▶ ホルスト シデル ゲーエムベーハー ウント コー． カーゲーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-10-06
(54)【発明の名称】封止された機能素子の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/02 20060101AFI20220929BHJP
B28D 1/22 20060101ALI20220929BHJP
H01L 21/301 20060101ALI20220929BHJP
H01L 21/56 20060101ALN20220929BHJP
【ＦＩ】
H01L21/02 B
B28D1/22
H01L21/78 F
H01L21/56 E
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021544275
(86)(22)【出願日】2020-07-14
(85)【翻訳文提出日】2021-07-28
(86)【国際出願番号】 EP2020069882
(87)【国際公開番号】W WO2021018568
(87)【国際公開日】2021-02-04
(31)【優先権主張番号】102019120844.0
(32)【優先日】2019-08-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517145016
【氏名又は名称】ホルスト シデル ゲーエムベーハー ウント コー． カーゲー
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ハルダー、エルンスト
(72)【発明者】
【氏名】ウルマー、ミヒャエル
(72)【発明者】
【氏名】エッケルト、トビアス
(72)【発明者】
【氏名】ゾシュケ、カイ
【テーマコード（参考）】
3C069
5F061
5F063
【Ｆターム（参考）】
3C069AA03
3C069BA04
3C069BC04
3C069CA05
3C069CA11
3C069EA01
5F061BA03
5F061CA12
5F061FA06
5F063AA46
5F063BA11
5F063CA04
(57)【要約】
複数の（特に密閉的に）封止された機能素子を製造する方法であって、当該方法は次のステップ：複数の機能素子を含む第１のウェハを提供すること；第２のウェハを提供すること；第２のウェハの第１の表面上に、封止材を複数のフレーム構造の形態で付与すること；第１のウェハ上に第２のウェハを、又はその逆に、配置すること；第１のウェハを第２のウェハと結合すること、を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の（特に密閉的に）封止された機能素子（ＦＥ；ＦＥ１、ＦＥ２、．．．）を製造する方法であって、前記方法は以下のステップ：複数の機能素子（ＦＥ）を含む第１のウェハ（２１０）を提供すること（１００）；
第２のウェハ（２２０）を提供すること（１１０）；
前記第２のウェハ（２２０）の第１の表面（２２０ａ）上に、封止材（ＤＭ）を複数のフレーム構造（ＲＳ；ＲＳ１、ＲＳ２、．．．）の形態で付与すること（１２０）；
前記第１のウェハ（２１０）上に前記第２のウェハ（２２０）を、又はその逆に、配置すること（１３０）；
前記第１のウェハ（２１０）を前記第２のウェハ（２２０）と結合すること（１４０）；
を含み、ここで、前記方法はさらに、
前記配置すること（１３０）の前に、互いに隣接するフレーム構造（ＲＳ）間の前記第２のウェハ（２２０）の前記第１の表面（２２０ａ）から、前記第２のウェハ（２０２）の厚み（Ｄ２）の８０％未満である所定の第１の深さ（Ｔ１）まで、材料を除去すること（１２６）を含む。
【請求項2】
前記機能素子（ＦＥ）のいくつか（好ましくは全て）が、表面弾性波（surface acoustic wave）（ＳＡＷ）機能素子であり、ここで、特に前記機能素子（ＦＥ）は前記第１のウェハ（２１０）の第１の表面（２１０ａ）に配置されている、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記配置すること（１３０）の後、少なくとも１つのフレーム構造（ＲＳ１）が、前記複数の機能素子（ＦＥ）の少なくとも１つの機能素子（ＦＥ１）を囲んでいる、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項4】
前記配置すること（１３０）の後、複数のフレーム構造（ＲＳ１、ＲＳ２、．．．ＲＳ９）がそれぞれ、少なくとも所定の第１の数の機能素子（ＦＥ１）を囲んでいる、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項5】
前記配置すること（１３０）の後、複数のフレーム構造（ＲＳ１、ＲＳ２、．．．ＲＳ９）がそれぞれ、所定の第２の数の機能素子（ＦＥ１）を正確に囲んでおり、ここで、特に前記第２の数は４以下であり、特に前記第２の数は正確に１である、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項6】
前記複数のフレーム構造（ＲＳ）の５０％超がそれぞれ、前記第２の数の機能素子（ＦＥ１）を正確に囲んでおり、ここで、特に前記複数のフレーム構造（ＲＳ）の９０％超がそれぞれ、前記第２の数の機能素子（ＦＥ１）を正確に囲んでいる、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記フレーム構造（ＲＳ）の少なくとも一部（好ましくは前記フレーム構造（ＲＳ）の全て）が１．０マイクロメートル（μｍ）～３０μｍ、特に２．５μｍ～２０μｍ、さらに特に５μｍ～１５μｍ、好ましくは約１０μｍの高さ（Ｈ１）を有する、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項8】
前記封止材（ＤＭ）を前記複数のフレーム構造（ＲＳ；ＲＳ１、ＲＳ２、．．．）の形態で付与すること（１２０）が、前記複数のフレーム構造（ＲＳ；ＲＳ１、ＲＳ２、．．．）を複数の行と複数の列とを有するマトリックス状配置で付与することを含む、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項9】
前記封止材（ＤＭ）を前記複数のフレーム構造（ＲＳ；ＲＳ１、ＲＳ２、．．．）の形態で付与すること（１２０）が、特に第１の座標軸（ｘ１）に沿って見た、前記第２のウェハ（２２０）の前記第１の表面（２２０ａ）上の隣接するフレーム構造（ＲＳ；ＲＳ１、ＲＳ２、．．．）の少なくとも第１の距離（ｄ１）が、前記第１のウェハ（２１０）上の隣接する機能素子（ＦＥ）の対応する第２の距離（ｄ２）に対応するように、前記複数のフレーム構造（ＲＳ；ＲＳ１、ＲＳ２、．．．）を付与すること（１２０）を含み、
ここで、特に、前記封止材（ＤＭ）を前記複数のフレーム構造（ＲＳ；ＲＳ１、ＲＳ２、．．．）の形態で付与すること（１２０）が、特に前記第１の座標軸（ｘ１）に沿って見た、前記第２のウェハ（２２０）の前記第１の表面（２２０ａ）上の隣接するフレーム構造（ＲＳ；ＲＳ１、ＲＳ２、．．．）の前記第１の距離（ｄ１）が、前記第１のウェハ（２１０）上の隣接する機能素子（ＦＥ）の対応する第２の距離（ｄ２）に対応するように、かつ、特に前記第１の座標軸（ｘ１）に対して垂直な第２の座標軸（ｘ２）に沿って見た、前記第２のウェハ（２２０）の前記第１の表面（２２０ａ）上の隣接するフレーム構造（ＲＳ；ＲＳ１、ＲＳ２、．．．）の第３の距離（ｄ３）が、前記第１のウェハ（２１０）上の隣接する機能素子（ＦＥ）の対応する第４の距離（ｄ４）に対応するように、前記複数のフレーム構造（ＲＳ；ＲＳ１、ＲＳ２、．．．）を付与すること（１２０）を含む、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項10】
前記フレーム構造（ＲＳ）の少なくとも一部（好ましくは前記フレーム構造（ＲＳ）の全て）が、実質的に多角形の基本形状（特に長方形の形状又は正方形の形状）を有する、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項11】
前記封止材（ＤＭ）を付与すること（１２０）が、スクリーン印刷法を用いて行われる、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項12】
前記封止材（ＤＭ）としてガラスはんだが使用される、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項13】
前記封止材（ＤＭ）が前記複数のフレーム構造（ＲＳ；ＲＳ１、ＲＳ２、．．．）の形態で付与されている前記第２のウェハ（２２０）上で熱処理を行うこと（１２５）をさらに含み、ここで、特に前記熱処理は所定の温度プロファイルを有する、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項14】
前記熱処理を行うこと（１２５）が、前記第２のウェハ（２２０）を、第１の期間中に所定の第１の温度に加熱すること（１２５ａ）を含み、ここで、特に前記第１の期間は２０分～１２０分であり、好ましくは６０分であり、特に前記第１の温度は４２０～６９０℃であり、好ましくは５２０～６００℃であり、さらに好ましくは約５６０℃である、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記熱処理を行うこと（１２５）が、所定の第２の温度を第２の期間維持すること（１２５ｂ）を含み、ここで、特に前記所定の第２の温度は前記第１の温度と少なくともほぼ等しく、特に前記第２の期間は１０分～９０分であり、さらに特に約２０分～約６０分であり、さらに好ましくは約４０分である、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記熱処理を行うこと（１２５）が、第３の期間中に（特に室温まで）冷却すること（１２５ｃ）を含み、ここで、特に前記第３の期間は６時間～２４時間であり、さらに特に１２時間～２０時間であり、さらに好ましくは１５時間～１８時間である、請求項１４又は請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記第２のウェハ（２００）のクリーニングが、前記除去（１２６）中及び／又は前記除去（１２６）後に行われる、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項18】
前記除去（１２６）が、（前記）熱処理を行うこと（１２５）の後に行われる、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項19】
前記所定の第１の深さ（Ｔ１）が、前記第２のウェハ（２０２）の厚さ（Ｄ２）の６０％未満である、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項20】
材料を除去すること（１２６）が、ソーカットを行うことを含む、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項21】
前記第１の深さ（Ｔ１）が２０μｍ～１５０μｍであり、特に２０μｍ～１００μｍである、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項22】
前記結合すること（１４０）が、所定の圧力及び／又は所定の温度下で前記第１のウェハ（２１０）を前記第２のウェハ（２２０）に押し付けることを含み、ここで、前記所定の圧力は、約２００パスカル（Ｐａ）～約１２０００Ｐａであり、特に５００Ｐａ～６０００Ｐａであり、特に前記所定の温度は、３００℃～７００℃である、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項23】
前記押し付けることが、５秒～１０時間、特に１０秒～５時間の期間行われる、請求項２２に記載の方法。
【請求項24】
特に研削（grinding）及び／又はミリング（milling）によって、前記第２のウェハ（２２０）の前記第２の表面（２２０ｂ）から材料を除去すること（１５０）をさらに含み、ここで、特に前記除去すること（１５０）は、前記第２のウェハ（２２０）の複数の領域が互いに分離されるように行われる、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項25】
特にウェハレベルで、個々の又は複数の機能素子（ＦＥ）を試験する（特に好ましくは電気的特性評価を行う）こと（１６０）をさらに含む、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項26】
特にソーイングによって、前記複数の機能素子（ＦＥ１、ＦＥ２、ＦＥ３）を分離すること（１７０）をさらに含む、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項27】
少なくとも１つの分離された機能素子（ＦＥ１、ＦＥ２、ＦＥ３）をさらに処理すること（１８０）、特に、前記少なくとも１つの分離された機能素子（ＦＥ１、ＦＥ２、ＦＥ３）をターゲットシステムに設置することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項28】
前記第１のウェハ（２１０）及び／又は前記第２のウェハ（２２０）が、石英ウェハであるか、又は、次の材料：ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムの少なくとも１種を含む、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項29】
複数の機能素子（ＦＥ）を有する第１のウェハ（２１０）と、第２のウェハ（２２０）と、を備え、先行する請求項の少なくとも１つに記載の方法により得られるウェハアセンブリ（２００）。
【請求項30】
請求項１～請求項２８の少なくとも１つに記載の方法により得られる、封止された機能素子（ＦＥ１、ＦＥ２、ＦＥ３；ＦＥ１’）。
【請求項31】
トルクを特徴づける量を決定するための、請求項３０に記載の少なくとも１つの封止された機能素子（ＦＥ１、ＦＥ２、ＦＥ３；ＦＥ１’）の使用。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、封止された機能素子（sealed functional elements）の製造方法に関する。
【0002】
本開示は、封止された機能素子にも関する。
【0003】
好ましい実施形態は、複数の（特に密閉的に）封止された機能素子を製造する方法に関し、当該方法は次のステップ：複数の機能素子を含む第１のウェハを提供すること；第２のウェハを提供すること；第２のウェハの第１の表面上に、封止材（sealing material）を複数のフレーム構造の形態で付与すること；第１のウェハ上に第２のウェハを、又はその逆に、配置すること；第１のウェハを第２のウェハと結合（joining）すること、を含む。このようにして、様々な封止された機能素子をウェハレベルで効率的に製造することが可能である。
【0004】
好ましくは、本明細書において「密閉的に封止された（hermetically sealed）」とは、機能素子が気密的に封止（gas-tight sealing）されていること、特に２３℃等の通常条件下で気密性を有する（gas-tight）ことを意味すると理解される。より好ましくは、気密的な封止は、使用条件下（すなわち、－４０℃～＋１２５℃の温度範囲において）提供される。これにより、さらに好ましい実施形態では、それぞれの機能素子の内部と該それぞれの機能素子の周囲との間で、物質（特に粒子又は固体、及び気体（複数可））の交換が行われないことが有利に保証される。このようにして、特に機能素子（複数可）の内部を、機能素子の誤動作を引き起こす可能性のある妨害的な影響から守ることが可能である。
【0005】
さらに好ましい実施形態では、機能素子のいくつか（好ましくは全て）が、表面弾性波（surface acoustic wave）（ＳＡＷ）機能素子であり、特に機能素子は第１のウェハの第１の表面に配置されていることが規定される。
【0006】
表面弾性波（ＳＡＷと略す）とは、表面上を平面的に伝播する構造物由来の音波のことである。ＳＡＷ機能素子又はＳＡＷセンサは、表面波の速度が、機械的応力（変形）及び／又は質量付与（mass application）（例えば、表面への付着物）及び／又は温度（音速の温度係数）に依存することを利用している。ＳＡＷセンサの使用は、測定対象となる場所（location）へのアクセスが何らかの理由で困難な場合に特に好適であり得る。
【0007】
ＳＡＷ機能素子、又は１つ若しくは複数のＳＡＷ機能素子を備えるＳＡＷセンサを製造及び使用する際に特に問題となるのが、ＳＡＷ機能素子（複数可）の表面を汚染から保護することである。
【0008】
好ましい実施形態に係る原理により、ＳＡＷ機能素子及びＳＡＷセンサをプロセスセーフでかつ特に経済的に製造することが可能となり、また、製造プロセス及びその後の使用の際に、ＳＡＷ機能素子（複数可）の特に表面を効率的に汚染から保護することが可能となる。
【0009】
さらに好ましい実施形態では、上記配置することの後、少なくとも１つのフレーム構造が、複数の機能要素の少なくとも１つの機能要素を囲んでいることが規定される。このようにして、少なくとも１つの機能要素を含み、２つのウェハ及びフレーム構造によって周囲から（好ましくは密閉的に）封止され得る内部を画定することができる。言い換えれば、さらに好ましい実施形態では、第１のウェハの各領域は、内部を画定する底壁を形成してもよく、第２のウェハの各領域は、内部を画定する頂壁を形成してもよく、フレーム構造は、底壁及び頂壁に好ましくは密閉的に封止された形態で結合可能な少なくとも１つの側壁を形成してもよい。
【0010】
さらに好ましい実施形態では、上記配置することの後、複数のフレーム構造がそれぞれ、少なくとも所定の（predeterminable）第１の数の機能素子を囲んでいることが規定される。したがって、１つ又は複数の機能素子が、フレーム構造（複数可）によって少なくとも横方向に囲まれることが可能となる。
【0011】
さらに好ましい実施形態では、上記配置することの後、複数のフレーム構造がそれぞれ、所定の第２の数の機能素子を正確に囲んでいることが規定され、ここで、特に第２の数は４以下であり、特に第２の数は正確に１である。
【0012】
したがって、さらに好ましい実施形態では、１つ又は複数のフレーム構造は、第１のウェハ上の機能素子の配置に応じて第２のウェハ上に付与されていることを規定することができる。
【0013】
さらに好ましい実施形態では、複数のフレーム構造の５０％超がそれぞれ、（それぞれの）第２の数の機能素子を正確に囲んでいることが規定され、ここで、特に複数のフレーム構造の９０％超がそれぞれ、第２の数の機能素子を正確に囲んでいる。
【0014】
さらに好ましい実施形態では、フレーム構造の少なくとも一部（好ましくはフレーム構造の全て）が、１．０マイクロメートル（μｍ）～３０μｍ、特に２．５μｍ～２０μｍ、さらに特に５μｍ～１５μｍ、好ましくは約１０μｍの高さを有することが規定される。このように、封止される内部は、例えば結合後の第２のウェハに接触することなく、第１のウェハの表面から突出し得る任意のＳＡＷ機能素子又はその個々のＳＡＷ構造を収容するのに十分な高さを有している。
【0015】
さらに好ましい実施形態では、封止材を複数のフレーム構造の形態で付与することが、複数のフレーム構造を複数の行と複数の列とを有するマトリックス状配置で付与することを含むことが規定される。
【0016】
さらに好ましい実施形態では、封止材を複数のフレーム構造の形態で付与することが、特に第１の座標軸に沿って見た、第２のウェハの第１の表面上の隣接するフレーム構造の少なくとも第１の距離が、第１のウェハ上の隣接する機能素子の対応する第２の距離に対応するように、複数のフレーム構造を付与することを含むことが規定され、
ここで、特に、封止材を複数のフレーム構造の形態で付与することが、特に第１の座標軸に沿って見た、第２のウェハの第１の表面上の隣接するフレーム構造の第１の距離が、第１のウェハ上の隣接する機能素子の対応する第２の距離に対応するように、かつ、特に第１の座標軸に対して垂直な第２の座標軸に沿って見た、第２のウェハの第１の表面上の隣接するフレーム構造の第３の距離が、第１のウェハ上の隣接する機能素子の対応する第４の距離に対応するように、複数のフレーム構造を付与することを含む。
ここで、特に、封止材を複数のフレーム構造の形態で付与することが、特に第１の座標軸に沿って見た、第２のウェハの第１の表面上の隣接するフレーム構造の第１の距離が、第１のウェハ上の隣接する機能素子の対応する第２の距離に対応するように、かつ、特に第１の座標軸に対して垂直な第２の座標軸に沿って見た、第２のウェハの第１の表面上の隣接するフレーム構造の第３の距離が、第１のウェハ上の隣接する機能素子の対応する第４の距離に対応するように、複数のフレーム構造を付与することを含む。
【0017】
さらに好ましい実施形態では、フレーム構造の少なくとも一部（好ましくはフレーム構造の全て）が、実質的に多角形の基本形状（特に長方形（若しくは丸みを帯びた長方形）の形状又は正方形の形状）を有することが規定される。
【0018】
さらに好ましい実施形態では、封止材を付与することが、スクリーン印刷法を用いて行われることが規定される。
【0019】
さらに好ましい実施形態では、封止材としてガラスはんだが使用されることが規定される。
【0020】
さらに好ましい実施形態では、上記方法は、封止材が複数のフレーム構造の形態で付与されている第２のウェハ上で熱処理を行うことをさらに含むことが規定され、ここで、特に熱処理は所定の温度プロファイルを有する。
【0021】
さらに好ましい実施形態では、上記熱処理を行うことが、第２のウェハを、第１の（時間）期間中に所定の第１の温度に加熱することを含むことが規定され、ここで、特に第１の期間は２０分～１２０分であり、好ましくは６０分であり、特に第１の温度は４２０～６９０℃であり、好ましくは５２０～６００℃であり、さらに好ましくは約５６０℃である。
【0022】
さらに好ましい実施形態では、上記熱処理を行うことが、所定の第２の温度を第２の期間維持することを含むことが規定され、ここで、特に所定の第２の温度は第１の温度と少なくともほぼ等しく、特に第２の期間は１０分～９０分であり、さらに特に約２０分～約６０分であり、さらに好ましくは約４０分である。
【0023】
さらに好ましい実施形態では、上記熱処理を行うことが、第３の期間中に（特に室温まで）冷却することを含むことが規定され、ここで、特に第３の期間は６時間～２４時間であり、さらに特に１２時間～２０時間であり、さらに好ましくは１５時間～１８時間である。
【0024】
さらに好ましい実施形態では、上記方法は、第２のウェハの厚みの８０％未満（特に第２のウェハの厚みの６０％未満）である所定の第１の深さまで、第２のウェハの第１の表面から材料を除去することをさらに含むことが規定される。
【0025】
さらに好ましい実施形態では、上記除去することが、上記熱処理を行うことの後に行われることが規定される。
【0026】
さらに好ましい実施形態では、上記材料を除去することが、互いに隣接するフレーム構造の間で行われることが規定される。
【0027】
さらに好ましい実施形態では、上記材料を除去することが、ソーカットを行うことを含むことが規定される。
【0028】
さらに好ましい実施形態では、第１の深さが２０μｍ～１５０μｍであり、特に２０μｍ～１００μｍであることが規定される。
【0029】
さらに好ましい実施形態では、上記結合すること（joining）が、所定の圧力及び／又は所定の温度下で第１のウェハを第２のウェハに押し付けること（pressing）を含むことが規定され、ここで、所定の圧力は、約２００パスカル（Ｐａ）～約１２０００Ｐａであり、特に５００Ｐａ～６０００Ｐａであり、特に所定の温度は、３００～７００℃である。
【0030】
さらに好ましい実施形態では、上記押し付けることが、５秒～１０時間、特に１０秒～５時間の期間行われることが規定される。
【0031】
さらに好ましい実施形態では、上記方法は、特に研削（grinding）及び／又はミリング（milling）によって、第２のウェハの第２の表面から材料を除去することをさらに含むことが規定され、ここで、特に、上記除去することは、第２のウェハの複数の領域が互いにダイシング（分離）されるように行われる。
【0032】
さらに好ましい実施形態では、上記方法は、特にウェハレベルで、個々の又は複数の機能素子を試験する（特に好ましくは電気的特性評価を行う）ことをさらに含むことが規定される。
【0033】
さらに好ましい実施形態では、上記方法は、特にソーイング（sawing）によって、複数の機能素子をダイシング（分離）することをさらに含むことが規定される。
【0034】
さらに好ましい実施形態では、上記方法は、少なくとも１つの分離された機能素子をさらに処理すること、特に、少なくとも１つの分離された機能素子をターゲットシステムに設置すること（例えば、機械的シャフト上にはんだ付け及び／又は接着すること）をさらに含むことが規定される。
【0035】
さらに好ましい実施形態では、第１のウェハ及び／又は第２のウェハが、石英ウェハであることが規定される。さらに好ましい実施形態では、第１のウェハ及び／又は第２のウェハが、次の材料：ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）及び／又はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）の少なくとも１種を含むことが規定される。さらに好ましい実施形態は、複数の機能素子を有する第１のウェハと、第２のウェハと、を備え、本実施形態に係る方法により得られるウェハアセンブリに関する。
【0036】
さらに好ましい実施形態は、本実施形態に係る方法により得られる、封止された機能素子に関する。
【0037】
さらに好ましい実施形態は、機能素子が配置された第１の基板と、少なくとも１つの第２の基板と、機能素子を囲む少なくとも１つのフレーム構造と、を備える密封された機能素子に関し、ここで、第１の基板はフレーム構造によって第２の基板と連結（特に密着的に連結）されており、特に密封された内部が第１の基板と第２の基板とフレーム構造との間に画定されている。
【0038】
さらに好ましい実施形態は、トルクを特徴づける量を決定するための、本実施形態に係る少なくとも１つの封止された機能素子の使用に関する。
【0039】
本発明の更なる特徴、用途、及び利点は、図面に示されている本発明の実施形態の以下の説明から得ることができる。ここで、説明又は図示された全ての特徴は、個別に又は任意の組み合わせで、特許請求の範囲におけるそれらの組み合わせ若しくはそれらの相関関係に関係ないか、又は説明若しくは図面におけるそれらの処方又は表現に関係なく、本発明の主題を構成する。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【0041】
好ましい実施形態は、複数の（特に密閉的に）封止された機能素子ＦＥ１、ＦＥ２、ＦＥ３（図６Ｅを参照）を製造する方法に関し、当該方法は、図７Ａを参照して例示的に以下に記載されるステップ：複数の機能素子ＦＥを含む第１のウェハ２１０を提供すること１００（図１の上面図を参照）；第２のウェハ２２０（図２の上面図も参照）を提供すること１１０（図７Ａ）；第２のウェハ２２０の第１の表面２２０ａ上に、封止材ＤＭ（図２）を複数のフレーム構造ＲＳの形態で付与すること１２０（図７Ａ）；第１のウェハ２１０上に第２のウェハ２２０を、又はその逆に、配置すること１３０（図７Ａ）；及び第１のウェハ２１０を第２のウェハ２２０と結合すること１４０（図７Ａ）を含む。上記結合すること１４０により、好ましくは、第１のウェハ２１０及び第２のウェハ２２０を含むモノリシックなウェハ構造２００が得られる（例えば図６Ａの側面図を参照）。図７Ａを参照して例として上述した方法により、好ましい実施形態によれば、複数の封止された機能素子をウェハレベルで効率的に製造することが可能であり、したがって、従来の方法と比較して取り扱いを大幅に簡素化することが可能である。
【0042】
さらに好ましい実施形態では、上記方法の１つ又は複数のステップは、必要に応じて、時間的に少なくとも部分的に重なってもよいか、互いに同時に行ってもよいか、又は本明細書に記載される例示的な順序以外の順序で行ってもよい。例えば、ステップ１００、１１０は、時間的に少なくとも部分的に重なって、又は互いに同時に、又は異なる順序（１１０、１００）で実施することができる。さらに好ましい実施形態では、これは例えば以下に説明するさらに好ましい実施形態にも適用される。
【0043】
さらに好ましい実施形態では、第２のウェハ２２０は、（特に最初は、すなわち封止材ＤＭの付与１２０の前には）構造化されていないウェハである。
【0044】
図１は、複数の機能素子ＦＥ（この例では９つの機能素子）を有する第１のウェハ２１０の上面図を模式的に示している。さらに好ましい実施形態では、機能素子ＦＥのいくつか（好ましくは全て）が表面弾性波（ＳＡＷ）機能素子ＦＥであることが規定され、ここで、特に機能素子ＦＥは第１のウェハ２１０の第１の表面２１０ａ上に配置されているか、又は第１の表面２１０ａに少なくとも部分的に一体化されている。
【0045】
表面弾性波（ＳＡＷと略す）とは、表面上を平面的に伝播する構造物由来の音波のことである。ＳＡＷ機能素子ＦＥ、又は１つ若しくは複数のＳＡＷ機能素子ＦＥを有するＳＡＷセンサは、表面波の速度が、例えば機械的応力（変形）及び／又は質量付与（例えば、表面への付着物）及び／又は温度（音速の温度係数）に依存することを利用している。特に、測定対象となる場所へのアクセスが何らかの理由で困難な場合に、ＳＡＷ機能素子ＦＥ又はＳＡＷセンサの使用が好適であり得る。
【0046】
ＳＡＷ機能素子ＦＥ、又は１つ若しくは複数のＳＡＷ機能素子ＦＥを備えるＳＡＷセンサを製造及び使用する際に特に問題となるのが、ＳＡＷ機能素子（複数可）ＦＥの表面を汚染から保護することである。
【0047】
この点について、好ましい実施形態に係る原理により、ＳＡＷ機能素子ＦＥ及び／又はＳＡＷセンサをプロセスセーフでかつ特に経済的に製造することが有利に可能となり、また、製造プロセス及びその後の使用の際に、ＳＡＷ機能素子（複数可）ＦＥの特に表面を効率的に汚染から保護することが可能となる。
【0048】
さらに好ましい実施形態では、上記配置すること１３０（図７Ａ）の後、少なくとも１つのフレーム構造ＲＳ（図２）が、複数の機能素子の少なくとも１つの機能素子ＦＥ（図１）を囲んでいることが規定される。このことは、例えば、図３に係る２つのウェハ２１０、２２０の概略的な重ね合わせにより示されており、ここで、第１のフレーム構造ＲＳ１が第１の機能素子ＦＥ１を囲んでおり、第２のフレーム構造ＲＳ２が第２の機能素子ＦＥ２を囲んでいる（第９のフレーム構造ＲＳ９に囲まれている第９の機能素子ＦＥ９を参照）。好ましい実施形態に係る上述のアプローチにより、それぞれの機能素子ＦＥの領域に内部Ｉ（図６Ａの側面図を参照）を画定することができ、この内部は、少なくとも１つの機能素子ＦＥを含み、２つのウェハ２１０、２２０及びフレーム構造ＲＳによって周囲から（好ましくは密閉的に）封止することができる。言い換えれば、さらに好ましい実施形態では、第１のウェハ２１０の対応する領域（これは、例えば、フレーム構造ＲＳ、ＲＳ１、．．．によって囲まれている）は、内部Ｉを画定する底壁を形成してもよく（図６Ａ）、第２のウェハ２２０の対応する領域は、内部Ｉを画定する頂壁を形成してもよく、フレーム構造ＲＳ、ＲＳ１、ＲＳ２、．．．は、底壁及び頂壁に好ましくは密閉的に封止された形態で結合可能な少なくとも１つの側壁を形成してもよい。これにより、各内部Ｉを効率的に、好ましくは密閉的に封入することが可能となり、特に、そこに配置された機能素子（複数可）ＦＥを、（更なる）製作又は加工の際及びターゲットシステム（例えば、トルクを特徴づける量を決定するためのＳＡＷセンサ）におけるその後の使用の際に、周囲の影響から保護することが可能となる。
【0049】
さらに好ましい実施形態では、上記配置すること１３０（図７Ａ）の後、複数のフレーム構造ＲＳがそれぞれ、少なくとも所定の第１の数の機能素子ＦＥを囲んでいることが規定される。したがって、１つ又は複数の機能素子ＦＥが、フレーム構造（複数可）ＲＳによって少なくとも横方向に囲まれ得る。
【0050】
さらに好ましい実施形態では、上記付与することの後（図７Ａ）、複数のフレーム構造ＲＳがそれぞれ、所定の第２の数の機能素子ＦＥを正確に囲んでいることが規定され、ここで、特に第２の数は４以下であり、特に第２の数は正確に１である。この状態は、図３及び図６Ａに例として示されている。
【0051】
しかし、さらに好ましい実施形態では、すでに上述したように、複数の機能素子ＦＥは共通の内部Ｉに配置されることが可能であり、（単一の）フレーム構造ＲＳ（図示せず）で囲むことも可能である。この場合、複数の機能素子ＦＥは、共通の封止された内部Ｉを擬似的に共有している。
【0052】
したがって、さらに好ましい実施形態では、１つ又は複数のフレーム構造ＲＳ、ＲＳ１、ＲＳ２、．．．が、第１のウェハ２１０上の機能素子ＦＥの配置に応じて第２のウェハ２２０上に付与されることが規定されてもよい。さらに好ましい実施形態では、これは、ａ）機能素子ＦＥの距離、ｂ）機能素子の角度配向という本態様の少なくとも１つに関連してもよい。
【0053】
さらに好ましい実施形態では、複数のフレーム構造ＲＳ（図２）の５０％超がそれぞれ、（それぞれの）第２の数の機能素子ＦＥを正確に囲んでいることが規定され、ここで、特に複数のフレーム構造の９０％超がそれぞれ、第２の数の機能素子を正確に囲んでいる。
【0054】
さらに好ましい実施形態では、第１の数のフレーム構造は第２のウェハ２２０上に設けられ、その各々が、所定の第１の数の機能素子ＦＥ（例えば、正確に１つの機能素子ＦＥ毎）と関連付けられるか又は囲むように配置及び構成され、第２の数のフレーム構造は（同じ）第２のウェハ２２０上に設けられ、その各々が、所定の第２の数の機能素子ＦＥ（例えば、２つの機能素子ＦＥ毎）と関連付けられるか又は囲むように配置及び構成され得る。このようにして、上述の例を考慮すると、第１の数の個別に（特に密閉的に）封止された機能素子ＦＥと、第２の数の（特に密閉的に）封止された機能素子のグループ（２つずつ）と、が存在するウェハアセンブリ２００を得ることができる。
【0055】
さらに好ましい実施形態では、フレーム構造ＲＳの少なくとも一部（好ましくはフレーム構造ＲＳの全て）が１．０マイクロメートル（μｍ）～３０μｍ、特に２．５μｍ～２０μｍ、さらに特に５μｍ～１５μｍ、好ましくは約１０μｍの高さＨ１（図４Ｂ）を有することが規定される。このように、封止される内部Ｉ（図６Ａ）は、例えば結合すること１４０の後、第２のウェハ２２０に接触することなく、第１のウェハ２１０の表面から突出するＳＡＷ機能素子ＦＥ又はその個々のＳＡＷ構造を収容するのに対応する（特に十分な）高さを有している。
【0056】
さらに好ましい実施形態では、上記封止材ＤＭを複数のフレーム構造ＲＳの形態で付与すること１２０が、複数のフレーム構造ＲＳを複数の行と複数の列とを有するマトリックス状配置で付与することを含むこと（例えば図２を参照）が規定される。
【0057】
さらに好ましい実施形態では、上記封止材ＤＭを複数のフレーム構造ＲＳの形態で付与すること１２０が、特に第１の（図２の水平方向の）座標軸ｘ１に沿って見た、第２のウェハ２２０の第１の表面２２０ａ上の隣接するフレーム構造ＲＳの少なくとも第１の距離ｄ１（図２）が、第１のウェハ２１０上の隣接する機能素子ＦＥの対応する第２の距離ｄ２（図１）に対応するように、複数のフレーム構造ＲＳを付与することを含むことが規定され、ここで、特に、上記封止材ＤＭを複数のフレーム構造ＲＳの形態で付与すること１２０が、特に第１の座標軸ｘ１に沿って見た、第２のウェハ２２０の第１の表面２２０ａ上の隣接するフレーム構造ＲＳの第１の距離ｄ１が、第１のウェハ２１０上の隣接する機能素子ＦＥの対応する第２の距離ｄ２に対応するように、かつ、特に第１の座標軸ｘ１に対して垂直（図２では垂直）な第２の座標軸ｘ２に沿って見た、第２のウェハ２２０の第１の表面２２０ａ上の隣接するフレーム構造ＲＳの第３の距離ｄ３（図２）が、第１のウェハ２１０上の隣接する機能素子ＦＥの対応する第４の距離ｄ４（図１）に対応するように、複数のフレーム構造ＲＳを付与することを含む。
【0058】
さらに好ましい実施形態では、例えば、複数の機能素子ＦＥが共通のフレーム構造ＲＳ（図示せず）で囲まれていてもよく、それぞれの距離についても同様にしてもよい。
【0059】
他の好ましい実施形態では、距離ｄ１、ｄ３は特に等しくない。これにより、一部の領域、特にフレーム構造ＲＳの外側に電気的接触のためのスペースを設けることができる。さらに好ましい実施形態では、距離ｄ２、ｄ４にも同じ又は類似のことが適用される。これは、例えば、以下でさらに説明する図１１から導き出すことができる。
【0060】
さらに好ましい実施形態では、フレーム構造ＲＳ（図２）の少なくとも一部（好ましくはフレーム構造ＲＳの全て）が、実質的に多角形の基本形状、特に長方形（若しくは丸みを帯びた長方形）又は正方形の形状を有することが規定される。
【0061】
さらに好ましい実施形態では、封止材ＤＭを付与すること１２０が、スクリーン印刷法を用いて行われることが規定される。このようにして、封止材ＤＭは、例えば上述のフレーム構造ＲＳを用いて、特に効率的に第２のウェハ２２０（図２）に付与することができる。
【0062】
さらに好ましい実施形態では、封止材ＤＭとしてガラスはんだが使用されることが規定される。ガラスはんだは、好ましくは、各ウェハ２１０、２２０の各表面２１０ａ、２２０ａとの封止された、特に凝集性のある接続を効率的に形成するために使用され得る。同時に、封止材ＤＭとしてのガラスはんだは、機能素子ＦＥのＳＡＷ構造及び／又は他の構造が、好ましくは密閉的に封止された状態で機能素子ＦＥのＳＡＷ構造及び／又は他の構造の適切な機能を保証するために、第１のウェハ２１０に面する第２のウェハ２２０又はその第１の表面２２０ａから十分に距離を空けるように、内部Ｉ（図６Ａ）のクリアランス高さを画定することができる。
【0063】
更に好ましい実施形態では、上記方法は、封止材ＤＭが複数のフレーム構造ＲＳ、ＲＳ１、ＲＳ２、．．．の形態で付与されている第２のウェハ２２０（図２）上で熱処理を行うこと１２５をさらに含むことが規定され、ここで、特に、熱処理は所定の温度プロファイルを有する（図７Ｂのフローチャートも参照）。さらに好ましい実施形態では、熱処理を行うこと１２５は、付与するステップ１２０（図７Ａ）の後及び／又は配置するステップ１３０の前に行われてもよい。更に好ましい実施形態では、熱処理１２５が、いわゆる「プレビトリフィケーション」をもたらしてもよく、この場合、例えば、封止材ＤＭの（特にガラスはんだの）粒子が融合し、好ましくは均質で流動性のある、好ましくは少なくとも実質的に気泡のない塊を形成する。さらに好ましい実施形態では、例えばマッフル炉を使用して、熱処理１２５又は熱処理１２５の少なくとも一部を行ってもよい。
【0064】
さらに好ましい実施形態では、熱処理を行うこと１２５（図７Ｂ）が、第２のウェハ２２０を、第１の期間中に所定の第１の温度に加熱すること１２５ａを含むことが規定され、ここで、特に第１の期間は２０分～１２０分であり、好ましくは６０分であり、特に第１の温度は４２０～６９０℃であり、好ましくは５２０～６００℃であり、さらに好ましくは約５６０℃である。
【0065】
さらに好ましい実施形態では、熱処理を行うこと１２５が、第２の期間（好ましくは第１の期間に直接続く（加熱する段階１２５ａを参照））中、所定の第２の温度を維持すること１２５ｂを含むことが規定され、ここで、特に所定の第２の温度は第１の温度に少なくともほぼ対応し、特に第２の期間は１０分～９０分であり、さらに特に約２０分～約６０分であり、さらに好ましくは約４０分である。
【0066】
さらに好ましい実施形態では、熱処理を行うこと１２５は、第３の期間（好ましくは第２の期間に直接続く（維持する段階１２５ｂを参照））中、特に室温まで冷却すること１２５ｃを含むことが規定され、ここで、特に第３の期間は６時間～２４時間であり、さらに特に１２時間～２０時間であり、さらに好ましくは１５時間～１８時間である。
【0067】
さらに好ましい実施形態では、上記方法は、第２のウェハ２２０の第１の表面２２０ａから、好ましくは第２のウェハ２２０の厚みＤ２の８０％未満、特に第２のウェハ２２０の厚みＤ２の６０％未満である所定の第１の深さＴ１まで、材料を除去すること１２６（図４Ｂを参照）をさらに含むことが規定される（図７Ｂを参照）。これにより、例えば隣接するフレーム構造ＲＳ間に図４Ｂに模式的に示すトレンチＴＲが形成され、その後のダイシングを簡素化する（図６Ｃ、図６Ｄを参照）。
【0068】
さらに好ましい実施形態では、除去すること１２６（図７Ｂ）が、熱処理を行うこと１２５の後に行われることが規定される。
【0069】
さらに好ましい実施形態では、材料を除去すること１２６が、互いに隣接するフレーム構造ＲＳの間で行われることが規定される（図４Ｂを参照）。
【0070】
更に好ましい実施形態では、材料を除去すること１２６が、例えば、図４Ａに指定されていない破線の直線によって示されたソーラインに沿って（すなわち、特に、第２のウェハ２２０の平面内の複数の例えば互いに直交する座標方向にも沿って）、１回又は複数回のソーカットを行うことを含むことが規定される。例えば、更に好ましい実施形態では、図４Ｂに係るトレンチＴＲは、互いに隣接するフレーム構造の間でそれぞれ１回のソーカットによって作成することができる。更に好ましい実施形態では、互いに隣接するフレーム構造の間に複数の、例えば２つのソーカットを設けることができ、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃを参照して以下にさらに説明する。
【0071】
さらに好ましい実施形態では、第１の深さＴ１（図４Ｂ）が２０μｍ～１５０μｍであり、特に２０μｍ～１００μｍであることが規定される。
【0072】
一方、第２のウェハの厚みＤ２は、例えば、２００μｍ～４００μｍであってもよい。
【0073】
さらに好ましい実施形態では、第１のウェハ２１０（図５）の厚みＤ１は、例えば、２００μｍ～４００μｍであってもよい。
【0074】
さらに好ましい実施形態では、第２のウェハ２００のクリーニングステップが、除去すること（特にソーイング）１２６の後（図７Ｂ）、かつ、特に配置すること１３０又は結合すること１４０の前に行ってもよい。さらに好ましい実施形態では、クリーニングは、例えば、ソーイングダストの吸引及び／又はワイピングなどの機械的なクリーニングを含んでいてもよい。さらに好ましい実施形態では、クリーニングは、例えば、ステップ１２６に組み込まれてもよい。
【0075】
さらに好ましい実施形態では、結合すること１４０（図７Ａ）が、所定の圧力及び／又は所定の温度下で第１のウェハ２１０（図５）を第２のウェハ２２０（図４Ｂ）に押し付けることを含むことが規定され、ここで、所定の圧力は、約２００パスカル（Ｐａ）～約１２０００Ｐａであり、特に５００Ｐａ～６０００Ｐａであり、特に所定の温度は、３００～７００℃である。特に、これは、要素２１０ａ、ＲＳ、２２０ａの間に（好ましくは密閉的に）封止された密着的な連結を有利にもたらす。
【0076】
さらに好ましい実施形態では、押し付けることが、５秒～１０時間、特に１０秒～５時間、特に１分～１時間の期間行われることが規定される。
【0077】
さらに好ましい実施形態では、上記方法は、図７Ｃを参照して、特に研削（grinding）及び／又はミリング（milling）によって、第２のウェハ２２０の第２の表面２２０ｂ（図６Ａ）から材料を除去すること１５０をさらに含むことが規定され、ここで、特に、除去すること１５０は、第２のウェハのいくつかの領域が互いに分離される（ダイシングされる）ように行われる。この目的のために、図６Ｂに、第２のウェハ２２０を２つの水平領域２２０’（ハッチングで示す）、２２０’’に分ける様子を模式的に示しており、例えば、ハッチングされた領域２２０’は、除去するステップ１５０（図７Ｃ）において研削及び／又はミリングによって除去される。図６ｂにおいて、除去されるハッチングされた領域２２０’の垂直方向の厚みは、好ましくは、除去されるハッチングされた領域２２０’が、ステップ１２６で以前に作成されたトレンチＴＲに接触又は交差するように選択することができ、それによって、第２のウェハ２２０の個々の領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は互いに画定又は分離される（図６Ｃの参照符号ＴＲ’も参照）。除去すること１５０の後、これらの領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、特にフレーム構造ＲＳを介してのみ、第１のウェハ２１０又はその表面２１０ａに保持される。前のように、図６Ｃに示す状態では、第１のウェハ２１０がステップ１５０によってダイシングされた領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３のための「ホルダ」を擬似的に形成するので、ウェハレベルでの配列２００の簡単な取り扱いが可能である。
【0078】
さらに好ましい実施形態では、上記方法は、図７Ｃを参照して、特にウェハレベルで、個々の又は複数の機能素子を試験すること１６０、特に好ましくは電気的特性評価を行うことをさらに含むことが規定される。電気的特性評価は、例えば、第１のウェハ２１０の第１の表面２１０ａ（図１）にも配置されている電気接点（図１には示されていないが、詳細は図８に関して以下を参照）を電気的に接触させ、これらの接点で電気的測定を行うことを含んでもよい。これにより、例えば、図６Ｃに示す状態で既に封止されている（特に密閉的に封止されている）個々の機能素子が、電気的に正しく作動しているかどうかを判断することができる。またここでは、ウェハレベルでの取り扱い、すなわちモノリシックウェハアセンブリ２００の取り扱いは、例えば既に完全に分離されている機能素子の電気的特性評価と比較して、非常に有利である。
【0079】
さらに好ましい実施形態では、上記方法は、図７Ｃを参照して、例えば図６Ｄに模式的に示す線Ｌ１、Ｌ２に沿って、特にソーイングによって、機能素子のいくつかをダイシング（分離）すること１７０をさらに含むことが規定される。好ましくは、機能素子をダイシングするために、図６Ｄの描画平面に対して少なくとも実質的に平行なウェハアセンブリ２００の更なる平面において、更なるソーカットを行うこともできる。
【0080】
図６Ｅは、このようにして得られたダイシングされた機能素子ＦＥ１、ＦＥ２、ＦＥ３の側面図の一例である。
【0081】
さらに好ましい実施形態では、上記方法は、図７Ｃを参照して、少なくとも１つのダイシングされた機能素子ＦＥ１、ＦＥ２、ＦＥ３をさらに処理すること１８０、特に、少なくとも１つのダイシングされた機能素子ＦＥ１、ＦＥ２、ＦＥ３をターゲットシステム（図示せず）に設置すること、例えば、ａ）機械的シャフト、ｂ）キャリアにはんだ付け及び／又は接着すること、をさらに含むことが規定される。ここでは、封止された機能素子ＦＥ１は、例えば、シャフトによって伝達されるトルクを特徴付ける量（例えば、シャフトのねじれ又は他の変形）を決定するために使用することができる。
【0082】
さらに好ましい実施形態では、第１のウェハ２１０（図１）及び／又は第２のウェハ２２０（図２）が石英ウェハであることが規定される。さらに好ましい実施形態では、第１のウェハ２１０及び／又は第２のウェハ２２０が、次の材料：ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）及び／又はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）の少なくとも１種を含むことが規定される。
【0083】
さらに好ましい実施形態は、上記実施形態に係る方法により得られる、複数の機能素子ＦＥを有する第１のウェハ２１０と、第２のウェハ２２０と、を備えるウェハアセンブリ２００（図６Ａ）に関する。
【0084】
さらに好ましい実施形態は、上記実施形態に係る方法により得られる、封止された機能素子ＦＥ１（図６Ｅ）に関する。
【0085】
さらに好ましい実施形態（図６Ｅを参照）は、機能素子ＦＥが配置された第１の基板Ｓ１（例えば、図１に係る第１のウェハ２１０の一部）と、少なくとも１つの第２の基板Ｓ２（例えば、図２に係る第２のウェハ２２０の一部）と、機能素子ＦＥを囲む少なくとも１つのフレーム構造ＲＳと、を備え、好ましくは密閉的に封止された機能素子ＦＥ１について言及しており（図６Ｅ）、ここで、第１の基板Ｓ１は、フレーム構造ＲＳによって第２の基板Ｓ２に連結（特に密着的に連結）されており、第１の基板Ｓ１と第２の基板Ｓ２とフレーム構造ＲＳとの間に（特に密閉的に）封止された内部Ｉが画定されている。内部Ｉでは、機能素子ＦＥは、製造プロセスの一部の間だけでなく、ターゲットシステムへの設置の際及びその後のターゲットシステムでの使用の際にも、周囲の影響から保護される。
【0086】
さらに好ましい実施形態は、トルクを特徴づける量を決定するための、上記実施形態に係る少なくとも１つの封止された機能素子ＦＥ１（図６Ｅ）の使用に関する。
【0087】
図８は、更に好ましい実施形態に係る封止された機能素子ＦＥ１’の透視図を模式的に示している。第１の基板Ｓ１（例えば第１のウェハ２１０の一部；図１）、本例では第１のウェハ２１０の第１の表面２１０ａ上に位置する機能素子ＦＥ’のための「保護カバー」を擬似的に形成する第２の基板Ｓ２（例えば第２のウェハ２２０の一部；図１）、及び（基板Ｓ１、基板Ｓ２とともに）封止された内部Ｉを画定するフレーム構造ＲＳを見ることができる。所望により、例えば機能素子ＦＥ’を電気的に接触させるための１つ又は複数の電気接点Ｋ１、Ｋ２も、好ましくは第１のウェハ２１０の第１の表面２１０ａに設けられ得る。電気接点Ｋ１、Ｋ２は、例えば、電気接点を提供するステップ１００（図７Ａ）のために既に存在するように、それ自体既知の製造技術によって作成することができる。
【0088】
さらに好ましい実施形態では、第２のウェハ２２０（図４Ｂ）の第１の表面２２０ａから材料を除去するステップ１２６（図７Ｂ）において、第１のウェハ２１０又はその第１の表面２１０ａに配置された接点Ｋ１、Ｋ２があれば、載置１３０（図７Ａ）によって第２のウェハ２２０の材料で覆われず、むしろトレンチＴＲ（図６Ｂ）が例えば接点Ｋ１、Ｋ２（図８）に面するように、材料を除去してもよい。その後、接点Ｋ１、Ｋ２は、例えば、除去すること１５０（図７Ｃ）によって露出させることができる。
【0089】
図９Ａは、更に好ましい実施形態に係る第２のウェハ２２００の側面図を模式的に示している。図４Ｂに係る第２のウェハ２２０と同様に、図９Ａの第２のウェハ２２００もフレーム構造を有しており、そのうち２つの相互に隣接するフレーム構造ＲＳａ、ＲＳｂがここでは例として示されている。図４Ｂに係る構成２２０とは対照的に、図９Ａの相互に隣接するフレーム構造ＲＳａ、ＲＳｂの間に２つのトレンチＴＲａ、ＴＲｂが配置されており、このトレンチＴＲａ、ＴＲｂは、例えば、ソーカットによって（特に互いに平行に）作成することができる。
【0090】
図９Ｂは、図５に係る第１のウェハ２１０と同様の構成を有する第１のウェハ２１００に配置して結合した後の図９Ａの第２のウェハ２２００を示しており、一例として、第１のウェハ２１００の２つの機能素子ＦＥ’’ａ、ＦＥ’’ｂが図９Ｂに示されている。第１のウェハ２１００の機能素子ＦＥ’’ａ、ＦＥ’’ｂはそれぞれ、例えば、図８に係る構成ＦＥ’と同様の電気的接触を有しており、図９Ｂでは、機能素子ＦＥ’’ａの第２の接点Ｋ２’と、それに隣接する機能素子ＦＥ’’ｂの第１の接点Ｋ１’のみが示されている。同じことが、分かりやすくするために図９Ｂには示されていないが、機能素子ＦＥ’’ａ、ＦＥ’’ｂの任意の更なる電気接点にも適用される。
【0091】
２つのトレンチＴＲａ、ＴＲｂは、特に研削及び／又はミリングによって、第２のウェハ２２００の第２の表面２２００ｂから材料を除去した後（図７Ｃに係るステップ１５０を参照）、第２のウェハ２２００の領域２２０２が露出して、接触領域ＫＢの電気接点Ｋ１’、Ｋ２’が外部から（図９Ｂでは、例えば、上から）アクセス可能になることを保証し、これにより、例えば、機能素子ＦＥ’’ａ、ＦＥ’’ｂ（図９Ｃの矢印ＥＣを参照）の電気的特性評価又は試験１６０（図７Ｃ）を行うことができる。機能素子ＦＥ’’ａ、ＦＥ’’ｂはまだダイシングされていないが第１のウェハ２１００を介してまだ接続されているため、これは有利にはウェハレベルで行うことができる（図９Ｃ参照）。その後のダイシング１７０（図７Ｃ）、例えば図９Ｃの線Ｌ１’に沿ったソーイングによって（例えばウェハレベルでのオプションの試験ＥＣの後）、最終的に複数のダイシングされた機能素子が得られる。
【0092】
図９Ｄは、さらに好ましい実施形態に係る機能素子の上面図を模式的に示している。第１のウェハ２１００の表面上のフレーム構造ＲＳの左右に配置された自由にアクセス可能な接点Ｋ１’、Ｋ２’と、密閉的に封止された内部Ｉの不特定のＳＡＷ構造が見える。
【0093】
図１０は、更に好ましい実施形態に係るウェハアセンブリ２０００の一部の上面図を模式的に示している。ウェハアセンブリ２０００は、個別に指定されていない複数の密閉的に封止された機能素子を有している。図１０に示す状態では、各機能素子の電気接点Ｋ１、Ｋ２（図８）が既に露出しているので、個々の（好ましくは全ての）機能素子の電気的特性評価及び／又は試験を、有利には依然としてウェハレベルで行うことができ、これにより取り扱いが容易になる。試験後、機能素子をダイシングすることができ（例えば、図７Ｃのステップ１７０を参照）、これは、例えば、図１０に模式的に示すソーラインＬ１’’、Ｌ２（垂直）及びＬ１’’’、Ｌ２（水平；例として示された２本のラインのみ）に沿ってソーイングすることによって行うことができる。
【0094】
図３と同様に、図１１は、更に好ましい実施形態に係る第１のウェハと第２のウェハの仮想的な重ね合わせの機能素子ＦＥ’１、ＦＥ’２の上面図を模式的に示している。本例では、２つの隣接する機能素子ＦＥ’１、ＦＥ’２が、封止材ＤＭからなる共通のフレーム構造ＲＳ１によって囲まれていることが分かる。このようにして、２つの機能素子ＦＥ’１、ＦＥ’２は、第１のウェハ及び第２のウェハの対応する領域間の好ましくは密閉的に封止された内部Ｉに共に配置することができる（そして、必要に応じて、後でダイシングすることができる）。電気接点は、分かりやすくするために図１１には示されていないが、更に好ましい実施形態では、例えば、図８又は９Ｄと同様に設計することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10】
【図11】
【国際調査報告】