DE102008012834A1 - Vorrichtung mit einem Bauelement und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung weist eine Bauelement-Schicht-Struktur, ein Bauelement, das in die Bauelement-Schicht-Struktur integriert ist, ein isolierendes Trägersubstrat und eine isolierende Schicht, die durchgehend zwischen der Bauelement-Schicht-Struktur und dem isolierenden Trägersubstrat positioniert ist, wobei die isolierende Schicht eine Dicke aufweist, die kleiner als 1/10 einer Dicke des isolierenden Trägersubstrats ist, auf. Eine Vorrichtung weist ferner ein Bauelement, das in eine Bauelement-Schicht-Struktur integriert ist, die auf einer isolierenden Schicht angeordnet ist, eine Gehäuseschicht, die auf der Bauelement-Schicht-Struktur angeordnet ist und das Bauelement häust, einen Kontakt, der eine elektrische Verbindung zwischen dem Bauelement und einer von der Bauelement-Schicht-Struktur abgewandten Oberfläche der Gehäuseschicht bereitstellt, und ein Pressmaterial, das die Gehäuseschicht und die isolierende Schicht umgibt, wobei das Pressmaterial direkt an eine von der Bauelement-Schicht-Struktur abgewandten Oberfläche der isolierenden Schicht angrenzt, auf.
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einem Bauelement und auf ein Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung mit dem Bauelement.
- Elektrische Bauelemente, wie z. B. Halbleiterbauelemente, sind auf einem Halbleitermaterial bzw. einem Halbleitergrundmaterial, wie z. B. Silizium, implementiert. Beispiele für derartige Bauelemente sind sogenannte BAW-Filter (BAW-Filter = Bulk-Acoustic-Wave-Filter), die in elektrischen Schaltungen als passive elektrische HF-Bauelemente (HF-Bauelemente = Hochfrequenz-Bauelemente) häufig im GHz-Bereich betrieben werden. Dabei sind kapazitive Kopplungen zwischen Leiterbahnen unmittelbar untereinander oder über ein elektrisch leitfähiges Substratmaterial oft unerwünscht und sollen vermieden werden.
- Hierzu wird zum einen durch ein geschicktes bzw. geeignetes Design der Pads und Leiterbahnen die Kopplung der Leiterbahnen untereinander minimiert und zugleich als Substrat bzw. Substratmaterial, auf dem das elektrische Bauelement implementiert ist, ein hochohmiges Halbleitermaterial verwendet, so dass eine kapazitive Kopplung zwischen den Metallschichten bzw. den Leiterbahnen über das Substratmaterial aufgrund des hohen elektrischen Widerstands unterbunden werden kann. Unter Verwendung eines schwach dotierten Halbleitermaterials tritt jedoch eine spannungsabhängige Kapazität und/oder Substratkapazität zwischen den metallischen Strukturen in dem Bauelement, wie z. B. dem BAW-Filter, und dem Substrat auf. Diese spannungsabhängige Kapazität resultiert aus einem Oberflächen-Feld-Effekt an einer Metall-Isolator-Halbleiter-Grenzfläche. Dieser Effekt ist bereits von MOS-Transistoren bekannt (MOS-Transistor = Metall-Oxid-Halbleiter-Transistor). Eine derartige span nungsabhängige Substratkapazität beeinflusst bzw. stört das elektrische Verhalten bei einem Betrieb des Bauelements. Daher sollten spannungsabhängige Substratkapazitäten gering gehalten werden.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung oder ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung mit einem Bauelement mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 10 oder ein Verfahren gemäß Anspruch 18 oder 33 gelöst.
- Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung mit einem Bauelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
2a –f schematische Ansichten der Vorrichtung während der Herstellung mittels eines Herstellungsverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
3 ein Verfahren zum Herstellen einer Bauelement-Struktur, die als Ausgangsmaterial zur Herstellung einer Vorrichtung mit einem Bauelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dient; -
4a –d schematische Ansichten der Bauelement-Struktur während der Herstellung der Bauelement-Struktur; -
5 ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung mit einem Bauelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
6 eine Detailansicht eines Zwischenprodukts, das bei einem Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung mit dem Bauelement erzeugt worden ist; -
7a –b schematische Ansichten eines weiteren Zwischenprodukts, das bei dem Herstellungsverfahren erzeugt worden ist; -
8a –c schematische Ansichten der Vorrichtung mit dem Bauelement während der Herstellung; -
9 ein Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung mit dem Bauelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
10a –d schematische Ansichten einer Mehrzahl der in einem Verbund angeordneten Vorrichtungen bei einem Herstellungsverfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
11 ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung mit einem Bauelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und -
12a –e schematische Ansichten der Vorrichtung mit dem Bauelement bei einem Herstellungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
1 erläutert einen Ablauf eines Verfahrens zum Herstellen einer Vorrichtung mit einem Bauelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In einem Schritt S11 wird ein Halbleitersubstrat mit einem Bauelement bereitgestellt.2a zeigt eine derartige Bauelement-Anordnung11 mit einem Ausgangs-Halbleiter-Substrat13 , auf dem eine isolierende Schicht15 , z. B. aus einem Oxid-Material oder einem Nitrid-Material, aufgebracht ist. Derartige Nitride oder Oxide können beispielsweise ein Siliziumoxid oder ein Siliziumnitrid sein. Die isolierende Schicht15 kann dabei so aufgebracht sein, dass sie eine Oberfläche des Ausgangs-Halbleiter-Substrats13 vollständig bedeckt. - Auf der isolierenden Schicht
15 sind auf einer dem Ausgangs-Halbleiter-Substrat13 abgewandten Oberfläche eine Halbleiter-Schicht-Struktur17 und ein elektrisches Bauelement19 angeordnet. Das elektrische Bauelement19 ist dabei in einer Ausnehmung der Halbleiter-Schicht-Struktur17 integriert und somit in der Halbleiter-Schicht-Struktur17 implementiert. Das elektrische Bauelement19 kann sich z. B. bis zu der isolierenden Schicht15 erstrecken. Die Halbleiter-Schicht-Struktur17 kann dabei so auf einer dem Ausgangs-Halbleiter-Substrat13 abgewandten Oberfläche der isolierenden Schicht15 aufgebracht sein, dass sie die isolierende Schicht15 vollständig bedeckt. Auf einer der isolierenden Schicht15 abgewandten Oberfläche der Halbleiter-Schicht-Struktur17 ist ein elektrischer Kontakt21 aufgebracht. - Zwischen dem Ausgangs-Halbleiter-Substrat
13 und einer hier nicht gezeigten Metallschicht in dem elektrischen Bauelement19 , das z. B. ein BAW-Filter sein kann, bildet sich eine Kapazität aus bzw. eine Substratkapazität aus. Der Wert der Substratkapazität hängt von einer Spannung zwischen dem elektrischen Bauelement19 und dem Ausgangs-Halbleiter-Substrat13 ab. Des Weiteren bildet sich eine spannungsabhängige Substratkapazität zwischen dem elektrischen Kontakt21 und dem Ausgangs-Halbleiter-Substrat13 aus. In einer elektrischen Ersatzschaltung bildet sich eine erste Substratkapazität zwischen dem elektrischen Bauelement19 und dem Ausgangs-Halbleiter-Substrat13 , während sich eine zweite elektrische Substratkapazität zwischen dem elektrischen Kontakt21 und dem Ausgangs-Halbleiter-Substrat13 bildet. Das Halbleiter-Substrat13 stellt so einen Kopplungswiderstand dar, der eine elektrische Verbindung zwischen einem Anschluss an der ersten Substratkapazität und einem Anschluss an der zweiten Substratkapazität erzeugt, wobei beide Anschlüsse an unterschiedlichen Stellen in dem Halbleitersubstrat13 positioniert sind. - Somit entsteht über das Ausgangs-Halbleiter-Substrat
13 und die beiden Substratkapazitäten eine kapazitive Kopplung zwischen einer Metallschicht in dem elektrischen Bauelement19 und der Metallschicht des elektrischen Kontakts21 . Maßgeblich trägt dabei die isolierende Schicht15 zur Entstehung der beiden Substratkapazitäten bei. - Die in
2a gezeigte Bauelementanordnung11 lässt sich in einfacher Weise in einer Halbleiterfabrik mittels eines üblichen Standard-Prozessierungs-Verfahrens herstellen, wobei auf einem Siliziumwafer alle Schichten und Strukturen zur Erzeugung des HF-Bauelements19 bzw. des BAW-Filters19 erzeugt werden. - In einem Schritt S13 wird eine Folie
23 , wie z. B. eine Thermo-Release-Folie, auf einer dem elektrischen Kontakt21 zugewandten Oberfläche der Bauelement-Schicht-Struktur17 angeordnet, laminiert oder aufgebracht. Danach wird in einem Schritt S15 ein temporäres Trägersubstrat25 an dem Ausgangs-Halbleiter-Substrat13 befestigt, so dass die Bauelement-Schicht-Struktur17 auf einer dem temporären Trägersubstrat25 zugewandten Seite des Ausgangs-Halbleiter-Substrats13 angeordnet ist bzw. die Bauelement-Schicht-Struktur17 zwischen dem temporären Trägersubstrat25 und dem Ausgangs-Halbleiter-Substrat13 angeordnet ist. Ein so erzeugter Aufbau der Bauelement-Anordnung11 ist in2b gezeigt. - In einem Schritt S17 wird das Ausgangs-Halbleiter-Substrat
13 von einer der isolierenden Schicht15 abgewandten Seite des Ausgangs-Halbleiter-Substrats13 gedünnt bzw. entfernt. Das Dünnen bzw. Entfernen des Ausgangs-Halbleiter-Substrats13 kann dabei mittels eines Schleifens des Ausgangs-Halbleiter-Substrats13 oder eines Ätzens des Ausgangs-Halbleiter-Substrats13 durchgeführt werden. Das Ätzen kann dabei so ausgeführt werden, dass das Ausgangs-Halbleiter-Substrat13 komplett entfernt wird, wobei die isolierende Schicht15 z. B. als Ätzstopp dienen kann, der einen sich von der Unterseite des Ausgangs-Halbleiter-Substrats13 ausbreitenden Ätzprozess stoppt. Eine mögliche Schichtenabfolge in dem in2b gezeigten Mehrschichtenaufbau wäre dabei ein Ausgangs-Halbleiter-Substrat13 aus Silizium und eine isolierende Schicht15 aus einem Oxid oder einem Siliziumnitrid, wobei eben eine solche Schichtenabfolge ein Ätzen des Siliziumsubstrats13 bis zu der isolierenden Schicht15 ermöglichen würde. Ein Aufbau der Bauelement-Anordnung11 nach dem Entfernen des Ausgangs-Halbleiter-Substrats13 ist in2c gezeigt. - In einem Schritt S19 wird ein endgültiges Trägersubstrat bzw. ein neues geeignetes Substrat an einer der Bauelement-Schicht-Struktur
17 abgewandten Oberfläche der isolierenden Schicht15 festgeklebt oder gebondet, wobei das endgültige Trägersubstrat31 verbesserte elektrische Eigenschaften aufweisen kann. Das endgültige Trägersubstrat ist dabei aus einem isolierenden Material, wie z. B. Glas oder Keramik. Ein so erzeugter Aufbau der Bauelement-Anordnung11 mit dem isolierenden Trägersubstrat31 bzw. dem endgültigen Trägersubstrat31 ist in2d gezeigt. - Der Schritt S19 könnte dabei auch so ausgeführt werden, dass statt dem isolierenden Trägersubstrat
31 ein strukturiertes endgültiges Trägersubstrat33 an einer der Bauelement-Schicht-Struktur17 abgewandten Oberfläche der isolierenden Schicht15 festgeklebt bzw. gebondet wird, so dass, wie in2e gezeigt ist, ein Hohlraum35 zwischen einer der isolierenden Schicht15 zugewandten Oberfläche des strukturierten Trägersubstrats33 und der isolierenden Schicht15 gebildet wird. Anders ausgedrückt dient eine Ausnehmung in dem strukturierten Trägersubstrat33 bzw. dem strukturierten isolierenden Trägersubstrat33 dazu, dass sich nach dem Bonden des strukturierten endgültigen Trägersubstrats33 an die isolierende Schicht15 der Hohlraum35 unterhalb bzw. in der Nähe des elektrischen Bauelements19 bilden kann. - Der Hohlraum
35 könnte so in dem strukturierten Trägersubstrat33 angeordnet sein, dass er von einer der isolierenden Schicht15 zugewandten Oberfläche des Trägersubstrats33 weniger als ein 0,5faches der Dicke des strukturierten Trägersubstrats33 beabstandet ist. Bei einem Aufbau ist der Hohlraum bzw. die Ausnehmung in dem strukturierten Trägersubstrat33 unterhalb des Bauelements19 angeordnet bzw. überlappt sich in einer Ansicht in einer Richtung der Dicke des strukturierten Trägersubstrats33 mit dem elektrischen Bauelement19 . Dabei kann dann auch zwischen dem Hohlraum35 und dem elektrischen Bauelement19 ein Bereich der isolierenden Schicht15 angeordnet sein. - Denn durch den Einsatz des strukturierten Trägersubstrats
33 mit dem Hohlraum35 bei der Fertigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich an der Grenzfläche ein Sprung in einem Verlauf der akustischen Impedanz erzielen, so dass die Reflexion der sich in das strukturierte Trägersubstrat33 ausbreitenden Welle stark erhöht wird. Durch diese erzielte Erhöhung der Reflexion der akustischen Welle ist das elektromechanische Verhalten der Bauelement-Anordnung11 , die in2d gezeigt ist, ggf. derart verbessert, so dass auf einen Einsatz von einem oder mehreren Spiegeln unterhalb des Resonators in dem elektrischen Bauelement19 verzichtet werden kann. - Abschließend wird in einem Schritt S21 das temporäre Trägersubstrat
25 abgelöst bzw. entfernt und die Folie23 zusammen mit dem Trägersubstrat25 oder in einem danach folgenden weiteren Arbeitsschritt von der Bauelement-Schicht-Struktur17 gelöst bzw. entfernt. Der so erzeugte Aufbau einer Vorrichtung43 mit dem Bauelement19 ist in2f gezeigt. Statt dem in2f gezeigten endgültigen Trägersubstrat31 könnte auch das strukturierte endgültige Trägersubstrat33 in der Vorrichtung43 angeordnet sein, falls die Vorrichtung aus der in2d gezeigten Ausführung der Bauelement-Anordnung11 erzeugt worden ist. - Auf der der isolierenden Schicht
15 abgewandten Oberfläche der Bauelement-Schicht-Struktur könnte ein Deckel bzw. ein Capping für eine beispielsweise in dem elektrischen Bauelement19 implementierte BAW-Filterstruktur mittels eines WLP-Prozesses (WLP-Prozess = Wafer-Level-Package-Prozess) gebildet werden. - Vorteilhaft ist an der so erzeugten Vorrichtung
43 , dass durch die Entfernung des Ausgangs-Halbleiter-Substrats, das z. B. aus Silizium ist, ein Auftreten einer spannungsabhängigen Kapazität zwischen den leitenden Bereichen in dem elektrischen Bauelement19 oder dem elektrischen Kontakt21 einerseits, also den leitenden Bereichen oberhalb des Substrats, und dem Ausgangs-Halbleiter-Substrat13 verhindert wird. Dabei können auf einem Siliziumsubstrat implementierte Schaltungen, wie z. B. BAW-Filterstrukturen auf einem beliebigen neuen Substrat, wie eben dem strukturierten Trägersubstrat33 oder dem isolierenden Trägersubstrat31 aufgebracht werden bzw. mit diesem verbunden werden, so dass sich aufgrund der verbesserten elektrischen Eigenschaften der isolierenden Trägersubstrate31 ,33 ebenfalls verbesserte elektrische Eigenschaften der so erzeugten Vorrichtung43 ergeben. - Die Herstellung einer derartigen Vorrichtung ist insofern einfach, da eine verbleibende Folie, die eine Dicke von einigen Mikrometern aufweist und aus den auf dem Ausgangs-Halbleiter-Substrat
13 gebildeten Schichten, nämlich der isolierenden Schicht15 und der Halbleiter-Schicht17 , besteht, in einfacher Weise auf einem neuen isolierenden Trägersubstrat aufgebracht wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da die in2a gezeigte Bauelementanordnung11 sich in einfacher Weise in einer herkömmlichen Halbleiterfabrik erzeugen lässt, in der z. B. nur Siliziumwafer prozessiert werden können, während die HF-Eigenschaften oder die thermischen Eigenschaften der herzustellenden Vorrichtung43 durch ein Entfernen des Ausgangs-Halbleiter-Substrats13 und ein Aufkleben auf dem bezüglich der Hochfrequenzeigenschaften oder der thermischen Eigenschaften optimierten isolierenden Substrat verbessert werden können. - Die so erzielte Verbesserung kann dabei in einfacher Weise erreicht werden, indem ein Film, der das Bauelement
19 und die Schichten15 ,17 umfasst, nach einem Aufbringen auf einem Zwischenträger bzw. dem temporären Trägersubstrat25 erzeugt wird. Der so erzeugte Film wird dann noch an dem in seinen Eigenschaften optimierten isolierenden Trägersubstrat festgeklebt. Das so optimierte Substrat kann dabei beispielsweise auch ein Funktionssubstrat mit HF-Komponenten sein. Vorteilhaft ist damit, wie bereits erläutert, dass die Eigenschaften des endgültigen Trägersubstrats so gewählt werden können, dass eine spannungsabhängige Substratkapazität reduziert bzw. eliminiert ist. - Eine Dicke der Bauelement-Schicht-Struktur
17 liegt dabei z. B. in einem Bereich von weniger als einem 0,1-fachen einer Dicke eines endgültigen Trägersubstrats31 bzw. des strukturierten Trägersubstrats33 . Ein Aufbau der Vorrichtung43 kann auch so erzeugt werden, dass ein Verhältnis der Dicke der Bauelement-Schicht-Struktur17 zu einer Dicke des endgültigen Trägersubstrats31 ,33 in einem Bereich von weniger als 0,01 liegt. Die Dicke der Bauelement-Schicht-Struktur17 oder der isolierenden Schicht15 kann so gewählt werden, dass sie in einem Bereich von 0,1 μm bis 10 μm liegt, wobei z. B. der Aufbau der Vorrichtung auch so gewählt werden kann, dass ein Verhältnis der Dicke der isolierenden Schicht15 zu einer Dicke der Bauelement-Schicht-Struktur17 in einem Bereich von 0,1 bis 10 liegt. - Im Folgenden wird in
3 und4a –d ein Verfahren zur Herstellung bzw. zum Erzeugen eines Ausgangsprodukts für die Herstellung einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. In einem Schritt S31 wird eine Bauelement-Struktur51 mit einem Basis-Substrat53 , auf dessen Oberfläche eine Isolationsschicht55 aufgebracht ist, bereitgestellt. Die Isolationsschicht55 kann dabei so gebildet werden, dass sie eine Oberfläche des Basis-Substrats53 vollständig bedecken kann. Auf einer dem Basis-Substrat53 abgewandten Oberfläche der Isolationsschicht55 ist eine Bauelement-Schicht-Struktur57 , die eine Ausnehmung aufweist, gebildet, in der eine Schaltungsstruktur59 bzw. ein Bauelement59 angeordnet ist. Die Bauelement-Schicht-Struktur57 kann dabei so auf der Isolationsschicht55 aufgebracht sein, dass sie eine Oberfläche der Isolationsschicht55 vollständig bedeckt, während die Schaltungsstruktur59 so in einer Ausnehmung der Bauelement-Schicht-Struktur57 angeordnet sein kann, dass die Schaltungsstruktur59 an eine Oberfläche der Isolationsschicht55 anstößt. - Auf einer der Isolationsschicht
55 abgewandten Oberfläche der Bauelement-Schicht-Struktur57 ist eine Kontakt-Struktur61 gebildet. Des Weiteren ist auf der der Isolationsschicht55 abgewandten Oberfläche der Bauelement-Schicht-Struktur57 bzw. auf einer der Bauelement-Schicht-Struktur57 abgewandten Oberfläche der Kontakt-Struktur61 eine Kunstharz-Schicht63 angeordnet, die eine erste Ausnehmung63a und eine zweite Ausnehmung63b aufweist. Die erste Ausnehmung63a ist ein Hohlraum, der über einer Oberfläche der Schaltungsstruktur59 gebildet ist und dazu dient, ein Verhalten der Schaltungsstruktur59 zu beeinflussen bzw. zu verbessern. - Die erste Ausnehmung
63a ist über eine Mehrzahl von Löchern, hier z. B. vier Löcher, mit einer der Bauelement-Schicht-Struktur57 abgewandten Oberfläche der Kunstharz-Schicht63 verbunden, wobei die Löcher in einem hier nicht erläuterten Verfahrensschritt dazu dienten, ein Entfernen eines Bereichs eines Opfermaterials in der Kunstharz-Schicht63 so zu ermöglichen, dass die erste Ausnehmung63a gebildet wurde. Die zweite Ausnehmung63b erstreckt sich von einer der Bauelement-Schicht-Struktur57 abgewandten Oberfläche der Kunstharz-Schicht63 bis zu der Kontakt-Struktur61 . Der Zweck der Ausnehmung63b wird später noch detailliert erläutert. Der in4a gezeigte Aufbau der Kunstharz-Schicht63 kann auch z. B. mittels eines Aufbringens eines SU-8 Photolacks und eines anschließenden teilweisen Belichtens und Entwickeln des Photolacks erzeugt werden. - Danach wird in einem Schritt S33 eine Abdeck-Schicht
65 auf der Kunstharz-Schicht63 strukturiert aufgebracht, so dass die sich von der ersten Ausnehmung63a von der Halbleitermaterial-Schicht57 weg erstreckenden Löcher in der Kunstharz-Schicht63 verschlossen werden, während zugleich sich die zweite Ausnehmung63b in der Abdeck-Schicht65 und der Kunstharz-Schicht63 von einer der Kunstharz-Schicht63 abgewandten Oberfläche der Abdeck-Schicht65 bis zu der Kontakt-Struktur61 erstreckt. Die aus der Abdeck-Schicht65 und der Kunstharz-Schicht63 gebildete Mehrschichtenabfolge wird auch als Gehäuse-Schicht66 bezeichnet. Die Abdeck-Schicht65 kann z. B. aus dem selben Material wie die Kunstharz-Schicht63 , also ebenfalls aus einem SU-8 Photolack, gebildet sein. Die Schritte S31, S33 könnten dabei auch in einem einzigen Verfahrensschritt durchgeführt werden, bei dem die durchgehende Gehäuse-Schicht66 mit den Ausnehmungen63a ,63b in einem Schritt eines strukturierten Aufbringens der Gehäuse-Schicht66 gebildet würde. - Somit können nach einem Bilden der Schaltungsstruktur
59 auf dem Basis-Substrat53 bzw. einem Halbleiterwafer und der Strukturierung der Metallebene bzw. der Kontakt-Struktur61 Abdeckungen für in der Schaltungsstruktur61 implementierte Filter erzeugt werden, wobei für jeden einzelnen Chip in dem Verbund der Bauelement-Strukturen51 , die z. B. auf einem Wafer angeordnet sind, jeweils eine Abdeckung erzeugt wird. - Alternativ zu den in den
4a –b erläuterten Abläufen könnte auch statt einem strukturierten Aufbringen der Kunstharz-Schicht63 und der Abdeck-Schicht65 mittels eines Bondverfahrens, wie z. B. einem Thermokompressionsbonden, eine Struktur aus einem festen Material, wie z. B. Glas, aufgebracht werden, das einen in Anlehnung an4b strukturierten Aufbau mit den Ausnehmungen63a ,63b aufweist. - Danach wird in einem Schritt S35 mittels eines Siebdruckverfahrens ein Padkontakt
67 bzw. eine leitende Verbindung zwischen der Kontakt-Struktur61 und einer der Bauelement-Schicht-Struktur57 abgewandten Oberfläche der Gehäuse-Schicht66 erzeugt. Somit ergibt sich der in4c gezeigte Aufbau der Bauelement-Struktur51 . Abschließend wird in einem Schritt S37 ein Lothügel69 auf einer der Kontakt-Struktur61 abgewandten Oberfläche der leitenden Verbindung67 erzeugt. Der Lothügel69 kann dazu dienen, einen elektrischen oder mechanischen Kontakt der Bauelement-Struktur51 , die in einem später noch erläuterten Herstellungsverfahren in einer Vorrichtung implementiert wird, mit einem externen Kontakt zu erzeugen. - Im Nachfolgenden wird in
5 ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung mit einem Bauelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Hierzu werden die in einem Verbund, wie z. B. einem Waferverbund, angeordneten Bauelement-Strukturen51 , von denen eine Detailansicht einer dieser Bauelement-Strukturen51 in4d gezeigt ist, in einem Schritt S51 bereitgestellt. Danach wird in einem Schritt S53 auf der Gehäuse-Schicht66 und dem Lothügel69 eine Folie, wie z. B. eine Thermo-Release-Folie, angeordnet bzw. auflaminiert. Die Folie71 bedeckt die Gehäuse-Schicht66 bzw. die Abdeckung und den Lothügel bzw. den Kontakt-Bump und schützt diese vor Beschädigungen während der weiteren Verfahrensschritte. - Danach wird in einem Schritt S55 ein Ersatz-Trägersubstrat
73 , wie z. B. ein Trägerwafer, auf einer der Gehäuse-Schicht66 abgewandten Oberfläche der Folie71 angeordnet bzw. aufgebracht. Eine Detailansicht einer so erzeugten Bauelement-Struktur51 , die in einem Verbund mit einer Mehrzahl der Bauelement-Strukturen51 angeordnet ist, ist in6 gezeigt. Die dort gezeigte Detailansicht erläutert den Aufbau der Bauelement-Struktur51 mit der auf einer der Bauelement-Schicht-Struktur57 abgewandten Oberfläche der Gehäuse-Schicht66 angeordneten Folie71 und dem auf einer der Gehäuse-Schicht66 abgewandten Oberfläche der Folie71 angeordneten Ersatz-Trägersubstrat73 oder temporären Trägersubstrat73 . - Daraufhin wird in einem Schritt S57 das Basis-Substrat
53 von der Rückseite bzw. einer der Isolationsschicht55 abgewandten Seite des Basis-Substrats53 her gedünnt. Das Dünnen des Halbleitersubstrats bzw. des Basissubstrats53 kann dabei mittels eines Schleifens oder eines Ätzens erfolgen, wobei der Ätzvorgang sogar so ausgeführt werden kann, dass die Isolationsschicht55 als Ätzstopp-Schicht für einen sich von der Rückseite des Basis-Substrats53 ausbreitenden Ätzvorgang dient. Die Ätzstopp-Schicht kann dabei in einfacher Weise z. B. dadurch erzeugt werden, dass, wenn das Basis-Substrat53 aus einem Silizium ist, die Isolationsschicht55 bzw. die Ätzstopp-Schicht aus einem Oxid bzw. einem Siliziumoxid ist, so dass bei dem Dünnen S57 des Basis-Substrats53 das gesamte Siliziumsubstrat bis zu der Oxidschicht entfernt wird. - In
7a ist eine schematische Ansicht der Bauelement-Strukturen51 , die in einem Verbund75 angeordnet sind, nach dem Dünnen S57 des Basis-Substrats53 gezeigt.7b legt eine Detailansicht der einzigen Bauelement-Struktur51 mit der Folie71 und einem Abschnitt des Trägerwafers73 dar. Danach wird in einem Schritt S59 das temporäre Trägersubstrat73 zusammen mit der Folie71 entfernt und die in dem Verbund75 angeordneten Bauelement-Strukturen51 in einem Schritt S61 gesägt und somit vereinzelt. - Jedoch könnte auch, wie in
8a dargelegt ist, das Sägen S61 vor einem Entfernen des temporären Trägersubstrats73 erfolgen.8a erläutert dabei, wie ein Sägeblatt77 einer Säge eine Ausnehmung zwischen den beiden Bauelement-Strukturen51 erzeugt und diese voneinander trennt. - Abschließend werden in einem Schritt S63 die Bauelement-Strukturen
51 in einem Pick-and-Place-Vorgang durch einen Handler von der Folie71 abgelöst, assembliert und schließlich gemessen.8b zeigt dabei, wie die einzelne Bauelement-Struktur51 aus dem Verbund75 gelöst und zur Weiterverarbeitung mit einem Handler versetzt wird. In8c ist eine Vorrichtung81 mit der Schaltungsstruktur59 bzw. dem Bauelement59 in einem an einer Schaltungsplatine82 befestigten Zustand gezeigt. Das Assemblieren S63 ist dabei, wie zu erkennen ist, so durchgeführt worden, dass ein Pressmaterial83 die Bauelement-Struktur51 umgibt bzw. die Bauelement-Struktur51 vollständig bedeckt. Die Pressmaterial-Schicht83 ist dabei während des Assemblierens S63 so aufgetragen worden, dass sie an einer der Bauelement-Schicht-Struktur57 abgewandten Oberfläche der Isolationsschicht55 anstößt und die Vorrichtung81 einkapselt. Das Pressmaterial jedoch ist optional. - Von Vorteil ist bei der in
8c gezeigten Vorrichtung81 sowie dem Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung81 , dass die Schaltungsstruktur59 auf einem üblichen Basis-Substrat, wie z. B. einem Siliziumsubstrat, in einer Massenfertigung erzeugt werden kann, zugleich aber die zwischen den Metallschichten der Schaltungsstruktur59 und dem Basis-Substrat53 auftretende spannungsabhängige Substratkapazität in Folge des Dünnens S57 des Halbleitersubstrats53 reduziert bzw. eliminiert ist. Somit weist die in8c gezeigte Vorrichtung der Schaltungsstruktur59 eine geringere spannungsabhängige Substratkapazität bzw. keine span nungsabhängige Substratkapazität auf, so dass die elektrischen Eigenschaften gegenüber einer herkömmlichen Vorrichtung, bei der das Basis-Substrat nicht gedünnt bzw. entfernt worden ist, verbessert sind. - Insbesondere vorteilhaft ist, dass die in
5 gezeigten Verfahrensschritte alle in einer Fertigung durchgeführt werden können, die auf eine Prozessierung von Bauelementen mit Siliziumsubstraten ausgelegt ist. Somit lassen sich in einfacher und kostengünstiger Art und Weise die Vorrichtungen81 mit der Schaltungsstruktur59 erzeugen, die zugleich ein gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen, die auf Siliziumsubstraten aufgebracht sind, verbessertes elektrisches Verhalten aufweisen. Neben der Reduzierung der spannungsabhängigen Substratkapazität in Folge der Vermeidung des MOS-Effekts ist ein weiterer Vorteil, dass auch die Bauhöhe der in8c gezeigten Vorrichtung81 gegenüber herkömmlichen Chips bzw. Vorrichtungen kleiner ist, da das Basis-Substrat53 entfernt bzw. gedünnt worden ist. Hierbei ist zugleich die Wahrscheinlichkeit eines Auftretens von Rückseitenmoden bzw. mechanischen Schwingungen in einem Substrat unter der Schaltungsstruktur59 , die insbesondere bei einem BAW-Filter störend sind, reduziert. - Neben dem oben dargelegten Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung
81 erläutern9 und10a –d ein alternatives Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung81 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Folgenden werden gleiche oder gleichwirkende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Des Weiteren geht die folgende Darstellung überwiegend auf die Unterschiede in dem Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung81 gemäß der vorliegenden Erfindung ein und erläutert insbesondere die Unterschiede zu dem in den5 ,6 ,7a –b,8a –c dargelegten Verfahrensablauf. - Wie in
9 dargelegt, wird bei dem Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zuerst im Schritt S71 eine Mehrzahl der Bauelement-Strukturen51 in dem Verbund75 bereitgestellt. Anschließend wird in einem Schritt S73 ähnlich dem Schritt S53 eine Folie auf dem Verbund75 aufgebracht bzw. angeordnet. Danach wird in einem Schritt S75 das temporäre Trägersubstrat73 an der Folie71 auf einer der Gehäuse-Schicht66 abgewandten Oberfläche der Folie71 befestigt. - Danach wird in einem Schritt S79, wie bei dem Schritt S57 in
5 , das Basis-Substrat53 gedünnt bzw. entfernt. Anschließend wird in einem Schritt S81 der Verbund75 bzw. die Verbundstruktur75 gesägt, so dass sich die Ausnehmungen zwischen den Bauelement-Strukturen51 bilden. Daraufhin wird in einem Schritt S83 auf der Isolationsschicht55 der Bauelement-Strukturen51 in dem Verbund75 eine Sägefolie91 auflaminiert bzw. angeordnet und somit der in10a gezeigte Aufbau des Verbunds75 erzeugt. Die Sägefolie ist somit auf der der Bauelement-Schicht-Struktur57 abgewandten Oberfläche der Isolationsschicht55 angeordnet. - Danach wird in einem Schritt S85 der temporäre Trägerwafer
73 zusammen mit der Folie71 abgenommen bzw. gelöst. Das Ablösen S85 des temporären Trägerwafers73 und das Ablösen der Folie71 können jedoch auch sequentiell hintereinander in zwei voneinander getrennt durchgeführten Verfahrensschritten ausgeführt werden. Ein so entstandener Aufbau des Verbunds75 ist in10b gezeigt. - Der in
10b gezeigte Verbund75 aus den Bauelement-Strukturen51 auf der Sägefolie91 wird anschließend, wie in10c gezeigt, positioniert, so dass die Lothügel69 oben angeordnet sind und mit Nadelspitzen einer hier nicht gezeigten Messvorrichtung kontaktiert werden können. Nach einem Messen S87 der Bauelement-Strukturen51 werden diese mittels eines Handlers, wie in10d gezeigt, von der Sägefolie91 entfernt bzw. abgelöst und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt S89 assembliert. Die so herge stellte Vorrichtung entspricht der in8c dargestellten Vorrichtung81 . - Eine dritte mögliche Variante neben den in den
5 und9 erläuterten Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung81 ist in11 gezeigt. Im Folgenden werden gleiche oder gleichwirkende Elemente zu denen in dem in den10a –10d erläuterten Herstellungsverfahren für die in8c gezeigte Vorrichtung81 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Des Weiteren geht die folgende Beschreibung überwiegend auf die Unterschiede in dem Verfahrensablauf bei dem Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung81 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein. - Wie bei den Schritten S71, S73, S75, S79 des in
9 erläuterten Herstellungsverfahrens wird auch bei dem in11 gezeigten Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung81 zuerst in einem Schritt S101 die Mehrzahl von den Bauelement-Strukturen51 in dem Verbund75 bereitgestellt, und auf dem Verbund75 in einem Schritt S103 die Folie71 auflaminiert bzw. angeordnet, danach das temporäre Trägersubstrat73 in einem Schritt S105 an der Folie71 befestigt und anschließend das Basis-Substrat53 gedünnt bzw. entfernt. - Danach wird im Gegensatz zu dem in
9 gezeigten Verfahrensablauf jedoch in einem Schritt S109 die Sägefolie91 auf einer der Halbleitermaterial-Schicht57 abgewandten Oberfläche der Isolationsschicht55 auflaminiert bzw. aufgebracht. Der so erzeugte Aufbau des Verbunds75 ist in12a gezeigt. Anschließend wird in einem Schritt S111 der temporäre Trägerwafer73 zusammen mit der Folie71 bzw. der Thermo-Release-Folie entfernt. Der so erzeugte Aufbau des Verbunds75 ist in12b dargelegt. - Dann werden die Bauelement-Strukturen
51 in dem Verbund75 mittels eines Handlers gedreht und versetzt, so dass sie, wie in12c gezeigt, angeordnet sind. Bei den in12c gezeigten Bauelement-Strukturen51 sind die Lothügel69 nach oben ausgerichtet, so dass diese wiederum wie bereits oben erläutert bei einem Schritt S113 von Nadeln einer Messeinrichtung kontaktiert und gemessen werden können. Nach dem Messen S113 werden die in dem Verbund75 angeordneten Bauelement-Strukturen51 in einem Schritt S115 gesägt, wobei12d zeigt, wie das Sägeblatt77 einen Zwischenraum zwischen den beiden Bauelement-Strukturen51 durchdringt und die beiden Bauelement-Strukturen51 voneinander trennt. - Nach dem Sägen S115 werden die Chips bzw. die Bauelement-Strukturen
51 jeweils von der Sägefolie91 entfernt bzw. heruntergenommen.12e zeigt dabei, wie aus dem Verbund75 die Bauelement-Struktur51 z. B. in einem Handler bei einem Pick-and-Place-Vorgang herausgelöst wird. Abschließend wird in einem Schritt S117 die Bauelement-Struktur51 assembliert, so dass das Ergebnis die Vorrichtung81 ist. Der Aufbau der Vorrichtung81 ist bereits in8c und der dazu gehörigen Beschreibung erläutert worden. - Bei den in den
1 ,5 ,9 und11 dargelegten Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung mit einem Bauelement wird jeweils zuerst eine Folie, wie z. B. eine Thermo-Release-Folie, auf einem Zwischenprodukt aufgebracht und anschließend ein temporäres Trägersubstrat oder ein Trägerwafer auf dem so erzeugten Aufbau angeordnet. Denkbar wäre jedoch auch, die Folie auf dem temporären Trägersubstrat bzw. dem temporären Trägerwafer aufzubringen und anschließend die so erzeugte Struktur an einer dem Trägersubstrat bzw. dem Tragerwafer abgewandten Oberfläche der Folie auf das Zwischenprodukt, den Verbund75 oder die Bauelement-Anordnung11 aufzusetzen. Bei dem Schritt S19 wird das endgültige Trägersubstrat mittels eines Klebeverfahrens oder Bondverfahrens an einer Oberfläche der isolierenden Schicht15 befestigt. Hierzu können beliebige Klebeverfahren oder Bondverfahren, wie z. B. ein anodisches Bonden, eingesetzt werden. - Die isolierende Schicht
15 oder die Isolationsschicht55 ist beispielsweise aus Siliziumnitrid oder Siliziumoxid ausgeführt, jedoch sind beliebige isolierende Materialien hierzu Alternativen. Die Bauelement-Schicht-Struktur17 ,57 weist eine oder mehrere Schichten auf, die aus einem beliebigen Material, wie z. B. einem isolierenden Material, sind. - Bei dem in
3 gezeigten Verfahren zum Herstellen der Bauelement-Struktur51 wird die Abdeck-Schicht65 auf der Kunstharz-Schicht63 aufgebracht. Denkbar wäre jedoch auch statt eines Aufbringens der Abdeck-Schicht65 auf der Kunstharz-Schicht63 , die Gehäuse-Schicht66 als durchgehende Schicht direkt auf der Bauelement-Schicht-Struktur57 aufzubringen. Dies könnte sogar in einem einzigen Verfahrensschritt erfolgen, bei dem beispielsweise auch die Ausnehmungen63a ,63b gebildet werden könnten. Auch könnte bei dem in3 gezeigten Verfahren die Leiterbahn67 mittels eines beliebigen Verfahrensschritts aufgebracht werden, wie z. B. eines Aufdruckens der Leiterbahn oder eines Aufbringens der Leiterbahn mittels Siebdruckens. - Bei den in den
1 5 ,9 , und11 dargelegten Verfahrensabläufen ist das temporäre Trägersubstrat25 bzw. der temporäre Trägerwerfer73 aus einem beliebigen Material, wie z. B. einem isolierenden Material oder einem Halbleitermaterial, ausgeführt. Auch das endgültige Trägersubstrat31 ,33 bei dem in1 dargelegten Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung43 könnte aus einem beliebigen isolierenden Material sein. Mögliche Materialien hierfür sind Glas oder Keramik. Die Pressmaterialschicht83 bei der Vorrichtung81 könnte aus einem beliebigen Material, wie z. B. Kunststoff, sein. - Bei der Vorrichtung
81 liegt eine Dicke der Bauelement-Schicht-Struktur57 z. B. in einem Bereich von 0,1 μm bis 10 μm, jedoch sind beliebige Dicken der Bauelement-Schicht-Struktur57 hierzu Alternativen. Bei der Vorrichtung81 be trägt eine Gesamtdicke der Gehäuse-Schicht mehr als 10 mal eine Dicke der Bauelement-Schicht-Struktur, jedoch können beliebige Werte der Dicke der Gehäuseschicht zu der Dicke der Bauelement-Schicht-Struktur alternativ verwendet werden. - Auch liegt bei der Vorrichtung
81 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung z. B. eine Dicke der isolierenden Schicht in einem Bereich von 0,1 μm bis 10 μm, jedoch sind beliebige Werte der Dicke der isolierenden Schicht55 hierzu Alternativen. Bei der in4b gezeigten Bauelement-Struktur51 könnte die strukturierte Gehäuse-Schicht66 auch durch einen strukturierten Festkörper ersetzt sein, der z. B. aus einem Material ausgeführt ist, das ein Elektrizitätsmodul aufweist, das höher als 100 MPa ist, oder einen Elektrizitätsmodul von mehr als 1 GPa. Insbesondere könnte SU8 mit einem Elektrizitätsmodul von mehr als 4 GPa für die strukturierte Gehäuseschicht67 verwendet werden. - Bei der Vorrichtung
81 und der Vorrichtung43 sind zum einen in dem elektrischen Bauelement19 und zum anderen in der Schaltungsstruktur59 jeweils mindestens eine Leiterbahn angeordnet, so dass auf einer der Bauelement-Schicht-Struktur17 bzw. der Bauelement-Schicht-Struktur57 zugewandten Seite der isolierenden Schicht15 bzw. der Isolationsschicht55 zwei voneinander beabstandete Leiterbahnen angeordnet sind. Jedoch sind beliebige Anzahlen an voneinander beabstandeten Leiterbahnen in den erläuterten Anordnungen hierzu Alternativen. - Bei dem in den
5 ,9 bzw.11 gezeigten Verfahren zum Herstellen kann der Schritt des Entfernens S59, S85, S111 des Ersatz-Trägersubstrats weggelassen werden. Außerdem können die Schritte S37, S53, S61, S73, S81, S83, S87, S103, S109, S113 bzw. S115 bei den in den3 ,5 ,9 und11 gezeigten Verfahren zum Herstellen weggelassen werden.
Claims (37)
- Vorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: eine Bauelement-Schicht-Struktur (
17 ,57 ); ein Bauelement (19 ), das in die Bauelement-Schicht-Struktur (17 ,57 ) integriert ist; ein isolierendes Trägersubstrat; und eine isolierende Schicht (15 ), die durchgehend zwischen der Bauelement-Schicht-Struktur (17 ,57 ) und dem isolierenden Trägersubstrat positioniert ist, wobei die isolierende Schicht eine Dicke aufweist, die weniger als 1/10 einer Dicke des isolierenden Trägersubstrats beträgt. - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das isolierende Trägersubstrat ein Glas- oder Keramikmaterial aufweist.
- Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der das isolierende Trägersubstrat und die isolierende Schicht unterschiedliche Materialien aufweisen.
- Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die isolierende Schicht ein Siliziumnitrid oder ein Siliziumoxid aufweist.
- Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das isolierende Trägersubstrat einen Hohlraum (
35 ) umfasst. - Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Hohlraum (
35 ) an die isolierende Schicht angrenzt. - Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das Bauelement (
19 ) ein akustisches Volumenwellenfilter aufweist. - Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, die ferner ein temporäres Trägersubstrat (
25 ) aufweist, wobei das temporäre Trägersubstrat an einer Oberfläche der Bauelement-Schicht-Struktur (17 ,57 ) gegenüber von dem isolierenden Trägersubstrat befestigt ist. - Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der zwischen dem temporären Trägersubstrat und der Bauelement-Schicht-Struktur (
17 ,57 ) eine Folie angeordnet ist. - Vorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: ein Bauelement (
59 ), das in eine Bauelement-Schicht-Struktur (57 ) integriert ist, die auf einer isolierenden Schicht (55 ) angeordnet ist; eine Gehäuseschicht (66 ), die auf der Bauelement-Schicht-Struktur angeordnet ist und das Bauelement häust; einen Kontakt, der eine elektrische Verbindung zwischen dem Bauelement und einer von der Bauelement-Schicht-Struktur abgewandten Oberfläche der Gehäuseschicht (66 ) bereitstellt; und ein Pressmaterial (83 ), das die Gehäuseschicht (66 ) und die isolierende Schicht umgibt, wobei das Pressmaterial direkt an eine von der Bauelement-Schicht-Struktur abgewandten Oberfläche der isolierenden Schicht angrenzt. - Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der die Gehäuseschicht (
66 ) ein Kunstharz aufweist. - Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der die Gehäuseschicht (
66 ) einen Photolack aufweist. - Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der die Gehäuseschicht (
66 ) ein festes Material aufweist, wobei ein Elastizitätsmodul des festen Materials größer als 100 MPa ist. - Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, bei der die isolierende Schicht ein Siliziumnitrid oder ein Siliziumoxid aufweist.
- Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, bei der ein Lothügel (
69 ) an der Gehäuseschicht (66 ) angeordnet ist, wobei der Lothügel das Pressmaterial durchdringt und elektrisch eine Verbindung zu dem Bauelement herstellt. - Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, bei der ein Hohlraum (
35 ) zwischen einer der Bauelement-Schicht-Struktur zugewandten Oberfläche der Gehäuseschicht (66 ) und einer der Gehäuseschicht zugewandten Oberfläche der Bauelement-Schicht-Struktur angeordnet ist, wobei das Bauelement an den Hohlraum angrenzt. - Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, bei der das Bauelement ein akustisches Volumenwellenfilter aufweist.
- Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung mit einem Bauelement, das in eine Bauelement-Schicht-Struktur (
57 ) integriert ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines Bauelements, das in eine Bauelement-Schicht-Struktur (57 ) integriert ist, die auf einem Halbleitersubstrat (53 ) angeordnet ist, wobei eine isolierende Schicht zwischen dem Halbleitersubstrat und einer Bauelement-Schicht-Struktur angeordnet ist; Anordnen einer Gehäuseschicht (66 ) auf der Bauelement-Schicht-Struktur (57 ), um ein Gehäuse des Bauelements zu bilden, wobei ein Kontakt eine elektrische Verbindung zwischen dem Bauelement und einer von der Bauelement-Schicht- Struktur abgewandten Oberfläche der Gehäuseschicht (66 ) bereitstellt; Befestigen eines Ersatz-Trägersubstrats an dem Halbleitersubstrat, wobei eine Oberfläche der Bauelement-Schicht-Struktur (57 ) dem Ersatz-Trägersubstrat zugewandt ist; und Dünnen oder Entfernen des Halbleitersubstrats von einer von der isolierenden Schicht abgewandten Seite des Halbleitersubstrats. - Verfahren gemäß Anspruch 18, das ferner ein Entfernen des Ersatz-Trägersubstrats nach dem Dünnen oder Entfernen des Halbleitersubstrats aufweist.
- Verfahren gemäß Anspruch 18 oder 19, bei dem das Entfernen oder Dünnen des Halbleitersubstrats ein Ätzen beginnend an einer von der isolierenden Schicht abgewandten Oberfläche des Halbleitersubstrats aufweist, wobei die isolierende Schicht als eine Ätzstoppschicht dient.
- Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 20, das ferner ein Aufbringen einer Folie auf das Ersatz-Trägersubstrat oder die Gehäuseschicht (
66 ), bevor das Ersatz-Trägersubstrat befestigt wird, aufweist. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 21, bei dem dem Entfernen des Ersatz-Trägersubstrats ein derartiges Formpressen der Vorrichtung folgt, dass ein Pressmaterial (
83 ) die Gehäuseschicht (66 ) und die isolierende Schicht bedeckt und direkt an eine von der Bauelement-Schicht-Struktur abgewandten Oberfläche der isolierenden Schicht angrenzt. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 22, bei dem das Anordnen der Gehäuseschicht (
66 ) ein Anordnen einer Kunstharzschicht (63 ) aufweist. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 23, bei dem das Anordnen der Kunstharzschicht ein Bilden eines Hohlraums (
35 ) in der Harzschicht aufweist, wobei der Hohlraum an das Bauelement angrenzt. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 24, bei dem das Anordnen der Gehäuseschicht (
66 ) derart durchgeführt wird, dass die Gehäuseschicht ein Elastizitätsmodul von mehr als 100 MPa aufweist. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 25, bei dem das Anordnen der Gehäuseschicht (
66 ) ein Anordnen einer Glasschicht aufweist. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 26, bei dem das Anordnen der Gehäuseschicht (
66 ) ein Thermokompressionsbonden an eine von der isolierenden Schicht abgewandten Oberfläche der Bauelement-Schicht-Struktur aufweist. - Verfahren gemäß Anspruch 26 oder 27, bei dem das Anordnen der Gehäuseschicht (
66 ) ein Anordnen der Gehäuseschicht mit einer Ausnehmung in der Gehäuseschicht, die einen Hohlraum (35 ) bildet, der an das Bauelement angrenzt, aufweist. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 28, das ferner ein Anordnen einer Sägefolie (
91 ) vor einem Entfernen des Ersatz-Trägersubstrats aufweist, derart, dass die isolierende Schicht zwischen dem Ersatz-Trägersubstrat und der Sägefolie (91 ) angeordnet ist. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 29, das ferner ein Vereinzeln einer Mehrzahl von Vorrichtungen, die in einem Verbund von Vorrichtungen angeordnet ist, bevor das Ersatz-Trägersubstrat entfernt wird, aufweist.
- Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 30, bei dem das Aufbringen eines Lothügels (
69 ) auf eine von der Bau element-Schicht-Struktur abgewandten Oberfläche der Gehäuseschicht (66 ) vor einem Befestigen des Ersatz-Trägersubstrats durchgeführt wird. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 31, bei dem das Anordnen einer Folie auf dem Ersatz-Trägersubstrat oder der Gehäuseschicht derart durchgeführt wird, dass nach dem Befestigen des Ersatz-Trägersubstrats die Folie zwischen dem Ersatz-Trägersubstrat und der Gehäuseschicht angeordnet ist.
- Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung mit einem Bauelement, das in eine Bauelement-Schicht-Struktur integriert ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines Bauelements, das in eine Bauelement-Schicht-Struktur integriert ist, die auf einem Halbleitersubstrat angeordnet ist, wobei eine isolierende Schicht zwischen dem Halbleitersubstrat und der Bauelement-Schicht-Struktur angeordnet ist; Befestigen eines temporären Trägersubstrats an dem Halbleitersubstrat, wobei die Bauelement-Schicht-Struktur dem temporären Trägersubstrat zugewandt ist; Dünnen oder Entfernen des Halbleitersubstrats von einer von der isolierenden Schicht abgewandten Seite des Halbleitersubstrats; Bonden eines isolierenden Trägersubstrats derart, dass die isolierende Schicht zwischen der Bauelement-Schicht-Struktur und dem isolierenden Trägersubstrat positioniert ist; und Entfernen des temporären Trägersubstrats.
- Verfahren gemäß Anspruch 33, bei dem das Entfernen oder Dünnen des Halbleitersubstrats ein Ätzen des Halblei tersubstrats von einer von der isolierenden Schicht abgewandten Seite aufweist, wobei die isolierende Schicht als eine Ätzstoppschicht dient.
- Verfahren gemäß Anspruch 33 oder 34, bei dem das Bonden des isolierenden Trägersubstrats ein anodisches Bonden aufweist.
- Verfahren gemäß einem der Ansprüche 33 bis 35, bei dem das Bonden des isolierenden Trägersubstrats ein Bonden des isolierenden Trägersubstrats, wobei eine strukturierte Oberfläche der isolierenden Schicht zugewandt ist, aufweist, derart, dass nach dem Bonden die strukturierte Oberfläche des isolierenden Trägersubstrats und eine von dem isolierenden Trägersubstrat zugewandte Oberfläche der isolierenden Schicht einen Hohlraum (
35 ) umschließen. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 33 bis 36, bei dem das Anordnen einer Folie auf dem temporären Trägersubstrat oder der Bauelement-Schicht-Struktur vor einem Befestigen des temporären Trägersubstrats stattfindet, derart, dass nach einem Befestigen des temporären Trägersubstrats die Folie zwischen dem temporären Trägersubstrat und der Bauelement-Schicht-Struktur angeordnet ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |