DE19962231A1 - Verfahren zur Herstellung mikromechanischer Strukturen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung mikromechanischer StrukturenInfo
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Abstract
Eine auf einem Grundkörper (1) angeordnete mikromechanische Struktur (17) bedarf des Schutzes vor Umwelteinflüssen mittels eines Abdeckkörpers (2). Weiterhin sind elektrische Kontakte (9) zur Kontaktierung des mikromechanischen Struktur notwendig. Durch geschichte Durchführung einer Ansägung (19) und einer Durchsägung (20) wird es möglich, den elektrischen Kontakt (9) freizulegen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel
lung mikromechanischer Strukturen, die auf einem Grundkörper
gebildet sind und von einem Abdeckkörper vor Zerstörung ge
schützt sind.
Mikromechanische Strukturen werden z. B. als Beschleunigungs
sensoren für die Airbag-Auslösung verwendet. Die mikromecha
nischen Strukturen bestehen dabei aus frei tragenden Teilen,
wie Membranen oder Federbalken oder ähnlichem, die sich beim
Einwirken einer Beschleunigung verbiegen. Anhand der Verbie
gung wird ein Wert für die Beschleunigung ermittelt.
Mikromechanische Strukturen werden z. B. an der Oberfläche ei
nes Grundkörpers angeordnet und von einem Abdeckkörper vor
Umwelteinflüssen, wie mechanischer oder auch chemischer Zer
störung geschützt.
Verfahren zur Herstellung mikromechanischer Strukturen sind
z. B. in Sven Michaelis and Hans-Jörg Timme, Acceleration
Threshold Switches from an Additive Electroplating MEMS Proc
ess, Eurosensors XIII, The 13 th European Conference on Solid
State Transducers, September 12-15, 1999, The Hague, The
Netherlands; in M. Wycisk, T. Tönnesen and J. Binder, S. Mi
chaelis and H. J. Timme, Low Cost Post-CMOS Integration of
Electroplated Microstructures for Inertial Sensing, und in M.
Wycisk and J. Binder, S. Michaelis and H. J. Timme, New Sensor
on-chip Technology for Micromechanical Acceleration Threshold
Switches, angegeben.
Ein Verfahren zur Abdeckung mikromechanischer Strukturen ist
z. B. in Sven Michaelis, Hans-Jörg Timme, Michael Wycisk, Jo
sef Binder, Additive Electroplating Technology as a Post-CMOS
Process for the Production of MEMS-Acceleration Threshold
Switches for Transportation Applications, beschrieben. Dabei
wird ein speziell präparierter Abdeckkörper mit Hohlräumen an
seiner Unterseite, in denen die mikromechanischen Strukturen
geschützt werden, die auf dem Grundkörper angeordnet sind,
verwendet. Weiterhin sind in dem Abdeckkörper durchgehende
Löcher angeordnet, in denen die Kontaktpads des Grundkörpers
nach dem Zusammenfügen des Grundkörpers und des Abdeckkörpers
zugänglich sind. Wären diese Löcher nicht vorhanden, so wäre
die Struktur nicht kontaktierbar.
Die Löcher in dem Abdeckkörper führen dazu, daß dieser brü
chig und anfällig für Risse ist. Dies führt wiederum zu ge
ringen Ausbeuten und hohen Kosten. Darüberhinaus ist die Her
stellung der Löcher ein langwieriger Ätzprozeß der über sechs
Stunden in Anspruch nimmt und daher kostentreibend ist.
Ein weiteres Verfahren zum Abdecken mikromechanischer Struk
turen und Freilegen der Kontaktpads besteht in der Verwendung
von Sägeverfahren, bei denen große Stücke des Abdeckkörpers
heraus gesägt werden und in der Sägespülung abgeschwemmt wer
den. Das Abschwemmen der großen Stücke birgt ein großes Risi
ko für die Beschädigung der Strukturen und führt außerdem zu
Brüchen des Sägeblatts.
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren anzugeben,
durch das ein Grundkörper und ein Deckkörper an ihren Ober
flächen zusammen gefügt werden und auf einfache Weise zumin
dest ein Teil der zusammengefügten Oberfläche des Grundkör
pers freigelegt wird.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch ein Verfah
ren zur Herstellung einer mikromechanischen Struktur mit den
folgenden Schritten gelöst: Zusammenfügen eines Grundkörpers
mit einem Abdeckkörper entlang einer gemeinsamen Grenzfläche
zu einem Verbundkörper, wobei im Verbundkörper entlang der
Grenzfläche ein Hohlraum ausgebildet wird und der Hohlraum
durch Abtragen von Material in den Bereich einer Oberfläche
des Verbundkörpers geöffnet wird.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der
sehr einfachen Abdeckung der mikromechanischen Struktur. Dar
überhinaus lassen sich nicht nur Siliziumabdeckungen verwen
den, die bei den Verfahren des Standes der Technik notwendig
sind, um entlang der (111)-Orientierung des Siliziumkristalls
entlang zu ätzen. Erfindungsgemäß lassen sich auch kostengün
stigere Materialien wie Glasabdeckungen oder Abdeckungen aus
Kunststoff verwenden.
Weiterhin ist die Zeit zur Herstellung einer Abdeckung we
sentlich verkürzt, da keine durchgehenden Löcher geätzt wer
den müssen, was üblicherweise sechs Stunden dauern würde.
Weiterhin birgt das Ätzen der Löcher den Nachteil, daß Fehler
in der Lackmaske bzw. Risse in den Siliziumwafer, aus dem die
Abdeckung besteht, durch die lange Ätzzeit potenziert werden.
Dies führt zu einer geringen Ausbeute von Abdeckungen die ge
mäß dem Stand der Technik hergestellt werden.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
in der Möglichkeit, eine unstrukturierte Abdeckung zu verwen
den und die mikromechanischen Strukturen in Vertiefungen auf
dem Grundkörper anzuordnen. Durch dieses Verfahren können die
Abdeckungen sehr kostengünstig gebildet werden.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
darin, daß die Abdeckungen aus einem Kunststoff gebildet wer
den können.
Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, ledig
lich Vertiefungen in dem Abdeckkörper zu bilden, in denen die
mikromechanischen Strukturen beim Zusammenfügen des Grundkör
pers und des Abdeckkörpers aufgenommen werden.
In einer vorteilhaften Ausprägung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens wird der Hohlraum geöffnet, in dem das Material in
den Bereich einer Oberfläche des Verbundkörpers zumindest
teilweise mit einer Kreissäge eingesägt wird. Dadurch ist es
möglich, die heutzutage beim Zersägen von Wafern zu Einzel
chips verwendeten Verfahren für das erfindungsgemäße Verfah
ren zu verwenden. Dies hat den Vorteil, daß kein apparativer
Mehraufwand bei dem erfindungsgemäßen Verfahren notwendig
ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, den Verbundkörper zum Sägen des
Abdeckkörpers mit einer Oberfläche des Grundkörpers auf einen
Träger anzuordnen. Bei dem Träger handelt es sich üblicher
weise um eine Folie, auf die der Grundkörper auflaminiert
wird. Durch dieses Verfahren und diese Anordnung ist es mög
lich, lediglich den Abdeckkörper einzusägen, während der
Grundkörper auf dem Träger fixiert ist.
Ein weiteres vorteilhaftes Verfahren sieht vor, den Verbund
körper zum Sägen des Grundkörpers mit einer Oberfläche des
Abdeckkörpers auf einen Träger anzuordnen. Bei diesem Verfah
ren kann der Verbundkörper mit Hilfe des Abdeckkörpers auf
eine Folie laminiert werden und in dem anschließenden Säge
prozeß kann zum einen der Grundkörper allein oder aber mit
einer tieferen Schnittiefe sowohl der Grundkörper als auch
der Abdeckkörper durchsägt werden. Im Stand der Technik ist
es üblich, Wafer auf eine Folie aufzulaminieren und mit einer
Kreissäge zu zerteilen, wobei lediglich der Wafer zersägt
wird und die Folie unversehrt bleibt. Dieses Verfahren kann
auch für das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des erfindungsge
mäßen Verfahrens wird ein in dem Hohlraum gebildeter elektri
scher Kontakt zumindest teilweise freigelegt. Durch dieses
Vorgehen ist es möglich, elektrische Kontakte in einem an
schließenden Bondprozeß mit einem Leadframe elektrisch zu
verbinden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des erfindungsge
mäßen Verfahrens wird in dem Abdeckkörper eine Vertiefung ge
bildet, die nach dem Zusammenfügen des Grundkörpers und des
Abdeckkörpers den Hohlraum bildet. Durch dieses Verfahren ist
eine einfache Bildung des Hohlraums zur Aufnahme der mikrome
chanischen Struktur möglich.
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des erfindungsge
mäßen Verfahrens wird in dem Grundkörper eine Vertiefung ge
bildet, die nach dem Zusammenfügen des Grundkörpers und des
Abdeckkörpers den Hohlraum bildet. Durch diese Anordnung ist
es möglich, elektrische Kontakte, die in dem Hohlraum gebil
det sind, durch das erfindungsgemäße Verfahren freizulegen.
Besonders vorteilhaft ist dabei, daß der Abdeckkörper nicht
strukturiert werden muß. Dadurch können Kosten bei der Her
stellung des Abdeckkörpers eingespart werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß der Abdeckkörper mittels
eutektischem Bonden, Silizium-Fusions-Bonden, anodischem Bon
den, Kleben und/oder Löten mit dem Grundkörper zusammengefügt
wird. Diese Techniken sind zum Beispiel in Mikromechnik, A.
Heuberger, Springer-Verlag, 1991, beschrieben.
Eine weitere vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Ver
fahrens sieht vor, daß der Abdeckkörper aus Silizium, aus
Glas aus Kunststoff, aus einem Polymer oder einem Polyamid
besteht.
Im Stand der Technik ist man auf die Verwendung von Silizium
als Abdeckkörper beschränkt. Die Verwendung von Siliziumwa
fern als Abdeckkörper ist dabei relativ teuer, so daß die Ko
sten bei der Verwendung von Glas oder Kunststoffen reduziert
werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des erfindungsge
mäßen Verfahrens wird der Grundkörper auf eine Folie lami
niert und der Abdeckkörper mit Sägeschnitten durchtrennt.
Durch dieses Verfahren ist es möglich, die Schnittiefe der
Kreissäge so zu wählen, daß lediglich der Abdeckkörper durch
trennt wird um evtl. Hohlräume aufzusägen und der Grundkörper
unverändert zu lassen. Vorteilhafterweise werden die Säge
schnitte dabei so ausgeführt, daß keine losen Stücke, abgese
hen von dem Sägemehl, aus dem Deckkörper herausgetrennt wer
den und es so vermieden wird, daß Strukturen auf dem Grund
körper bzw. das Sägeblatt zerstört werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des erfindungsge
mäßen Verfahrens wird der Verbundkörper mit dem Abdeckkörper
auf eine Folie laminiert und der Verbundkörper wird mit wei
teren Sägeschnitten durchgesägt, wobei vereinzelte Chips her
aus gesägt werden. Durch dieses Verfahren kann der Verbund
körper, nachdem der Abdeckkörper eingesägt wurde von der Fo
lie abgelöst werden und nun anschließend mit dem Abdeckkörper
auf die Folie laminiert werden. Durch diese Topdownanordnung
(der Grundkörper befindet sich mit seiner Oberfläche, auf der
die mikromechanischen Strukturen und die elektrischen Kontak
te angeordnet sind der Folie zugewandt) kann der Verbundkör
per zersägt werden und die "losen Stücke" verbleiben auf der
Folie.
Ein weiterer Verfahrensschritt sieht nun vor, daß die Säge
tiefe der Kreissäge so gewählt wird, daß der gesamte Verbund
körper bestehend aus Grundkörper und Abdeckkörper in einem
Sägeschnitt durchtrennt wird, so daß vereinzelte Chips, die
weiterhin auf der Folie kleben bleiben, heraus gesägt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des erfindungsge
mäßen Verfahrens wird ein vereinzelter Chip mit einer Vakuum
pipette von der Folie gelöst und die Teile des Abdeckkörpers,
die oberhalb des elektrischen Kontakts angeordnet waren, ver
bleiben auf der Folie. Durch dieses Verfahren ist es möglich,
die vereinzelten Chips von der Folie abzulösen, wobei die Ab
deckungen, die ursprünglich über den elektrischen Kontakten
angeordnet waren, weiterhin auf der Folie kleben bleiben.
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des erfindungsge
mäßen Verfahrens weist ein Chip nach dem Zersägen des Ver
bundkörpers elektrische Kontakte an mindestens einer Seite
auf. Chips weisen üblicherweise eine rechteckige Form auf,
wobei in dieser Variante eine Seite des Chips mit elektri
schen Kontakten versehen ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des erfindungsge
mäßen Verfahrens weist der Chip nach dem Zersägen des Ver
bundkörpers elektrische Kontakte an einer Seite und an minde
stens einer benachbarten Seite auf. Durch diese Anordnung ist
es möglich, die Anzahl der elektrischen Kontakte zu erhöhen
und auf zwei benachbarte Seiten eines Chips zu verteilen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des erfindungsge
mäßen Verfahrens weist der Chip nach dem Zersägen des Ver
bundkörpers elektrische Kontakte an einer Seite und an einer
gegenüber liegenden Seite auf. Durch diese Anordnung der
elektrischen Kontakte ist es möglich, ihre Anzahl zu erhöhen.
Dadurch werden kleinere Chips ermöglicht, die eine größere
Anzahl von Kontakten aufweisen. Ebenfalls ist die integration
von mehr Funktionalität auf dem Chip ermöglicht, wie z. B. die
integration eines Mikrokontrollers, wodurch sich die Produkt
vielfalt erhöht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des erfindungsge
mäßen Verfahrens weist der Chip nach dem Zersägen des Ver
bundkörpers an mindestens drei benachbarten Seiten elektri
sche Kontakte auf. Dadurch ist es möglich, die Anzahl der
elektrischen Kontakte noch weiter zu erhöhen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand
der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
In den Figuren zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen mi
kromechanischen Struktur;
Fig. 2 das Ausführungsbeispiel einer mikromechanischen
Struktur gemäß Fig. 1 zu einem späteren Prozeß
zeitpunkt;
Fig. 3 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, wobei der
Verbundkörper in Einzelchips zersägt ist;
Fig. 4 eine weitere erfindungsgemäße mikromechanische
Struktur;
Fig. 5 die erfindungsgemäße mikromechanische Struktur aus
Fig. 4 zu einem späteren Prozeßzeitpunkt;
Fig. 6 die erfindungsgemäße mikromechanische Struktur aus
Fig. 5, wobei der Verbundkörper in Einzelchips se
pariert ist;
Fig. 7a ein Querschnitt durch eine erfindungsgemäße mikro
mechanische Struktur;
Fig. 7b Die Draufsicht auf die erfindungsgemäße mikromecha
nische Struktur aus Fig. 7a, zur Ausbildung eines
Chips mit elektrischen Kontakten an einer Seite des
Chips;
Fig. 8a Ein Querschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße
mikromechanische Struktur;
Fig. 8b die Draufsicht auf die in Fig. 8a dargestellte mi
kromechanische Struktur, wobei elektrische Kontakte
so angeordnet sind, daß bei dem Zertrennen des Ver
bundkörpers einzelne Chips entstehen, die elektri
sche Kontakte auf zwei gegenüber liegenden Seiten
aufweisen;
Fig. 9a ein Querschnitt durch eine weitere mikromechanische
Struktur;
Fig. 9b die Draufsicht auf die in Fig. 9a dargestellte mi
kromechanische Struktur, wobei die elektrischen
Kontakte so angeordnet sind, daß die Chips nach dem
Zertrennen elektrische Kontakte an zwei benachbar
ten Seiten aufweisen;
Fig. 10a eine weitere erfindungsgemäße mikromechanische
Struktur im Querschnitt;
Fig. 10b die Draufsicht auf die in Fig. 10a dargestellte
mikromechanische Struktur, wobei elektrische Kon
takte so angeordnet sind, daß jeder Chip nach dem
Zertrennen an drei benachbarten Seiten elektrische
Kontakte aufweist.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße mikromechanische Struk
tur dargestellt, die aus einem Grundkörper 1 besteht, und mit
dem Abdeckkörper 2 an einer gemeinsamen Grenzfläche 3 verbun
den ist. Auf dem Grundkörper 1 ist dabei eine mikromechani
sche Struktur 17 und ein elektrischer Kontakt 9 angeordnet.
Der Grundkörper 1 ist seinerseits auf einem Träger 8 mon
tiert, der in diesem Fall aus einer Folie 10 besteht. In die
sem Fall ist also der Verbundkörper 4, der aus dem Grundkör
per 1 und dem Abdeckkörper 2 besteht, auf die Folie 10 aufla
miniert. In dem Verbundkörper 4 ist ein Hohlraum 5 angeord
net, in dem sich der elektrische Kontakt 9 befindet. Weiter
hin ist ein Hohlraum 18 in dem Verbundkörper entlang der ge
meinsamen Grenzfläche 3 angeordnet, in dem sich die mikrome
chanische Struktur 17 befindet. Nun wird der Abdeckkörper
entlang der gestrichelten Linie 19 mit einer Kreissäge ange
sägt. Dabei bleibt der elektrische Kontakt 9 und der Grund
körper 1 größtenteils unversehrt.
Anschließend wird der Verbundkörper 4 von dem Träger 8 abge
löst und mit Bezug auf Fig. 2 mit dem Abdeckkörper auf den
Träger 8 montiert, indem der Abdeckkörper 2 auf die Folie 10
auflaminiert wird.
Deutlich ist in Fig. 2 die Öffnung 16 zu erkennen, die durch
die Ansägung 19 des Abdeckkörpers 2 entstanden ist. Mit einem
weiteren Sägeschritt 20 wird der Verbundkörper durchtrennt.
Dabei verläuft die Sägung so, daß der Hohlraum 5 zumindest
teilweise durchsägt wird, so daß der in Fig. 3 dargestellte
vereinzelte Chip 11 entsteht.
Die erste Sägung 19 wird so durchgeführt, daß keine Bruch
stücke aus dem Abdeckkörper 2 herausgetrennt werden, die das
Sägeblatt zerstören könnten. Die Durchsägung 20 wird so
durchgeführt, daß die Schnittiefe ausreicht, den Verbundkör
per als Gesamtes zu durchtrennen, jedoch der Träger 8 seine
Funktion als Trägermaterial beibehält, und nicht durchtrennt
wird.
Mit Bezug auf Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung gezeigt. Der Unterschied zu Fig. 1 besteht
darin, daß der Abdeckkörper 2 größtenteils unstrukturiert ist
und der Hohlraum 5 mit dem in ihm befindlichen elektrischen
Kontakt 9 als auch der weitere Hohlraum 18 mit der in ihm be
findlichen mikromechanischen Struktur 17 in dem Grundkörper 1
ausgebildet sind. Der Vorteil der in Fig. 4 dargestellten
Variante der Erfindung besteht in der Verwendbarkeit eines
unstrukturierten Abdeckkörpers 2. Auch hier wird der Abdeck
körper 2 an einer nach außen weisenden Oberfläche 7 einge
sägt, so daß das Material 6 entfernt wird.
Anschließend wird der Verbundkörper 4 von dem Trägermateri
al 8 gelöst und mit Bezug auf Fig. 5 mit dem Abdeckkörper 2
auf das Trägermaterial, das in diesem Fall aus einer Folie
besteht, auflaminiert. Mit Bezug auf Fig. 5 wird der Ver
bundkörper 4 entlang der gestrichelten Linie 20 durchgesägt,
wobei ein vereinzelter Chip 11 entsteht.
In Fig. 6 ist ein vereinzelter Chip bestehend aus einem
Grundkörper 1, einem Abdeckkörper 2, die an einer gemeinsamen
Grenzfläche 3 verbunden sind, dargestellt. Weiterhin befindet
sich in dem Hohlraum 18, der zwischen dem Grundkörper 1 und
dem Abdeckkörper 2 angeordnet ist, eine mikromechanische
Struktur 17.
Mit Bezug auf Fig. 7a und Fig. 7b wird ein Sägeverfahren
beschrieben, mit dem aus einem Verbundkörper 4 vereinzelte
Chips 11 heraus gesägt werden können, die elektrische Kontak
te an einer Seite aufweisen. In Fig. 7b ist die Draufsicht
auf einen Verbundkörper 4 dargestellt. Schraffiert unterlegt
ist der später entstehende vereinzelte Chip 11. In dem Ver
bundkörper befindet sich ein Hohlraum 5, der mit einer Ansä
gung 19 des Abdeckkörpers 2 geöffnet wird. Mit der Durchsä
gung 20 wird der Verbundkörper in Einzelchips 11 zerlegt.
Nach dem Zerlegen in Einzelchips befinden sich elektrische
Kontakte 12 an einer Seite des Chips 11.
Mit Bezug auf Fig. 8a und Fig. 5b wird ein Sägeverfahren
zur Herstellung von Einzelchips beschrieben, bei denen elek
trische Kontakte auf einer Seite 13 und auf einer gegenüber
liegenden Seite 15 angeordnet sind.
Mit Bezug auf Fig. 8b sind zwei Reihen von elektrischen Kon
takten 9 in dem Hohlraum 5 angeordnet. Mit einer Ansägung 19
des Abdeckkörpers 2 wird der Hohlraum 5 geöffnet. Anschlie
ßend wird der Verbundkörper mit dem Abdeckkörper auf eine Fo
lie 10 laminiert und der Verbundkörper mit der Durchsägung 20
in vereinzelte Chips zerteilt.
Mit Bezug auf Fig. 9a und Fig. 9b ist ein weiteres Ausfüh
rungsbeispiel für die Sägung eines Verbundkörpers darge
stellt.
Mit Bezug auf Fig. 9b sind elektrische Kontakte 9 an zwei
Seiten des Chips angeordnet. Zunächst wird der Hohlraum 5 mit
der Ansägung 19 geöffnet, anschließend wird der Abdeckkör
per 2 auf die Folie 10 laminiert und der Verbundkörper 4, be
stehend aus Grundkörper und Abdeckkörper, wird als Ganzes
zersägt. Bei der Zersägung entstehen vereinzelte Chips 11,
die elektrische Kontakte an zwei benachbarten Seiten aufwei
sen.
Mit Bezug auf Fig. 10a und Fig. 10b wird ein Herstellungs
verfahren für vereinzelte Chips beschrieben, die elektrische
Kontakte an drei benachbarten Seiten aufweisen.
Auf einem Grundkörper 1 werden zwei Reihen von elektrischen
Kontakten 9 angeordnet. Anschließend wird ein Abdeckkörper 2
mit dem Grundkörper 1 verbunden, so daß die elektrischen Kon
takte 9 in den Hohlraum 5 angeordnet sind. Mit einer Ansä
gung 19 des Abdeckkörpers 2 wird der Hohlraum 5 geöffnet. An
schließend wird der Verbundkörper mit dem Abdeckkörper auf
eine Folie 10 laminiert. Mit der Durchsägung 20 wird der Ver
bundkörper 4 in vereinzelte Chips 11 zersägt.
Durch das in dem oben beschriebenen Verfahren verwendete
zweiseitige Sägen des Verbundkörpers 4 mit verschiedenen Sä
getiefen, können die elektrischen Kontakte frei gelegt wer
den, ohne daß sich Stücke des Abdeckwafers lösen und in der
Sägespülung abgeschwemmt werden. Die elektrischen Kontakte
sind dabei in Hohlräumen angeordnet, die in einem ersten Sä
geschritt geöffnet werden, indem der Abdeckkörper 2 eingesägt
wird. Bei diesem ersten Sägeprozeß ist der Verbundkörper 4
mit dem Grundkörper 1 auf die Folie 10 laminiert. Die Säge
tiefe ist dabei so zu wählen, daß nur der Abdeckkörper durch
trennt wird und die Strukturen auf dem Grundkörper erhalten
bleiben. Die Sägelinien sind dabei so angeordnet, daß be
stimmte Teile des Hohlraums 5 tangiert werden, aber keine
"losen Teile" aus dem Abdeckkörper 2 heraus gesägt werden.
Das bedeutet, daß Stützen erhalten bleiben an denen die ange
sägten Teile des Abdeckkörpers zunächst befestigt bleiben.
Nach dem ersten Sägeschritt wird der Verbundkörper von der
Folie entfernt und mit dem Abdeckkörper erneut auf die Folie
laminiert. In einem zweiten Sägeschritt wird der Verbundkör
per, der aus dem Grundkörper und dem Abdeckkörper besteht,
vollständig durchtrennt. Nach dem zweiten Sägeschritt sind
vereinzelte Chips entstanden, die auf der Folie kleben. Diese
können nun mit Standardverfahren von der Sägefolie gelöst
werden. Die Teile des Abdeckkörpers, die über den elektri
schen Kontakten lagen, bleiben auf der Sägefolie kleben.
Claims (16)
1. Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Struktur
mit folgenden Verfahrensschritten:
- - Zusammenfügen eines Grundkörpers (1) mit einem Abdeckkör per (2) entlang einer gemeinsamen Grenzfläche (3), zu ei nem Verbundkörper (4), wobei im Verbundkörper (4) entlang der Grenzfläche (3) ein Hohlraum (5) ausgebildet wird,
2. Verfahren nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß
der Hohlraum (5) geöffnet wird, indem das Material (6) in dem
Bereich einer Oberfläche (7) des Verbundkörpers (4) zumindest
teilweise mit einer Kreissäge eingesägt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, daß
der Verbundkörper (4) zum Sägen des Abdeckkörpers (2) mit ei
ner Oberfläche des Grundkörpers (1) auf einem Träger (8) an
geordnet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet, daß
der Verbundkörper (4) zum Sägen des Grundkörpers (1) mit ei
ner Oberfläche des Abdeckkörpers (2) auf einem Träger (8) an
geordnet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4
dadurch gekennzeichnet, daß
ein in dem Hohlraum (5) gebildeter elektrischer Kontakt (9)
zumindest teilweise freigelegt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5
dadurch gekennzeichnet, daß
in dem Deckkörper (3) eine Vertiefung gebildet wird, die nach
dem Zusammenfügen des Grundkörpers (1) und des Abdeckkörpers
(2) den Hohlraum (5) bildet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6
dadurch gekennzeichnet, daß
in dem Grundkörper (1) eine Vertiefung gebildet wird, die
nach dem Zusammenfügen des Grundkörpers (1) und des Abdeck
körpers (2) den Hohlraum (5) bildet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7
dadurch gekennzeichnet, daß
es sich bei dem Grundkörper (1) um Silizium, Galliumarsenid,
Keramik oder Glas handelt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8
dadurch gekennzeichnet, daß
der Abdeckkörper (2) mittels eutektischem Bonden, Silizium-
Fusions-Bonden, anodischem Bonden, Kleben und/oder Löten mit
dem Grundkörper (1) zusammengefügt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9
dadurch gekennzeichnet, daß
der Abdeckkörper (2) aus Silizium, Glas oder Kunststoff be
steht.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10
dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (1) auf eine Folie (10) laminiert wird und
der Abdeckkörper (2) mit Sägeschnitten durchtrennt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11
dadurch gekennzeichnet, daß
der Verbundkörper (4) mit dem Abdeckkörper (2) auf eine Folie
laminiert wird und weitere Sägeschnitte den Verbundkörper (4)
durchsägen, wobei ein vereinzelter Chip (11) herausgesägt
wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12
dadurch gekennzeichnet, daß
der vereinzelte Chip (11) mit einer Vakuumpipette von der Fo
lie gelöst wird und die Teile des Abdeckkörpers (2), die
oberhalb des elektrischen Kontakts (9) angeordnet waren, auf
der Folie verbleiben.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13
dadurch gekennzeichnet, daß
nach dem Zersägen des Verbundkörpers (4) ein Chip (11) elek
trische Kontakte (12) an mindestens einer Seite (13) auf
weist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14
dadurch gekennzeichnet, daß
nach dem Zersägen des Verbundkörpers (4) der Chip (11) elek
trische Kontakte (12) an der Seite (13) und mindestens einer
benachbarten Seite (14) aufweist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15
dadurch gekennzeichnet, daß
nach dem Zersägen des Verbundkörpers (4) der Chip (11) elek
trische Kontakte (12) an der Seite (13) und einer gegenüber
liegenden Seite (15) aufweist.
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