特許 7233984 パッケージ及びパッケージの製造方法

(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】2023-02-27

(45)【発行日】2023-03-07

(54)【発明の名称】パッケージ及びパッケージの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/04 20060101AFI20230228BHJP

   H01L 23/02 20060101ALI20230228BHJP

   H01L 23/08 20060101ALI20230228BHJP

【ＦＩ】

H01L23/04 D

H01L23/02 J

H01L23/02 F

H01L23/02 C

H01L23/08 Z

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019044049

(22)【出願日】2019-03-11

(65)【公開番号】P2020150033

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2022-01-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000002325

【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(72)【発明者】

【氏名】田家 良久

【審査官】正山 旭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－００６５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５７１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１７６１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６９８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０５５２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００９７４１５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／０４

Ｈ０１Ｌ ２３／０２

Ｈ０１Ｌ ２３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基板と、
前記第１基板の上面側に設けられる素子と、
前記第１基板の上面側に前記素子を覆った状態で接合され、前記第１基板側に配置される下面側に、前記第１基板に接合される凸部と、平面視で前記凸部に囲まれるように形成され、前記素子上に封止空間を確保するための凹状のキャビティ領域とを有する第２基板と、を備え、
前記第２基板の上面側に、前記キャビティ領域と面対称となる位置で凹状領域が設けられているとともに、前記凸部と面対称となる位置で、平面視で前記凹状領域を囲むように、前記第２基板と一体の凸状領域が設けられていることを特徴とするパッケージ。

【請求項2】

前記凸状領域は、平均高さが２０～５０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。

【請求項3】

さらに、前記第２基板に形成された前記凸部の先端を覆うように第２金属接合膜が設けられており、
前記第１基板の上面に、前記第２基板に形成された前記凸部に対応する位置で第１金属接合膜が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパッケージ。

【請求項4】

前記第１基板及び前記第２基板がシリコン基板からなることを特徴とする請求項１～請求項３の何れか一項に記載のパッケージ。

【請求項5】

前記素子が赤外線検出素子であり、且つ、前記第２基板が赤外線を透過可能とされていることを特徴とする請求項１～請求項４の何れか一項に記載のパッケージ。

【請求項6】

少なくとも、
基板材料の表面をエッチングすることにより、素子を収容する凹状のデバイス領域を形成して第１基板を得る工程（１）と、
基板材料の表面をエッチングすることにより、凸部と、平面視で前記凸部に囲まれるように形成され、前記素子上に封止空間を確保するための凹状のキャビティ領域と、を形成して第２基板を得る工程（２）と、
前記第２基板における、前記キャビティ領域及び前記凸部を形成した表面とは反対側の表面をエッチングすることにより、前記キャビティ領域と面対称となる位置で凹状領域を形成するとともに、前記凸部と面対称となる位置で、平面視で前記凹状領域を囲むように凸状領域を形成する工程（３）と、
前記第１基板に形成された前記デバイス領域に前記素子を配置する工程（４）と、
前記第１基板と前記第２基板との間に前記素子が配置されるように前記第１基板と前記第２基板とを重ね合わせ、前記第２基板に形成された凸部を前記第１基板に接合することにより、前記第１基板と前記第２基板とを接合する工程（５）と、
を備えることを特徴とするパッケージの製造方法。

【請求項7】

前記工程（２）及び前記工程（３）を同時に行うことにより、前記第２基板を得ることを特徴とする請求項６に記載のパッケージの製造方法。

【請求項8】

さらに、前記工程（１）～前記工程（３）の後に、
前記第２基板に形成された前記凸部の先端を覆うように第２金属接合膜を形成する工程（６）と、
前記第１基板と前記第２基板とを重ね合わせたときに前記凸部に対応する位置で、前記第１基板上に第１金属接合膜を形成する工程（７）と、を備え、
前記工程（５）は、前記工程（６）及び前記工程（７）の後に、前記第１基板と前記第２基板とを互いに加圧し、前記第１金属接合膜と前記第２金属接合膜とを拡散接合させることで、前記第１基板と前記第２基板とを接合することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のパッケージの製造方法。

【請求項9】

前記工程（１）及び前記工程（２）は、前記基板材料としてシリコン基板を用いることを特徴とする請求項６～請求項８の何れか一項に記載のパッケージの製造方法。

【請求項10】

前記工程（４）は、前記素子として、赤外線検出素子を、前記第１基板に形成された前記デバイス領域に配置することを特徴とする請求項６～請求項９の何れか一項に記載のパッケージの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パッケージ及びパッケージの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、赤外線センサ等の半導体装置に使用されているパッケージは、一般に、第１基板と、センサ素子と、第２基板とが備えられる。センサ素子は第１基板の上面に設けられており、各種検知を行う。また、第２基板は、センサ素子を覆った状態で第１基板の上面に接合される。また、第１基板と第２基板とに覆われた、センサ素子の上方に確保される封止空間は、減圧空間（キャビティ）とされている。

【0003】

赤外線センサに使用されているパッケージは、通常、有機物によるガスの発生を低減すること等を目的として、減圧雰囲気で封止されている。このような、減圧雰囲気で封止するパッケージは、一般的に製造コストが高いという問題がある。このような問題を解決するため、例えば、蓋状の第２基板の接合部の構造を、突起部を有する凸形状構造とし、第１基板側に形成される金属接合膜に埋設するように接合することにより、高い製造歩留りと、接合による高い封止気密性を実現し、信頼性の高いウエハーレベルのパッケージを得ることが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－０８２０６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の技術のように、蓋状とされた第２基板に凸形状構造を形成し、この凸形状構造を第１基板側の金属接合膜に埋設するためには、この埋設・接合に必要な圧力を第２基板に加える必要がある。この際、パッケージとして小型のチップを製造する場合には、１ウエハあたりのチップ数（取り数）が多くなって総接合面積も増大するが、接合装置の仕様上、第２基板に加えることが可能な加圧力には限界があることから、１ウエハあたりのチップ数に制限が生じるケースもある。また、接合装置側における加圧面が平坦である場合、加圧力がウエハ全体（複数のチップ全体）に分散され、加圧力に平面方向での偏りが生じ、上記の埋設・接合に必要な圧力を効率的に付与することが困難になるおそれがある。

【0006】

上記の理由により、例えば、１ウエハあたりのチップ数が多く、１ウエハあたりの総接合面積が接合装置の加圧能力を超える場合には、第１基板と第２基板との接合が不十分となるおそれがある。このため、ウエハーレベルのパッケージとしての十分な真空度が得られず、品質が低下するという問題がある。
一方、例えば、接合装置として加圧力が高められた装置を使用することも考えられる。しかしながら、この場合には、装置が大型化するのに伴って装置コストが増大し、ひいてはパッケージの製造コストが増大するという問題があった。

【0007】

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、１ウエハあたりのチップ数が多い場合であっても、基板間の充分な接合品質が得られ、低コストであるとともに生産性及び素子特性に優れたパッケージを提供することを目的とする。
また、本発明は、１ウエハあたりのチップ数が多い場合であっても、高価で大型の装置を用いることなく、基板間を均一な加圧力で接合することができ、接合品質並びに素子特性に優れたパッケージを、装置コストを増大させることなく、生産性よく製造することが可能なパッケージの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明のパッケージは、第１基板と、前記第１基板の上面側に設けられる素子と、前記第１基板の上面側に前記素子を覆った状態で接合され、前記第１基板側に配置される下面側に、前記第１基板に接合される凸部と、平面視で前記凸部に囲まれるように形成され、前記素子上に封止空間を確保するための凹状のキャビティ領域とを有する第２基板と、を備え、前記第２基板の上面側に、前記キャビティ領域と面対称となる位置で凹状領域が設けられているとともに、前記凸部と面対称となる位置で、平面視で前記凹状領域を囲むように、前記第２基板と一体の凸状領域が設けられていることを特徴とする。

【0009】

本発明によれば、上記のように、第２基板の上面に、キャビティ領域と面対称となる位置で凹状領域が設けられているとともに、凸部と面対称となる位置で凸状領域が設けられていることで、第２基板の上面の凸状領域が接合装置によって点接触で加圧されるので、この凸状領域と面対称に配置された下面側の凸部に、加圧力が効果的に伝播する。これにより、第２基板の上面が平坦面で、接合装置に対して面接触となる従来の構成に比べて、第２基板の凸部が第１基板に対して効果的に押圧されるとともに、ウエハの面方向で偏りなく均一に加圧力が付与される。
従って、例えば、１ウエハあたりのチップ数が多い場合であっても、基板間の充分な接合品質が得られ、低コストであるとともに生産性及び素子特性に優れたパッケージが実現できる。

【0010】

また、本発明のパッケージは、上記構成において、前記凸状領域が、平均高さが２０～５０μｍの範囲である構成を採用することがより好ましい。

【0011】

本発明によれば、凸状領域の平均高さが２０～５０μｍの範囲であることにより、生産性を損なうことなく、上記のような接合装置と凸状領域との面接触により、第２基板の凸部が第１基板に対して効果的に押圧される作用、並びに、ウエハの面方向で偏りなく均一に加圧力が付与される作用が安定して得られる。

【0012】

また、本発明のパッケージは、上記構成において、さらに、前記第２基板に形成された前記凸部の先端を覆うように第２金属接合膜が設けられており、前記第１基板の上面に、前記第２基板に形成された前記凸部に対応する位置で第１金属接合膜が設けられていることが好ましい。

【0013】

本発明によれば、上記の第１金属接合膜及び第２金属接合膜が、それぞれ対応する位置で設けられていることにより、第１基板と第２基板とを接合したとき、金属拡散接合によって高い封止気密性が得られる。また、第１基板及び第２基板における加工精度に起因する凹凸等が吸収されるので、封止気密性の向上に加え、内部における電気的特性もより良好になり、優れた素子特性が得られる。

【0014】

また、本発明のパッケージは、上記構成において、前記第１基板及び前記第２基板がシリコン基板からなる構成を採用することが好ましい。

【0015】

本発明によれば、第１基板及び第２基板が、加工性に優れるシリコン基板からなることで、接合による内部応力が低減されるとともに、エッチング処理による加工精度が向上するので、素子特性にさらに優れたものとなる。

【0018】

また、本発明のパッケージは、上記構成において、前記素子が赤外線検出素子であり、且つ、前記第２基板が赤外線を透過可能とされた、所謂赤外線センサとしての構成を採用することが可能である。

【0019】

本発明によれば、上記のパッケージ構造を有し、素子として赤外線検出素子を備えた構成を採用することで、基板間の充分な接合品質を有し、低コストであるとともに生産性及び素子特性に優れたパッケージとしての赤外線センサが実現できる。

【0020】

本発明のパッケージの製造方法は、少なくとも、基板材料の表面をエッチングすることにより、素子を収容する凹状のデバイス領域を形成して第１基板を得る工程（１）と、基板材料の表面をエッチングすることにより、凸部と、平面視で前記凸部に囲まれるように形成され、前記素子上に封止空間を確保するための凹状のキャビティ領域と、を形成して第２基板を得る工程（２）と、前記第２基板における、前記キャビティ領域及び前記凸部を形成した表面とは反対側の表面をエッチングすることにより、前記キャビティ領域と面対称となる位置で凹状領域を形成するとともに、前記凸部と面対称となる位置で、平面視で前記凹状領域を囲むように凸状領域を形成する工程（３）と、前記第１基板に形成された前記デバイス領域に前記素子を配置する工程（４）と、前記第１基板と前記第２基板との間に前記素子が配置されるように前記第１基板と前記第２基板とを重ね合わせ、前記第２基板に形成された凸部を前記第１基板に接合することにより、前記第１基板と前記第２基板とを接合する工程（５）と、を備えることを特徴とする。

【0021】

本発明によれば、上記のように、工程（３）において、第２基板におけるキャビティ領域及び凸部を形成した表面と反対側の表面に、キャビティ領域と面対称となる位置で凹状領域を形成し、且つ、凸部と面対称となる位置で凸状領域を形成することで、工程（５）において、第２基板の上面に配置された凸状領域が接合装置によって点接触で加圧されるので、この凸状領域と面対称に配置された下面側の凸部に、加圧力が効果的に伝播する。これにより、第２基板の上面が平坦面で、接合装置に対して面接触となる従来の構成に比べて、第２基板の凸部を第１基板に対して効果的に押圧できるとともに、上ウエハの面方向で偏りなく均一に加圧力を付与できる。
従って、例えば、１ウエハあたりのチップ数が多い場合であっても、基板間の充分な接合品質を確保しながら、素子特性に優れたパッケージを、生産性よく低コストで製造することが可能になる。

【0022】

また、本発明のパッケージの製造方法は、上記構成において、前記工程（２）及び前記工程（３）を同時に行うことにより、前記第２基板を得る方法とすることがより好ましい。

【0023】

本発明によれば、凸部及び凹状のキャビティ領域を形成する工程（２）、並びに、キャビティ領域と面対称となる位置で凹状領域を形成するとともに、凸部と面対称となる位置で凸状領域を形成する工程（３）という、基板材料の表面をエッチング処理する工程を同時に行うことによって第２基板を得る方法とすることで、工程を簡略化でき、素子特性に優れたパッケージを、生産性よく低コストで製造することが可能になる。

【0024】

また、本発明のパッケージの製造方法は、上記構成において、さらに、前記工程（１）～前記工程（３）の後に、前記第２基板に形成された前記凸部の先端を覆うように第２金属接合膜を形成する工程（６）と、前記第１基板と前記第２基板とを重ね合わせたときに前記凸部に対応する位置で、前記第１基板上に第１金属接合膜を形成する工程（７）と、を備え、前記工程（５）は、前記工程（６）及び前記工程（７）の後に、前記第１基板と前記第２基板とを互いに加圧し、前記第１金属接合膜と前記第２金属接合膜とを拡散接合させることで、前記第１基板と前記第２基板とを接合する方法を採用することがより好ましい。

【0025】

本発明によれば、さらに、上記の工程（６）及び工程（７）を備え、上記の第１金属接合膜及び第２金属接合膜を、それぞれ対応する位置で形成したうえで、上記の工程（５）において、第１金属接合膜と第２金属接合膜とを拡散接合させ、第１基板と第２基板とを接合することで、高い封止気密性を有するパッケージが得られる。また、第１基板及び第２基板における加工精度に起因する凹凸等が吸収されるので、封止気密性の向上に加え、内部における電気的特性もより良好になり、優れた特性を有するパッケージを製造することが可能になる。

【0026】

また、本発明のパッケージの製造方法は、上記構成において、前記工程（１）及び前記工程（２）が、前記基板材料としてシリコン基板を用いる工程であることがより好ましい。

【0027】

本発明によれば、第１基板及び第２基板に、加工性に優れるシリコン基板を用いることで、後工程となる工程（５）で第１基板と第２基板とを接合する際の内部応力が低減されるとともに、エッチング処理による加工精度が向上するので、素子特性にさらに優れたパッケージを製造することが可能になる。

【0028】

また、本発明のパッケージの製造方法は、上記構成において、前記工程（４）が、前記素子として、赤外線検出素子を、前記第１基板に形成された前記デバイス領域に配置する方法を採用してもよい。

【0029】

本発明によれば、上記の各工程によって得られるパッケージ構造を有し、素子として赤外線検出素子をデバイス領域に配置する方法なので、基板間の充分な接合品質を有し、低コストであるとともに生産性及び素子特性に優れたパッケージとして赤外線センサを製造することが可能になる。

【発明の効果】

【0030】

本発明のパッケージによれば、上記構成を備えることにより、例えば、１ウエハあたりのチップ数が多い場合であっても、基板間の充分な接合品質が得られる。従って、低コストであるとともに生産性及び素子特性に優れたパッケージが実現できる。

【0031】

また、本発明のパッケージの製造方法によれば、上記方法を採用することにより、例えば、１ウエハあたりのチップ数（取り数）が多い場合であっても、高価で大型の装置を用いることなく、基板間を均一な加圧力で接合することができる。従って、接合品質並びに素子特性に優れたパッケージを、装置コストを増大させることなく、生産性よく製造することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の第１の実施形態であるパッケージを模式的に説明する平面図である。

【図2】本発明の第１の実施形態であるパッケージを模式的に説明する図であり、図１中に示すＩ－Ｉ断面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態であるパッケージの製造方法を模式的に説明する図であり、図３（ａ）～（ｃ）は、工程（２）において基板をウェットエッチングすることで第２基板を得るステップを示す工程図、図３（ｄ）は、工程（６）において第２基板の凸部に第２金属接合膜を形成するステップを示す工程図である。

【図4】本発明の第１の実施形態であるパッケージの製造方法を模式的に説明する図であり、図４（ａ）は、工程（７）において第１基板の表面に第１金属接合膜を形成するステップ、及び、工程（４）においてデバイス領域に素子を配置するステップを示す工程図、図４（ｂ）は、工程（５）において第１基板と第２基板とを接合することでパッケージを得るステップを示す工程図、図４（ｃ）は、ウエハをダイシングすることで電極を露出させるとともに、チップ化するステップを示す工程図である。

【図5】本発明の第２の実施形態であるパッケージを模式的に説明する平面図である。

【図6】本発明の第２の実施形態であるパッケージを模式的に説明する図であり、図５中に示すＩＩ－ＩＩ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明のパッケージ及びパッケージの製造方法の実施形態を挙げ、その構成について図１～図６を適宜参照しながら詳述する。なお、以下の説明で用いる各図面は、本発明のパッケージの特徴をわかりやすくするため、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は実際とは異なる場合がある。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

【0034】

＜第１の実施形態＞
以下に、本発明の第１の実施形態について、図１～図４を参照しながら詳述する。

【0035】

［パッケージの構成］
以下に、本実施形態のパッケージの構成について説明する。
図１は、本実施形態のパッケージ１を模式的に説明する平面図であり、図２は、図１中に示すパッケージ１のＩ－Ｉ断面図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態のパッケージ１は、第１基板２（ベース基板）と、素子４と、第２基板３（リッド基板）とを備える。本実施形態のパッケージ１は、内部に素子４が設けられることで、種々のセンサ装置や半導体装置等を構成するものである。

【0036】

より詳細には、本実施形態のパッケージ１は、第１基板２と、第１基板２の上面２ａ側に設けられる素子４と、素子４を覆った状態で第１基板２の上面２ａ側に接合され、第１基板２側に配置される下面３ａ側に、第１基板２に接合される凸部３１と、平面視で凸部３１に囲まれるように形成され、素子４上に封止空間（減圧空間・キャビティ）Ｃを確保するための凹状のキャビティ領域３２とを有する第２基板３と、を備えて概略構成される。図１に示すように、本実施形態のパッケージ１には、検出信号を出力するための電極８ａ，８ｂが備えられている。

【0037】

そして、本実施形態のパッケージ１は、第２基板３の上面３ｂ側に、キャビティ領域３２と面対称となる位置で凹状領域３４が設けられているとともに、凸部３１と面対称となる位置で、平面視で凹状領域３４を囲むように凸状領域３３が設けられている。

【0038】

なお、本実施形態のパッケージ１は、第１基板２の上面２ａと第２基板３の凸部３１とが、金属接合膜からなる接合体５０によって接合されている。
また、図示は省略するが、パッケージ１の内部には、素子４と電極８ａ，８ｂとを電気的に接続するための内部配線が設けられている。
以下、本実施形態のパッケージ１の構成について説明する。

【0039】

第１基板２は、パッケージ１のベース基板であり、例えば、シリコン基板からなる。また、第１基板２は、図１に示す例では、平面視で矩形状に形成されている。また、第１基板２の上面２ａには、後述する素子４を配置するためのデバイス領域２２が凹状に形成されており、図示例においては、平面視で概略中央にデバイス領域２２が設けられている。

【0040】

第１基板２は、シリコン基板をウェットエッチングすることにより、デバイス領域２２を形成することで得ることができる。デバイス領域２２は、例えば、平面視矩形状に形成される領域である。
また、第１基板２の平面視形状は、図示例のような概略矩形状のものには限定されず、パッケージ１としての平面視形状に合わせて各種形状を採用することができる。
また、本実施形態においては、第１基板２の上面２ａ及び下面２ｂは、デバイス領域２２の部分を除いて概略平坦に構成されている。

【0041】

素子４は、上述のように、第１基板２の上面２ａ側に形成された凹状のデバイス領域２２に収容されるように設けられている。また、素子４は、その検出信号を、電極８ａ，８ｂを介して外部に向けて出力する。

【0042】

素子４は、例えば、ベース基板である第１基板２の構成材料から構成された部分を有してもよく、外部から供給された材料から構成された部分を有してもよく、第１基板２の構成材料と外部から供給された材料とを混合して構成された部分を有してもよい。本実施形態における素子４としては、例えば、センサ素子の他、電子素子、集積回路等が挙げられる。また、センサ素子としては、例えば、赤外線センサ、加速度センサ、角速度センサ等が挙げられる。

【0043】

また、図１及び図２等においては図示を省略しているが、本実施形態のパッケージ１においては、第１基板２におけるデバイス領域２２の周囲や、電極８ａ，８ｂの周囲等に絶縁層が設けられていてもよい。具体的には、図視略の絶縁層は、第１基板２の上面２ａ側のうち、素子４よりも外側の領域に、平面視で素子４を囲むように設けることができる。この絶縁層は、絶縁性を有する材料からなり、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）等のシリコン酸化膜や、シリコン窒化膜（ＳｉＮ_ｘ）等から形成される。

【0044】

第２基板３は、パッケージ１のリッド基板（蓋）であり、第１基板２と同様、例えば、シリコン基板からなる。また、図示例の第２基板３は、第１基板２と同様、平面視で矩形状に形成されている。また、第２基板３は、縁部近傍に凸部３１を有し、概略で蓋状に形成されている。さらに、第２基板３における凸部３１よりも平面視で内側の領域は、詳細を後述するように、第１基板２の上面２ａと、第２基板３の下面３ａ側に設けられた凸部３１とを組み合わせて接合した際に、キャビティ領域３２による封止空間（キャビティ）Ｃを形成する。
なお、図示例のキャビティ領域３２は、平面視矩形状とされている。
また、図示例の凸部３１は、詳細を後述するウェットエッチングによる加工条件に伴い、側部が傾斜して形成されている。

【0045】

第２基板３は、第１基板２に対して概略平行となるように重ね合わせられている。
また、第２基板３の平面視形状も、第１基板２の場合と同様、図示例のような概略矩形状には限定されず、パッケージ１としての平面視形状に合わせて、第１基板２と対応する形状とすることができる。
また、第２基板３は、上記の素子４が赤外線検出素子である場合には、赤外線を透過可能に構成される。

【0046】

本実施形態のパッケージ１に備えられる第２基板３は、上記のように、第２基板３の上面３ｂ側に、キャビティ領域３２と面対称となる位置で凹状領域３４が設けられているとともに、凸部３１と面対称となる位置で、平面視で凹状領域３４を囲むように凸状領域３３が設けられている。
なお、図示例の凸状領域３３は、上述した凸部３１と同様、詳細を後述するウェットエッチングによる加工条件に伴い、側部が傾斜して形成されている。

【0047】

本実施形態のパッケージ１によれば、第２基板３の上面３ｂに、上記のような凹状領域３４及び凸状領域３３が設けられていることで、凸状領域３３が接合装置によって点接触で加圧されるので、凸状領域３３と面対称に配置された下面３ａ側の凸部３１に、加圧力が効果的に伝播する。これにより、第２基板の上面が平坦面で、接合装置に対して面接触となる従来の構成に比べて、第２基板３の凸部３１が第１基板に対して効果的に押圧される。また、上記の面接触である場合と比べて、ウエハの面方向で偏りなく均一に加圧力が付与される。

【0048】

凸状領域３３の平均高さは、特に限定されないが、２０～５０μｍの範囲であることが好ましい。即ち、凹状領域３４の平均深さも、上記同様に、２０～５０μｍの範囲であることが好ましい。
凸状領域３３の平均高さ（凹状領域３４の平均深さ）が２０～５０μｍの範囲であることにより、生産性を損なうことなく、上記のような接合装置と凸状領域３３との面接触により、第２基板３の凸部３１が第１基板２に対して効果的に押圧される作用、並びに、ウエハの面方向で偏りなく均一に加圧力が付与される作用が安定して得られる。

【0049】

一方、凸状領域３３の平均高さが上記範囲の下限未満だと、上記のような点接触状態を維持することが難しくなり、第２基板３の凸部３１が第１基板２に対して効果的に押圧される作用、並びに、ウエハの面方向で偏りなく均一に加圧力が付与される作用が得られ難くなる可能性がある。
また、凸状領域３３平均高さが上記範囲の上記範囲の上限を超える場合、これと相対的に、凹状領域３４の平均深さが第２基板３の厚みに対して深くなりすぎることから、基板強度の確保等の観点から好ましくない。

【0050】

また、凹状領域３４の平面視形状は、第２基板３の下面３ａ側のキャビティ領域３２と、面対称で同形状とすることが好ましい。図示例においては、凹状領域３４の平面視形状が、キャビティ領域３２と概略同形状で、且つ、概略同寸法である矩形状とされている。一方、凹状領域３４の平面視形状、及び、キャビティ領域３２の平面視形状は、図示例のような矩形状には限定されず、パッケージ１の用途・仕様を勘案して適宜決定できる。

【0051】

また、凹状領域３４は、第２基板３の上面３ｂの一部がエッチングによって除去された領域であることが好ましい。これにより、凹状領域３４を形成する際の加工性が良好になるとともに、上記のような、第２基板３の凸部３１が第１基板２に対して効果的に押圧される作用、並びに、ウエハの面方向で偏りなく均一に加圧力が付与される作用が顕著に得られる。

【0052】

また、本実施形態のパッケージ１においては、第１基板２及び第２基板３がシリコン基板からなることが好ましい。このように、第１基板２及び第２基板３が、加工性に優れるシリコン基板からなることで、接合による内部応力が低減されるとともに、エッチング処理による加工精度が向上するので、素子特性にさらに優れたものとなる。

【0053】

接合体５０は、上記のように、第１基板２の上面２ａと第２基板３の凸部３１との間に配置され、第１基板２と第２基板３とを接合するものである。図２中に示すように、接合体５０は、第２基板３に形成された凸部３１の先端を覆うように設けられた第２金属接合膜６と、第１基板２の上面２ａにおける、第２基板３に形成された凸部３１に対応する位置で設けられた第１金属接合膜５とからなり、これらの間が金属拡散接合されて構成される。また、接合体５０は、図１中に示すように、平面視で概略枠状に構成される。パッケージ１に備えられる接合体５０は、第１基板２と第２基板３とを接合することで、これら第１基板２、第２基板３及び接合体５０に囲まれた封止空間Ｃを形成する。

【0054】

より具体的には、接合体５０は、第１基板２の上面２ａに配置される第１下地層５１、及び、第１下地層５１上に積層して設けられる第１接合層５２からなる第１金属接合膜５と、第２基板３の凸部３１の先端に配置される第２下地層６１、及び、第２下地層６１に積層して設けられる第２接合層６２からなる第２金属接合膜６と、から構成される。
図２中に示す第１金属接合膜５及び第２金属接合膜６は、平面視矩形状で、概略枠状に形成されている。
そして、接合体５０は、第１接合層５２と第２接合層６２とが接合されることで、第１基板２と第２基板３との間を接合する。

【0055】

第１下地層５１及び第２下地層６１は、それぞれ、第１基板２の上面２ａ、又は、第２基板３の凸部３１の先端に接合される。上記のような各下地層を備えることにより、第１接合層５２が第１基板２に対して強固に接合され、第２接合層６２が第２基板３の凸部３１に対して強固に接合される。

【0056】

第１下地層５１及び第２下地層６１は、第１基板２の上面２ａ上、又は、第２基板３の凸部３１の先端において、導電性を有する金属材料によって薄膜状に形成されている。
第１下地層５１及び第２下地層６１の材料としては、特に限定されないが、例えば、タンタル（Ｔａ）又は窒化チタン（ＴｉＮ）からなる薄膜とされていることが好ましい。
また、第１基板２側に設けられる第１下地層５１は、例えば、図視略のグラウンドに接続されている。このグラウンドは、例えば、第１基板２の下面２ｂ側に設けることができるが、第１基板２の上面２ａ側に設けられていてもよい。

【0057】

第１接合層５２及び第２接合層６２は、上記のように、それぞれ、第１下地層５１又は第２下地層６１に積層されている。
第１接合層５２及び第２接合層６２の材料としては、特に限定されないが、例えば、第１下地層５１及び第２下地層６１の材料としてタンタルを用いた場合には、第１接合層５２及び第２接合層６２の材料として金（Ａｕ）を用いる。また、第１下地層５１及び第２下地層６１の材料として窒化チタンを用いた場合には、第１接合層５２及び第２接合層６２の材料としてアルミニウム（Ａｌ）を用いる。

【0058】

そして、本実施形態においては、第１接合層５２と第２接合層６２とが、同じ材料同士で接合されるように構成される。即ち、第１接合層５２及び第２接合層６２は、両方が同じ材料、即ち、金（Ａｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）の何れか一方の材料を含むように構成される。

【0059】

接合体５０を上記材料から構成した場合、各層の厚さは特に限定されない。一方、電気的特性や接合時の強度等を勘案し、第１下地層５１及び第２下地層６１をタンタルから構成し、第１接合層５２及び第２接合層６２を金から構成した場合には、例えば、｛第１接合層５２（又は第２接合層６２）：０．５ｎｍ～２μｍ／第１下地層５１（又は第２下地層６１）：０．０５～０．２μｍ｝の範囲とすることが好ましい。
同様に、第１下地層５１及び第２下地層６１を窒化チタンから構成し、第１接合層５２及び第２接合層６２をアルミニウムから構成した場合には、例えば、｛第１接合層５２（又は第２接合層６２）：１～３μｍ／第１下地層５１（又は第２下地層６１）：０．０５～０．５μｍ｝の範囲とすることが好ましい。

【0060】

本実施形態においては、接合体５０を上記のような層構造から構成することにより、詳細については後述するが、第１基板２と第２基板３とを重ね合わせて加圧した際に、第１下地層５１及び第１接合層５２と、第２下地層６１及び第２接合層６２との間に金属拡散接合が発現される。これにより、接合体５０を強固な接合構造とし、且つ、第１基板２と第２基板３とを、封止空間Ｃにおける封止性を高めながら強固に接合することが可能になる。

【0061】

また、本実施形態においては、接合体５０を上記材料から構成して金属拡散接合させることには限定されない。例えば、接合体５０の各層を金（Ａｕ）又はスズ（Ｓｎ）から構成し、Ａｕ－Ｓｎ共晶接合させた構成を採用してもよい。この場合、例えば、第１下地層５１及び第２下地層６１、並びに、第１接合層５２及び第２接合層６２を、それぞれＡｕ－Ｓｎ共晶合金から形成し、共晶温度まで加熱及び溶融させることで、第１下地層５１及び第１接合層５２と、第２下地層６１及び第２接合層６２との間を共晶接合させる。これにより、第１基板２と第２基板３とを接合することができる。

【0062】

第１基板２の上面２ａには、電極８ａ，８ｂ、及び、図視略の内部配線が設けられている。
電極８ａ，８ｂは、図視略の内部配線等を介して素子４と電気的に接続され、素子４による検出信号等を外部に出力するものである。電極８ａ，８ｂは、第１基板２の上面２ａ上において、それぞれ対向する縁部に沿って設けられており、図示例においては、電極８ａと電極８ｂとが、それぞれ対向して４カ所に設けられている。また、電極８ａ，８ｂは、平面視で第２基板３よりも外側に設けられている。電極８ａ，８ｂは、例えば、赤外線検出素子等の素子４による検出信号等を必要とする種々の外部機器に対して電気的に接続可能に設けられる。

【0063】

上記の電極８ａ，８ｂ及び内部配線を構成する材料としては、優れた導電性を有する配線材料又は電極材料であれば、特に限定されず、従来からこの分野で用いられている金属材料を何ら制限無く用いることができる。例えば、電極８ａ，８ｂ及び内部配線として、窒化チタン（ＴｉＮ）、アルミシリコン合金（ＡｌＳｉ）、及び窒化チタン（ＴｉＮ）を、スパッタリング法によって順次積層したもの等を用いることが可能である。

【0064】

本実施形態のパッケージ１によれば、上述したように、第２基板３に設けられた凸状領域３３が接合装置によって加圧されたときに、凸状領域３３が接合装置によって点接触で加圧されることで、凸状領域３３と面対称に配置された凸部３１に加圧力が効果的に伝播する。これにより、第２基板３の凸部３１が第１基板２に対して効果的に押圧されるとともに、ウエハの面方向で偏りなく均一に加圧力が付与される。
このため、例えば、１ウエハあたりのチップ数が非常に多く総接合面積が大きい場合であっても、大型で加圧力の高い接合装置を用いることなく、充分な加圧力で、ウエハ全体に対して均一に加圧することが可能になる。一方、例えば、１ウエハあたりのチップ数（取り数）を少なめに設定した場合には、接合装置が小型で安価なものであっても、充分な加圧力で、ウエハ全体に対して均一に加圧することが可能になる。
従って、基板間の充分な接合品質が得られ、低コストであるとともに生産性及び素子特性に優れたパッケージ１が実現できる。

【0065】

また、本実施形態のパッケージ１によれば、上記の第１金属接合膜５及び第２金属接合膜６が、それぞれ対応する位置で設けられていることにより、第１基板２と第２基板３とを接合したときに、第１金属接合膜５と第２金属接合膜６とが金属拡散接合によって接合されるので、高い封止気密性が得られる。また、第１基板２及び第２基板３における加工精度に起因する凹凸等が吸収されるので、上記の封止気密性の向上に加え、内部における電気的特性もより良好になり、優れた素子特性が得られる。

【0066】

また、本実施形態のパッケージ１によれば、第１基板２及び第２基板３が、詳細を後述するウェットエッチングによって加工した際の加工性が優れるシリコン基板からなることで、素子特性にさらに優れたものとなる。
さらに、詳細を後述するが、第２基板３の上面３ｂ側に形成される凸状領域３３及び凹状領域３４は、下面３ａ側に形成される凸部３１及びキャビティ領域３２と同時に形成することが可能なものなので、生産性に優れ、且つ、低コストなものとなる。

【0067】

また、本実施形態のパッケージ１によれば、素子４として赤外線検出素子を採用し、且つ、第２基板３が赤外線を透過可能に構成されることにより、基板間の充分な接合品質を有し、低コストであるとともに生産性及び素子特性に優れた赤外線センサが実現できる。

【0068】

次に、本実施形態のパッケージ１を用いた各種検出に係る処理の一例として、素子４に赤外線検出素子を用い、赤外線センサとしてパッケージを構成した場合について説明する。
まず、赤外線が第２基板３の上面３ｂ側から入射して第２基板３を透過すると、赤外線検出素子からなる素子４は、その赤外線を検出して検出信号を出力する。素子４から出力された検出信号は、図視略の内部配線等を通り、複数の電極８ａ，８ｂから出力される。複数の電極８ａ，８ｂから出力された検出信号は、外部機器に送信されて所定の動作が行われる。

【0069】

［パッケージの製造方法］
次に、本実施形態のパッケージ１を製造する方法について、図３及び図４を参照しながら詳述する（パッケージ１の構成については図１，図２も適宜参照）。
図３及び図４は、本実施形態のパッケージ１の製造方法を模式的に説明する図であり、図３（ａ）～（ｃ）は、以下に説明する工程（２）においてシリコン基板をウェットエッチングすることで第２基板３を得るステップを示す工程図、図３（ｄ）は、工程（６）において第２基板３の凸部３１に第２金属接合膜６を形成するステップを示す工程図である。また、図４（ａ）は、工程（７）において第１基板２の上面（表面）２ａに第１金属接合膜５を形成するステップを示す工程図、図４（ｂ）は、工程（５）において第１基板２と第２基板３とを接合することでパッケージ１を得るステップを示す工程図、図４（ｃ）は、ウエハをダイシングすることで電極８ａ，８ｂを露出させるとともに、チップ化するステップを示す工程図である。

【0070】

本実施形態のパッケージ１の製造方法は、例えば、図１及び図２に示すような本実施形態のパッケージ１を製造する方法であり、少なくとも以下の工程（１）～（５）を備える方法である。
工程（１）：基板材料の表面をエッチングすることにより、素子４を収容する凹状のデバイス領域２２を形成して第１基板２を得る。
工程（２）：基板材料の表面をエッチングすることにより、凸部３１と、平面視で凸部３１に囲まれるように形成され、素子４上に封止空間（減圧空間・キャビティ）Ｃを確保するための凹状のキャビティ領域３２とを形成して第２基板を得る。
工程（３）：第２基板３における、キャビティ領域３２及び凸部３１を形成した表面とは反対側の表面をエッチングすることにより、キャビティ領域３２と面対称となる位置で凹状領域３４を形成するとともに、凸部３１と面対称となる位置で、平面視で凹状領域３４を囲むように凸状領域３３を形成する。
工程（４）：第１基板２に形成されたデバイス領域２２に素子４を配置する。
工程（５）：第１基板２と第２基板３との間に素子４が配置されるように第１基板２と第２基板３とを重ね合わせ、第２基板３に形成された凸部３１を第１基板２に接合することにより、第１基板２と第２基板３とを接合する。

【0071】

なお、本実施形態においては、第２基板３の上面３ｂに凹状領域３４及び凸状領域３３を形成する工程（３）が、第２基板３の下面３ａに凸部３１及びキャビティ領域３２を形成する工程（２）と同時に行う工程とされている例を説明する。
また、本実施形態では、上記の工程（１）～（５）に加え、さらに、工程（１）～（３）の後に、第２基板３に形成された凸部３１の先端を覆うように第２金属接合膜６を形成する工程（６）と、第１基板２と第２基板３とを重ね合わせたときに凸部３１に対応する位置で、第１基板２上に第１金属接合膜５を形成する工程（７）と、を備え、上記の工程（５）が、工程（６）及び工程（７）の後に、第１基板２と第２基板３とを互いに加圧し、第１金属接合膜５と第２金属接合膜６とを拡散接合させることで、第１基板２と第２基板３とを接合する例を説明する。

【0072】

まず、工程（１）において、基板材料、例えばシリコン基板の表面をウェットエッチングし、素子４を収容する凹状のデバイス領域２２を形成して第１基板２を作製する（図４（ａ）を参照）。
具体的には、工程（１）では、まず、基板材料となるシリコン基板の表面に、フォトリソグラフィ法により、凹状のデバイス領域２２をウェットエッチングで形成するための、図視略のレジストパターンを形成する。
次いで、シリコン基板の表面をウェットエッチングすることにより、凹状のデバイス領域２２を形成する。
その後、第１基板２からレジストパターンを剥離する。

【0073】

工程（１）においては、フォトリソグラフィ法によってレジストパターンを形成するにあたり、例えばスピンコート法等を用いて、従来公知の条件でレジストパターンを形成することができる。
また、工程（１）におけるウェットエッチング条件としても、特に限定されず、例えば、従来からシリコン基板のエッチングに用いられているＫＯＨ等のエッチング液を用いることができる。また、エッチング液の温度やエッチング時間等の各条件についても、従来公知の条件を何ら制限無く採用できる。

【0074】

本実施形態では、上記工程（１）を実施するのと平行して、工程（２）において、基板材料、例えばシリコン基板の表面（下面３ａ）をエッチングすることにより、凸部３１と、平面視で凸部３１に囲まれるように形成され、素子４上に封止空間Ｃを確保するための凹状のキャビティ領域３２とを形成して第２基板３を作製する。また、本実施形態においては、上記のように、工程（２）と、第２基板３の表面（上面３ｂ）をエッチングすることにより、凹状領域３４及び凸状領域３３を形成する工程（３）とを同時に行う。

【0075】

即ち、工程（２），（３）においては、まず、図３（ａ）に示すような、基板材料となるシリコン基板３Ａを準備する。
次いで、詳細な図示を省略するが、シリコン基板３Ａの一方の表面（下面３ａ）にドライフィルムレジストを塗布した後、フォトリソグラフィ法によってパターン化することにより、凸部３１及びキャビティ領域３２をウェットエッチングで形成するための図視略のレジストパターンを形成する。
これと同時に、シリコン基板３Ａの他方の表面（上面３ｂ）に、上記同様、ドライフィルムレジストを塗布した後、フォトリソグラフィ法によってパターン化することにより、凹状領域３４及び凸状領域３３をウェットエッチングで形成するための図視略のレジストパターンを形成する。

【0076】

次いで、図３（ｂ）に示すように、シリコン基板３Ａの一方の表面（下面３ａ）をウェットエッチングすることにより、凸部３１を形成するとともに、図１及び図２中にも示すような、凸部３１に囲まれたキャビティ領域３２を形成する（工程（２））。
これと同時に、図３（ｃ）に示すように、シリコン基板３Ａの他方の表面（上面３ｂ）をウェットエッチングすることにより、キャビティ領域３２と面対称となる位置で凹状領域３４を形成するとともに、凸部３１と面対称となる位置で、平面視で凹状領域３４を囲むように凸状領域３３を形成する（工程（３））。

【0077】

上記の工程（２），（３）により、第２基板３が得られる。
なお、本実施形態の製造方法で得られるパッケージ１は、上記のキャビティ領域３２に対応する領域が封止空間Ｃとなる。
その後、第２基板３からレジストパターンを剥離する。

【0078】

工程（２）及び工程（３）においても、フォトリソグラフィ法によってレジストパターンを形成するにあたり、例えばスピンコート法等を用いて、従来公知の条件でレジストパターンを形成することができる。
また、工程（２）及び工程（３）におけるウェットエッチング条件としても、特に限定されず、例えば、従来からシリコン基板のエッチングに用いられているＫＯＨ等のエッチング液を用いることができる。また、エッチング液の温度やエッチング時間等の各条件についても、従来公知の条件を何ら制限無く採用できる。

【0079】

次に、工程（６）においては、第２基板３に形成された凸部３１の先端を覆うように第２金属接合膜６を形成する。
具体的には、まず、図３（ｃ）に示すような、工程（２），（３）で得られた第２基板３の下面３ａ側に、スプレーコート法等のフォトリソグラフィ法により、第２金属接合膜６を形成するための、図視略のレジストパターンを形成する。この際、第２基板３の下面３ａにおける、凸部３１の部分を除いた全面にレジストパターンを形成する。

【0080】

次いで、例えば、スパッタリング法、蒸着法又はめっき法等の方法により、図３（ｂ）に示すように、凸部３１の先端に第２金属接合膜６を形成する。この際、材料及び積層順を適宜選択することにより、上述したような｛Ａｕ層（第２接合層６２）／Ｔａ層（第２下地層６１）｝構造、又は、｛Ａｌ層（第２接合層６２）／ＴｉＮ層（第２下地層６１）｝構造の薄膜からなる第２金属接合膜６を形成することができる。
その後、第１基板２の上面２ａから図視略のレジストパターンを剥離する。

【0081】

また、本実施形態では、上記の工程（６）を実施するとともに、工程（７）において、第１基板２と第２基板３とを重ね合わせたときに凸部３１に対応する位置で、第１基板２上に第１金属接合膜５を形成する。
具体的には、まず、デバイス領域２２が形成された第１基板２の上面２ａ上に、上記同様、スプレーコート法等のフォトリソグラフィ法により、第１金属接合膜５を形成するための、図視略のレジストパターンを形成する。この際、第１基板２の上面２ａにおける、第２基板３の凸部３１に対応する部分を除いた全面にレジストパターンを形成する。

【0082】

次いで、例えば、スパッタリング法、蒸着法又はめっき法等の方法により、第１基板２の上面２ａ上に第１金属接合膜５を形成する（図４（ａ）を参照）。
なお、工程（７）においては、材料及び積層順を適宜選択することにより、上述したような｛Ａｕ層（第１接合層５２）／Ｔａ層（第１下地層５１）｝構造、又は、｛Ａｌ層（第１接合層５２）／ＴｉＮ層（第１下地層５１）｝構造の薄膜からなる第１金属接合膜５を形成することができる。また、この際、第２金属接合膜６が｛Ａｕ層（第２接合層６２）／Ｔａ層（第２下地層６１）｝からなる場合には、第１金属接合膜５も同様の材料から形成する。この場合には、第１金属接合膜５のＡｕ層（第１接合層５２）と第２金属接合膜６のＡｕ層（第２接合層６２）とが接合するように、各層の積層順を調整する。
また、第２金属接合膜６が｛Ａｌ層（第２接合層６２）／ＴｉＮ層（第２下地層６１）｝からなる場合には、第１金属接合膜５も同様の材料から形成する。この場合には、第１金属接合膜５のＡｌ層（第１接合層５２）と第２金属接合膜６のＡｌ層（第２接合層６２）とが接合するように、各層の積層順を調整する。
その後、第１基板２から図視略のレジストパターンを剥離する。

【0083】

また、本実施形態においては、図４（ａ）中に示すように、第１基板２の上面２ａに、スパッタリング法によって導電性材料を積層することにより、電極８ａ，８ｂ、及び、図視略の内部配線を形成する。この際、電極８ａ，８ｂに用いられる電極材料、及び、内部配線に用いられる配線材料としては、特に限定されないが、例えば、上述したような、ＴｉＮ、ＡｌＳｉ、及びＴｉＮを順次積層することで形成することができる。

【0084】

次に、工程（４）において、第１基板２の上面２ａに形成された凹状のデバイス領域２２に、素子４を配置する（図４（ａ）等を参照）。

【0085】

次に、工程（５）において、図４（ｂ）に示すように、第１基板２と第２基板３との間に素子４が配置されるように第１基板２と第２基板３とを重ね合わせ、第１基板２と第２基板３とを接合する。即ち、第２基板３の凸部３１の先端に形成された第２金属接合膜６と、第１基板２の上面２ａ上に形成された第１金属接合膜５とを重ね合わせ、互いに加圧することで金属拡散接合を発現させることにより、第１基板２と第２基板３とを接合する。

【0086】

具体的には、まず、図４（ｂ）に示すように、第１金属接合膜５と第２金属接合膜６とを突き合わせるように、第１基板２と第２基板３とを重ね合わせる。
次いで、第１基板２と第２基板３とを互いに加圧することにより、第１金属接合膜５と第２金属接合膜６との間に金属拡散接合を発現させ、この部分を接合する。

【0087】

本実施形態の製造方法においては、工程（５）において、第２基板３の上面３ｂに配置された凸状領域３３に加圧力が付与されたときに、凸状領域３３と面対称に配置された下面３ａ側の凸部３１が、第１基板２の上面２ａを効果的に加圧する。この際、凸状領域３３に付与された加圧力が、第２基板３の下面３ａ側の凸部３１に効果的に伝播するので、第２基板の上面が平坦面である場合に比べて、第１基板２に対して第２基板３の凸部３１が効果的に押圧されるとともに、ウエハの面方向で偏りなく均一に加圧力を付与できる。

【0088】

上記の拡散接合を行う際の条件、即ち、パッケージ１の封止空間Ｃを封止する条件としては、特に限定されないが、例えば、第１基板２側の第１金属接合膜５、及び、第２基板３側の第２金属接合膜６が｛Ａｕ層（第１接合層５２又は第２接合層６２）／Ｔａ層（第１下地層５１又は第２下地層６１）｝である場合には、例えば、温度条件を３００～３５０℃の範囲とし、加圧力を４５０～９００ｋＰａの範囲とすることが好ましい。
一方、第１金属接合膜５及び第２金属接合膜６が｛Ａｌ層（第１接合層５２又は第２接合層６２）／ＴｉＮ層（第１下地層５１又は第２下地層６１）｝である場合には、例えば、温度条件を３５０～４００℃の範囲とし、加圧力を２７～６０ＭＰａの範囲とすることが好ましい。

【0089】

また、第１基板２と第２基板３とを接合する際の封止幅（接合幅）、即ち、第１金属接合膜５及び第２金属接合膜６の最大幅も、特に限定されない。一方、封止気密性の向上等を考慮した場合、上記の封止幅は、第１金属接合膜５及び第２金属接合膜６が｛Ａｕ層（第１接合層５２又は第２接合層６２）／Ｔａ層（第１下地層５１又は第２下地層６１）｝である場合には、例えば、０．１５～０．３０ｍｍの範囲であることが好ましい。また、第１金属接合膜５及び第２金属接合膜６が｛Ａｌ層（第１接合層５２又は第２接合層６２）／ＴｉＮ層（第１下地層５１又は第２下地層６１）｝である場合には、上記の封止幅は、例えば、０．０３～０．１ｍｍの範囲であることが好ましい。

【0090】

そして、本実施形態では、上記の工程（５）の後、図４（ｃ）に示すように、ダイシングラインＬに沿って、第２基板３において対向する一対の縁部をダイシングすることにより、電極８ａ，８ｂを露出させ、その後、チップ単位に個片化する。
以上の各工程により、本実施形態のパッケージ１を製造することができる。
なお、上記の各工程は、可能な範囲で、その工程順を変更したり、あるいは、同じ工程として行ったりすることも可能である。

【0091】

本実施形態のパッケージ１の製造方法によれば、上記構成により、第２基板３に設けられた凸状領域３３を接合装置で加圧したときに、凸状領域３３が接合装置によって点接触で加圧されるので、凸状領域３３と面対称に配置された下面３ａ側の凸部３１に加圧力が効果的に伝播する。これにより、第２基板３の凸部３１を第１基板２に対して効果的に押圧できるとともに、上ウエハの面方向で偏りなく均一に加圧力を付与できる。
このため、例えば、１ウエハあたりのチップ数が非常に多く総接合面積が大きい場合であっても、大型で加圧力の高い接合装置を用いることなく、充分な加圧力で、ウエハ全体に対して均一に加圧できる。一方、例えば、１ウエハあたりのチップ数（取り数）を少なめに設定した場合には、接合装置が小型で安価なものであっても、充分な加圧力で、ウエハ全体に対して均一に加圧できる。
従って、例えば、１ウエハあたりのチップ数が多い場合であっても、基板間の充分な接合品質を確保しながら、素子特性に優れたパッケージを、生産性よく低コストで製造できる。

【0092】

また、本実施形態の製造方法では、凸部３１及び凹状のキャビティ領域３２を形成する工程（２）、並びに、キャビティ領域３２と面対称となる位置で凹状領域３４を形成するとともに、凸部３１と面対称となる位置で凸状領域３３を形成する工程（３）という、基板材料の表面をエッチング処理する工程を同時に行うことによって第２基板３を得る方法を採用した場合には、工程を簡略化でき、素子特性に優れたパッケージを、生産性よく低コストで製造できる。

【0093】

また、本実施形態の製造方法では、上記の工程（６）及び工程（７）を備え、第１金属接合膜５及び第２金属接合膜６を、それぞれ対応する位置で形成したうえで、上記の工程（５）において、第１金属接合膜５と第２金属接合膜６とを拡散接合させ、第１基板２と第２基板３とを接合することで、高い封止気密性を有するパッケージ１が得られる。また、第１基板２及び第２基板３における加工精度に起因する凹凸等が吸収されるので、封止気密性の向上に加え、内部における電気的特性もより良好になり、優れた特性を有するパッケージ１を製造できる。

【0094】

また、本実施形態の製造方法では、第１基板２及び第２基板３に、ウェットエッチングによる加工性に優れるシリコン基板を用いることで、工程（５）で第１基板２と第２基板３とを接合する際の内部応力が低減されるとともに、エッチング処理による加工精度が向上するので、素子特性にさらに優れたパッケージ１を製造できる。
さらに、第２基板３の上面３ｂ側に形成される凸状領域３３及び凹状領域３４は、ウェットエッチングにより、下面３ａ側に形成される凸部３１及びキャビティ領域３２と同時に形成することが可能なものなので、優れた生産性が得られるとともに、製造コストも抑制できる。

【0095】

また、本実施形態の製造方法では、工程（４）において、素子４として赤外線検出素子をデバイス領域に配置することにより、基板間の充分な接合品質を有し、低コストであるとともに生産性及び素子特性に優れたパッケージ１として赤外線センサを製造できる。

【0096】

＜第２の実施形態＞
以下に、本発明の第２の実施形態のパッケージ１０について、図５及び図６を適宜参照しながら詳述する。
なお、以下に説明する第２の実施形態のパッケージ１０において、上述した第１の実施形態のパッケージ１と共通する構成については、図中において同じ符号を付与するとともに、その詳細な説明を省略する場合がある。

【0097】

図５は、第２の実施形態のパッケージ１０を模式的に説明する平面図であり、図６は、図５中に示すＩＩ－ＩＩ断面図である。
図５及び図６に示すように、第２の実施形態のパッケージ１０は、第１基板２（ベース基板）と、素子４と、第２基板３（リッド基板）とを備える。そして、本実施形態のパッケージ１０は、第２基板１３の上面１３ｂ側に設けられる凸状領域が、第２基板１３の上面１３ｂに設けられた金属膜３３Ａからなり、凹状領域３４Ａが、金属膜３３Ａに囲まれた領域からなる点で、エッチング等の方法で第２基板３の上面３ｂの一部が除去されることで形成された凸状領域３３及び凹状領域３４を有する、第１の実施形態のパッケージ１とは異なる。
即ち、本実施形態のパッケージ１０は、第２基板１３の上面１３ｂ側に設けられる凸状領域が、別部材である金属膜３３Ａからなる点を除き、他の構成については第１の実施形態のパッケージ１と同様であり、また、それらの形成方法等も同様とすることができる。

【0098】

ここで、第１の実施形態のパッケージ１においては、第２基板３の上面３ｂ側をエッチングすることで凸状領域３３及び凹状領域３４を形成している。これに対し、本実施形態のパッケージ１０においては、例えば、フォトリソグラフィ法等の方法により、第２基板１３の上面１３ｂに金属膜３３Ａからなる凸状領域を形成することができる。

【0099】

即ち、まず、第２基板１３の上面１３ｂに、例えば、スプレーコート法等のフォトリソグラフィ法により、金属膜３３Ａを形成するための、図視略のレジストパターンを形成する。この際、第２基板１３の上面１３ｂにおける、凸状領域の形成予定領域を除いた全面にレジストパターンを形成する。

【0100】

次いで、例えば、スパッタリング法、蒸着法又はめっき法等の方法によって金属膜を形成することにより、図５及び図６に示すように、凸部３１と面対称に配置された金属膜３３Ａを形成する。この際に用いる金属材料としては、接合装置による加圧力に耐えられる金属膜３３Ａを形成すること等を勘案し、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔａ（タンタル）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｎｉ（ニッケル）等の各金属材料を用いることができる。

【0101】

金属膜３３Ａからなる凸状領域、並びに、金属膜３３Ａによって囲まれた凹状領域３４Ａの形状や寸法、配置位置等は、第１の実施形態のパッケージ１に備えられる第２基板３に形成された凸状領域３３及び凹状領域３４と同様とする。

【0102】

本実施形態のパッケージ１０によれば、上記構成を採用することにより、第１の実施形態のパッケージ１と同様、第２基板１３の上面１３ｂに凹状領域３４Ｂ及び凸状領域である金属膜３３Ａが設けられた構成となる。これにより、第１の実施形態のパッケージ１と同様、第２基板１３の上面１３ｂに配置された金属膜３３Ａが接合装置によって点接触で加圧されるので、金属膜３３Ａと面対称に配置された下面１３ａ側の凸部３１に加圧力が効果的に伝播する。このため、第２基板の上面が平坦面で、接合装置に対して面接触となる従来の構成に比べて、第２基板１３の凸部３１を第１基板２に対して効果的に押圧できるとともに、上ウエハの面方向で偏りなく均一に加圧力を付与することが可能になる。
従って、基板間の充分な接合品質が得られ、低コストであるとともに生産性及び素子特性に優れたパッケージ１０が簡便な方法で得られる。

【0103】

［作用効果］
以上説明したように、本実施形態のパッケージ１によれば、上記のように、第２基板３の上面３ｂに、キャビティ領域３２と面対称となる位置で凹状領域３４が設けられているとともに、凸部３１と面対称となる位置で凸状領域３３が設けられた構成を採用している。このような構成により、凸状領域３３が接合装置によって点接触で加圧されるので、凸状領域３３と面対称に配置された下面３ａ側の凸部３１に加圧力が効果的に伝播する。これにより、第２基板３の上面が平坦面で、接合装置に対して面接触となる従来の構成に比べて、第２基板３の凸部３１が第１基板２に対して効果的に押圧されるとともに、ウエハの面方向で偏りなく均一に加圧力が付与される。
従って例えば、１ウエハあたりのチップ数が多い場合であっても、基板間の充分な接合品質が得られる。従って、低コストであるとともに生産性及び素子特性に優れたパッケージ１，１０が実現できる。

【0104】

また、本発明のパッケージ１の製造方法によれば、上記方法を採用することにより、例えば、１ウエハあたりのチップ数（取り数）が多い場合であっても、高価で大型の装置を用いることなく、基板間を均一な加圧力で接合することができる。従って、接合品質並びに素子特性に優れたパッケージ１を、装置コストを増大させることなく、生産性よく製造することが可能になる。

【産業上の利用可能性】

【0105】

本発明のパッケージは、上述したように、１ウエハあたりのチップ数が多い場合であっても、基板間の充分な接合品質が得られ、低コストであるとともに生産性及び素子特性に優れている。従って、信頼性の高い各種検出精度が要求される電子機器等における用途、例えば、携帯端末、スマートフォン、センサネットワーク・デバイス、モノのインターネット（ＩｏＴ）技術等において非常に好適である。

【符号の説明】

【0106】

１，１０…パッケージ
２…第１基板
２ａ…上面
２ｂ…下面
２２…デバイス領域
３、１３…第２基板
３ａ，１３ａ…下面
３ｂ，１３ｂ…上面
３１…凸部
３２…キャビティ領域
３３…凸状領域
３３Ａ…金属膜（凸状領域）
３４，３４Ａ…凹状領域
３Ａ…シリコン基板
４…素子
５０…接合体
５…第１金属接合膜
５１…第１下地層
５２…第１接合層
６…第２金属接合膜
６１…第２下地層
６２…第２接合層
８ａ，８ｂ…電極
Ｃ…封止空間（減圧空間・キャビティ）
Ｌ…ダイシングライン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】