特許 7022112 性能を向上させたウェーハレベルパッケージ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-08

(45)【発行日】2022-02-17

(54)【発明の名称】性能を向上させたウェーハレベルパッケージ

(51)【国際特許分類】

   H01L 25/18 20060101AFI20220209BHJP

   H01L 25/04 20140101ALI20220209BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20220209BHJP

   H01L 23/29 20060101ALI20220209BHJP

   H01L 23/31 20060101ALI20220209BHJP

【ＦＩ】

H01L25/04 Z

H01L23/12 501P

H01L23/30 R

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2019507767

(86)(22)【出願日】2017-08-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-09-05

(86)【国際出願番号】 US2017046779

(87)【国際公開番号】W WO2018031999

(87)【国際公開日】2018-02-15

【審査請求日】2020-08-12

(31)【優先権主張番号】62/374,447

(32)【優先日】2016-08-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】517090646

【氏名又は名称】コーボ ユーエス，インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100120112

【氏名又は名称】中西 基晴

(74)【代理人】

【識別番号】100101373

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 茂雄

(74)【代理人】

【識別番号】100188329

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 義行

(72)【発明者】

【氏名】ヴァンダミア・ジャン，エドワード

(72)【発明者】

【氏名】ハモンド，ジョナサン・ヘイル

(72)【発明者】

【氏名】コスタ，ジュリオ・シー

【審査官】井上 和俊

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２６２８４４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２５／１８

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０１Ｌ ２３／２９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のデバイス層を含む第１の薄化ダイであって、前記第１のデバイス層は、ガラス材料から形成され、前記第１のデバイス層の底面に複数の第１のダイ接点を有する、前記第１の薄化ダイと、
第２のデバイス層と、前記第２のデバイス層の上の完全なシリコン基板とを含む第２の完全なダイであって、前記第２のデバイス層は、前記第２のデバイス層の底面に複数の第２のダイ接点を有する、前記第２の完全なダイと、
多層再分布構造であって、前記多層再分布構造の底面の複数のパッケージ接点と、前記複数のパッケージ接点を前記複数の第１のダイ接点のうちの特定の１つおよび前記複数の第２のダイ接点のうちの特定の１つに接続する再分布相互接続とを含み、前記再分布相互接続と前記複数の第１のダイ接点との間、および前記再分布相互接続と前記複数の第２のダイ接点との間の接続は無ハンダである、前記多層再分布構造と、
前記多層再分布構造の上に存在する第１のモールドコンパウンドであって、
前記第１のモールドコンパウンドは、前記第１の薄化ダイを取り囲むとともに、前記第１のモールドコンパウンド内に、かつ前記第１の薄化ダイの上に開口を画定するために前記第１の薄化ダイの上面を超えて延在し、前記第１の薄化ダイの前記上面は前記開口の底部にあり、
前記第１のモールドコンパウンドは、前記第２の完全なダイを封止する、
前記第１のモールドコンパウンドと、
前記開口を充填し、前記第１の薄化ダイの前記上面と接触している第２のモールドコンパウンドと
を備える装置。

【請求項2】

前記ガラス材料は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、超酸化リチウム（ＬｉＯ_２）、バリウム酸化物（ＢａＯ）、カリウム酸化物（Ｋ_２Ｏ）、ナトリウム酸化物（Ｎａ_２Ｏ）、ホウ素酸化物（Ｂ_２Ｏ_３）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、ストロンチウム酸化物（ＳｒＯ）及びカルシウム酸化物（ＣａＯ）からなる群のうちの少なくとも１種である、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記第１のデバイス層は５μｍ～１０００μｍの厚さを有する、請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記第１のデバイス層は７０μｍ～２００μｍの厚さを有する、請求項１に記載の装置。

【請求項5】

前記第１の薄化ダイはマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）構成要素を提供する、請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記第１の薄化ダイはＭＥＭＳ構成要素を提供し、前記第２の完全なダイは、前記ＭＥＭＳ構成要素を制御する相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）コントローラを提供する、請求項１に記載の装置。

【請求項7】

前記第２のデバイス層は、誘電層と金属層との組み合わせから形成される、請求項１に記載の装置。

【請求項8】

前記第２のモールドコンパウンドは、１Ｅ６Ｏｈｍ－ｃｍを超える電気抵抗率を有する、請求項１に記載の装置。

【請求項9】

前記第１のモールドコンパウンドは、前記第２のモールドコンパウンドと同じ材料から形成される、請求項１に記載の装置。

【請求項10】

前記第１のモールドコンパウンドと前記第２のモールドコンパウンドとは、異なる材料から形成される、請求項１に記載の装置。

【請求項11】

前記開口の前記底部に露出された前記第１の薄化ダイの前記上面は、前記第１のデバイス層の上面である、請求項１に記載の装置。

【請求項12】

前記第２のモールドコンパウンドは、２Ｗ／ｍ・Ｋを超える熱伝導率を有する熱可塑性材料または熱硬化性材料から形成される、請求項１に記載の装置。

【請求項13】

前記第１のデバイス層は７０μｍ～１０００μｍの厚さを有する、請求項１２に記載の装置。

【請求項14】

前記第２のモールドコンパウンドは有機エポキシ樹脂から形成される、請求項１に記載の装置。

【請求項15】

前記第１のデバイス層は５μｍ～１０００μｍの厚さを有する、請求項１４に記載の装置。

【請求項16】

前記多層再分布構造は無ガラスである、請求項１に記載の装置。

【請求項17】

第１のダイと第１のモールドコンパウンドとを有するモールドウェーハを提供することであって、
前記第１のダイは、第１のデバイス層と、前記第１のデバイス層の上の第１のシリコン基板とを含み、前記第１のデバイス層は、ガラス材料から形成され、前記第１のデバイス層の底面に複数の第１のダイ接点を含み、
前記第１のダイの上面は前記第１のシリコン基板の上面であり、前記第１のダイの底面は前記第１のデバイス層の前記底面であり、
前記第１のモールドコンパウンドは、前記第１のダイの側面及び前記上面を封止し、前記第１のデバイス層の前記底面が露出される、
前記提供することと、
前記モールドウェーハの下に多層再分布構造を形成することであって、
前記多層再分布構造は、前記多層再分布構造の底面の複数のパッケージ接点と、前記複数のパッケージ接点を前記複数の第１のダイ接点のうちの特定の１つに接続する再分布相互接続とを含み、
前記再分布相互接続と前記複数の第１のダイ接点との間の接続は無ハンダである、
前記形成することと、
前記第１のモールドコンパウンドを薄化して前記第１のシリコン基板の前記上面を露出させることと、
第１の薄化ダイを提供し、前記第１のモールドコンパウンド内に、かつ前記第１の薄化ダイの上に開口を形成するために前記第１のダイの前記第１のシリコン基板を完全に除去することであって、前記第1のデバイス層の上面は前記第1の薄化ダイの上面であると共に、前記開口の底部に露出される、前記除去することと、
前記開口を実質的に充填し、前記第１の薄化ダイの前記上面と直接接触するように第２のモールドコンパウンドを塗布することと
を含む方法。

【請求項18】

前記第１のダイはＭＥＭＳ構成要素を提供する、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記第２のモールドコンパウンドは、２Ｗ／ｍ・Ｋを超える熱伝導率を有する熱可塑性材料または熱硬化性材料から形成され、
前記第２のモールドコンパウンドは２５０ｐｓｉ～１０００ｐｓｉで塗布され、
前記第１のデバイス層は７０μｍ～１０００μｍの厚さを有する、請求項１７に記載の方法。

【請求項20】

前記第２のモールドコンパウンドは有機エポキシ樹脂から形成され、
前記第２のモールドコンパウンドは１００ｐｓｉ～１０００ｐｓｉで塗布され、
前記第１のデバイス層は５μｍ～１０００μｍの厚さを有する、請求項１７に記載の方法。

【請求項21】

前記モールドウェーハは、第２の完全なダイをさらに含み、
前記第２の完全なダイは、第２のデバイス層と、前記第２のデバイス層の上の第２のシリコン基板とを有し、前記第２のデバイス層は、前記第２のデバイス層の底面に複数の第２のダイ接点を有し、
前記第１のモールドコンパウンドは、前記第２の完全なダイの側面および上面を封止し、前記第２のデバイス層の前記底面が露出される、請求項１７に記載の方法。

【請求項22】

前記モールドウェーハの下に前記多層再分布構造を形成することは、前記再分布相互接続により、前記複数のパッケージ接点を前記複数の第２のダイ接点のうちの特定の１つに接続することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。

【請求項23】

前記第２の完全なダイは、前記第１のダイよりも短く、それによって、前記第１のモールドコンパウンドを薄化して前記第１のシリコン基板の前記上面を露出させた後、前記第２のシリコン基板は露出せず、前記第１のモールドコンパウンドによって依然として封止される、請求項２２に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年８月１２日に出願された仮特許出願第６２／３７４，４４７号の利益を主張するものであり、当該仮特許出願の開示は、その全体が参照によりここで本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、ウェーハレベルパッケージ及びそれを作製するためのプロセスに関し、より詳細には、電気的性能及び剛性性能を向上させたウェーハレベルパッケージ、ならびにウェーハレベルパッケージの電気的性能及び剛性性能を向上させるためのパッケージングプロセスに関する。

【背景技術】

【0003】

携帯及び無線デバイスの広範な利用により、無線周波数（ＲＦ）技術の急速な発展がもたらされている。表面上にＲＦデバイスが製作される基板は、ＲＦ技術で高度な性能を実現するのに重要な役割を果たす。従来のシリコン基板上にＲＦデバイスを製作することは、シリコン材料の低コスト化、大規模なウェーハ生産能力、十分に確立された半導体設計ツール、及び十分に確立された半導体製造技術から利益を得ることができる。

【0004】

ＲＦデバイス製作のために従来のシリコン基板を使用する利益に関わらず、従来のシリコン基板は、ＲＦデバイスにとって２つの望ましくない性質、すなわち、高調波歪み及び低い抵抗率値を有し得ることが産業界においてよく知られている。高調波歪みは、シリコン基板上に作られたＲＦデバイスにおいて高度な直線性を実現する上で大きな妨げとなる。加えて、シリコン基板内に低抵抗率が生じると、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）または他の受動的構成要素のＱ値（Ｑ）が高周波で低下し得る。

【0005】

ウェーハレベルファンアウト（ＷＬＦＯ）パッケージング技術及び埋設ウェーハレベルボールグリッドアレイ（ＥＷＬＢ）技術は、現在、可搬ＲＦアプリケーションにおいて相当な注目を集めている。ＷＬＦＯ及びＥＷＬＢ技術は、構成要素となる半導体チップのサイズを増大させずに高密度な入出力ポート（Ｉ／Ｏ）及び低プロファイルのパッケージ高さを提供するように設計されている。チップ上のＩ／Ｏパッドサイズは小さいままであり、ダイサイズを最小に保つ。この能力により、単一のウェーハ内にＲＦデバイスを高密度にパッケージングすることが可能になる。

【0006】

従って、ＲＦデバイスの有害な高調波歪みを低減し、かつＷＬＦＯ／ＥＷＬＢパッケージング技術の利点を利用するために、性能を向上させた改良型のパッケージ設計を提供することが本開示の目的である。更に、パッケージサイズを増大させずにＲＦデバイスの性能を向上させる必要もある。

【発明の概要】

【0007】

本開示は、電気的性能及び剛性性能を向上させたウェーハレベルパッケージ、及びそれを作製するためのパッケージングプロセスに関する。開示されたウェーハレベルパッケージは、第１の薄化ダイと、多層再分布構造と、第１のモールドコンパウンドと、第２のモールドコンパウンドとを備える。第１の薄化ダイは第１のデバイス層を含み、第１のデバイス層は、ガラス材料から形成され、第１のデバイス層の底面に複数の第１のダイ接点を有する。多層再分布構造は、多層再分布構造の底面に設けられた複数のパッケージ接点と、パッケージ接点を第１のダイ接点のうちの特定の１つに接続する再分布相互接続とを含む。再分布相互接続と第１のダイ接点との間の接続は無ハンダである。加えて、第１のモールドコンパウンドは、多層再分布構造の上に、かつ第１の薄化ダイの周囲に存在し、第１のモールドコンパウンド内に、かつ第１の薄化ダイの上に開口を画定するために第１の薄化ダイの上面を超えて延在する。第１の薄化ダイの上面は開口の底部に露出される。第２のモールドコンパウンドは、開口を充填し、第１の薄化ダイの上面と接触している。

【0008】

ウェーハレベルパッケージの一実施形態において、ガラス材料は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、リチウム超酸化物（ＬｉＯ_２）、バリウム酸化物（ＢａＯ）、カリウム酸化物（Ｋ_２Ｏ）、ナトリウム酸化物（Ｎａ_２Ｏ）、ホウ素酸化物（Ｂ２Ｏ３）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、ストロンチウム酸化物（ＳｒＯ）及びカルシウム酸化物（ＣａＯ）からなる群のうちの少なくとも１種である。

【0009】

ウェーハレベルパッケージの一実施形態において、第１の薄化ダイはマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）構成要素を提供する。

【0010】

別の実施形態によれば、ウェーハレベルパッケージは、多層再分布構造の上に存在する第２の完全なダイを更に備える。本明細書において、第２の完全なダイは、第２のデバイス層と、第２のデバイス層の上の完全なシリコン基板とを有し、第１のモールドコンパウンドは、第２の完全なダイを封止する。

【0011】

ウェーハレベルパッケージの一実施形態において、第１の薄化ダイはＭＥＭＳ構成要素を提供し、第２の完全なダイは、ＭＥＭＳ構成要素を制御する相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）コントローラを提供する。

【0012】

ウェーハレベルパッケージの一実施形態において、第２のデバイス層は、誘電層と金属層との組み合わせから形成される。

【0013】

ウェーハレベルパッケージの一実施形態において、第２のモールドコンパウンドは、１Ｅ６Ｏｈｍ－ｃｍを超える電気抵抗率を有する。

【0014】

ウェーハレベルパッケージの一実施形態において、第１のモールドコンパウンドは、第２のモールドコンパウンドと同じ材料から形成される。

【0015】

ウェーハレベルパッケージの一実施形態において、第１のモールドコンパウンドと第２のモールドコンパウンドとは、異なる材料から形成される。

【0016】

ウェーハレベルパッケージの一実施形態において、開口の底部に露出された第１の薄化ダイの上面は、第１のデバイス層の上面である。

【0017】

ウェーハレベルパッケージの一実施形態において、第２のモールドコンパウンドは、２Ｗ／ｍ・Ｋを超える熱伝導率を有する熱可塑性材料または熱硬化性材料から形成される。ここで、第１のデバイス層は７０μｍ～１０００μｍの厚さを有する。

【0018】

ウェーハレベルパッケージの一実施形態において、第２のモールドコンパウンドは有機エポキシ樹脂から形成される。ここで、第１のデバイス層は５μｍ～１０００μｍの厚さを有する。

【0019】

ウェーハレベルパッケージの一実施形態において、多層再分布構造は無ガラスである。

【0020】

例示的な工程に従って、第１のダイと第１のモールドコンパウンドとを有するモールドウェーハを提供する。第１のダイは、第１のデバイス層と、第１のデバイス層の上の第１のシリコン基板とを含む。第１のデバイス層は、ガラス材料から形成され、第１のデバイス層の底面に複数の第１のダイ接点を含む。第１のダイの上面は第１のシリコン基板の上面であり、第１のダイの底面は第１のデバイス層の底面である。第１のモールドコンパウンドは、第１のデバイス層の底面が露出されるように第１のダイの側面及び上部を封止する。次に、モールドウェーハの下に多層再分布構造を形成する。多層再分布構造は、多層再分布構造の底面に設けられた複数のパッケージ接点と、パッケージ接点を第１のダイ接点のうちの特定の１つに接続する再分布相互接続とを含む。再分布相互接続と第１のダイ接点との間の接続は無ハンダである。次いで、第１のモールドコンパウンドを薄化して第１のシリコン基板の上面を露出させる。第１の薄化ダイを提供し、第１のモールドコンパウンド内に、かつ第１の薄化ダイの上に開口を形成するために第１のダイの第１のシリコン基板を実質的に除去する。第１の薄化ダイの上面は、開口の底部に露出される。最後に、開口を実質的に充填し、第１の薄化ダイの上面と直接接触するように第２のモールドコンパウンドを塗布する。

【0021】

当業者は、添付図面に関連して好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明を読んだ後、本開示の範囲を認識し、本開示の更なる態様を理解するであろう。

【0022】

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本開示のいくつかの態様を例示するものであり、本説明と共に、本開示の原理を説明するのに役立つ。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本開示の一実施形態に従った例示的なウェーハレベルパッケージを示す。

【図2】図１に示した例示的なウェーハレベルパッケージを製作するための工程を示す例示的なステップを提供する。

【図3】図１に示した例示的なウェーハレベルパッケージを製作するための工程を示す例示的なステップを提供する。

【図4】図１に示した例示的なウェーハレベルパッケージを製作するための工程を示す例示的なステップを提供する。

【図5】図１に示した例示的なウェーハレベルパッケージを製作するための工程を示す例示的なステップを提供する。

【図6】図１に示した例示的なウェーハレベルパッケージを製作するための工程を示す例示的なステップを提供する。

【図7】図１に示した例示的なウェーハレベルパッケージを製作するための工程を示す例示的なステップを提供する。

【図8】図１に示した例示的なウェーハレベルパッケージを製作するための工程を示す例示的なステップを提供する。

【図9】図１に示した例示的なウェーハレベルパッケージを製作するための工程を示す例示的なステップを提供する。

【図10】図１に示した例示的なウェーハレベルパッケージを製作するための工程を示す例示的なステップを提供する。

【図11】図１に示した例示的なウェーハレベルパッケージを製作するための工程を示す例示的なステップを提供する。

【図12】図１に示した例示的なウェーハレベルパッケージを製作するための工程を示す例示的なステップを提供する。

【図13】図１に示した例示的なウェーハレベルパッケージを製作するための工程を示す例示的なステップを提供する。

【0024】

説明を分かりやすくするため、図１～１３は縮尺に合わせて描かれていない場合があることが理解されよう。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下に記載された実施形態は、実施形態を実施することを当業者に可能にするために必要な情報を表し、実施形態を実施する際の最良の形態を示す。添付図面に照らして以下の説明を読むことにより、当業者は、本開示の概念を理解すると共に、本明細書において特に対象とされないこれらの概念の適用例を理解するであろう。これらの概念及び適用例は、本開示及び添付された特許請求の範囲内に含まれることが理解されるべきである。

【0026】

第１、第２などの用語が、各種要素を説明するために本明細書で使用され得るものの、これらの要素は、これらの用語によって限定されるべきではないことが理解されよう。これらの用語は、単に、１つの要素を別の要素と区別するために使用される。例えば、本開示の範囲から逸脱することなく、第１の要素を第２の要素と称することができ、同様に、第２の要素を第１の要素と称することができる。本明細書で使用される場合、用語「及び／または」は、列挙された関連項目のうちの１つ以上のいずれかの組み合わせ及び全ての組み合わせを含む。

【0027】

層、領域または基板などの要素が別の要素の「上に（ｏｎ）」存在する、または「上へと（ｏｎｔｏ）」延在すると言及されるとき、その要素は、他の要素の上に直接存在する、もしくは他の要素の上へと直接延在することができ、または介在要素が存在してもよいことが理解されよう。これに対して、要素が別の要素の「上に直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」存在する、または「上へと直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎｔｏ）」延在すると言及されるときには、介在要素が存在しない。同様に、層、領域または基板などの要素が別の要素の「上に（ｏｖｅｒ）」存在する、または「上に（ｏｖｅｒ）」延在すると言及されるとき、その要素は、他の要素の上に直接存在する、もしくは他の要素の上に直接延在することができ、または介在要素が存在してもよい。これに対して、要素が別の要素の「上に直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｖｅｒ）」存在する、または「上に直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｖｅｒ）」延在すると言及されるときには、介在要素が存在しない。要素が別の要素に「接続されている（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」または「結合されている（ｃｏｕｐｌｅｄ）」と言及されるとき、その要素は、他の要素に直接接続もしくは結合することができ、または介在要素が存在してもよいことも理解されよう。これに対して、要素が別の要素に「直接接続されている（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」または「直接結合されている（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ）」と言及されるときには、介在要素が存在しない。

【0028】

「下に（ｂｅｌｏｗ）」または「上に（ａｂｏｖｅ）」または「上方に（ｕｐｐｅｒ）」または「下方に（ｌｏｗｅｒ）」または「水平に（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」または「垂直に（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」などの相対的な用語は、図面に示されるように、１つの要素、層または領域と、別の要素、層または領域との関係を説明するために本明細書で使用され得る。これらの用語及び上述した用語は、図面に表された方向に加えて、デバイスの異なる方向を含むことが意図されることが理解されよう。

【0029】

本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本開示を限定することを意図しない。本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈において特に明確な指示がない限り、複数形も含むことが意図される。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」及び／または「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、本明細書で使用されるとき、記載された特徴、整数、ステップ、動作、要素及び／または構成要素の存在を指定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素及び／またはこれらの集合の存在も追加も排除しない。

【0030】

特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で使用される用語は、本明細書及び関連技術分野の文脈におけるその意味と一致する意味を有するものとして解釈されるべきであり、本明細書でそのように明確に定義されない限り、理想的な意味または過度に形式的な意味には解釈されないことが更に理解されよう。

【0031】

本開示は、電気的性能及び剛性性能を向上させたウェーハレベルパッケージ、及びそれを作製するためのパッケージングプロセスに関する。図１は、本開示の一実施形態に従った例示的なウェーハレベルパッケージ１０を示す。この説明のために、例示的なウェーハレベルパッケージ１０は、薄化ガラスベースダイ１２、薄化マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）ダイ１４、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）コントローラダイ１６、多層再分布構造１８、第１のモールドコンパウンド２０及び第２のモールドコンパウンド２２を備える。種々の適用例において、ウェーハレベルパッケージ１０は、より少ない、またはより多い薄化ガラスベース／ＭＥＭＳダイを備えてもよい。例えば、いくつかの適用例において、ウェーハレベルパッケージ１０は、薄化ＭＥＭＳダイ及びＣＭＯＳコントローラダイのみを備える場合があり、いくつかの適用例において、ウェーハレベルパッケージ１０は、薄化ガラスベースダイのみを備える場合がある。

【0032】

詳細には、薄化ガラスベースダイ１２は第１のデバイス層２４を備える。この層は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、リチウム超酸化物（ＬｉＯ_２）、バリウム酸化物（ＢａＯ）、カリウム酸化物（Ｋ_２Ｏ）、ナトリウム酸化物（Ｎａ_２Ｏ）、ホウ素酸化物（Ｂ２Ｏ３）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、ストロンチウム酸化物（ＳｒＯ）及びカルシウム酸化物（ＣａＯ）などのガラス材料から形成される。第１のデバイス層２４で使用されるガラス材料は、無アルカリであってもよい。第１のデバイス層２４は、複数の第１のダイ接点２６、及び第１のダイ接点２６に結合された少なくとも１つの電子的構成要素（図示せず）を含む。ここで、第１のダイ接点２６は、第１のデバイス層２４の底面にあるが、少なくとも１つの電子的構成要素（図示せず）は、第１のデバイス層２４の上面に露出されていない。第１のデバイス層２４は、通常は熱耐性が低いガラス材料から形成されるため、第１のデバイス層２４内の少なくとも１つの電子的構成要素（図示せず）は、低電力フィルタ、低電力コンデンサなどの、低熱生成の構成要素である。第１のデバイス層２４は、少なくとも１００ｐｓｉの成形圧力が必要となり得る５μｍ～１０００μｍの厚さを有してもよく、または、少なくとも７５０ｐｓｉの成形圧力が必要となり得る７０μｍ～１０００μｍの厚さを有してもよい（より詳細な事項については、以下の製作工程において説明する）。サイズ、コスト及び剛性の見地から、第１のデバイス層２４は７０μｍ～２００μｍの厚さを有してもよい。

【0033】

薄化ＭＥＭＳダイ１４は第２のデバイス層２８を含む。この層も、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、リチウム超酸化物（ＬｉＯ_２）、バリウム酸化物（ＢａＯ）、カリウム酸化物（Ｋ_２Ｏ）、ナトリウム酸化物（Ｎａ_２Ｏ）、ホウ素酸化物（Ｂ２Ｏ３）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、ストロンチウム酸化物（ＳｒＯ）及びカルシウム酸化物（ＣａＯ）などのガラス材料から形成される。第１のデバイス層２４で使用されるガラス材料は、無アルカリであってもよい。第２のデバイス層２８は、複数の第２のダイ接点３０、及び第２のダイ接点３０に結合されたＭＥＭＳ構成要素（図示せず）を含む。ここで、第２のダイ接点３０は、第２のデバイス層２８の底面にあるが、ＭＥＭＳ構成要素は、第２のデバイス層２８の上面に露出されていない。ＭＥＭＳ構成要素は、通常はスイッチであり、低熱を生成する。第２のデバイス層２８は、少なくとも１００ｐｓｉの成形圧力が必要となり得る５μｍ～１０００μｍの厚さを有してもよく、または、少なくとも７５０ｐｓｉの成形圧力が必要となり得る７０μｍ～１０００μｍの厚さを有してもよい（より詳細な事項については、以下の製作工程において説明する）。サイズ、コスト及び剛性の見地から、第２のデバイス層２８は７０μｍ～２００μｍの厚さを有してもよい。

【0034】

薄化ガラスベースダイ１２と薄化ＭＥＭＳダイ１４とは共に薄化ダイを含み、このダイは、デバイス層、及びデバイス層の上の実質的に非シリコンの基板を有することに注意されたい。ここで、デバイス層の上の実質的に非シリコンの基板とは、デバイス層の上の最大でも２μｍのシリコン基板を指す。所望の場合において、各薄化ダイは、各薄化ダイの上面がデバイス層の上面となるように、デバイス層の上のシリコン基板を全く含まない。他の場合において、１つの薄化ダイの上面は、薄いシリコン基板の上面であってもよい。

【0035】

ＣＭＯＳコントローラダイ１６は、第３のデバイス層３２、及び第３のデバイス層３２の上のシリコン基板３４を含む。第３のデバイス層３２は、薄化ＭＥＭＳダイ１４内のＭＥＭＳ構成要素（図示せず）を制御するＣＭＯＳコントローラ（図示せず）、及びＣＭＯＳコントローラに結合され、第３のデバイス層３２の底面にある複数の第３のダイ接点３６を含んでもよい。第３のデバイス層３２は、０．１μｍ～５０μｍの厚さを有し、誘電層と金属層との組み合わせ（酸化ケイ素、窒化ケイ素、アルミニウム、チタン、銅など）から形成されてもよい。ＣＭＯＳコントローラダイ１６は、完全なダイである。このダイは、２５μｍ～２５０μｍまたは１０μｍ～７５０μｍの厚さを有する完全なシリコン基板３４を含む。

【0036】

本明細書において、多層再分布構造１８は、上部の第１の誘電パターン３８、複数の再分布相互接続４０、第２の誘電パターン４２及び複数のパッケージ接点４４を含む。一実施形態において、薄化ガラスベースダイ１２、薄化ＭＥＭＳダイ１４及びＣＭＯＳコントローラダイ１６は、多層再分布構造１８の上に直接存在する。従って、薄化ガラスベースダイ１２の第１のデバイス層２４、薄化ＭＥＭＳダイ１４の第２のデバイス層２８及びＣＭＯＳコントローラダイ１６の第３のデバイス層３２は、第１の誘電パターン３８と接触している。加えて、第１のデバイス層２４の底面の第１のダイ接点２６、第２のデバイス層２８の底面の第２のダイ接点３０及び第３のデバイス層３２の底面の第３のダイ接点３６は、第１の誘電パターン３８を通じて露出される。

【0037】

この説明のために、再分布相互接続４０は、５つの第１の再分布相互接続４０（１）及び１つの第２の再分布相互接続４０（２）を含む。種々の適用例において、再分布相互接続４０は、より少ない、またはより多い第１の再分布相互接続４０（１）／第２の再分布相互接続４０（２）を含んでもよい。各第１の再分布相互接続４０（１）は、１つのパッケージ接点４４を第１、第２及び第３のダイ接点２６、３０及び３６のうちの対応する１つに接続する。第２の再分布相互接続４０（２）は、１つの第２のダイ接点３０を対応する第３のダイ接点３６に接続するために使用される。それにより、ＣＭＯＳコントローラダイ１６内のＣＭＯＳコントローラ（図示せず）は、薄化ＭＥＭＳダイ１４内のＭＥＭＳ構成要素（図示せず）に電気的に接続される。本明細書において、各再分布相互接続４０は、第１の誘電パターン３８を通じて第１、第２及び第３のダイ接点２６、３０及び３６のうちの少なくとも１つに電気的に結合され、第１の誘電パターン３８の下に延在する。再分布相互接続４０と第１、第２及び第３のダイ接点２６、３０及び３６との間の接続は無ハンダである。

【0038】

第２の誘電パターン４２は、第１の誘電パターン３８の下に形成される。第２の誘電パターン４２は、各第１の再分布相互接続４０（１）を部分的に封止する。従って、各第１の再分布相互接続４０（１）の一部は、第２の誘電パターン４２を通じて露出される。更に、第２の誘電パターン４２は、第２の再分布相互接続４０（２）を完全に封止する。従って、第２の再分布相互接続４０（２）は、第２の誘電パターン４２を通じて一部たりとも露出されない。種々の適用例において、第２の誘電パターン４２を通じて再分布相互接続４０に電気的に結合された追加の再分布相互接続（図示せず）が存在してもよく、追加の誘電パターン（図示せず）が、追加の再分布相互接続のそれぞれを部分的に封止するために第２の誘電パターン４２の下に形成される。

【0039】

この実施形態において、各パッケージ接点４４は、多層再分布構造１８の底面に設けられ、対応する第１の再分布相互接続４０（１）に、第２の誘電パターン４２を通じて電気的に結合される。従って、第１の再分布相互接続４０（１）は、パッケージ接点４０を第１、第２及び第３のダイ接点２６、３０及び３６のうちの特定の１つに接続する。本明細書において、パッケージ接点４４は、互いに隔離され、第２の誘電パターン４２の下に延在する。それにより、空隙４６が、各パッケージ接点４４の周囲に形成される。空隙４６は、薄化ガラスベースダイ１２の下に、かつ／または薄化ＭＥＭＳダイ１４の下に延在し得る。

【0040】

更に、多層再分布構造１８は、ガラス繊維を含まなくてもよく、または無ガラスであってもよい。ここで、ガラス繊維とは、より大きいグループになるように捩られた個々のガラスストランドを指す。次いで、これらのガラスストランドを編み込んで繊維にしてもよい。第１の誘電パターン３８及び第２の誘電パターン４２は、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）またはポリイミドによって形成されてもよい。再分布相互接続４０は、銅または他の好適な金属によって形成されてもよい。パッケージ接点４４は、銅、金、ニッケル及びパラジウムのうちの少なくとも１種によって形成されてもよい。多層再分布構造１８は、２μｍ～３００μｍの厚さを有する。

【0041】

第１のモールドコンパウンド２０は、多層再分布構造１８の上面の上に存在し、薄化ガラスベースダイ１２及び薄化ＭＥＭＳダイ１４の周囲に存在し、ＣＭＯＳコントローラダイ１６を封止する。更に、第１のモールドコンパウンド２０は、薄化ガラスベースダイ１２の上面を超えて延在して、第１のモールドコンパウンド２０内に、かつ薄化ガラスベースダイ１２の上に第１の開口４８を画定し、薄化ＭＥＭＳダイ１４の上面を超えて延在して、第１のモールドコンパウンド２０内に、かつ薄化ＭＥＭＳダイ１４の上に第２の開口５０を画定する。ここで、薄化ガラスベースダイ１２の上面は、第１の開口４８の底部に露出され、薄化ＭＥＭＳダイ１４の上面は第２の開口５０の底部に露出される。

【0042】

第２のモールドコンパウンド２２は、第１及び第２の開口４８及び５０を実質的に充填し、薄化ガラスベースダイ１２の上面及び薄化ＭＥＭＳダイ１４の上面と接触している。第２のモールドコンパウンド２２は、１Ｅ６Ｏｈｍ－ｃｍを超える電気抵抗率を有し得る。第２のモールドコンパウンド２２の電気抵抗率が大きいことにより、薄化ＭＥＭＳダイ１４のＭＥＭＳ構成要素（図示せず）の高周波におけるＱ値（Ｑ）を改善することができる。

【0043】

第２のモールドコンパウンド２２は、ＰＰＳ（ポリフェニルスルフィド）、窒化ホウ素またはアルミナ熱添加剤がドープされたオーバーモールドエポキシなどの、２Ｗ／ｍ・Ｋを超える熱伝導率を有する熱可塑性材料または熱硬化性材料によって形成されてもよい。第２のモールドコンパウンド２２は、２Ｗ／ｍ・Ｋ未満の熱伝導率を有する有機エポキシ樹脂系から形成されてもよい。第２のモールドコンパウンド２２は、第１のモールドコンパウンド２０と同じ、または異なる材料によって形成されてもよい。しかしながら、第２のモールドコンパウンド２２とは異なり、第１のモールドコンパウンド２０は電気抵抗率の要件を持たない。本明細書において、第２のモールドコンパウンド２２の一部は、第１のモールドコンパウンド２０の上面の上に存在してもよい。第２のモールドコンパウンド２２は、第１のモールドコンパウンド２０によってＣＭＯＳコントローラダイ１６から隔離されていることに注意されたい。ＣＭＯＳコントローラダイ１６の上面は、第１のモールドコンパウンド２０と接触している。

【0044】

図２～１３は、図１に示した例示的なウェーハレベルパッケージ１０を製作するための例示的なステップを提供する。例示的なステップは連続的に示されているが、例示的なステップは必ずしも順序依存ではない。いくつかのステップは、提示された順序とは異なる順序で行われてもよい。更に、本開示の範囲内の工程は、図２～１３に示したステップより少ない、またはより多いステップを含んでもよい。

【0045】

最初に、図２に示すように、支持体５４の上面に粘着層５２を塗布する。次いで、図３に示すように、ガラスベースダイ１２Ｄ、ＭＥＭＳダイ１４Ｄ及びＣＭＯＳコントローラダイ１６を粘着層５２に取り付ける。種々の適用例において、粘着層５２に取り付けられたダイは、より少なくてもよく、またはより多くてもよい。例えば、いくつかの適用例において、粘着層５２に取り付けられたガラスベースダイ１２Ｄのみが存在してもよく、いくつかの適用例において、粘着層５２に取り付けられたＭＥＭＳダイ１４Ｄ及びＣＭＯＳコントローラダイ１６のみが存在してもよい。

【0046】

ガラスベースダイ１２Ｄは、第１のデバイス層２４、及び第１のデバイス層２４の上の第１のシリコン基板５６を含む。従って、第１のデバイス層２４の底面はガラスベースダイ１２Ｄの底面であり、第１のシリコン基板５６の背面はガラスベースダイ１２Ｄの上面である。第１のシリコン基板５６は５μｍ～７５０μｍの厚さを有する。ガラスベースダイ１２Ｄは、７５μｍ～２５０μｍまたは１０μｍ～１７５０μｍの厚さを有する。

【0047】

ＭＥＭＳダイ１４Ｄは、第２のデバイス層２８、及び第２のデバイス層２８の上の第２のシリコン基板５８を含む。従って、第２のデバイス層２８の底面はＭＥＭＳダイ１４Ｄの底面であり、第２のシリコン基板５８の背面はＭＥＭＳダイ１４Ｄの上面である。第２のシリコン基板５８は５μｍ～７５０μｍの厚さを有する。ＭＥＭＳダイ１４Ｄは、７５μｍ～２５０μｍまたは１０μｍ～１７５０μｍの厚さを有する。この実施形態において、ＣＭＯＳコントローラダイ１６は、ガラスベースダイ１２Ｄ及びＭＥＭＳダイ１４Ｄより低くてもよい。種々の適用例において、ＣＭＯＳコントローラダイ１８は、ガラスベースダイ１２Ｄ及びＭＥＭＳダイ１４Ｄと同じ高さであってもよく、またはＣＭＯＳコントローラダイ１８は、ガラスベースダイ１２Ｄ及びＭＥＭＳダイ１４Ｄより高くてもよい。

【0048】

次に、図４に示すように、粘着層５２の上に第１のモールドコンパウンド２０を塗布して、ガラスベースのダイ１２Ｄ、ＭＥＭＳダイ１４Ｄ及びＣＭＯＳコントローラダイ１６を封止する。第１のモールドコンパウンド２０は、シート成形、オーバーモールディング、圧縮成形、転写成形、ダムフィル封止またはスクリーン印刷封止などの各種手順によって塗布されてもよい。典型的な圧縮成形において、第１のモールドコンパウンド２０を塗布するために用いられる成形圧力は１００ｐｓｉ～１０００ｐｓｉである。ガラスベースダイ１２Ｄ、ＭＥＭＳダイ１４Ｄ及びＣＭＯＳコントローラダイ１６は比較的厚く、かつガラスベースダイ１２Ｄ、ＭＥＭＳダイ１４Ｄ及びＣＭＯＳコントローラダイ１６の底面は基本的に平坦であるため、この成形ステップ中、ガラスベースダイ１２Ｄにも、ＭＥＭＳダイ１４Ｄにも、ＣＭＯＳコントローラダイ１６にも垂直変形は生じ得ない。

【0049】

第１のモールドコンパウンド２０は、有機エポキシ樹脂系などであってもよい。この樹脂系は、ガラスベースダイ１２Ｄ、ＭＥＭＳダイ１４Ｄ及びＣＭＯＳコントローラダイ１６を水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）及びアセチルコリン（ＡＣＨ）などのエッチング薬品から保護するためのエッチング液バリアとして使用することができる。次いで、硬化工程（図示せず）を利用して第１のモールドコンパウンド２０を硬化させる。硬化温度は１００℃～３２０℃である。この温度は、どの材料を第１のモールドコンパウンド２０として使用するかに依存する。次いで、図５に示すように、粘着層５２及び支持体５４を除去して、第１のデバイス層２４の底面、第２のデバイス層２８の底面及び第３のデバイス層３２の底面を露出させる。粘着層５２及び支持体５４の除去は、粘着層５２を加熱することによってなされてもよい。

【0050】

図６～９を参照すると、多層再分布構造１８が、本開示の一実施形態に従って形成される。図６に示すように、ガラスベースダイ１２Ｄ、ＭＥＭＳダイ１４Ｄ及びＣＭＯＳコントローラダイ１６の下に第１の誘電パターン３８を最初に形成する。従って、第１、第２及び第３のダイ接点２６、３０及び３６は、第１の誘電パターン３８を通じて露出される。

【0051】

次に、再分布相互接続４０を図７に示すように形成する。本明細書において、再分布相互接続４０は、５つの第１の再分布相互接続４０（１）及び１つの第２の再分布相互接続４０（２）を含む。種々の適用例において、再分布相互接続４０は、より少ない、またはより多い第１の再分布相互接続４０（１）／第２の再分布相互接続４０（２）を含んでもよい。第１の再分布相互接続４０（１）は、第１の誘電パターン３８を通じて第１、第２及び第３のダイ接点２６、３０及び３６に電気的に結合され、第１の誘電パターン３８の下に延在する。第２の再分布相互接続４０（２）は、１つの第２のダイ接点３０を対応する第３のダイ接点３６に接続するために使用される。それにより、ＣＭＯＳコントローラダイ１６内のＣＭＯＳコントローラ（図示せず）は、薄化ＭＥＭＳダイ１４内のＭＥＭＳ構成要素（図示せず）に電気的に接続される。第２の再分布相互接続４０（２）も、第１の誘電パターン３８の下に延在し得る。再分布相互接続４０と第１、第２及び第３のダイ接点２６、３０及び３６との間の接続は無ハンダである。

【0052】

図８に示すように、第２の誘電パターン４２を第１の誘電パターン３８の下に形成して、各第１の再分布相互接続４０（１）を部分的に封止する。従って、各第１の再分布相互接続４０（１）の一部は、第２の誘電パターン４２を通じて露出される。更に、第２の誘電パターン４２は、第２の再分布相互接続４０（２）を完全に封止する。従って、第２の再分布相互接続４０（２）は、第２の誘電パターン４２を通じて一部たりとも露出されない。最後に、図９に示すように、パッケージ接点４４及び空隙４６を形成する。各パッケージ接点４４は、第２の誘電パターン４２を通じて、対応する第１の再分布相互接続４０（１）の露出部に結合される。従って、第１の再分布相互接続４０（１）は、パッケージ接点４４を第１、第２及び第３のダイ接点２６、３０及び３６のうちの特定の１つに接続する。加えて、パッケージ接点４４は、互いに隔離され、第２の誘電パターン４２の下に延在する。それにより、空隙４６が、各パッケージ接点４４の周囲に同時に形成される。

【0053】

多層再分布構造１８を形成した後、図１０に示すように、第１のモールドコンパウンド２０を薄化して、ガラスベースダイ１２Ｄの第１のシリコン基板５６及びＭＥＭＳダイ１４Ｄの第２のシリコン基板５８を露出させる。薄化手順は、機械的研磨工程によって行われてもよい。ＣＭＯＳコントローラダイ１６はＭＥＭＳダイ１４Ｄとガラスベースダイ１２Ｄとの両方より高さが低いため、ＣＭＯＳコントローラダイ１６のシリコン基板３４は露出せず、第１のモールドコンパウンド２０によって依然として封止される。

【0054】

次に、図１１に示すように、第１のシリコン基板５６及び第２のシリコン基板５８を実質的に除去して、先行パッケージ６０を提供する。ガラスベースダイ１２Ｄから第１のシリコン基板５６を除去することにより、薄化ガラスベースダイ１２が提供され、第１のモールドコンパウンド２０内に、かつ薄化ガラスベースダイ１２の上に第１の開口４８が形成される。ＭＥＭＳダイ１４Ｄから第２のシリコン基板５８を除去することにより、薄化ＭＥＭＳダイ１４が提供され、第１のモールドコンパウンド２０内に、かつ薄化ＭＥＭＳダイ１４の上に第２の開口５０が形成される。ここで、シリコン基板を実質的に除去することとは、シリコン基板全体のうちの少なくとも９５％を除去し、最大でも２μｍのシリコン基板を残すことを指す。所望の場合において、第１及び第２のシリコン基板５６及び５８は完全に除去される。それにより、薄化ガラスベースダイ１２の第１のデバイス層２４は第１の開口４８の底部に露出され、薄化ＭＥＭＳダイ１４の第２のデバイス層２８は第２の開口５０の底部に露出される。

【0055】

第１及び第２のシリコン基板５６及び５８を実質的に除去することは、湿式／乾式エッチング液薬品を用いたエッチング工程によってなされてもよく、このエッチング液薬品は、ＴＭＡＨ、ＫＯＨ、ＡＣＨ、ＮａＯＨなどであってもよい。第１のデバイス層２４と第２のデバイス層２８とは共に、これらの湿式／乾式エッチング薬品に耐性のあるガラス材料から形成される。それにより、第１のデバイス層２４内の電子的構成要素（図示せず）及び第２のデバイス層２８内のＭＥＭＳ構成要素（図示せず）は、これらの湿式／乾式エッチング薬品による損傷を受けなくなる。第１のモールドコンパウンド２０は、ＣＭＯＳコントローラダイ１６を封止し、これを湿式／乾式エッチング液薬品から保護する。いくつかの適用例において、保護層（図示せず）を多層再分布構造１８の底面に配置して、パッケージ接点４４をエッチング液薬品から保護してもよい。保護層は、エッチング工程の前に塗布され、エッチング工程の後に除去される。更に、ＣＭＯＳコントローラダイ１６のシリコン基板３４が第１のモールドコンパウンド２０によって封止されない場合（いくつかの適用例において、ＣＭＯＳコントローラダイ１６が、ガラスベースダイ１２及びＭＥＭＳダイ１４と同じ高さを有する、またはそれより高い場合、ＣＭＯＳコントローラダイ１６のシリコン基板３４は、薄化工程中に露出することになる）、ＣＭＯＳコントローラダイ１６を湿式／乾式エッチング液薬品から保護するために、シリコン基板３４の上に配置された追加の保護層（図示せず）が存在してもよい。追加の保護層は、エッチング工程の前に塗布され、エッチング工程の後に除去される。

【0056】

次いで、図１２に示すように、第２のモールドコンパウンド２２を塗布して、第１及び第２の開口４８及び５０を実質的に充填する。ここで、開口を実質的に充填することとは、開口全体のうちの少なくとも７５％を充填することを指す。第２のモールドコンパウンド２２は、薄化ガラスベースダイ１２の上面及び薄化ＭＥＭＳダイ１４の上面の上に直接存在する。第１のシリコン基板５６が第１の開口４８内に残らず、かつ第２のシリコン基板５８が第２の開口５０内に残らない場合、第２のモールドコンパウンド２２は、第１のデバイス層２４及び第２のデバイス層２８の上に直接存在する。加えて、第２のモールドコンパウンド２２は、更に、第１のモールドコンパウンド２０の上に存在してもよい。いくつかの適用例において、第２のモールドコンパウンド２２を塗布して第１及び第２の開口４８及び５０を実質的に充填する前に、先行パッケージ６０を剛性支持体（図示せず）に取り付けてもよい。剛性支持体（図示せず）は、先行パッケージ６０の機械的支持を補助するのに役立つことができ、薄化ガラスベースダイ１２及び薄化ＭＥＭＳダイ１４の更なる変形を防ぐのに役立つことができる。

【0057】

第２のモールドコンパウンド２２は、シート成形、オーバーモールディング、圧縮成形、転写成形、ダムフィル封止及びスクリーン印刷封止などの各種手順によって塗布されてもよい。第２のモールドコンパウンド２２の成形工程中、融解及び成形圧力は、先行パッケージ６０全体にわたって同一ではない。薄化ガラスベースダイ１２と薄化ガラスベースダイ１２の直下の多層再分布構造１８の第１の部分との第１の組み合わせ、及び薄化ＭＥＭＳダイ１４と薄化ＭＥＭＳダイ１４の直下の多層再分布構造１８の第２の部分との第２の組み合わせは、先行パッケージ６０の他の部分より大きい成形圧力を受ける場合がある。

【0058】

一実施形態において、第２のモールドコンパウンド２２は、２Ｗ／ｍ・Ｋを超える熱伝導率を有する熱可塑性材料または熱硬化性材料から形成される。第２のモールドコンパウンド２０を塗布するために用いられる典型的な成形圧力（圧縮成形）は２５０ｐｓｉ～１０００ｐｓｉである。ここで、薄化ガラスベースダイ１２の第１のデバイス層２４は、少なくとも７５０ｐｓｉの成形圧力に耐えるように７０μｍ～１０００μｍの厚さを有し得る。従って、空隙４６の第１の部分が薄化ガラスベースダイ１２の垂直下方にあり、空隙４６の第１の部分内に更なる機械的支持がない場合でも、薄化ガラスベースダイ１２の垂直変形は生じ得ない、または許容程度内であり得る。同様に、薄化ＭＥＭＳダイ１４の第２のデバイス層２８は、少なくとも７５０ｐｓｉの成形圧力に耐えるように７０μｍ～１０００μｍの厚さを有する。従って、空隙４６の第２の部分が薄化ＭＥＭＳダイ１４の垂直下方にあり、空隙４６の第２の部分内に更なる機械的支持がない場合でも、薄化ＭＥＭＳダイ１４の垂直変形は生じ得ない、または許容程度内であり得る。

【0059】

薄化ガラスベースダイ１２と薄化ＭＥＭＳダイ１４とは共に低熱生成のダイであるため、薄化ガラスベースダイ１２及び薄化ＭＥＭＳダイ１４の上に直接存在する第２のモールドコンパウンド２２は、高熱伝導性を有することを必要としない。別の実施形態において、第２のモールドコンパウンド２２は、２Ｗ／ｍ・Ｋ未満の熱伝導率を有する有機エポキシ樹脂系から形成されてもよい。第２のモールドコンパウンド２０を塗布するために用いられる典型的な成形圧力（オーバーモールディング）は１００ｐｓｉ～１０００ｐｓｉである。ここで、薄化ガラスベースダイ１２の第１のデバイス層２４は、少なくとも１００ｐｓｉの成形圧力に耐える５μｍ～１０００μｍの厚さを有し得る。従って、空隙４６の第１の部分が薄化ガラスベースダイ１２の垂直下方にあり、空隙４６の第１の部分内に更なる機械的支持がない場合でも、薄化ガラスベースダイ１２の垂直変形は生じ得ない、または許容程度内であり得る。同様に、薄化ＭＥＭＳダイ１４の第２のデバイス層２８は、少なくとも１００ｐｓｉの成形圧力に耐える５μｍ～１０００μｍの厚さを有し得る。従って、空隙４６の第２の部分が薄化ＭＥＭＳダイ１４の垂直下方にあり、空隙４６の第２の部分内に更なる機械的支持がない場合でも、薄化ＭＥＭＳダイ１４の垂直変形は生じ得ない、または許容程度内であり得る。

【0060】

ＣＭＯＳコントローラダイ１６のシリコン基板３４は、先行パッケージ６０に残存し、第１のモールドコンパウンド２０によって封止されることに注意されたい。従って、ＣＭＯＳコントローラダイ１６の第３のデバイス層３６は、垂直変形を回避するためにガラス材料から形成されることも、比較的厚い厚さを有することも必要としない。第３のデバイス層３６は、誘電層と金属層との組み合わせ（酸化ケイ素、窒化ケイ素、アルミニウム、チタン、銅など）から形成されてもよく、０．１μｍ～５０μｍの厚さを有する。

【0061】

続いて、硬化工程（図示せず）により、第２のモールドコンパウンド２２を硬化させる。硬化温度は１００℃～３２０℃である。この温度は、どの材料を第２のモールドコンパウンド２２として使用するかに依存する。最後に、図１３に示すように、第２のモールドコンパウンド２２の上面を次いで平坦化して、ウェーハレベルパッケージ１０を形成する。第２のモールドコンパウンド２２が第１のモールドコンパウンド２０の上面を覆っていない場合、第２のモールドコンパウンド２２及び／または第１のモールドコンパウンド２０の上面が、同一平面となるように平坦化される（図示せず）。平坦化のために機械的研磨工程を利用してもよい。ウェーハレベルパッケージ１０をマーキングし、ダイシングし、個片化して、別々の構成要素にしてもよい（図示せず）。

【0062】

当業者は、本開示の好ましい実施形態に対する改良及び修正を認めるであろう。このような全ての改良及び修正は、本明細書に開示された概念及び後続する特許請求の範囲内にあるとみなされる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】