermetically sealed.
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