シリコンマイグレーション効果を用いたウェハレベル高真空パッケージングの封止プロセス技術と配線構造の提案

摘要

5G ネットワークや自動運転技術に用いられる共振型 MEMS ではエアダンピング効果低減のため高真空封止が必要となる。現在，唯一ウェハレベルでの高真空封止が可能な技術がEpi-Seal 技術)である。これは Capウェハ上のベントホールから犠牲層を除去し，Epi-poly-Si成膜によってベントホールを閉塞，高真空封止する技術である。しかし，複雑な膜応力制御や一定累積膜厚ごとに成膜室のクリーニングを行う必要があるなどの課題がある。我々は，成膜工程を必要としない新技術,「シリコンマイグレーションシール（SMS）」を提案し，研究開発を行っている。これは水素雰囲気下，900°C 以上の熱処理によってシリコン表面が流動する現象を用いてベントホールを閉塞し,封止を行う方法である(図1)。成膜を用いずにウェハレベル高真空封止を行えるだけでなく, Ar ガスの導入により内部圧力制御を積極的に行うことが可能となる。