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公開番号2025114382
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2024009046
出願日2024-01-24
発明の名称振動デバイスおよび振動デバイスの製造方法
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H03H 9/02 20060101AFI20250729BHJP(基本電子回路)
要約【課題】配線の断線を抑制しつつ、振動素子と配線とを良好に接合することができる振動デバイスおよび振動デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】振動デバイスは、互いに表裏関係にある第1面および第2面を備え、前記第1面と前記第2面とを貫通する貫通孔が形成されている半導体基板と、前記半導体基板の前記第2面側に配置され、前記貫通孔内に露出する導電層を備える半導体回路と、前記貫通孔の内周面に配置され、前記導電層と電気的に接続されている第1配線と、前記第1面に配置され、前記第1配線よりも表面粗さが小さい配線層および前記配線層を覆う被覆層を備える第2配線と、前記半導体基板の前記第1面側に位置し、接合部材を介して前記第2配線に接合されている振動素子と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
互いに表裏関係にある第１面および第２面を備え、前記第１面と前記第２面とを貫通する貫通孔が形成されている半導体基板と、
前記半導体基板の前記第２面側に配置され、前記貫通孔内に露出する導電層を備える半導体回路と、
前記貫通孔の内周面に配置され、前記導電層と電気的に接続されている第１配線と、
前記第１面に配置され、前記第１配線よりも表面粗さが小さい配線層および前記配線層を覆う被覆層を備える第２配線と、
前記半導体基板の前記第１面側に位置し、接合部材を介して前記第２配線に接合されている振動素子と、を備えることを特徴とする振動デバイス。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記第１配線は、めっき配線であり、
前記第２配線は、スパッタリング配線である請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項３】
前記第１配線は、前記第１面にはみ出し、
前記第２配線は、前記第１面において前記第１配線と接している請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項４】
前記第２配線は、前記第１配線を覆っている請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項５】
前記貫通孔内において、前記第１配線と前記第２配線との間に介在する第１有機樹脂膜を有する請求項４に記載の振動デバイス。
【請求項６】
前記第１有機樹脂膜は、前記第１面にはみ出している請求項５に記載の振動デバイス。
【請求項７】
前記貫通孔の内周面と前記第１配線との間に介在する第２有機樹脂膜を有する請求項３に記載の振動デバイス。
【請求項８】
前記第２有機樹脂膜は、前記第１面にはみ出している請求項７に記載の振動デバイス。
【請求項９】
前記第１面と前記第２配線との間に介在する第３有機樹脂膜を有し、
前記第３有機樹脂膜と重なる部分において、前記振動素子が前記接合部材を介して前記第２配線に接合されている請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項１０】
前記第１配線は、前記貫通孔の縁部における膜厚よりも中央部における膜厚の方が厚い請求項１に記載の振動デバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイスおよび振動デバイスの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載された半導体装置は、互いに表裏関係にある上面および下面を備え、これら両面を貫通する貫通孔が形成された半導体基板と、半導体基板の下面上に配置され、貫通孔内に露出する第１導電層と、貫通孔の内壁に配置された絶縁層と、絶縁層上に配置された有機絶縁層と、有機絶縁層上に配置され、有機絶縁層が有する第２開口部を介して第１導電層と電気的に接続された配線と、を有する。また、配線は、貫通孔内から半導体基板の上面上に延びて形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１１３４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような構成の半導体装置を所定の周波数信号を発振する発振器に適用した場合、その発振器は、上述した半導体装置と、半導体装置の上面側に位置し、接合部材を介して上面上の配線に接合された振動素子と、半導体基板の上面に接合され、半導体基板との間に振動素子を気密封止する蓋体と、を有する構成となる。しかしながら、特許文献１に記載された半導体装置では、配線の貫通孔内に配置された部分と上面上に配置された部分とが共に銅めっきで形成され、同じ構成であるため、貫通孔内での配線の断線あるいは振動素子と配線との接合不良が生じ易くなる。つまり、配線の断線を抑制しつつ、振動素子と配線とを良好に接合することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の振動デバイスは、互いに表裏関係にある第１面および第２面を備え、前記第１面と前記第２面とを貫通する貫通孔が形成されている半導体基板と、
前記半導体基板の前記第２面側に配置され、前記貫通孔内に露出する導電層を備える半導体回路と、
前記貫通孔の内周面に配置され、前記導電層と電気的に接続されている第１配線と、
前記第１面に配置され、前記第１配線よりも表面粗さが小さい配線層および前記配線層を覆う被覆層を備える第２配線と、
前記半導体基板の前記第１面側に位置し、接合部材を介して前記第２配線に接合されている振動素子と、を備える。
【０００６】
本発明の振動デバイスの製造方法は、互いに表裏関係にある第１面および第２面を備え、前記第１面と前記第２面とを貫通する貫通孔が形成されている半導体基板と、前記半導体基板の前記第２面側に配置され、前記貫通孔内に露出する導電層を備える半導体回路と、を有する半導体装置を準備する準備工程と、
めっき処理によって、前記貫通孔内に前記導電層と電気的に接続される第１配線を形成する第１配線形成工程と、
スパッタリングによって、前記第１面に、前記第１配線よりも表面粗さが小さい配線層および前記配線層を覆う被覆層を備える第２配線を形成する第２配線形成工程と、
接合部材を介して前記第２配線に振動素子を接合する振動素子接合工程と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。
半導体基板に形成された貫通孔の拡大断面図である。
半導体基板に形成された貫通孔の拡大断面図である。
半導体装置の上面を示す平面図である。
半導体装置の断面図である。
振動素子を示す平面図である。
接合部材の形成方法を説明するための断面図である。
めっき処理での問題点を説明するための断面図である。
振動デバイスの製造工程を示すフローチャートである。
振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
第２実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。
半導体基板に形成された貫通孔の拡大断面図である。
半導体基板に形成された貫通孔の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の振動デバイスおよび振動デバイスの製造方法を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。図２および図３は、それぞれ、半導体基板に形成された貫通孔の拡大断面図である。図４は、半導体装置の上面を示す平面図である。図５は、半導体装置の断面図である。図６は、振動素子を示す平面図である。図７は、接合部材の形成方法を説明するための断面図である。図８は、めっき処理での問題点を説明するための断面図である。図９は、振動デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図１０ないし図２０は、それぞれ、振動デバイスの製造方法を説明するための断面図である。なお、説明の便宜上、各図には、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸として図示している。また、Ｚ軸方向の矢印が向く側を「上」とも言い、反対側を「下」とも言う。また、Ｚ軸方向からの平面視を単に「平面視」とも言う。
【００１０】
図１に示すように、振動デバイス１は、半導体装置２と、半導体装置２の上面に配置された振動素子３と、振動素子３を覆って半導体装置２の上面に接合された蓋体４と、を有する。このような振動デバイス１では、半導体装置２と蓋体４とによりパッケージＰが形成され、パッケージＰが有する収容空間Ｓに振動素子３が収容されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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