JP2017527448A - コンポーネント用カバー及びコンポーネント用カバーの製造方法 - Google Patents

コンポーネント用カバー及びコンポーネント用カバーの製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、電子コンポーネント（例えば、ＭＥＭＳ、ＢＡＷ、又はＳＡＷタイプのもの）のためのカバー（１）に関する。カバー（１）は、多数の***（８、９、１５）及び／又はくぼみ（１０、１１、１６）を備える構造（１９、２０、２１）を有する、少なくとも１つの層（５、６、７）を含む。本発明は更に、このタイプのカバー（１）を製造する方法に関する。

Description

コンポーネント用カバー及びコンポーネント用カバーの製造方法
コンポーネント用カバーを本明細書に記す。例えば、コンポーネントは、ＭＥＭＳ（メムス、微小電気機械システム）構造、ＢＡＷ構造、又はＳＡＷ構造として設計されたコンポーネント構造を有する。特に、パッケージ形態でのコンポーネントは、カバーを備えた構造により製造される。カバーは、好ましくは薄膜技術にて作製される。更に、このようなカバーを製造する方法を本明細書に記す。
例えば、電気部品のカバーは、機械的及び／又は化学的な影響からコンポーネント構造を保護するのに役立つ。更に、コンポーネント構造用に定義された空洞は、カバーにより形成される。カバーを製造するため方法は、ドイツ特許公報第１０ ２０１１ １０３ ５１６ Ａ１号から生じる。
本発明の目的は、向上したカバー及びコンポーネント構造用に向上したカバーを製造するための方法を特定することである。
本発明の第１の態様に従い、コンポーネントのためのカバーを本明細書に記す。カバーは、好ましくは薄膜技術にて作製される。例えば、コンポーネントは、カバーで被われるコンポーネント構造を有する。例えば、コンポーネント構造は、フィルタ構造及び／又はデュプレクサ構造である。特に、コンポーネント構造は、１つ以上の共振器、例えば直列共振器であってよい。
カバーは、好ましくはコンポーネント構造に面する底部側面、及びコンポーネント構造から離れて面する上部側面を有する。コンポーネントの外部空間は、上部側面に隣接する。例えば、コンポーネント構造及びカバーは、支持基材上に配設されている。底部側面はこのように、支持基材に面するカバーの側面であり、上部側面は支持基材から離れて面する側面である。例えば、カバーは空洞の範囲を定める。上部側面は、好ましくは直接的に空洞に隣接する。
カバーは、構造を有する少なくとも１つの層を含む。特に、当該層は多数の***及び／又はくぼみを有する。例えば、***及び／又はくぼみは、規則的な構造で配列されている。
カバーの機械的安定性は、好ましくはこのような構造により増大する。例えば、これはカバーの設置面積の拡大を可能にする。更に、このような安定したカバーはまた、高い注入圧力下で、追加の流延材料の適用を可能にする。更に、カバーの厚さは薄くすることが可能である。特に、このことは結果として経費削減を導く。更に、カバーの厚さが大きいと、ウエハの不必要な湾曲もたらす。
一実施形態では、***及び／又はくぼみは、カバーの層の上部側面及び底部側面の両方に形成されている。その際に、例えば、層の表面全体にわたって層の厚さは一定である。層の底部側面及び上部側面は、コンポーネント構造又は支持基材に対する配向に関して、カバー全体の底部側面及び上部側面と同じ方法で適宜に画定される。
一実施形態では、***及び／又はくぼみは、層の上部側面のみ又は底部側面のみに形成されている。例えば、***箇所における層の厚さは、その他の位置における層の厚さとは異なる。例えば、ある***箇所における層の厚さは、その他の位置におけるものより厚い。くぼみ箇所においては、例えば層はその他の位置におけるものよりも薄い。
一実施形態では、***及び／又はくぼみは、細長い形状を有する。特に、カバーの上面図では、***及び／又はくぼみは、そこへの直交方向よりも、一方向に著しくより長く形成されている。***及び／又はくぼみは、好ましくは共通の方向に沿って伸長している。例えば、***は、長手方向と直交する方向で規則的な間隔にて配置されている。一実施形態では、層は波形状を有する。***は、特に波形又は波形化した、層の表面構造をもたらし得る。
一実施形態では、層は、横断図において正弦波形状の外輪郭を有する。更なる実施形態では、外輪郭は台形形状又は三角形形状で伸長している。例えば、***は、Ｚ字形状、又は末端保護された場所を備えたＺ字形状で形成される。
構造は更に、うねり状でもなく波形状でもないよう、形成されてよい。例えば、構造は鶏卵箱と類似して形成される。
一実施形態では、カバーは、お互いの上部に配設された多数の層を有する。構造は、この場合、層のうち少なくとも１つに形成される。例えば、カバーは、最下層及び最上層を有する。最下層の底部側面は、この場合、カバーの底部側面を形成する。最上層の上部側面は、この場合、カバーの上部側面を形成する。
一実施形態では、カバーは、最下層、少なくとも１つの中間層、及び最上層を有する。カバーは、このようにして少なくとも３つの層で形成される。多数の中間層は更に、最上層と最下層との間に配設されてよい。例えば、中間層は支持層を形成する。例えば、中間層の材料は、最上層及び最下層と比較して、比較的少ない固有の剛性を有する。例えば、最下層はシリコン酸化物を含み、中間層はポリマーを含み、最上層は窒化ケイ素を含む。
一実施形態では、構造は、少なくともカバーの底部側面上に形成される。例えば、このような構造は、犠牲材料の対応する構造によって作製される。犠牲材料、特に犠牲層は、この場合、支持基材の上に適用される。例えば、犠牲材料はコンポーネント構造を覆う。例えば、犠牲材料は、リソグラフィープロセスによって支持基材の上に適用される。犠牲材料の構造はまた、前記プロセスにおいて作製されてもよい。特に、くぼみ及び／又は***を、犠牲材料の上部側面の上に形成してよい。層−特にカバーの最下層−は、その後に犠牲材料上に適用される。犠牲材料の構造故に、カバーは、その底部側面の上に相補的構造を収容する。犠牲材料は、好ましくは層の適用後に取り除かれる。
代替的実施形態では、カバーの底部側面は構造を含まない。例えば、底部側面は平滑表面を有する。しかし、底部側面はまた、機械的安定性を増大するように形成されていない、ブレイクスルー又は類似した構造を有してよい。底部側面が構造を有しない実施形態は、構造が空洞の形状を変えないという利点を有する。コンポーネントの機能性への影響は、このように回避される場合もある。
一実施形態では、構造は、カバーの底部側面の上に形成される。例えば、この目的で、カバーの中間層及び／又は最上層は、このプロセスにおいて構造もまた作製され得るリソグラフィープロセスによって適用される。最上層の構造はまた、下にある層の構造によってもたらされ、発生し得る。特に、最上層の構造は、中間層の構造に対して相補的構造であってよい。
代替的実施形態では、カバーの上部側面は構造を含まない。例えば、上部側面は平滑表面を有する。例えば、これは、外部損傷に対する構造への影響が少ないという利点を有する。例えば、層の構造は、この場合、上を覆う層により平滑になる。
一実施形態では、カバーは多数の構造の組み合わせを有する。例えば、カバーの上部側面及び底部側面の両方に、構造が提供される。例えば、カバーは、それぞれ構造を備える多数の層を有する。
多数の構造を所与するので、構造は、それらの形状及び／又はそれらの配向が異なる場合もある。例えば、構造は、第１方向に沿って伸長する細長い***及び／又はくぼみを有する。追加の構造は同様に、細長い***及び／又はくぼみを有するが、これは第２方向に沿って伸長する。第１方向は、第２方向とは異なる。例えば、これらの方向はお互いに直交して伸長する。層の上部側面及び底部側面の上に構造を形成してよい。代替又はそれに加えて、異なる層に構造を形成してよい。
一実施形態では、カバーの上部側面及び底部側面の両方が、構造を含まない。この場合、例えばカバーは多数の層で形成される。例えば２層設計の場合、最上層の底部側面及び／又は最下層の上部側面のみに構造を形成してよい。例えば３層設計または多層設計の場合、中間層が構造を有する。
本発明の更なる態様に従い、カバーを有するコンポーネントのための中間生成物を本明細書に記す。カバーを、前述の如く形成した。中間生成物は、カバーの底部側面に隣接する犠牲層を有する。後の方法工程にて少なくとも部分的に除去されるよう、犠牲層が提供される。犠牲層は、その上部側面に、多数の***及び／又はくぼみを有する少なくとも１つの構造を有する。
例えば、中間生成物の製造において、構造を有する犠牲層は、最初に支持基材上に適用される。例えば、この目的のためにリソグラフィープロセスが使用される。カバーはその後に犠牲層上に適用される。カバーは、好ましくは、犠牲層の構造によってもたらされるカバー用の構造を収容する。
本発明の更なる態様に従い、カバーを有するコンポーネントを本明細書に記す。カバーを、前述の如く形成した。コンポーネントは追加的に、カバーにより覆われたコンポーネント構造を有する。例えば、コンポーネント構造は、ＭＥＭＳコンポーネント、ＳＡＷコンポーネント、及び／又はＢＡＷコンポーネントの構造である。例えば、コンポーネント構造は、フィルタ又はデュプレクサの一部として形成される。コンポーネント構造は更にユニットであってよく、例えば、フィルタユニット又はデュプレクサユニットであってよい。
構造によって安定性が増大するカバーの機械的安定性は、カバーがより大きなコンポーネント構造を覆うことを可能にする。カバーの、許容されたより大きな設置面積故に、より少ない個々のユニット部品が個別のカバーを備えることが、現在必要とされている。これは、結果として空間を節約し、またこのようにコンポーネントの追加の小型化を可能にする。更に、コンポーネントの複雑性を下げることが可能となる。
本発明の更なる態様に従い、コンポーネントのためのカバーの製造方法を本明細書に記す。この場合、支持基材が提供される。例えば、後に多数のコンポーネントへと個別化される、ウエハのレベルにおける支持基材である。１つ以上のコンポーネント構造は、支持基材上に配設されてよい。少なくとも１つの層が、支持基材上に適用される。構造は、その後、層内に導入される。基材は、多数の***及び／又はくぼみを有する。１種以上の追加の層が、構造化された層の上に適用されてよい。
一実施形態では、構造化された層は、後の方法工程において完全に又は部分的に取り除かれる犠牲層である。例えば、カバーの層は、構造化された犠牲層の上に適用される。カバーの層は、犠牲層の構造を介して、その構造を収容する。
一実施形態では、上部側面における構造を有さない犠牲層が適用される。カバーの最下層は、犠牲層の上に適用される。例えば、この最下層は、特に上部側面において構造を有する。
前記方法の一実施形態に従い、カバーの追加の層は、カバーの最下層上に適用される。追加の層の上部側面が構造を含まないよう、追加の層を形成してよい。例えば、追加の層は、最下層におけるくぼみを塞ぐように形成される。一実施形態では、追加の層の上部側面の、追加の平滑化を行ってよい。
本発明の多数の態様は、本開示に記載されている。また、本カバー、本中間生成物、本コンポーネント、及び本方法に関して開示されている全ての性質は、その他のそれぞれの態様について、各態様の内容において各性質が明瞭に記載されていない場合であっても、適宜に開示されており、その逆も同様である。
以下、本明細書で記載された主題を、実際の尺度ではない概略の代表的実施形態を使用して、より詳細に説明する。
示されているのは、
カバーの第１実施形態である図１Ａの概略断面図、図１Ａのカバー上面図である図１Ｂ、カバーの追加の実施形態である図２から図５にわたる概略断面図である。
以下、同一の参照記号は、好ましくは、機能的に又は構造的に相当する、種々の実施形態の部分を指す。
図１Ａは、断面図にてコンポーネント２用のカバー１を示す。図１Ｂは、カバー１を上面図で示す。コンポーネント２は、例えばＭＥＭＳコンポーネント、ＢＡＷコンポーネント、又はＳＡＷコンポーネントとして形成される。
カバー１は支持基材３上に適用され、かつ支持基材３は空洞４を取り囲んでいる。１つ以上のコンポーネント構造（図示せず）は、空洞４に配設されてよい。例えば、これらはフィルタ及び／又はデュプレクサ用のコンポーネント構造である。特に、コンポーネント構造は１つ以上の共振器を含んでよい。しかし、コンポーネント構造は更に異なるタイプであってよい。カバー１は、例えばコンポーネント構造を内包し、特に、気密性の内包であり得る。コンポーネント２は、例えばパッケージ形状で、カバー１を備える。
カバーは、多数の層５、６、７を有する。最下層５は、空洞４に直接隣接している。例えば、最下層はシリコン酸化物を含む。中間層６は、例えばポリマーを含む。最上層７は、コンポーネントの外端を形成する。例えば、最上層７は窒化ケイ素を含む。最下層及び最上層５、７は、例えば中間層６と比較して比較的硬い。例えば、中間層６は支持層として作用する。
カバー１の層５、６、７のうち少なくとも１つは、構造２０、２１を備える。構造２０、２１は、カバー１の安定性を増大させるのに役立つ。特に、安定性は、中間層６の構造２０により増大され得る。最下層及び／又は最上層５、７は、例えば中間層６の構図２０に対して相補的な構造を有する。
図１Ａ及び図１Ｂに示す実施形態では、中間層６及び最上層７は、それぞれ細長い***８、９を伴う構造２０、２１を有する。類似的には、中間層６及び最上層７は、***８、９との間に形成されるくぼみ１０、１１を有する。中間層６は、上部側面１８上に構造２０を有する。中間層６の底部側面１７は、構造を有しない。
最上層７の***９は、カバー１の上部側面１３上に***を形成する。カバー１の上部側面１３は、最上層７の上部側面に相当する。
***８、９は規則的に配設され、かつ均一な形状を有する。特に、***８、９の長さ１及び幅ｂは、類似している又は同一である。***８、９は、共通の方向１２に沿って伸長している。***８、９によって、中間層６及び上層７は波形の構造を受容する。
***８、９は、建物のうねり状化した薄板屋根又は段ボールにと同様の方法で、カバー１の機械的安定性の増大をもたらす。これは、十分な安定性を伴うようカバー１の厚さを薄く保つことを可能にする。特に、カバー１の厚さが増大を必要することなく、大きな設置面積を伴い形成されるカバー１を使用してもよい。例えば、これは、フィルタユニット及び／又はデュプレクサユニット全体が、例えば多数の個別のカバーを伴う１つ以上の共振器などの、個別の部品を備える代わりに、単一の大きなカバーを備えることを可能にする。
例えば、覆われるコンポーネント構造及び／又はコンポーネント配置は、上面図において細長い形状を有する。この場合、例えば、***８、９はコンポーネント配置の長手方向に直交して伸長する。***８、９はまた、細長い形状を有していなくてもよい。例えば、構造は鶏卵箱状で形成される。例えば、これは、例えば二次設計の、長辺を有さないコンポーネント構造又はコンポーネント配置の場合には有利である。
例えば、***８、９は、カバー１の表面全体をほぼ横切るように伸長している。別の実施形態では、カバー１は、その表面の一部上のみに***８、９を備えてよい。
最下層５は、***を含まない。特に、空洞４に面する最下層５の側面によって形成されたカバーの底部側面１４は、平滑表面を有する。特に、底部側面１４は、***又はくぼみを有さない。***８、９は、このように空洞４の形状に影響を及ぼさない。
カバー１は、好ましくは薄膜技術にて作製される。例えば、カバー１を形成するために、犠牲層が最初に支持基材３に適用される。図示された実施形態では、犠牲層は平滑な上部側面を有する。
最下層５は、犠牲層の上に適用される。例えば、犠牲層は、その後完全に又は部分的に取り除かれる。犠牲層を除去するために、最下層５に開口部を形成してよい。中間層６は、最下層５の上に適用される。最下層５の開口部は、中間層６により封止されてよい。中間層６は、リソグラフィープロセスにより適用されて、例えばそれにより構造化される。例えば、グレースケールマスクが使用される。グレースケールマスクは、この場合、溶解しない極めて微細な正孔を有することがある。正孔の形成に応じて、構造２０は、より傾斜面の大きい側面又はより傾斜面の小さい側面を有し得る。
最終的に、最上層７は、中間層６の上に適用される。最上層７は、相補的構造２１が形成されるように、中間層６の構造２０を介してその構造２１を収容する。
図２は、カバー１の追加の実施形態を示す。ここで同様に、カバー１は３つ層５、６、７を含む。しかし、図１Ａの実施形態と対照的に、構造２０は、ここで外面的に見ることはできない。
中間層６は、その上部側面１８上に、***８又はくぼみ１０を備える構造２０を有する。構造２０は、Ｚ字形状で形成される。最上層７の底部側面は、上部側面１８に対して相補的に形成され、最上層７の底部側面は同様に、Ｚ字形状を有することを意味する。
最上層７の上部側面によって形成されたカバー１の上部側面１３は、平滑に形成されている。特に、上部側面１３には***又はくぼみが存在しない。例えば、最上層７は、中間層６のくぼみが完全に最上層７の材料で充填されるように適用されている。最上層７は、追加的に、外側で平滑にされてよい。
図１Ａ及び２のカバーの特徴を組み合わせせることも可能である。例えば、波形の構造は、図１Ａに従って、カバー１の１種以上の層５、６、７内に存在してよく、図２におけるように、カバー１の上部側面１３が平滑に形成される。他方では、図２に従ったＺ字形状の構造２０もまた存在してよく、かつ相補的構造２１は上部側面１３上に形成されてよい。構造２０は更に、中間層６においてＺ字形状でもよく、また上部側面１３上の波形の構造２１への変わり目であってもよい。
図３は、カバー１の追加の実施形態を示す。ここで同様に、カバー１の上部側面１３及び底部側面１４は、平滑に形成される。本実施形態は、中間層６の構造の形状において、図２の実施形態とは異なる。
中間層６は、台形状の断面を伴う細長い***８を有する。台形の底部は、その反対側の側面より長い。別の実施形態では、底部はまた、反対側より短い又は同一の長さであってもよい。
くぼみ１０は、***８との間に形成される。くぼみ１０は、中間層６にて隙間を形成し、最下層５へと伸長する。このため、中間層６の***９は、お互いに連結していない。くぼみ１０は、最上層７の材料により、完全に充填されている。
図４は、カバー１の追加の実施形態を示す。図１Ａ〜図３に示す実施形態とは対照的に、カバーの底部側面１４は構造１９を有する。特に、***１５及びくぼみ１６は、底部側面１４上に存在する。構造１９は、波形状である。しかし、構造の異なる形状もまた、存在してよい。底部側面１４の構造１９は、例えば、上部側面上に構造化された犠牲層により作製される。最下層５は、このように相補的構造１９を収容する。中間層も同様に、その底部側面１７及びその上部側面１８上に、相補的構造２２、２０を収容する。カバー１の上部側面１３は、同様に相補的な方法にて、特に波形状で構造化される。
図５は、構造１９がカバー１の底部側面１４上に存在する、カバー１の追加の実施形態を示す。図４と対照的に、カバー１の上部側面１３は平滑に形成される。
中間層６は、その底部側面１７上のみに構造２２を有する。中間層６の上部側面１８は、平滑に形成される。最上層７の形状は、中間層６の上部側面１８の形状に対して相補的である。特に、最上層７は構造を有せず、このため、その上部側面及び底部側面上に平滑に形成される。カバーの最上層１３の形状は、このように、中間層６の上部側面１８の形状に対して相補的である。
別の実施形態では、中間層６の上部側面１８は、図２及び図３の実施形態に類似した構造を、同様に有する場合もある。最上層７は、くぼみを完全に充填して、カバー１の上部側面１３が平滑に形成されるように平滑な上部側面を有することがある。
更なる実施形態では、カバーの種々の層５、６、７は、異なる構造を有し得る。例えば、最下層５は、その底部側面１４上に、細長い***が第１方向に伸長する構造１９を有する。例えば、最上層７は、その上部側面１３上に、細長い***が第１方向と一致しない第２方向に伸長する構造２１を有する。例えば、第２方向は第１方向と直交して伸長している。
参照記号リスト
１ カバー
２ コンポーネント
３ 基材
４ 空洞
５ 最下層
６ 中間層
７ 最上層
８ ***
９ ***
１０ くぼみ
１１ くぼみ
１２ 方向
１３ カバーの上部側面
１４ カバーの底部側面
１５ ***
１６ くぼみ
１７ 中間層の底部側面
１８ 中間層の上部側面
１９ カバーの底部側面上の構造
２０ 中間層の上部側面上の構造
２１ カバーの上部側面上の構造
２２ 中間層の底部側面上の構造
ｂ ***の幅
ｌ ***の長さ

Claims (18)

  1. コンポーネント用カバーであって、カバー（１）が、多数の***（８、９、１５）及び／又はくぼみ（１０、１１、１６）を備える構造（１９、２０、２１、２２）を含む、少なくとも１つの層（５、６、７）を含む、コンポーネント用カバー。
  2. 前記構造（１９、２０、２１、２２）がうねり状及び／又は波形状として設計される、
    請求項１に記載のカバー。
  3. 前記***（８、９、１５）及び／又はくぼみ（１０、１１、１６）が細長い形状を有する、
    請求項１又は２に記載のカバー。
  4. 前記構造（１９、２０、２１、２２）が機械的安定性を増大させるよう設計される、
    請求項１〜３のうち一項に記載のカバー。
  5. 空洞（４）の範囲を定める、請求項１〜４のうち一項に記載のカバー。
  6. 前記構造（１９）が前記カバー（１）の底部側面（１４）に形成される、
    請求項１〜５のうち一項に記載のカバー。
  7. 前記カバー（１）の底部側面（１４）が前記構造を含まない、
    請求項１〜５のうち一項に記載のカバー。
  8. 前記構造（２１）が前記カバー（１）の上部側面（１３）上に形成される、
    請求項１〜７のうち一項に記載のカバー。
  9. 前記上部側面（１３）が前記構造を含まない、
    請求項１〜７のうち一項に記載のカバー。
  10. 形状及び／又はそれらの配向が異なる多数の構造（１９、２０、２１、２２）を有する、
    請求項１〜９のうち一項に記載のカバー。
  11. お互いの上部に配設された多数の層（５、６、７）を含み、前記構造（１９、２０、２１、２２）が前記層（５、６、７）のうち少なくとも１つに形成される、
    請求項１〜１０のうち一項に記載のカバー。
  12. 最下層（５）と、少なくとも１つの中間層（６）と、及び最上層（７）と、を含むカバーであって、前記カバー（１）の底部側面（１４）及び上部側面（１３）が前記構造（１９、２０、２１、２２）を含まず、前記中間層（６）が前記構造（１９、２０、２１、２２）を有する、
    請求項１０又は１１のうち一項に記載のカバー。
  13. 中間生成物が犠牲層及び前記カバー（１）の少なくとも１つの層（５）を含み、前記犠牲層が前記カバー（１）の底部側面（１４）に隣接して、少なくとも部分的な除去のために提供され、前記犠牲層が上部側面上に少なくとも１つの構造を有する、請求項１〜１２のうち一項に記載のカバーを備えるコンポーネントのための中間生成物。
  14. 請求項１〜１２のうち一項に記載のカバーを備えるコンポーネント及び前記カバー（１）により覆われるコンポーネント構造。
  15. 支持基材（３）を提供する工程と、
    −少なくとも１つの層（５、６、７）を前記支持基材（３）上に適用する工程と、を含む方法であって、前記層（５、６、７）が多数の***（８、９、１５）及び／又はくぼみ（１０、１１、１６）を備える構造を含む、請求項１〜１２のうち一項に記載のカバーを製造する方法。
  16. 追加の層（５、６、７）を、
    前記構造化された層（５、６、７）上に適用する追加の工程を含む、
    請求項１５に記載の方法。
  17. 前記追加の層（６、７）の前記上部側面（１３、１８）が、前記構造（１９）を含まないように、
    前記追加の層（６、７）が適用される、請求項１６に記載の方法。
  18. 最初に適用された前記層を取り除くという追加の工程を含む、
    請求項１５〜１７のうち一項に記載の方法。
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