JP2004255487A - Ｍｅｍｓの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＭＥＭＳ素子の配置されている空間が密閉されているチップを、より容易に量産できるようにする。
【解決手段】シート状の基材１３１上に形成した感光性を有する膜厚５μｍ程度の樹脂膜１３２を用意し、基材１３１ごと樹脂膜１３２を固定壁１０３の上に貼り付けて基材１３１を剥がし、固定壁１０３の上に、膜厚５μｍの樹脂膜１３２が形成された状態とする。形成した樹脂膜１３２を加工して封止部材１３２ａを形成した後で、ウエハ１０１をダイシングし、ＭＥＭＳ素子１０２を供えたＭＥＭＳチップ１０１ａを得る。
【選択図】 図１
【解決手段】シート状の基材１３１上に形成した感光性を有する膜厚５μｍ程度の樹脂膜１３２を用意し、基材１３１ごと樹脂膜１３２を固定壁１０３の上に貼り付けて基材１３１を剥がし、固定壁１０３の上に、膜厚５μｍの樹脂膜１３２が形成された状態とする。形成した樹脂膜１３２を加工して封止部材１３２ａを形成した後で、ウエハ１０１をダイシングし、ＭＥＭＳ素子１０２を供えたＭＥＭＳチップ１０１ａを得る。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチングを利用する通信，計測，ディスプレイ等に使用されるＭＥＭＳ素子が内蔵されたチップなどのＭＥＭＳの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜形成技術やフォトリソグラフィ技術を基本にしてエッチングすることなどで立体的に微細加工を行うマイクロマシン技術を利用して作製された、ＭＥＭＳ素子（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）がある。ＭＥＭＳ素子は、例えば、シリコンや金属の構造体からなる可動部を備え、この可動部の駆動は、これに対向して配置した電極の発生する静電力によって行われている。ＭＥＭＳ素子には、例えば、マイクロリレーやＲＦスイッチなどに利用されている。
【０００３】
ＭＥＭＳ素子を内蔵したＭＥＭＳチップの製造では、ウエハの上に複数のＭＥＭＳ素子を同時に形成し、複数のＭＥＭＳ素子を各々チップに切り出すようにしている。チップに切り出すときには、飛散してくる切削粉などにより、可動部が損傷を受ける場合もあるため、例えば、ガラス板などによりＭＥＭＳ素子が形成されている領域を覆って保護した状態で製造する技術が提案されている。
【０００４】
以下、上述したＭＥＭＳチップの製造方法について説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、ウエハ４０１の上に、複数のＭＥＭＳ素子４０２を形成する。ＭＥＭＳ素子４０２は、ウエハ４０１の表面に固定された吸引電極４２１と、吸引電極４２１とは離間してウエハ４０１の表面に固定された支持部４２２と、支持部４２２に支持されて吸引電極４２１の上部に離間して配置された可動電極４２３から構成されている。
【０００５】
また、図４（ｂ）の平面図に示すように、ＭＥＭＳ素子４０２は、ウエハ４０１の表面に固定された固定電極４２４を備えている。なお、図４（ａ）は、図４（ｂ）のａａ線の断面を模式的に示すものである。ここで、ＭＥＭＳ素子４０２の動作例について簡単に説明する。吸引電極４２１と可動電極４２３との間に１００Ｖ程度の電圧を印加することで、両者の間に静電気引力が働き、可動電極４２３の中央部分が吸引電極４２１に引き寄せられ、吸引電極４２３が変形する。この吸引電極４２３の変形により吸引電極４２３の一部が固定電極４２４に接触し、電気が流れるようになる。
【０００６】
このようなＭＥＭＳ素子をウエハ４０１の上に形成するとともに、各ＭＥＭＳ素子４０２を囲う固定壁４０３、及び各ＭＥＭＳ素子４０２が外部と信号授受するための外部接続端子４０４を形成する。外部接続端子４０４は、固定壁４０３の外側に形成する。これらは、公知のフォトリソグラフィ技術や薄膜形成技術、及びエッチング技術などにより形成する。
【０００７】
以上に説明したように、ウエハ４０１の上に複数のＭＥＭＳ素子４０２を形成した後、図４（ｃ）に示すように、厚さ１００μｍ程度のガラス板４０５を、固定壁４０３の上に、接着剤によって固定する。ガラス板４０５は、各々のＭＥＭＳ素子４０２に対応して固定壁４０３の上に固定し、ガラス板４０５と固定壁４０３及びウエハ４０１によって、ＭＥＭＳ素子４０２を収容する容器が構成された状態とする。
【０００８】
つぎに、ウエハ４０１の裏面にマウントフィルム４０６を貼り付ける。マウントフィルム４０６は、ウエハ４０１のダイシングの際、ウエハ４０１をフレームに固定するのに使用する粘着フィルムである。上記フレームは、ダイシング装置に固定される治具である。この後、ウエハ４０１が貼り付けてあるマウントフィルム４０６をフレーム（図示せず）に貼り付け、このフレームをダイシング装置（図示せず）に固定してウエハ４０１をダイシングし、マウントフィルム４０６より取り外すことで、図４（ｅ）に示すように、ＭＥＭＳ素子４０２を供えたチップ４０１ａが得られる。
【０００９】
ここで、ダイシング時には、切削粉などのダストが大量に発生し、これらがＭＥＭＳ素子４０２に付着してＭＥＭＳ素子４０２の動作を阻害する要因となる。しかしながら、上述したようにガラス板４０５によりＭＥＭＳ素子４０２が保護されているので、ＭＥＭＳ素子４０２がダイシング加工にも耐えられるようになる。
【００１０】
以上のようにしてウエハ４０１をチップ４０１ａに切り出した後、切り出したチップ４０１ａを、図示しない制御回路などが配置された実装基板に固定し、実装基板の所定の端子部と外部接続端子４０４とをワイヤボンディングして接続することで、チップ４０１ａの実装基板に対する実装が完了する。
上述では、固定壁４０３を設け、この上にガラス板４０５を被せることで、ＭＥＭＳ素子４０２が配置されている空間を密閉するようにしたが、固定壁４０３を設けず、箱状のガラス部材をＭＥＭＳ素子４０２の上に被せることで、空間を密閉する技術もある（非特許文献１参照）。
【００１１】
【非特許文献１】
堀切 近史、「ＲＦ ＭＥＭＳ部品に本腰 ５ＧＨｚ帯フィルタやスイッチ」、日経エレクトロニクス、２００２年１２月２日号，ｐ２８〜２９．
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の製造方法では、ウエハの上に形成された複数のＭＥＭＳ素子の各々に、ガラス板や箱状のガラス部材などのカバー部材を配置（接着）していたので、工程が多くなり、また、微細なカバー部材を用いるため、取り扱いが容易でないという問題があった。例えばより多くのＭＥＭＳ素子を形成する場合、多くのカバー部材を接着することになり、生産性を低下させていた。また、カバー部材の接着を自動化する場合、大きなウエハを対象にしようとすれば、装置の大型化が避けられない。
【００１３】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、ＭＥＭＳ素子の配置されている空間が密閉されているチップを、より容易に量産できるようにすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＭＥＭＳの製造方法は、ウエハの上に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、ウエハの上に複数のＭＥＭＳ素子を形成するＭＥＭＳ素子形成工程と、ウエハの凹部以外の領域にＭＥＭＳ素子に接続する外部接続端子を形成する端子形成工程と、樹脂膜が形成された基材を用意し、この基材に形成された樹脂膜をウエハの上に貼り付け、基材を樹脂膜より剥離することで、樹脂膜がウエハの上に形成された状態とし、樹脂膜により複数の凹部の内部を封止する樹脂膜形成工程と、ウエハを複数の凹部毎に分割する分割工程とを少なくとも備え、分割された樹脂膜からなる封止部材で封止された凹部の内部にＭＥＭＳ素子が配置されかつ外部接続端子を備えた複数のチップを形成するようにしたものである。
この製造方法によれば、ウエハの上に形成されるＭＥＭＳ素子の数が増加しても、封止部材を取り付ける回数が増加しない。
【００１５】
上記ＭＥＭＳの製造方法において、凹部形成工程では、ウエハの上に固定壁を形成してこの固定壁に囲われた凹部を形成し、樹脂膜は、固定壁の上に貼り付けるようにしてもよい。この場合、凹部の形成は、ＭＥＭＳ素子を形成する工程の前もしくは後または同時に行うことも可能である。また、凹部形成工程では、ウエハの表面を部分的に除去することで凹部を形成するようにしてもよい。この場合、分割工程では、ウエハとともに樹脂膜を分割して封止部材を形成すればよい。
上記ＭＥＭＳの製造方法において、外部接続端子は、ウエハの裏面に形成してもよい。
【００１６】
また、上記ＭＥＭＳの製造方法において、樹脂膜形成工程の後、樹脂膜をフォトリソグラフィ技術により加工して複数の封止部材を形成し、複数の凹部毎に封止部材を形成した後で分割工程を行うようにし、外部接続端子は、隣り合う凹部の間のウエハの表面に形成してもよい。なお、樹脂膜を、感光性を有する有機材料から構成し、樹脂膜に所定の光像を露光して現像することで封止部材が形成できる。
上記ＭＥＭＳの製造方法において、封止部材の表面に無機材料からなる保護膜を形成し、例えば耐水性を向上させるようにしても良い。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
［実施の形態１］
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるＭＥＭＳ例えばＭＥＭＳチップの製造方法を説明するための工程図である。まず、図１（ａ）に示すように、例えば単結晶シリコンからなるウエハ１０１の上に、複数のＭＥＭＳ素子１０２を形成する。ＭＥＭＳ素子１０２は、ウエハ１０１の表面に固定された吸引電極１２１と、吸引電極１２１とは離間してウエハ１０１の表面に固定された支持部１２２と、支持部１２２に支持されて吸引電極１２１の上部に離間して配置された可動電極１２３から構成されている。
【００１８】
また、ウエハ１０１の上に複数のＭＥＭＳ素子１０２を形成するとともに、各ＭＥＭＳ素子１０２を囲う固定壁１０３、及び各ＭＥＭＳ素子１０２が外部と信号授受するための外部接続端子１０４を形成する。固定壁１０３により、ウエハ１０１上に複数の凹部が形成され、この凹部内にＭＥＭＳ素子１０２が配置された状態となる。また、外部接続端子１０４は、固定壁１０３の外側に形成する。これらは、公知のフォトリソグラフィ技術や薄膜形成技術、及びエッチング技術などにより形成する。
【００１９】
つぎに、図１（ｂ）に示すように、シート状の基材１３１上に形成した感光性を有する膜厚５μｍ程度の樹脂膜１３２を用意する。基材１３１には、樹脂膜１３２を回転塗布などにより予め形成しておく。基材１３１は、例えばフッ素樹脂から構成すればよい。また、樹脂膜１３２には、例えば、ポリイミドやポリベンザオキサゾールなどのベース樹脂にポジ型の感光剤を添加した材料を用いればよい。例えば、ポリベンザオキサゾールをベース樹脂とするポジ型の感光性を有する樹脂として、住友ベークライト株式会社製の「ＣＲＣ８３０４」が利用できる。
【００２０】
以上のことにより樹脂膜１３２を形成した基材１３１を用意したら、図１（ｃ）に示すように樹脂膜１３２を、固定壁１０３の上に貼り付ける。基材１３１が貼り合わされた状態で、ウエハ１０１を、所定の真空度に真空排気された容器内に配置し、ウエハ１０１と基材１３１とに間に荷重を加え、かつ樹脂膜１３２を加熱し、樹脂膜１３２が固定壁１０３に接着した状態とする。上記真空度は、２ｋＰａ程度とし、荷重は１ｋＰａ程度とし、加熱温度は１００℃とし、荷重及び加熱は約１分間程度加えればよい。
【００２１】
この後、固定壁１０３に接着した樹脂膜１３２より基材１３１を剥がし、図１（ｄ）に示すように、固定壁１０３の上に、膜厚５μｍの樹脂膜１３２が形成（転写）された状態とする。以上に示した貼り合わせによる樹脂膜１３２の形成は、ＳＴＰ（Ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ Ｈｏｔ ｐｒｅｓｓｉｎｇ）とよればるものである。
【００２２】
樹脂膜は、この溶液を回転塗布することなどにより形成することが可能となるが、溶液の回転塗布により樹脂膜を形成した場合、固定壁１０３に囲われた領域内に形成されているＭＥＭＳ素子１０２が、樹脂膜で埋め込まれた状態となる。これに対し、上述した貼り合わせによる形成では、固定壁１０３に囲われている空間を埋めることなく残したまま、固定壁１０３の上に樹脂膜１３２を形成することが可能となる。
【００２３】
つぎに、形成した樹脂膜１３２に所定の光像を露光して現像するなどの公知のフォトリソグラフィ技術による処理を施すことで、図１（ｅ）に示すように、固定壁１０３の内側のＭＥＭＳ素子１０２が形成されている部分が含まれる領域（空間）を覆う状態の封止部材１３２ａを形成する。この処理により、外部接続端子１０４の上部を開放した状態とする。上記処理の後、３００℃の加熱を１時間加えることで、封止部材１３２ａを熱硬化させる。以上のことにより、ＭＥＭＳ素子１０２が配置されている固定壁１０３に囲われた空間が、熱硬化した封止部材１３２ａにより封止された状態となる。
【００２４】
つぎに、ウエハ１０１の裏面にマウントフィルムを貼り付ける。マウントフィルムは、ウエハ１０１のダイシングの際、ウエハ１０１をフレームに固定するのに使用する粘着フィルムである。上記フレームは、ダイシング装置に固定される治具である。この後、ウエハ１０１が貼り付けてあるマウントフィルムをフレームに貼り付け、このフレームをダイシング装置に固定してウエハ１０１をダイシングし、マウントフィルムより取り外すことで、図１（ｆ）に示すように、ＭＥＭＳ素子１０２を供えたＭＥＭＳチップ１０１ａが得られる。
【００２５】
以上のようにしてウエハ１０１をＭＥＭＳチップ１０１ａに切り出した後、切り出したＭＥＭＳチップ１０１ａを、図示しない制御回路などが配置された実装基板に固定し、実装基板の所定の端子部と外部接続端子１０４とをワイヤボンディングして接続することで、ＭＥＭＳチップ１０１ａの実装基板に対する実装が完了する。
上述した本実施の形態によれば、封止部材１３２ａによりＭＥＭＳ素子１０２が保護されているので、ＭＥＭＳ素子１０２がダイシング加工にも耐えられるようになる。
【００２６】
また、本実施の形態においては、封止部材１３２ａは、複数のＭＥＭＳ素子１０２毎に貼り付けることで形成するのではなく、ウエハ１０１のほぼ全域に貼り付けた樹脂膜１３２を、公知のフォトリソグラフィ技術により分割して形成した。このため、ウエハ１０１の面積を大きくし、より多くのＭＥＭＳ素子１０２を形成するようにしても、封止部材１３２ａを形成する工程の時間が長くなることがない。
【００２７】
［実施の形態２］
つぎに、本発明の他の実施の形態について説明する。
図２は、本発明の実施の形態におけるＭＥＭＳの製造方法を説明するための工程図である。まず、図２（ａ）に示すように、例えば単結晶シリコンからなるウエハ１０１の主表面を部分的に除去することで複数の凹部２０３を形成し、各々の凹部２０３の底部に、ＭＥＭＳ素子１０２を形成する。ＭＥＭＳ素子１０２は、ウエハ１０１の表面に固定された吸引電極１２１と、吸引電極１２１とは離間してウエハ１０１の表面に固定された支持部１２２と、支持部１２２に支持されて吸引電極１２１の上部に離間して配置された可動電極１２３から構成されている。
【００２８】
また、各凹部２０３の内部に複数のＭＥＭＳ素子１０２を形成するとともに、各ＭＥＭＳ素子１０２が外部と信号授受するための外部接続端子１０４を、ウエハ１０１の凹部２０３以外の領域に形成する。外部接続端子１０４は、凹部２０３の周端部より所定距離離れた箇所に配置する。これらは、公知のフォトリソグラフィ技術や薄膜形成技術、及びエッチング技術などにより形成する。
【００２９】
次いで、シート状の基材１３１上に形成した感光性を有する膜厚５μｍ程度の樹脂膜２３２を用意し、図２（ｂ）に示すように、樹脂膜２３２をウエハ１０１の表面に貼り付ける。基材１３１には、樹脂膜２３２を回転塗布などにより予め形成しておく。基材１３１は、例えばフッ素樹脂から構成すればよい。また、樹脂膜２３２には、例えば、ポリイミドやポリベンザオキサゾールなどのベース樹脂にポジ型の感光剤を添加した材料を用いればよい。
【００３０】
つぎに、基材１３１が貼り合わされた状態で、ウエハ１０１を、所定の真空度に真空排気された容器内に配置し、ウエハ１０１と基材１３１とに間に荷重を加え、かつ樹脂膜２３２を加熱し、樹脂膜２３２がウエハ１０１の表面に接着した状態とする。上記真空度は、２ｋＰａ程度とし、荷重は１ｋＰａ程度とし、加熱温度は１００℃とし、荷重及び加熱は約１分間程度加えればよい。
【００３１】
この後、ウエハ１０１の表面に接着した樹脂膜２３２より基材１３１を剥がし、ウエハ１０１の表面に、膜厚５μｍの樹脂膜２３２が形成（転写）された状態とする。樹脂膜は、この溶液を回転塗布することなどにより形成することが可能となるが、溶液の回転塗布により樹脂膜を形成した場合、凹部２０３の底部に形成されているＭＥＭＳ素子１０２が、樹脂膜で埋め込まれた状態となる。これに対し、上述した貼り合わせによる形成では、凹部２０３の内部空間を埋めることなく残したまま、ウエハ１０１の表面に樹脂膜２３２を形成することが可能となる。
【００３２】
形成した樹脂膜２３２に所定の光像を露光して現像するなどの公知のフォトリソグラフィ技術による処理を施すことで、図２（ｃ）に示すように、凹部２０３の内側のＭＥＭＳ素子１０２が形成されている部分が含まれる領域（空間）を覆う状態の封止部材２３２ａを形成する。この処理により、外部接続端子１０４の上部を開放した状態とする。上記処理の後、３００℃の加熱を１時間加えることで、封止部材２３２ａを熱硬化させる。以上のことにより、ＭＥＭＳ素子１０２が配置されている凹部２０３の内部空間が、熱硬化した封止部材２３２ａにより封止された状態となる。
【００３３】
この後、ウエハ１０１の裏面にマウントフィルムを貼り付け、マウントフィルムをフレームに貼り付け、このフレームをダイシング装置に固定してウエハ１０１をダイシングし、マウントフィルムより取り外すことで、図２（ｄ）に示すように、ＭＥＭＳ素子１０２を供えたＭＥＭＳチップ１０１ａが得られる。
以上のようにしてウエハ１０１をＭＥＭＳチップ１０１ａに切り出した後、切り出したＭＥＭＳチップ１０１ａを、図示しない制御回路などが配置された実装基板に固定し、実装基板の所定の端子部と外部接続端子１０４とをワイヤボンディングして接続することで、ＭＥＭＳチップ１０１ａの実装基板に対する実装が完了する。
【００３４】
また、図２（ｃ）に示す段階で、窒化シリコンからなる保護膜を、ウエハ１０１の全域に形成し、保護膜の一部を選択的にエッチング除去して外部接続端子１０４の上部が開放された状態とすることで、図２（ｅ）に示すように、封止部材２３２ａの表面が、保護膜２０５で覆われた状態としても良い。窒化シリコンからなる保護膜２０５で覆うことで、封止部材２３２ａにより封止された空間内部に、水分が侵入することをより抑制できるようになる。このようにして保護膜２０５を形成した後、前述したようにＭＥＭＳチップ１０１ａに切り出せばよい。
【００３５】
［実施の形態３］
つぎに、本発明の他の実施の形態について説明する。
図３は、本発明の実施の形態におけるＭＥＭＳの製造方法を説明するための工程図である。まず、図３（ａ）に示すように、例えば単結晶シリコンからなるウエハ１０１の上に、複数のＭＥＭＳ素子１０２を形成する。ＭＥＭＳ素子１０２は、ウエハ１０１の表面に固定された吸引電極１２１と、吸引電極１２１とは離間してウエハ１０１の表面に固定された支持部１２２と、支持部１２２に支持されて吸引電極１２１の上部に離間して配置された可動電極１２３から構成されている。
【００３６】
また、ウエハ１０１の上に複数のＭＥＭＳ素子１０２を形成するとともに、各ＭＥＭＳ素子１０２を囲う固定壁３０３を形成する。固定壁３０３は、格子状に形成し、格子の升内に各ＭＥＭＳ素子１０２が配置されているようにする。加えて、固定壁３０３は、以降のダイシングで用いるブレードの幅を考慮し、幅を決定しておく。
【００３７】
また、各ＭＥＭＳ素子１０２が外部と信号授受するための外部接続端子３０４を、各ＭＥＭＳ素子１０２の形成領域に対応するウエハ１０１の裏面に形成する。外部接続端子３０４は、図示しないビア配線などによりＭＥＭＳ素子１０２の各部分に接続する例えば半田バンプであり、チップスケールパッケージなどを実現可能とするものである。
【００３８】
次いで、シート状の基材１３１上に形成した感光性を有する膜厚５μｍ程度の樹脂膜３３２を用意し、図３（ｂ）に示すように、樹脂膜３３２を固定壁３０３の上に貼り付ける。基材１３１には、樹脂膜３３２を回転塗布などにより予め形成しておく。基材１３１は、例えばフッ素樹脂から構成すればよい。また、樹脂膜３３２には、例えば、ポリイミドやポリベンザオキサゾールなどの有機樹脂を用いればよい。
【００３９】
つぎに、基材１３１が貼り合わされた状態で、ウエハ１０１を、所定の真空度に真空排気された容器内に配置し、ウエハ１０１と基材１３１とに間に荷重を加え、かつ樹脂膜３３２を加熱し、樹脂膜３３２が固定壁３０３に接着した状態とする。上記真空度は、２ｋＰａ程度とし、荷重は２ｋＰａ程度とし、加熱温度は１００℃とし、荷重及び加熱は約１分間程度加えればよい。
【００４０】
次いで、固定壁３０３に接着した樹脂膜３３２より基材１３１を剥がし、図３（ｃ）に示すように、固定壁３０３の上に、膜厚５μｍの樹脂膜３３２が形成（転写）された状態とする。この後、固定壁３０３に貼り付けられた樹脂膜３３２を、例えば１時間３１０℃に加熱し続けることで、熱硬化させる。
【００４１】
樹脂膜は、この溶液を回転塗布することなどにより形成することが可能となるが、溶液の回転塗布により樹脂膜を形成した場合、固定壁３０３に囲われた領域内に形成されているＭＥＭＳ素子１０２が、樹脂膜で埋め込まれた状態となる。これに対し、上述した貼り合わせによる形成では、固定壁３０３に囲われている空間を埋めることなく残したまま、固定壁３０３の上に樹脂膜３３２を形成することが可能となる。
【００４２】
つぎに、ウエハ１０１の裏面にマウントフィルムを貼り付け、マウントフィルムをフレームに貼り付け、このフレームをダイシング装置に固定してウエハ１０１をダイシングし、マウントフィルムより取り外す。これらの結果、図３（ｄ）に示すように、ＭＥＭＳ素子１０２が形成されて固定壁３０３に囲われた領域が、熱硬化した樹脂膜による封止部材３３２ａで封止されたＭＥＭＳチップ１０１ａが得られる。
【００４３】
以上のようにしてウエハ１０１をＭＥＭＳチップ１０１ａに切り出した後、切り出したＭＥＭＳチップ１０１ａを、図示しない制御回路などが配置された実装基板に、フリップチップボンディングすることなどにより接続することで、ＭＥＭＳチップ１０１ａの実装基板に対する実装が完了する。
上述した本実施の形態によれば、封止部材３３２ａによりＭＥＭＳ素子１０２が保護されているので、ＭＥＭＳ素子１０２がダイシング加工にも耐えられるようになる。
【００４４】
また、本実施の形態においては、封止部材３３２ａは、複数のＭＥＭＳ素子１０２毎に貼り付けることで形成するのではなく、ウエハ１０１のほぼ全域に貼り付けた樹脂膜３３２を、ウエハ１０１をダイシングするときに、同時にダイシングすることで分割して形成した。このため、ウエハ１０１の面積を大きくし、より多くのＭＥＭＳ素子１０２を形成するようにしても、封止部材３３２ａを形成する工程の時間が長くなることがない。
【００４５】
なお、図３に示す本実施の形態においても、図２に示した実施の形態と同様に、ウエハ１０１に凹部を形成し、この凹部の内部にＭＥＭＳ素子を形成し、封止部材で凹部を塞ぐようにしても良い。また、有機樹脂からなる封止部材３３２ａの表面を、窒化シリコンなどの無機材料からなる膜で覆い、耐水性を向上させるようにしても良い。
【００４６】
なおまた、上述では、ＭＥＭＳ素子を吸引電極、支持部、可動電極、及び固定電極から構成されたものとしたが、これに限るものではない。例えば、可動する微細なコイルを備えた可変インダクタや、複数の微細なカンチレバーとこの駆動機構と記録面とを備えたメモリ素子など、他の構成のＭＥＭＳ素子であっても、上述した本発明が適用できることはいうまでもない。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、樹脂膜を貼り付けて形成しこれを分割することで、ウエハの上の各々ＭＥＭＳ素子が配置されている複数の凹部を封止する封止部材を形成するようにした。
この結果、本発明によれば、ウエハの上に形成されるＭＥＭＳ素子の数が増加しても、封止部材を取り付ける回数が増加しないので、ＭＥＭＳ素子の配置されている空間が密閉されているＭＥＭＳチップが、より容易に量産できるようになるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるＭＥＭＳチップの製造方法を説明するための工程図である。
【図２】本発明の他の実施の形態におけるＭＥＭＳチップの製造方法を説明するための工程図である。
【図３】本発明の他の実施の形態におけるＭＥＭＳチップの製造方法を説明するための工程図である。
【図４】従来よりあるＭＥＭＳチップの製造方法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
１０１…ウエハ、１０１ａ…ＭＥＭＳチップ、１０２…ＭＥＭＳ素子、１０３…固定壁、１０４…外部接続端子、１２１…吸引電極、１２２…支持部、１２３…可動電極、１３１…基材、１３２…樹脂膜、１３２ａ…封止部材。
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチングを利用する通信，計測，ディスプレイ等に使用されるＭＥＭＳ素子が内蔵されたチップなどのＭＥＭＳの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜形成技術やフォトリソグラフィ技術を基本にしてエッチングすることなどで立体的に微細加工を行うマイクロマシン技術を利用して作製された、ＭＥＭＳ素子（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）がある。ＭＥＭＳ素子は、例えば、シリコンや金属の構造体からなる可動部を備え、この可動部の駆動は、これに対向して配置した電極の発生する静電力によって行われている。ＭＥＭＳ素子には、例えば、マイクロリレーやＲＦスイッチなどに利用されている。
【０００３】
ＭＥＭＳ素子を内蔵したＭＥＭＳチップの製造では、ウエハの上に複数のＭＥＭＳ素子を同時に形成し、複数のＭＥＭＳ素子を各々チップに切り出すようにしている。チップに切り出すときには、飛散してくる切削粉などにより、可動部が損傷を受ける場合もあるため、例えば、ガラス板などによりＭＥＭＳ素子が形成されている領域を覆って保護した状態で製造する技術が提案されている。
【０００４】
以下、上述したＭＥＭＳチップの製造方法について説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、ウエハ４０１の上に、複数のＭＥＭＳ素子４０２を形成する。ＭＥＭＳ素子４０２は、ウエハ４０１の表面に固定された吸引電極４２１と、吸引電極４２１とは離間してウエハ４０１の表面に固定された支持部４２２と、支持部４２２に支持されて吸引電極４２１の上部に離間して配置された可動電極４２３から構成されている。
【０００５】
また、図４（ｂ）の平面図に示すように、ＭＥＭＳ素子４０２は、ウエハ４０１の表面に固定された固定電極４２４を備えている。なお、図４（ａ）は、図４（ｂ）のａａ線の断面を模式的に示すものである。ここで、ＭＥＭＳ素子４０２の動作例について簡単に説明する。吸引電極４２１と可動電極４２３との間に１００Ｖ程度の電圧を印加することで、両者の間に静電気引力が働き、可動電極４２３の中央部分が吸引電極４２１に引き寄せられ、吸引電極４２３が変形する。この吸引電極４２３の変形により吸引電極４２３の一部が固定電極４２４に接触し、電気が流れるようになる。
【０００６】
このようなＭＥＭＳ素子をウエハ４０１の上に形成するとともに、各ＭＥＭＳ素子４０２を囲う固定壁４０３、及び各ＭＥＭＳ素子４０２が外部と信号授受するための外部接続端子４０４を形成する。外部接続端子４０４は、固定壁４０３の外側に形成する。これらは、公知のフォトリソグラフィ技術や薄膜形成技術、及びエッチング技術などにより形成する。
【０００７】
以上に説明したように、ウエハ４０１の上に複数のＭＥＭＳ素子４０２を形成した後、図４（ｃ）に示すように、厚さ１００μｍ程度のガラス板４０５を、固定壁４０３の上に、接着剤によって固定する。ガラス板４０５は、各々のＭＥＭＳ素子４０２に対応して固定壁４０３の上に固定し、ガラス板４０５と固定壁４０３及びウエハ４０１によって、ＭＥＭＳ素子４０２を収容する容器が構成された状態とする。
【０００８】
つぎに、ウエハ４０１の裏面にマウントフィルム４０６を貼り付ける。マウントフィルム４０６は、ウエハ４０１のダイシングの際、ウエハ４０１をフレームに固定するのに使用する粘着フィルムである。上記フレームは、ダイシング装置に固定される治具である。この後、ウエハ４０１が貼り付けてあるマウントフィルム４０６をフレーム（図示せず）に貼り付け、このフレームをダイシング装置（図示せず）に固定してウエハ４０１をダイシングし、マウントフィルム４０６より取り外すことで、図４（ｅ）に示すように、ＭＥＭＳ素子４０２を供えたチップ４０１ａが得られる。
【０００９】
ここで、ダイシング時には、切削粉などのダストが大量に発生し、これらがＭＥＭＳ素子４０２に付着してＭＥＭＳ素子４０２の動作を阻害する要因となる。しかしながら、上述したようにガラス板４０５によりＭＥＭＳ素子４０２が保護されているので、ＭＥＭＳ素子４０２がダイシング加工にも耐えられるようになる。
【００１０】
以上のようにしてウエハ４０１をチップ４０１ａに切り出した後、切り出したチップ４０１ａを、図示しない制御回路などが配置された実装基板に固定し、実装基板の所定の端子部と外部接続端子４０４とをワイヤボンディングして接続することで、チップ４０１ａの実装基板に対する実装が完了する。
上述では、固定壁４０３を設け、この上にガラス板４０５を被せることで、ＭＥＭＳ素子４０２が配置されている空間を密閉するようにしたが、固定壁４０３を設けず、箱状のガラス部材をＭＥＭＳ素子４０２の上に被せることで、空間を密閉する技術もある（非特許文献１参照）。
【００１１】
【非特許文献１】
堀切 近史、「ＲＦ ＭＥＭＳ部品に本腰 ５ＧＨｚ帯フィルタやスイッチ」、日経エレクトロニクス、２００２年１２月２日号，ｐ２８〜２９．
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の製造方法では、ウエハの上に形成された複数のＭＥＭＳ素子の各々に、ガラス板や箱状のガラス部材などのカバー部材を配置（接着）していたので、工程が多くなり、また、微細なカバー部材を用いるため、取り扱いが容易でないという問題があった。例えばより多くのＭＥＭＳ素子を形成する場合、多くのカバー部材を接着することになり、生産性を低下させていた。また、カバー部材の接着を自動化する場合、大きなウエハを対象にしようとすれば、装置の大型化が避けられない。
【００１３】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、ＭＥＭＳ素子の配置されている空間が密閉されているチップを、より容易に量産できるようにすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＭＥＭＳの製造方法は、ウエハの上に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、ウエハの上に複数のＭＥＭＳ素子を形成するＭＥＭＳ素子形成工程と、ウエハの凹部以外の領域にＭＥＭＳ素子に接続する外部接続端子を形成する端子形成工程と、樹脂膜が形成された基材を用意し、この基材に形成された樹脂膜をウエハの上に貼り付け、基材を樹脂膜より剥離することで、樹脂膜がウエハの上に形成された状態とし、樹脂膜により複数の凹部の内部を封止する樹脂膜形成工程と、ウエハを複数の凹部毎に分割する分割工程とを少なくとも備え、分割された樹脂膜からなる封止部材で封止された凹部の内部にＭＥＭＳ素子が配置されかつ外部接続端子を備えた複数のチップを形成するようにしたものである。
この製造方法によれば、ウエハの上に形成されるＭＥＭＳ素子の数が増加しても、封止部材を取り付ける回数が増加しない。
【００１５】
上記ＭＥＭＳの製造方法において、凹部形成工程では、ウエハの上に固定壁を形成してこの固定壁に囲われた凹部を形成し、樹脂膜は、固定壁の上に貼り付けるようにしてもよい。この場合、凹部の形成は、ＭＥＭＳ素子を形成する工程の前もしくは後または同時に行うことも可能である。また、凹部形成工程では、ウエハの表面を部分的に除去することで凹部を形成するようにしてもよい。この場合、分割工程では、ウエハとともに樹脂膜を分割して封止部材を形成すればよい。
上記ＭＥＭＳの製造方法において、外部接続端子は、ウエハの裏面に形成してもよい。
【００１６】
また、上記ＭＥＭＳの製造方法において、樹脂膜形成工程の後、樹脂膜をフォトリソグラフィ技術により加工して複数の封止部材を形成し、複数の凹部毎に封止部材を形成した後で分割工程を行うようにし、外部接続端子は、隣り合う凹部の間のウエハの表面に形成してもよい。なお、樹脂膜を、感光性を有する有機材料から構成し、樹脂膜に所定の光像を露光して現像することで封止部材が形成できる。
上記ＭＥＭＳの製造方法において、封止部材の表面に無機材料からなる保護膜を形成し、例えば耐水性を向上させるようにしても良い。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
［実施の形態１］
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるＭＥＭＳ例えばＭＥＭＳチップの製造方法を説明するための工程図である。まず、図１（ａ）に示すように、例えば単結晶シリコンからなるウエハ１０１の上に、複数のＭＥＭＳ素子１０２を形成する。ＭＥＭＳ素子１０２は、ウエハ１０１の表面に固定された吸引電極１２１と、吸引電極１２１とは離間してウエハ１０１の表面に固定された支持部１２２と、支持部１２２に支持されて吸引電極１２１の上部に離間して配置された可動電極１２３から構成されている。
【００１８】
また、ウエハ１０１の上に複数のＭＥＭＳ素子１０２を形成するとともに、各ＭＥＭＳ素子１０２を囲う固定壁１０３、及び各ＭＥＭＳ素子１０２が外部と信号授受するための外部接続端子１０４を形成する。固定壁１０３により、ウエハ１０１上に複数の凹部が形成され、この凹部内にＭＥＭＳ素子１０２が配置された状態となる。また、外部接続端子１０４は、固定壁１０３の外側に形成する。これらは、公知のフォトリソグラフィ技術や薄膜形成技術、及びエッチング技術などにより形成する。
【００１９】
つぎに、図１（ｂ）に示すように、シート状の基材１３１上に形成した感光性を有する膜厚５μｍ程度の樹脂膜１３２を用意する。基材１３１には、樹脂膜１３２を回転塗布などにより予め形成しておく。基材１３１は、例えばフッ素樹脂から構成すればよい。また、樹脂膜１３２には、例えば、ポリイミドやポリベンザオキサゾールなどのベース樹脂にポジ型の感光剤を添加した材料を用いればよい。例えば、ポリベンザオキサゾールをベース樹脂とするポジ型の感光性を有する樹脂として、住友ベークライト株式会社製の「ＣＲＣ８３０４」が利用できる。
【００２０】
以上のことにより樹脂膜１３２を形成した基材１３１を用意したら、図１（ｃ）に示すように樹脂膜１３２を、固定壁１０３の上に貼り付ける。基材１３１が貼り合わされた状態で、ウエハ１０１を、所定の真空度に真空排気された容器内に配置し、ウエハ１０１と基材１３１とに間に荷重を加え、かつ樹脂膜１３２を加熱し、樹脂膜１３２が固定壁１０３に接着した状態とする。上記真空度は、２ｋＰａ程度とし、荷重は１ｋＰａ程度とし、加熱温度は１００℃とし、荷重及び加熱は約１分間程度加えればよい。
【００２１】
この後、固定壁１０３に接着した樹脂膜１３２より基材１３１を剥がし、図１（ｄ）に示すように、固定壁１０３の上に、膜厚５μｍの樹脂膜１３２が形成（転写）された状態とする。以上に示した貼り合わせによる樹脂膜１３２の形成は、ＳＴＰ（Ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ Ｈｏｔ ｐｒｅｓｓｉｎｇ）とよればるものである。
【００２２】
樹脂膜は、この溶液を回転塗布することなどにより形成することが可能となるが、溶液の回転塗布により樹脂膜を形成した場合、固定壁１０３に囲われた領域内に形成されているＭＥＭＳ素子１０２が、樹脂膜で埋め込まれた状態となる。これに対し、上述した貼り合わせによる形成では、固定壁１０３に囲われている空間を埋めることなく残したまま、固定壁１０３の上に樹脂膜１３２を形成することが可能となる。
【００２３】
つぎに、形成した樹脂膜１３２に所定の光像を露光して現像するなどの公知のフォトリソグラフィ技術による処理を施すことで、図１（ｅ）に示すように、固定壁１０３の内側のＭＥＭＳ素子１０２が形成されている部分が含まれる領域（空間）を覆う状態の封止部材１３２ａを形成する。この処理により、外部接続端子１０４の上部を開放した状態とする。上記処理の後、３００℃の加熱を１時間加えることで、封止部材１３２ａを熱硬化させる。以上のことにより、ＭＥＭＳ素子１０２が配置されている固定壁１０３に囲われた空間が、熱硬化した封止部材１３２ａにより封止された状態となる。
【００２４】
つぎに、ウエハ１０１の裏面にマウントフィルムを貼り付ける。マウントフィルムは、ウエハ１０１のダイシングの際、ウエハ１０１をフレームに固定するのに使用する粘着フィルムである。上記フレームは、ダイシング装置に固定される治具である。この後、ウエハ１０１が貼り付けてあるマウントフィルムをフレームに貼り付け、このフレームをダイシング装置に固定してウエハ１０１をダイシングし、マウントフィルムより取り外すことで、図１（ｆ）に示すように、ＭＥＭＳ素子１０２を供えたＭＥＭＳチップ１０１ａが得られる。
【００２５】
以上のようにしてウエハ１０１をＭＥＭＳチップ１０１ａに切り出した後、切り出したＭＥＭＳチップ１０１ａを、図示しない制御回路などが配置された実装基板に固定し、実装基板の所定の端子部と外部接続端子１０４とをワイヤボンディングして接続することで、ＭＥＭＳチップ１０１ａの実装基板に対する実装が完了する。
上述した本実施の形態によれば、封止部材１３２ａによりＭＥＭＳ素子１０２が保護されているので、ＭＥＭＳ素子１０２がダイシング加工にも耐えられるようになる。
【００２６】
また、本実施の形態においては、封止部材１３２ａは、複数のＭＥＭＳ素子１０２毎に貼り付けることで形成するのではなく、ウエハ１０１のほぼ全域に貼り付けた樹脂膜１３２を、公知のフォトリソグラフィ技術により分割して形成した。このため、ウエハ１０１の面積を大きくし、より多くのＭＥＭＳ素子１０２を形成するようにしても、封止部材１３２ａを形成する工程の時間が長くなることがない。
【００２７】
［実施の形態２］
つぎに、本発明の他の実施の形態について説明する。
図２は、本発明の実施の形態におけるＭＥＭＳの製造方法を説明するための工程図である。まず、図２（ａ）に示すように、例えば単結晶シリコンからなるウエハ１０１の主表面を部分的に除去することで複数の凹部２０３を形成し、各々の凹部２０３の底部に、ＭＥＭＳ素子１０２を形成する。ＭＥＭＳ素子１０２は、ウエハ１０１の表面に固定された吸引電極１２１と、吸引電極１２１とは離間してウエハ１０１の表面に固定された支持部１２２と、支持部１２２に支持されて吸引電極１２１の上部に離間して配置された可動電極１２３から構成されている。
【００２８】
また、各凹部２０３の内部に複数のＭＥＭＳ素子１０２を形成するとともに、各ＭＥＭＳ素子１０２が外部と信号授受するための外部接続端子１０４を、ウエハ１０１の凹部２０３以外の領域に形成する。外部接続端子１０４は、凹部２０３の周端部より所定距離離れた箇所に配置する。これらは、公知のフォトリソグラフィ技術や薄膜形成技術、及びエッチング技術などにより形成する。
【００２９】
次いで、シート状の基材１３１上に形成した感光性を有する膜厚５μｍ程度の樹脂膜２３２を用意し、図２（ｂ）に示すように、樹脂膜２３２をウエハ１０１の表面に貼り付ける。基材１３１には、樹脂膜２３２を回転塗布などにより予め形成しておく。基材１３１は、例えばフッ素樹脂から構成すればよい。また、樹脂膜２３２には、例えば、ポリイミドやポリベンザオキサゾールなどのベース樹脂にポジ型の感光剤を添加した材料を用いればよい。
【００３０】
つぎに、基材１３１が貼り合わされた状態で、ウエハ１０１を、所定の真空度に真空排気された容器内に配置し、ウエハ１０１と基材１３１とに間に荷重を加え、かつ樹脂膜２３２を加熱し、樹脂膜２３２がウエハ１０１の表面に接着した状態とする。上記真空度は、２ｋＰａ程度とし、荷重は１ｋＰａ程度とし、加熱温度は１００℃とし、荷重及び加熱は約１分間程度加えればよい。
【００３１】
この後、ウエハ１０１の表面に接着した樹脂膜２３２より基材１３１を剥がし、ウエハ１０１の表面に、膜厚５μｍの樹脂膜２３２が形成（転写）された状態とする。樹脂膜は、この溶液を回転塗布することなどにより形成することが可能となるが、溶液の回転塗布により樹脂膜を形成した場合、凹部２０３の底部に形成されているＭＥＭＳ素子１０２が、樹脂膜で埋め込まれた状態となる。これに対し、上述した貼り合わせによる形成では、凹部２０３の内部空間を埋めることなく残したまま、ウエハ１０１の表面に樹脂膜２３２を形成することが可能となる。
【００３２】
形成した樹脂膜２３２に所定の光像を露光して現像するなどの公知のフォトリソグラフィ技術による処理を施すことで、図２（ｃ）に示すように、凹部２０３の内側のＭＥＭＳ素子１０２が形成されている部分が含まれる領域（空間）を覆う状態の封止部材２３２ａを形成する。この処理により、外部接続端子１０４の上部を開放した状態とする。上記処理の後、３００℃の加熱を１時間加えることで、封止部材２３２ａを熱硬化させる。以上のことにより、ＭＥＭＳ素子１０２が配置されている凹部２０３の内部空間が、熱硬化した封止部材２３２ａにより封止された状態となる。
【００３３】
この後、ウエハ１０１の裏面にマウントフィルムを貼り付け、マウントフィルムをフレームに貼り付け、このフレームをダイシング装置に固定してウエハ１０１をダイシングし、マウントフィルムより取り外すことで、図２（ｄ）に示すように、ＭＥＭＳ素子１０２を供えたＭＥＭＳチップ１０１ａが得られる。
以上のようにしてウエハ１０１をＭＥＭＳチップ１０１ａに切り出した後、切り出したＭＥＭＳチップ１０１ａを、図示しない制御回路などが配置された実装基板に固定し、実装基板の所定の端子部と外部接続端子１０４とをワイヤボンディングして接続することで、ＭＥＭＳチップ１０１ａの実装基板に対する実装が完了する。
【００３４】
また、図２（ｃ）に示す段階で、窒化シリコンからなる保護膜を、ウエハ１０１の全域に形成し、保護膜の一部を選択的にエッチング除去して外部接続端子１０４の上部が開放された状態とすることで、図２（ｅ）に示すように、封止部材２３２ａの表面が、保護膜２０５で覆われた状態としても良い。窒化シリコンからなる保護膜２０５で覆うことで、封止部材２３２ａにより封止された空間内部に、水分が侵入することをより抑制できるようになる。このようにして保護膜２０５を形成した後、前述したようにＭＥＭＳチップ１０１ａに切り出せばよい。
【００３５】
［実施の形態３］
つぎに、本発明の他の実施の形態について説明する。
図３は、本発明の実施の形態におけるＭＥＭＳの製造方法を説明するための工程図である。まず、図３（ａ）に示すように、例えば単結晶シリコンからなるウエハ１０１の上に、複数のＭＥＭＳ素子１０２を形成する。ＭＥＭＳ素子１０２は、ウエハ１０１の表面に固定された吸引電極１２１と、吸引電極１２１とは離間してウエハ１０１の表面に固定された支持部１２２と、支持部１２２に支持されて吸引電極１２１の上部に離間して配置された可動電極１２３から構成されている。
【００３６】
また、ウエハ１０１の上に複数のＭＥＭＳ素子１０２を形成するとともに、各ＭＥＭＳ素子１０２を囲う固定壁３０３を形成する。固定壁３０３は、格子状に形成し、格子の升内に各ＭＥＭＳ素子１０２が配置されているようにする。加えて、固定壁３０３は、以降のダイシングで用いるブレードの幅を考慮し、幅を決定しておく。
【００３７】
また、各ＭＥＭＳ素子１０２が外部と信号授受するための外部接続端子３０４を、各ＭＥＭＳ素子１０２の形成領域に対応するウエハ１０１の裏面に形成する。外部接続端子３０４は、図示しないビア配線などによりＭＥＭＳ素子１０２の各部分に接続する例えば半田バンプであり、チップスケールパッケージなどを実現可能とするものである。
【００３８】
次いで、シート状の基材１３１上に形成した感光性を有する膜厚５μｍ程度の樹脂膜３３２を用意し、図３（ｂ）に示すように、樹脂膜３３２を固定壁３０３の上に貼り付ける。基材１３１には、樹脂膜３３２を回転塗布などにより予め形成しておく。基材１３１は、例えばフッ素樹脂から構成すればよい。また、樹脂膜３３２には、例えば、ポリイミドやポリベンザオキサゾールなどの有機樹脂を用いればよい。
【００３９】
つぎに、基材１３１が貼り合わされた状態で、ウエハ１０１を、所定の真空度に真空排気された容器内に配置し、ウエハ１０１と基材１３１とに間に荷重を加え、かつ樹脂膜３３２を加熱し、樹脂膜３３２が固定壁３０３に接着した状態とする。上記真空度は、２ｋＰａ程度とし、荷重は２ｋＰａ程度とし、加熱温度は１００℃とし、荷重及び加熱は約１分間程度加えればよい。
【００４０】
次いで、固定壁３０３に接着した樹脂膜３３２より基材１３１を剥がし、図３（ｃ）に示すように、固定壁３０３の上に、膜厚５μｍの樹脂膜３３２が形成（転写）された状態とする。この後、固定壁３０３に貼り付けられた樹脂膜３３２を、例えば１時間３１０℃に加熱し続けることで、熱硬化させる。
【００４１】
樹脂膜は、この溶液を回転塗布することなどにより形成することが可能となるが、溶液の回転塗布により樹脂膜を形成した場合、固定壁３０３に囲われた領域内に形成されているＭＥＭＳ素子１０２が、樹脂膜で埋め込まれた状態となる。これに対し、上述した貼り合わせによる形成では、固定壁３０３に囲われている空間を埋めることなく残したまま、固定壁３０３の上に樹脂膜３３２を形成することが可能となる。
【００４２】
つぎに、ウエハ１０１の裏面にマウントフィルムを貼り付け、マウントフィルムをフレームに貼り付け、このフレームをダイシング装置に固定してウエハ１０１をダイシングし、マウントフィルムより取り外す。これらの結果、図３（ｄ）に示すように、ＭＥＭＳ素子１０２が形成されて固定壁３０３に囲われた領域が、熱硬化した樹脂膜による封止部材３３２ａで封止されたＭＥＭＳチップ１０１ａが得られる。
【００４３】
以上のようにしてウエハ１０１をＭＥＭＳチップ１０１ａに切り出した後、切り出したＭＥＭＳチップ１０１ａを、図示しない制御回路などが配置された実装基板に、フリップチップボンディングすることなどにより接続することで、ＭＥＭＳチップ１０１ａの実装基板に対する実装が完了する。
上述した本実施の形態によれば、封止部材３３２ａによりＭＥＭＳ素子１０２が保護されているので、ＭＥＭＳ素子１０２がダイシング加工にも耐えられるようになる。
【００４４】
また、本実施の形態においては、封止部材３３２ａは、複数のＭＥＭＳ素子１０２毎に貼り付けることで形成するのではなく、ウエハ１０１のほぼ全域に貼り付けた樹脂膜３３２を、ウエハ１０１をダイシングするときに、同時にダイシングすることで分割して形成した。このため、ウエハ１０１の面積を大きくし、より多くのＭＥＭＳ素子１０２を形成するようにしても、封止部材３３２ａを形成する工程の時間が長くなることがない。
【００４５】
なお、図３に示す本実施の形態においても、図２に示した実施の形態と同様に、ウエハ１０１に凹部を形成し、この凹部の内部にＭＥＭＳ素子を形成し、封止部材で凹部を塞ぐようにしても良い。また、有機樹脂からなる封止部材３３２ａの表面を、窒化シリコンなどの無機材料からなる膜で覆い、耐水性を向上させるようにしても良い。
【００４６】
なおまた、上述では、ＭＥＭＳ素子を吸引電極、支持部、可動電極、及び固定電極から構成されたものとしたが、これに限るものではない。例えば、可動する微細なコイルを備えた可変インダクタや、複数の微細なカンチレバーとこの駆動機構と記録面とを備えたメモリ素子など、他の構成のＭＥＭＳ素子であっても、上述した本発明が適用できることはいうまでもない。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、樹脂膜を貼り付けて形成しこれを分割することで、ウエハの上の各々ＭＥＭＳ素子が配置されている複数の凹部を封止する封止部材を形成するようにした。
この結果、本発明によれば、ウエハの上に形成されるＭＥＭＳ素子の数が増加しても、封止部材を取り付ける回数が増加しないので、ＭＥＭＳ素子の配置されている空間が密閉されているＭＥＭＳチップが、より容易に量産できるようになるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるＭＥＭＳチップの製造方法を説明するための工程図である。
【図２】本発明の他の実施の形態におけるＭＥＭＳチップの製造方法を説明するための工程図である。
【図３】本発明の他の実施の形態におけるＭＥＭＳチップの製造方法を説明するための工程図である。
【図４】従来よりあるＭＥＭＳチップの製造方法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
１０１…ウエハ、１０１ａ…ＭＥＭＳチップ、１０２…ＭＥＭＳ素子、１０３…固定壁、１０４…外部接続端子、１２１…吸引電極、１２２…支持部、１２３…可動電極、１３１…基材、１３２…樹脂膜、１３２ａ…封止部材。
Claims (9)
- ウエハの上に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、
前記ウエハの上に複数のＭＥＭＳ素子を形成するＭＥＭＳ素子形成工程と、
前記ウエハの前記凹部以外の領域に前記ＭＥＭＳ素子に接続する外部接続端子を形成する端子形成工程と、
樹脂膜が形成された基材を用意し、この基材に形成された前記樹脂膜を前記ウエハの上に貼り付け、前記基材を前記樹脂膜より剥離することで、前記樹脂膜が前記ウエハの上に形成された状態とし、前記樹脂膜により複数の前記凹部の内部を封止する樹脂膜形成工程と、
前記ウエハを複数の前記凹部毎に分割する分割工程と
を少なくとも備え、
分割された前記樹脂膜からなる封止部材で封止された前記凹部の内部に前記ＭＥＭＳ素子が配置されかつ前記外部接続端子を備えた複数のチップを形成する
ことを特徴とするＭＥＭＳの製造方法。 - 請求項１記載のＭＥＭＳの製造方法において、
前記凹部形成工程では、前記ウエハの上に固定壁を形成してこの固定壁に囲われた前記凹部を形成し、
前記樹脂膜は、前記固定壁の上に貼り付ける
ことを特徴とするＭＥＭＳの製造方法。 - 請求項１記載のＭＥＭＳの製造方法において、
前記凹部形成工程では、前記ウエハの表面を部分的に除去することで前記凹部を形成する
ことを特徴とするＭＥＭＳの製造方法。 - 請求項１〜３のいずれか１項に記載のＭＥＭＳの製造方法において、
前記分割工程では、前記ウエハとともに前記樹脂膜を分割して前記封止部材を形成する
ことを特徴とするＭＥＭＳの製造方法。 - 請求項４記載のＭＥＭＳの製造方法において、
前記外部接続端子は、前記ウエハの裏面に形成する
ことを特徴とするＭＥＭＳの製造方法。 - 請求項１〜３のいずれか１項に記載のＭＥＭＳの製造方法において、
前記樹脂膜形成工程の後、前記樹脂膜をフォトリソグラフィ技術により加工して複数の前記凹部毎に複数の前記封止部材を形成し、
前記封止部材を形成した後で前記分割工程を行う
ことを特徴とするＭＥＭＳの製造方法。 - 請求項６記載のＭＥＭＳの製造方法において、
前記外部接続端子は、隣り合う前記凹部の間の前記ウエハの表面に形成する
ことを特徴とするＭＥＭＳの製造方法。 - 請求項６または７記載のＭＥＭＳの製造方法において、
前記樹脂膜は、感光性を有する有機材料から構成され、
前記樹脂膜に所定の光像を露光して現像することで前記封止部材を形成する
ことを特徴とするＭＥＭＳの製造方法。 - 請求項１〜８のいずれか１項に記載のＭＥＭＳの製造方法において、
前記封止部材の表面に無機材料からなる保護膜を形成する工程
を備えたことを特徴とするＭＥＭＳの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003046878A JP2004255487A (ja) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Ｍｅｍｓの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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