DE10200869A1 - Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement - Google Patents

Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement

Info

Publication number
DE10200869A1
DE10200869A1 DE10200869A DE10200869A DE10200869A1 DE 10200869 A1 DE10200869 A1 DE 10200869A1 DE 10200869 A DE10200869 A DE 10200869A DE 10200869 A DE10200869 A DE 10200869A DE 10200869 A1 DE10200869 A1 DE 10200869A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polymer layer
sacrificial
component
substrate
sacrificial structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10200869A
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus-Guenter Oppermann
Martin Franosch
Robert Aigner
Andreas Meckes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE10200869A priority Critical patent/DE10200869A1/de
Priority to PCT/EP2002/014194 priority patent/WO2003057618A2/de
Priority to EP02806019A priority patent/EP1463684A2/de
Publication of DE10200869A1 publication Critical patent/DE10200869A1/de
Priority to US10/888,568 priority patent/US6955950B2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00261—Processes for packaging MEMS devices
    • B81C1/00277—Processes for packaging MEMS devices for maintaining a controlled atmosphere inside of the cavity containing the MEMS
    • B81C1/00293—Processes for packaging MEMS devices for maintaining a controlled atmosphere inside of the cavity containing the MEMS maintaining a controlled atmosphere with processes not provided for in B81C1/00285
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2203/00—Forming microstructural systems
    • B81C2203/01—Packaging MEMS
    • B81C2203/0136—Growing or depositing of a covering layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2203/00—Forming microstructural systems
    • B81C2203/01—Packaging MEMS
    • B81C2203/0145—Hermetically sealing an opening in the lid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement, bei dem ein Substrat (102) vorgesehen ist, welches das Bauelement umfasst, wird zunächst eine Opferstruktur auf dem Substrat (102) erzeugt. Die Opferstruktur bedeckt zumindest einen Bereich des Substrats (102), welcher das Bauelement umfasst. Anschließend wird eine Polymerschicht (106) abgeschieden, die zumindest eine Opferstruktur umfasst. Dann wird eine Öffnung (108) in der Polymerschicht (106) gebildet, um einen Abschnitt der Opferstruktur freizulegen. Anschließend wird die Opferstruktur entfernt und die gebildete Öffnung (108) in der Polymerschicht (106) wird verschlossen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement, und insbesondere auf die Erzeugung einer Schutzabdeckung für Bauelemente, die Bereiche enthalten, deren Funktion durch Spritzguss-Gehäuse beeinträchtigt würde, wie beispielsweise BAW- Filter (BAW = Bulk Acoustic Wave = akustische Volumenwelle), Resonatoren, Sensoren und/oder Aktoren. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Erzeugen einer solchen Schutzabdeckung für die Bauelemente auf Wafer- Ebene.
  • Herkömmlicherweise werden Bauelemente auf und/oder in einem Substrat erzeugt, wobei nach der Fertigstellung des Bauelements das Substrat, welches das Bauelement umfasst, in einem Spritzguss-Gehäuse geschützt angeordnet wird. Bei dieser Anordnung, ist das Substrat und das Bauelement zumindest im Bereich des Bauelements vollständig in das Material des Spritzguss-Gehäuses eingebettet. Diese Vorgehensweise ist für Bauelemente nachteilhaft, deren Funktion durch dieses Material beeinträchtigt wird, die also für eine ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit einen Freiraum benötigen, wie dies beispielsweise bei den oben erwähnten BAW-Filtern, Resonatoren, Sensoren und Aktoren erforderlich ist.
  • Ein Ansatz, der im Stand der Technik bekannt ist, um diese Problematik mit Spritzguss-Gehäusen zu lösen, besteht darin, ein "Gegensubstrat" vorzusehen, in das eine entsprechende Öffnung eingebracht ist, so dass beim Zusammenfügen des Bauelementsubstrats und des Gehäusesubstrats der Hohlraum im Bereich des Bauelements in dem Bauelementsubstrat angeordnet ist, so dass hier keine Beeinträchtigung der Funktionalität des Bauelements mehr auftritt. Auf Wafer-Ebene wird entsprechend ein Wafer mit den entsprechenden Strukturen für die Bauelemente erzeugt (Systemwafer), der mit einem zweiten Wafer (Deckelwafer), der entsprechende Gruben und Löcher aufweist, die beispielsweise durch Ätzen desselben hergestellt wurden, verbunden wird, beispielsweise durch einen Bond- Vorgang. Auf diese Art und Weise werden die Gruben des zweiten Wafers Hohlräume über den empfindlichen Strukturen des ersten Wafers bilden, wobei durch die Löcher im zweiten Wafer die Anschlussstellen (Kontaktpads) des ersten Wafers zugänglich sind. Hierdurch werden die empfindlichen Strukturen geschützt.
  • Alternativ zu den gerade beschriebenen Vorgehensweisen kann auch ein Keramikgehäuse verwendet werden.
  • Der Nachteil der oben beschriebenen, bekannten Lösungen zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit der Bauelemente besteht darin, dass hier stets ein zweites Substrat bzw. ein zweiter Wafer zu strukturieren ist, was eine von dem ersten Wafer getrennte Prozessierung und Bearbeitung erforderlich macht. Dies führt zu einer sehr aufwendigen Gesamtherstellung und erhöht ferner die Anforderungen hinsichtlich der erforderlichen Prozessgenauigkeit.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für Bauelemente zu schaffen, welches auf einfache Art und Weise die Erzeugung einer Schutzabdeckung ermöglicht, ohne dass eine getrennte Prozessierung weiterer Wafer und/oder Substrate erforderlich ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement, wobei ein Substrat vorgesehen ist, welches das Bauelement umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
    • a) Erzeugen zumindest einer Opferstruktur auf dem Substrat, wobei die Opferstruktur zumindest einen Bereich des Substrats bedeckt, welcher das Bauelement umfasst;
    • b) Abscheiden einer Polymerschicht, die zumindest eine Opferstruktur umschließt;
    • c) Bilden zumindest einer Öffnung in der Polymerschicht, um einen Abschnitt der Opferstruktur freizulegen;
    • d) Entfernen der Opferstruktur; und
    • e) Verschließen der in der Polymerschicht gebildeten Öffnung.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass auf die im Stand der Technik bekannte aufwendige Art und Weise der Erzeugung von Schutzabdeckungen für Bauelemente verzichtet werden kann, indem die Erzeugung der Schutzabdeckung in den "laufenden" Herstellungsprozess für die Bauelemente einbezogen wird. Der Hohlraum über einem empfindlichen Bereich eines Bauelements wird unter Verwendung eines Opferschichtprozesses und eines Verschlussprozesses mit verschiedenen Polymermaterialien erzeugt. Die Endfestigkeit dieses "on-chip" Deckels ist ausreichend groß, um eine weitere Verarbeitung in Standard Packaging-Verfahren, also Verfahren bei denen die Chips in Gehäuse eingebracht werden, zu verwenden.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wird das erfindungsgemäße Verfahren auf Wafer- Ebene angewandt, um so auf einfache Art und Weise die Erzeugung einer Schutzabdeckung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren für eine Vielzahl von in dem Wafer gebildeten Bauelementen zu ermöglichen.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Anmeldung sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 die Darstellung eines Bauelements mit Schutzdeckel, welches gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde;
  • Fig. 2A-2H die einzelnen Herstellungsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und
  • Fig. 3A-3C die Herstellungsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Zeichnungen dargestellten, ähnlichen Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
  • Anhand der Fig. 1 ist ein Element 100 gezeigt, welches gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
  • Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Substrat 102 vorgesehen, welches einen Bauelementbereich 104 umfasst. In dem Bauelementbereich 104 des Substrats 102 ist das Bauelement gebildet, für welches eine Schutzabdeckung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu erzeugen ist. Bei dem Bauelement kann es sich um ein vollständig innerhalb des Substrats 102 angeordnetes Bauelement handeln, oder um ein Bauelement, welches teilweise an einer Oberfläche des Substrats 102 freiliegt. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist der Begriff Substrat so zu verstehen, dass dieser bereits die fertig prozessierten Bauelemente enthält, und zur Vereinfachung der Darstellung ist in den Figuren lediglich schematisch ein Bauelementbereich angedeutet, ohne auf die genauere Struktur der einzelnen Bauelemente einzugehen. Bei den genannten Bauelementen handelt es sich beispielsweise um BAW- Filter, Resonatoren, Sensoren und/oder Aktoren.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zunächst eine, in Fig. 1 nicht mehr zu sehende Opferstruktur auf dem Substrat 102 aufgebracht, die zumindest den empfindlichen Bereich des Bauelementbereichs 104 bedeckt hat. Erfindungsgemäß wurde anschließend eine Polymerschicht 106 erzeugt, die die Opferstruktur zumindest umschließt. In der Polymerschicht 106 wurde eine Öffnung 108 gebildet, um einen Abschnitt der Opferstruktur freizulegen. Anschließend wurde die Opferstruktur entfernt, so dass sich der in Fig. 1 gezeigte Hohlraum 110 über dem Bauelementbereich 104 ergeben hat. Abschließend wurde die Öffnung 108 verschlossen, bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel durch Aufbringen einer weiteren Polymerschicht 112 auf der ersten Polymerschicht 106.
  • Erfindungsgemäß werden die im Stand der Technik auftretenden Probleme dadurch gelöst, dass auf die Verwendung eines weiteren Substrats bzw. eines weiteren Wafers verzichtet wird. Stattdessen wird eine Opferschicht, beispielsweise ein photostrukturierbarer Resist, auf dem Substrat/dem Wafer 102 aufgetragen und anschließend strukturiert, so dass die Opferschicht lediglich in den Bereichen, die später durch die Schutzabdeckung geschützt werden sollen, zurückbleibt. Die Opferschicht wird dann mit der Polymerschicht 106 überzogen, so dass die Opferschicht vollständig damit bedeckt ist. Hierbei ist darauf zu achten, dass ein gegebenenfalls für eine Strukturierung der Polymerschicht eingesetztes Lösungsmittel die Opferschicht nicht an- oder auflöst. Ferner ist die erste Polymerschicht 106 mit einer Dicke aufzubringen, welche eine große Endfestigkeit und Härte aufweist. Als Material für die Polymerschicht kommt beispielsweise SU-8 der Firma MicroChem, USA in Betracht. Vorzugsweise beträgt die Dicke der aufgebrachten ersten Polymerschicht 106 weniger als 20 µm. Die Polymerschicht wird dann strukturiert und über der Opferschicht mit einigen Löchern 108 versehen, so dass durch diese Löcher hindurch die Opferschicht aufgelöst werden kann. Im Zusammenhang mit der Auflösung der Opferschicht ist jedoch sicherzustellen, dass das hier verwendete Lösungsmittel das Material der Polymerschicht weder anlöst noch ganz auflöst.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden anschließend die sich ergebenden Strukturen, welche den dicken Schutzlack (Polymerschicht) aufweisen, getrocknet. Sofern die entstandenen Hohlräume 110 empfindlich sind und beim Trockenvorgang dazu neigen, anzukleben (sticking), so kann auch ein Trockenverfahren in einem Überkritischen-Punkt-Trockner gewählt werden (SCPD = Super Critical Point Dryer).
  • Wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird dann die sich so ergebende Schutzstruktur mit der weiteren Polymerschicht 112 überzogen, und gegebenenfalls vollständig von derselben eingeschlossen. Die Materialien der ersten Polymerschicht und der weiteren Polymerschicht können gleich sein. Die weitere Polymerschicht sollte ebenso als dicke Schicht aufgetragen werden, vorzugsweise mit einer Dicke von weniger als 20 µm. Dies stellt sicher, dass am Ende des Prozesses die Schichtfolge mit ausreichend großer Härte und Endfestigkeit vorliegt. Abschließend erfolgt gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Strukturierung der weiteren Polymerschicht (Verschlussschicht), um Kontakt-Pads (Anschlussflächen) und, im Fall von Wafern, Sägelinien freizulegen.
  • Hinsichtlich der Opferschicht ist festzuhalten, dass diese im einfachsten Fall ein Photolack sein kann. Alternativ kann die Opferschicht jedoch auch aus Metall, z. B. Kupfer, Titan, Aluminium, oder aus einem Oxid, beispielsweise Siliziumdioxid (SiO2), gebildet sein.
  • Alternativ zu der oben beschriebenen Verschlusstechnik der Löcher 108 (siehe Fig. 1), kann anstelle der weiteren Polymerschicht 112 auch eine auflaminierte, photostrukturierbare Folie verwendet werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, kann der Verschluss der Öffnungen mittels Metallpaste, z. B. durch Siebdruck, erfolgen, was insbesondere in Kombination mit Flip-Chip-Bumps (Bumps = Kontakthöcker) vorteilhaft ist.
  • Nachfolgend wird anhand der Fig. 2 ein erstes, bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben, bei dem eine Mehrzahl von Bauelementen auf einem Wafer mit einer Schutzabdeckung versehen werden. Zur Vereinfachung der Darstellung werden in Fig. 2 lediglich die relevanten Schritte zur Erzeugung der Schutzabdeckung gezeigt, nicht jedoch die in dem Wafer gebildeten Bauelemente. Für die nachfolgende Beschreibung wird der Begriff "Wafer" unter anderem mit der Bedeutung verwendet, dass hier bereits alle erforderlichen Bauelemente fertig prozessiert sind.
  • In Fig. 2A ist der Wafer 114 gezeigt, der eine erste Oberfläche 114a und eine zweite Oberfläche 114b, die der ersten Oberfläche 114a gegenüberliegt, aufweist. Auf der ersten Oberfläche 114a des Wafers 114 ist eine Opferschicht 116 gebildet, beispielsweise aus einem Photolack, einem Metall oder einer Oxidschicht. In einem ersten Verfahrensschritt wird nun unter Verwendung einer Maske 118 die Opferschicht 116 belichtet, wie dies durch die in Fig. 2A gezeigten Pfeile angedeutet ist. Durch die Maske 118 werden diejenigen Bereich definiert, welche nachfolgend über den empfindlichen Bereichen des Wafers 114 verbleiben sollen. Nachfolgend zu der Belichtung wird die Opferschicht 116 strukturiert, beispielsweise durch Entwickeln der Opferschicht, so dass sich die in Fig.2B dargestellte Struktur bestehend aus dem Wafer 114 und bestehend aus zwei oberhalb der empfindlichen Bereiche der Bauelemente in dem Wafer angeordneten Opferstrukturen 116a und 116b ergibt. Anschließend wird die so strukturierte Opferschicht 116 mit einer ersten Polymerschicht 106 überzogen, indem diese auf die erste Oberfläche 114a sowie auf die Opferstrukturen 116a und 116b aufgebracht wird, wie dies in Fig. 2C gezeigt ist. Vorzugsweise wird die erste Polymerschicht 106 mit einer Dicke von weniger als 20 µm auf dem Wafer 114 abgeschieden.
  • In einem nachfolgenden Schritt (siehe Fig. 2D) wird unter Verwendung einer weiteren Maske 120 die Polymerschicht 106 belichtet. Die Maske 120 definiert Bereiche, in denen später Öffnungen in der ersten Polymerschicht 106 zu den Opferstrukturen 116a und 116b gebildet werden, und ferner werden durch die Maske 120 zusätzlich Anschlussflächenbereiche sowie Sägelinien für eine spätere Vereinzelung des Wafers in Einzelelemente definiert. Die durch die Maske 120 definierten, freiliegenden Bereiche der Polymerschicht 106 werden durch die Belichtung vernetzt. Die nicht-vernetzten Bereiche der Polymerschicht 106 werden in einem nachfolgenden Entwicklungsschritt entfernt, so dass sich die in Fig. 2E gezeigte Struktur ergibt. Wie zu erkennen ist, wurde die erste Polymerschicht 106 strukturiert, so dass nun die Öffnungen 108a gebildet sind, die einen Teil der Opferstruktur 116a freilegen. Ebenso wurden die Öffnungen 108b erzeugt, welche einen Teil der Opferstruktur 116b freilegen. Zusätzlich wurde eine Sägelinie 122 ebenso wie ein Anschlussbereich 124 auf dem Wafer 114 freigelegt. Über den Anschlussbereich 124 erfolgt später eine Kontaktierung der in dem Wafer erzeugten Bauelemente.
  • Über die in der Polymerschicht 106 erzeugten Löcher 108a und 108b wird die darunterliegende Opferstruktur 116a bzw. 116b herausgelöst, und so die in Fig. 2F dargestellten Hohlräume 110a, 110b erzeugt.
  • Um die Öffnungen 108a und 108b zu verschließen, wird auf die in Fig. 2F dargestellte Struktur bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine weitere Polymerschicht 112 abgeschieden, wie dies in Fig. 2 G gezeigt ist. Die weitere Polymerschicht 112 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus dem gleichen Material hergestellt wie die erste Polymerschicht 106, kann jedoch bei anderen Ausführungsbeispielen auch durch ein anderes Material gebildet sein. Wie zu erkennen ist, wird durch das Aufbringen der weiteren Polymerschicht 112 ein Verschluss der Öffnungen 108a und 108b erreicht. In einem anschließenden Schritt wird unter Verwendung einer dritten Maske 126 die weitere Polymerschicht 112 strukturiert, wobei die dritte Maske 126 die bereits der anhand der Fig. 2E beschriebenen Anschlussbereiche 124 und Sägelinie 122 definiert. Die belichteten Bereiche der weiteren Polymerschicht 112 werden vernetzt, und die nicht-vernetzten Bereiche werden in einem nachfolgenden Entwicklungsschritt entfernt, so dass sich die in Fig. 2H dargestellte abschließende Struktur des Wafers ergibt.
  • In einem weiteren, nicht dargestellten Verfahrensschritt kann der Wafer 114 dann auch noch vereinzelt werden, um so die Einzelelemente zu erzeugen. Diese Einzelelemente werden dann kontaktiert und in entsprechenden Gehäusen angeordnet.
  • Hinsichtlich der oben beschriebenen Strukturierungsschritte ist darauf hinzuweisen, dass beim Strukturieren der ersten Polymerschicht 106 das dort eingesetzte Lösungsmittel so gewählt sein sollte, dass es zu keiner An- bzw. Auflösung des Materials der Opferschicht kommt. Ebenso ist beim Entfernen der Opferschicht sicherzustellen, dass das dort eingesetzte Lösungsmittel das Polymermaterial der ersten Polymerschicht 106 nicht an- oder auflöst.
  • Nachfolgend wird anhand der Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Herstellung einer Schutzabdeckung für ein Bauelement auf einem Substrat näher erläutert. In Fig. 3A ist eine Struktur gezeigt, die sich nach dem Öffnen der ersten Polymerschicht ergibt. In Fig. 3A ist ein Substrat 102 gezeigt, in dem schematisch ein aktiver Bereich 104 eines darin angeordneten Bauelements gezeigt ist. Die Opferschicht 116 ist hier z. B. aus Kupfer hergestellt und auf einer ersten Oberfläche 102a des Substrats angeordnet, und überdeckt den aktiven Bereich 104 des in dem Substrat umfassten Bauelements. Ferner ist eine Anschlussmetallisierung 126 auf der ersten Oberfläche 102a des Substrats 102 gebildet, die hier vorzugsweise aus dem gleichen Material. nämlich Kupfer (Cu), wie die Opferschicht/Opferstruktur 116 gebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass durch das Abscheiden und Strukturieren eine Kupferschicht gleichzeitig die Opferstruktur 116 und die Metallisierung 126 gebildet werden. Auf der Anschlussmetallisierung 126 ist eine erste UBM 128a (UBM = Under Bump Metallisierung = Untermetallisierung für das Lotmaterial), z. B. aus Gold (Au), gebildet. Ferner ist auf einem Abschnitt der Opferschicht 116 eine zweite UBM 128b, z. B. aus Gold (Au), gebildet. Die zweite UMB 128b erstreckt sich, wie in Fig. 3A gezeigt ist, von einer dem Substrat 102 abgewandten Oberfläche der Opferschicht 116 auf die erste Oberfläche 102a des Substrats 102. Um ein späteres Entfernen der Opferschicht 116 zu ermöglichen, weist die zweite UBM 128b eine Öffnung 130 auf, welche die Opferschicht 116 freilegt. Wie ferner zu erkennen ist, umfasst die erste Polymerschicht 106 im Bereich der UBMs 128a und 128b Öffnungen 108a und 108b.
  • In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird die Opferschicht 116 durch Anwenden eines Lösungsmittels auf dieselbe entfernt, wobei lediglich die Opferschicht 116 aufgrund der Öffnung 130 entfernt wird, nicht jedoch die Metallisierung 126, welche durch die erste UBM 128a geschützt ist. Die Öffnungen 108a und 108b werden bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Lötpaste 132a, 132b verschlossen, wie dies in Fig. 3B gezeigt ist, in der auch der sich ergebende Hohlraum 110 oberhalb des aktiven Bereichs 104 des Bauelements des Substrats 102 gezeigt ist.
  • Fig. 3C zeigt eine Aufsicht der in Fig. 3B gezeigten Struktur und verdeutlich nochmals die durch die Opferschicht 116 freigelegten Bereiche. Genauer gesagt ist in Fig. 3C der gestrichelt gezeigte Bereich derjenige, der durch die Opferschicht 116 freigelegt wird.
  • Über die Anschlüsse 128a und 128b erfolgt eine entsprechende Kontaktierung des Bauelements in dem Substrat nach außen. Die Lötpaste kann beispielsweise durch das bekannte Reflow- Verfahren aufgebracht werden, nachdem die Opferschicht freigeätzt wurde.
  • Obwohl oben bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert wurden, ist die vorliegende Erfindung natürlich nicht hierauf beschränkt.
  • Anstelle der beschriebenen Polymermaterialien können auch andere geeignete Materialien wie beispielsweise abgeschiedene Schichten aus Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Metalle, Metallverbindungen.
  • Die Dicke der aufgebrachten Polymermaterialschichten liegt vorzugsweise zwischen 1 µm und 100 µm. Weiterhin vorzugsweise liegt die Dicke der aufgebrachten Polymermaterialschichten zwischen 1 µm und 20 µm. Bezugszeichenliste 100 Element
    102 Substrat
    104 Bauelementbereich
    106 Polymerschicht
    108, 108a, 108b Öffnung
    110, 110a, 110b Hohlraum
    112 weitere Polymerschicht
    114 Wafer
    114a erste Oberfläche des Wafers
    114b zweite Oberfläche des Wafers
    116 Opferschicht
    116a, 116b Opferstruktur
    118, 120 Maske
    122 Sägelinie
    124 Anschlussbereich
    126 Anschlussmetallisierung
    128a, 128b UBM
    130 Öffnung
    132a, 132b Lötpaste

Claims (17)

1. Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement, wobei ein Substrat (102; 114) vorgesehen ist, welches das Bauelement umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
a) Erzeugen zumindest einer Opferstruktur (116a, 116b) auf dem Substrat (102; 114), wobei die Opferstruktur (116a, 116b) zumindest einen Bereich des Substrats (102; 114) bedeckt, welcher das Bauelement umfasst;
b) Abscheiden einer Polymerschicht (106), die zumindest die zumindest eine Opferstruktur (116a, 116b) umschließt;
c) Bilden zumindest einer Öffnung (108; 108a, 108b) in der Polymerschicht (106), um einen Abschnitt der Opferstruktur (116a, 116b) freizulegen;
d) Entfernen der Opferstruktur (116a, 116b); und
e) Verschließen der in der Polymerschicht (106) gebildeten Öffnung (108; 108a, 108b).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (c) folgende Schritte umfasst:
1. (c.1.) Belichten der Polymerschicht (106) unter Verwendung einer Maske (120), um vernetzte Bereiche der Polymerschicht (106) zu erzeugen, wobei die Maske (118) zumindest eine Öffnung (108a, 108b) definiert; und
2. (c.2.) Entfernen der nicht-vernetzten Bereiche der Polymerschicht (106).
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schritte (b) und (c) folgende Schritte umfassen:
1. (b.1.) Abscheiden der Polymerschicht (106) auf dem Substrat (102; 114) und auf der Opferstruktur (116a, 116b);
2. (c.1.) Belichten der Polymerschicht (106) unter Verwendung einer Maske (120), die die zumindest eine Öffnung (108; 108a, 108b) in der Polymerschicht (106) und einen die Opferstruktur (116a, 116b) umgebenden Bereich der Polymerschicht (106) definiert, wobei das Belichten der Polymerschicht (106) vernetzte Bereiche in der Polymerschicht (106) erzeugt; und
3. (c.2) Entfernen der nicht-vernetzten Bereiche der Polymerschicht (106).
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Maske (120) ferner einen freiliegenden Anschlussbereich (124) für das Bauelement definiert, der durch das Entfernen der nicht-vernetzten Bereiche der Polymerschicht (106) freigelegt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Schritt (a) folgende Schritte umfasst:
1. (a.1.) Abscheiden einer Opferschicht (116) auf dem Substrat (102; 114); und
2. (a.2.) Strukturieren der abgeschiedenen Opferschicht (116), um die zumindest eine Opferstruktur (116a, 116b) zu erhalten.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Schritt (d) folgende Schritte umfasst: Ätzen der Opferstruktur (116a, 116b)
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Schritt (e) folgende Schritte umfasst:
1. (e.1.) Aufbringen einer weiteren Polymerschicht (112) auf der sich nach dem Schritt (d) ergebenden Struktur; und
2. (e.2.) Strukturieren der weiteren Polymerschicht (112) derart, dass die weitere Polymerschicht (112) die im Schritt (e) abgeschiedene Polymerschicht (106) bedeckt, wodurch die zumindest eine Öffnung (108a, 108b) in der ersten Polymerschicht (106) durch das Material der zweiten Polymerschicht (112) verschlossen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Polymerschicht (106) und die weitere Polymerschicht (112) aus dem gleichen Material bestehen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Schritt (e) das Auflaminieren und photolithographische Strukturieren einer Folie auf der sich nach dem Schritt (d) ergebenden Struktur umfasst, um die zumindest eine Öffnung zu verschließen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Schritt (e) das Verschließen der Öffnung (108a, 108b) durch eine Metallpaste (132a, 132b) umfasst.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Opferstruktur (116a, 116b) aus einem Material hergestellt ist, das einen Photolack, ein Metall oder ein Oxid umfasst.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Polymerschicht (106) aus SU-8 besteht.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem das Bauelement ein BAW-Filter, ein Resonator, ein Sensor oder ein Aktor ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem das Substrat ein Wafer (114) ist, der eine Mehrzahl gleicher oder unterschiedlicher Bauelemente umfasst,
wobei im Schritt (a) für jedes der Bauelemente ein Opferstruktur (116a, 116b) erzeugt wird, indem eine Opferschicht (116) auf dem Wafer (114) aufgebracht und strukturiert wird,
wobei im Schritt (b) und im Schritt (c) die Polymerschicht (106) auf den Wafer (114) aufgebracht und strukturiert wird, um für jedes Bauelement zumindest eine Öffnung (108a, 108b) zu schaffen,
wobei im Schritt (d) alle Opferstrukturen (114a, 114b) entfernt werden, und
wobei im Schritt (e) die Öffnungen (108a, 108b) verschlossen werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem der Wafer (114) abschließend in einzelne Elemente zerteilt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem das Strukturieren der Polymerschicht (106) die Festlegung von Trennlinien (126) auf dem Wafer (114) umfasst.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem die sich nach dem Schritt (d) ergebende Struktur vor dem Schritt (e) getrocknet wird.
DE10200869A 2002-01-11 2002-01-11 Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement Withdrawn DE10200869A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10200869A DE10200869A1 (de) 2002-01-11 2002-01-11 Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement
PCT/EP2002/014194 WO2003057618A2 (de) 2002-01-11 2002-12-12 Verfahren zum erzeugen einer schutzabdeckung für ein bauelement
EP02806019A EP1463684A2 (de) 2002-01-11 2002-12-12 Verfahren zum erzeugen einer schutzabdeckung für ein bauelement
US10/888,568 US6955950B2 (en) 2002-01-11 2004-07-09 Method for generating a protective cover for a device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10200869A DE10200869A1 (de) 2002-01-11 2002-01-11 Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10200869A1 true DE10200869A1 (de) 2003-07-31

Family

ID=7711926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10200869A Withdrawn DE10200869A1 (de) 2002-01-11 2002-01-11 Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6955950B2 (de)
EP (1) EP1463684A2 (de)
DE (1) DE10200869A1 (de)
WO (1) WO2003057618A2 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10316777A1 (de) * 2003-04-11 2004-11-04 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement
DE10316776A1 (de) * 2003-04-11 2004-11-11 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement
DE10353767A1 (de) * 2003-11-17 2005-06-30 Infineon Technologies Ag Vorrichtung zur Häusung einer mikromechanischen Struktur und Verfahren zur Herstellung derselben
EP1640330A2 (de) * 2004-09-27 2006-03-29 Idc, Llc Methode und Vorrichtung zur Häusung eines Substrats
US11145563B2 (en) 2018-06-29 2021-10-12 Infineon Technologies Ag Semiconductor devices having cutouts in an encapsulation material and associated production methods

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10200869A1 (de) * 2002-01-11 2003-07-31 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement
DE102005060870A1 (de) 2005-12-20 2007-06-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Verschließen einer Öffnung
US20070275502A1 (en) * 2006-05-26 2007-11-29 Stephen George Air cavity wafer level packaging assembly and method
US8212351B1 (en) * 2006-10-02 2012-07-03 Newport Fab, Llc Structure for encapsulating microelectronic devices
US7960200B2 (en) * 2007-04-24 2011-06-14 Maxim Integrated Products, Inc. Orientation-dependent etching of deposited AlN for structural use and sacrificial layers in MEMS
KR101572045B1 (ko) * 2014-04-14 2015-11-27 한국과학기술원 소자 패키징 방법 및 이를 이용한 소자 패키지
US10263587B2 (en) 2016-12-23 2019-04-16 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Packaged resonator with polymeric air cavity package
US10511285B1 (en) 2017-02-28 2019-12-17 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Anchored polymeric package for acoustic resonator structures
US10804875B2 (en) 2017-09-29 2020-10-13 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Polymer lid wafer-level package with an electrically and thermally conductive pillar
CN111473893B (zh) * 2019-01-24 2022-03-29 中光电智能感测股份有限公司 力量传感器
TWI693382B (zh) 2019-01-24 2020-05-11 中光電智能感測股份有限公司 力量感測器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0373360B1 (de) * 1988-12-16 1995-10-04 International Business Machines Corporation Verfahren und Struktur zur Herstellung einer Isolierung aus VLSI- und ULSI-Schaltungen
US5771902A (en) * 1995-09-25 1998-06-30 Regents Of The University Of California Micromachined actuators/sensors for intratubular positioning/steering
DE19732250A1 (de) * 1997-07-26 1999-01-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung metallischer Mikrostrukturen

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5548099A (en) * 1994-09-13 1996-08-20 Martin Marietta Corporation Method for making an electronics module having air bridge protection without large area ablation
JPH08162899A (ja) * 1994-12-09 1996-06-21 Kokusai Electric Co Ltd 弾性表面波装置及びその製造方法
JP3390554B2 (ja) * 1994-12-21 2003-03-24 株式会社日立国際電気 弾性表面波装置及びその製造方法
JPH09172339A (ja) * 1995-12-19 1997-06-30 Kokusai Electric Co Ltd 弾性表面波装置及びその製造方法
US6136212A (en) * 1996-08-12 2000-10-24 The Regents Of The University Of Michigan Polymer-based micromachining for microfluidic devices
JP4180663B2 (ja) * 1997-06-06 2008-11-12 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング マイクロメカニックデバイスの製造方法及びマイクロメカニックデバイス
DE69933380T2 (de) * 1999-12-15 2007-08-02 Asulab S.A. Verfahren zum hermetischen Einkapseln von Mikrosystemen vor Ort
US7008812B1 (en) * 2000-05-30 2006-03-07 Ic Mechanics, Inc. Manufacture of MEMS structures in sealed cavity using dry-release MEMS device encapsulation
DE10200869A1 (de) * 2002-01-11 2003-07-31 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement
DE10316776B4 (de) * 2003-04-11 2005-03-17 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0373360B1 (de) * 1988-12-16 1995-10-04 International Business Machines Corporation Verfahren und Struktur zur Herstellung einer Isolierung aus VLSI- und ULSI-Schaltungen
US5771902A (en) * 1995-09-25 1998-06-30 Regents Of The University Of California Micromachined actuators/sensors for intratubular positioning/steering
DE19732250A1 (de) * 1997-07-26 1999-01-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung metallischer Mikrostrukturen

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10316777B4 (de) * 2003-04-11 2005-11-24 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement
DE10316776A1 (de) * 2003-04-11 2004-11-11 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement
DE10316776B4 (de) * 2003-04-11 2005-03-17 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement
DE10316777A1 (de) * 2003-04-11 2004-11-04 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement
US6939734B2 (en) 2003-04-11 2005-09-06 Infineon Technologies Ag Method for producing a protective cover for a device
DE10353767A1 (de) * 2003-11-17 2005-06-30 Infineon Technologies Ag Vorrichtung zur Häusung einer mikromechanischen Struktur und Verfahren zur Herstellung derselben
DE10353767B4 (de) * 2003-11-17 2005-09-29 Infineon Technologies Ag Vorrichtung zur Häusung einer mikromechanischen Struktur und Verfahren zur Herstellung derselben
CN1305752C (zh) * 2003-11-17 2007-03-21 因芬尼昂技术股份公司 封装微机械结构的装置及其制造方法
US7300823B2 (en) 2003-11-17 2007-11-27 Infineon Technologies Ag Apparatus for housing a micromechanical structure and method for producing the same
US7692317B2 (en) 2003-11-17 2010-04-06 Infineon Technologies Ag Apparatus for housing a micromechanical structure
EP1640330A2 (de) * 2004-09-27 2006-03-29 Idc, Llc Methode und Vorrichtung zur Häusung eines Substrats
US8682130B2 (en) 2004-09-27 2014-03-25 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and device for packaging a substrate
US11145563B2 (en) 2018-06-29 2021-10-12 Infineon Technologies Ag Semiconductor devices having cutouts in an encapsulation material and associated production methods
DE102019112940B4 (de) 2018-06-29 2022-09-29 Infineon Technologies Ag Halbleitervorrichtungen mit Aussparungen in einem Verkapselungsmaterial und zugehörige Herstellungsverfahren

Also Published As

Publication number Publication date
US20050048757A1 (en) 2005-03-03
WO2003057618A3 (de) 2004-01-15
EP1463684A2 (de) 2004-10-06
US6955950B2 (en) 2005-10-18
WO2003057618A2 (de) 2003-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006058010B9 (de) Halbleiterbauelement mit Hohlraumstruktur und Herstellungsverfahren
DE10200869A1 (de) Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement
DE69635397T2 (de) Halbleitervorrichtung mit Chipabmessungen und Herstellungsverfahren
DE102008038815B4 (de) Integrierte Schaltung mit einer Parylen-Materialschicht und Verfahren zu deren Herstellung
DE2729030A1 (de) Verfahren zum erzeugen eines mehrschichtigen leiterzugsmusters bei der herstellung monolithisch integrierter schaltungen
WO2003015165A2 (de) Elektronisches bauteil mit einem kunststoffgehäuse und verfahren zu seiner herstellung
DE102006056066A1 (de) Halbleiterbauelement mit Justiermarkierungsschicht und Herstellungsverfahren
DE19638666C1 (de) Schmelzsicherung mit einer Schutzschicht in einer integrierten Halbleiterschaltung sowie zugehöriges Herstellungsverfahren
DE19735041A1 (de) Verfahren zum Trennen von Mikrobauelementen integrierter Schaltkreise
DE10006446A1 (de) Verkapselung für ein elektrisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung
DE10146353B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Lötperle und Lötperlenstruktur
DE10316777B4 (de) Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement
DE112017007356T5 (de) Hohle versiegelte Vorrichtung und Herstellungsverfahren dafür
DE19843624C1 (de) Integrierte Schaltungsanordnung und Verfahren zu deren Herstellung
DE60311923T2 (de) Oberflächenwellen-bauelement, oberflächenwellen-vorrichtung und deren herstellungsverfahren
DE60025214T2 (de) Mikrodeckelgehäuse auf Scheibenebene
DE10316776B4 (de) Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement
DE10237522A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung
EP1405822A2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Gehaeuses für einen Chip mit einer mikromechanischen Struktur
DE102005002550B4 (de) Lift-Off-Verfahren
DE10216267B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für einen Chip mit einer mikromechanischen Struktur
DE10156054A1 (de) Herstellungsverfahren für eine Leiterbahn auf einem Substrat
WO2002095817A2 (de) Halbleiterbauelement mit zumindest einem halbleiterchip auf einem als substrat dienenden basischip und verfahren zu dessen herstellung
EP0966045B1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Metallelektrode in einer Halbleiteranordnung mit einem MOS-Transistor
EP0968523B1 (de) Verfahren zum bilden einer strukturierten metallisierung auf einem halbleiterwafer

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal