DE102014112812A1 - Verfahren zur Herstellung einer Abdeckung für ein Bauelement und Bauelement mit mehreren Abdeckungen - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung wenigstens einer Abdeckung (11, 12) für ein Bauelement (16) angegeben, bei dem eine Schicht (1, 9) eines Materials auf ein Trägersubstrat (4) aufgebracht wird, wobei die Schicht (1, 9) wenigstens eine Ausnehmung (5) aufweist und wobei die Schicht (1, 9) erwärmt wird, so dass die Ausnehmung (5) zumindest teilweise vom Material der Schicht (1, 9) aufgefüllt wird. Weiterhin wird ein Bauelement (16) angegeben, auf dem mehrere in Dünnschicht-Technologie hergestellte Abdeckungen (14, 15) unterschiedlicher lateraler Ausdehnungen (l1, l2) nebeneinander angeordnet sind, wobei die Abdeckungen (14, 15) denselben Krümmungsradius (r14, r15) aufweisen.

Description

• Es wird ein Verfahren zur Herstellung eine Abdeckung für ein Bauelement angegeben. Beispielsweise weist das Bauelement eine Bauelementstruktur auf, die als MEMS-(mikroelektromechanisches System), BAW- oder SAW-Struktur ausgebildet ist. Insbesondere wird durch die mit der Abdeckung versehenen Struktur ein Bauelement in Package-Form bereitgestellt. Vorzugsweise ist die Abdeckung in Dünnschicht-Technologie hergestellt. Weiterhin wird ein Bauelement mit mehreren Abdeckungen angegeben. Es kann sich hierbei um ein Bauelement auf Wafer-Level handeln, das zur Separierung in mehrere Einzel-Bauelemente vorgesehen ist.
• Eine Abdeckung eines elektrischen Bauelements dient beispielsweise zum Schutz einer Bauelementstruktur vor mechanischen und/oder chemischen Einflüssen. Zudem wird durch die Abdeckung ein definierter Hohlraums für die Bauelementstruktur gebildet. Aus der Druckschrift DE 10 2011 103 516 A1 geht ein Verfahren zur Herstellung einer Abdeckung hervor.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Abdeckung und ein verbessertes Bauelement mit mehreren Abdeckungen anzugeben.
• Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung wenigstens einer Abdeckung für ein Bauelement angegeben. Die Abdeckung wird vorzugsweise in Dünnschicht-Technologie hergestellt. Beispielsweise weist das Bauelement eine abzudeckende Bauelementstruktur auf. Beispielsweise handelt es sich dabei um eine Filter- und/oder eine Duplexerstruktur. Insbesondere kann es sich um ein oder mehrere Resonatoren, beispielsweise kaskadierte Resonatoren handeln.
• Es wird ein Trägersubstrat bereitgestellt. Auf dem Trägersubstrat können ein oder mehrere Bauelementstrukturen angeordnet sein. Insbesondere kann es sich um einen Wafer handeln, der später in mehrere einzelne Bauelemente separiert wird.
• Es wird wenigstens eine Schicht eines Materials auf das Trägersubstrat aufgebracht. Beispielsweise wird eine Bauelementstruktur von der Schicht überdeckt. Bei dem Material handelt es sich beispielsweise um einen Lack. Insbesondere kann das Material auf Polymerbasis gebildet sein.
• Die Schicht weist wenigstens eine Ausnehmung auf. In einer Ausführungsform führt die Ausnehmung ganz durch die Schicht hindurch und bildet damit ein Loch in der Schicht. Insbesondere erstreckt sich die Ausnehmung von einer Oberseite der Schicht bis zum Trägersubstrat oder bis zur Bauelementstruktur. In einer alternativen Ausführungsform führt die Ausnehmung nur durch einen Teil der Schicht und erstreckt sich nicht bis zum Trägersubstrat. In der Ausnehmung ist die Schichtdicke der Schicht reduziert. Unabhängig davon, ob die Ausnehmung ganz oder nur teilweise durch die Schicht hindurchführt, wird durch die Ausnehmung vorzugsweise das Gesamtvolumen der Schicht reduziert.
• Die Schicht wird beispielsweise durch ein lithographisches Verfahren aufgebracht. Vorzugsweise werden auch die Ausnehmungen durch das lithographische Verfahren erzeugt. Zur Erzeugung von nicht vollständig durch die Schicht durchgehenden Ausnehmungen wird beispielsweise eine Graumaske verwendet.
• Anschließend wird die Schicht erwärmt. Beispielsweise wird die Schicht auf eine Temperatur im Bereich von 250°C erwärmt. Bei der Erwärmung verändert sich die Geometrie der Schicht. Insbesondere erhält die Schicht eine kuppelförmige Geometrie. Bei der Erwärmung wird die Ausnehmung zumindest teilweise vom Material der Schicht aufgefüllt. Die Ausnehmung kann beim Erwärmen auch vollständig vom Material der Schicht aufgefüllt werden. Die nach der Erwärmung vorhandene Schicht wird im Folgenden auch als „ausgeheizte“ Schicht bezeichnet.
• In einer Ausführungsform wird nach dem Erwärmungsschritt wenigstens eine weitere Schicht zur Ausbildung der Abdeckung auf die Schicht aufgebracht. Die weitere Schicht erhält eine Form komplementär zur zuerst aufgebrachten Schicht. Somit erhält auch die weitere Schicht und damit die Abdeckung eine kuppelförmige Geometrie. Die weitere Schicht weist beispielsweise Siliziumnitrid oder Siliziumoxid auf.
• Anschließend wird wenigstens ein Teil der ausgeheizten Schicht entfernt, so dass unter der weiteren Schicht ein Hohlraum entsteht. In diesem Fall handelt es sich bei der zuerst aufgebrachten Schicht um eine Opferschicht. Die Schicht kann auch vollständig entfernt werden.
• Die Kuppelform der zuerst aufgebrachten Schicht, der weiteren Schicht und damit auch der Abdeckung kann durch den Krümmungsradius charakterisiert werden, insbesondere durch den Krümmungsradius am höchsten Punkt der Kuppel. Es hat sich herausgestellt, dass eine Abdeckung mit einem kleinen Krümmungsradius stabiler ist als mit einem großen Krümmungsradius. Somit kann es wünschenswert sein, einen möglichst kleinen Krümmungsradius zu erzielen.
• Zur Ausbildung einer Abdeckung mit einem möglichst kleinen Krümmungsradius kann prinzipiell die Dicke der aufgetragenen Schicht groß gewählt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die laterale Ausdehnung der Schicht klein gewählt werden. Die laterale Ausdehnung ist jedoch meist an die Größe der Bauelementstruktur angepasst, beispielsweise an die Größe eines Resonators. Weiterhin wird aus prozesstechnischen Gründen bei einem Trägersubstrat, insbesondere einem Wafer, der mehrere mit verschiedenen Abdeckungen zu versehene Bauelementstrukturen trägt, die Dicke der Schichten zur Herstellung der Abdeckungen einheitlich gewählt.
• Es hat sich zudem herausgestellt, dass es einen minimalen Krümmungsradius gibt, bei dem das Material beginnt, auf dem Trägersubstrat beim Erwärmen zu verlaufen. Dies ist meist nicht erwünscht. Ein Verlaufen führt zudem auch wieder zu einer Vergrößerung des Krümmungsradius.
• Durch das Einbringen wenigstens einer Ausnehmung in die Schicht kann der Krümmungsradius der ausgeheizten Schicht und damit der Abdeckung optimiert werden. Beispielsweise kann der Krümmungsradius bei vorgegebener lateraler Ausdehnung der Schicht und/oder vorgegebener Dicke der Schicht optimiert werden, ohne dass ein Verlaufen des Materials auftritt. Insbesondere kann ein gewünschter Krümmungsradius und/oder eine gewünschte Dicke der ausgeheizten Schicht durch eine geeignete Wahl der Größe, Geometrie und Anzahl der Ausnehmungen erzielt werden.
• In einer Ausführungsform weist die Schicht wenigstens eine Ausnehmung mit einer in der Aufsicht kreisförmigen Umfangslinie auf. Dies ermöglicht ein besonders gleichmäßiges Auffüllen der Ausnehmung im Erwärmungsschritt.
• In einer Ausführungsform weist die Schicht wenigstens eine Ausnehmung mit einer in der Aufsicht polygonalen Umfangslinie auf. Beispielsweise ist die Umfangslinie rechteckig. Beispielsweise ist die Ausnehmung länglich, insbesondere schlitzförmig ausgebildet. Es können beispielsweise mehrere längliche Ausnehmungen entlang einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung angeordnet sein.
• In einer Ausführungsform weist die Schicht mehrere Ausnehmungen auf. Beispielsweise sind die Ausnehmungen in einem regelmäßigen Muster angeordnet. Insbesondere können die Ausnehmungen gleichmäßig über die gesamte Schicht verteilt sein. In einer Ausführungsform sind die Ausnehmungen in einer Richtung in regelmäßigen Abständen angeordnet. In einer Ausführungsform sind die Ausnehmungen an den Kreuzungspunkten eines Gitters angeordnet. In einer Ausführungsform sind die Ausnehmungen in einem unregelmäßigen Muster angeordnet. Die Schicht kann auch Ausnehmungen mit unterschiedlicher Größe und/oder Form aufweisen.
• In einer Ausführungsform weist die Schicht Bereiche auf, die sich in der Dichte der darin eingebrachten Ausnehmungen unterscheiden. Beispielsweise ist die Dichte an Ausnehmungen in Randbereichen der Schicht höher als in zentralen Bereichen der Schicht. Dadurch kann ein Verlaufen der Schicht in den Randbereichen besonders gut verhindert werden. Beispielsweise hat die Schicht eine längliche Form. Die Dichte an Ausnehmungen ist beispielsweise im Bereich der Längsenden höher als in einem mittleren Bereich der Schicht.
• Beispielsweise sind die Ausnehmungen über nahezu die gesamte Fläche der Schicht verteilt. Dies ermöglicht es, eine besonders gleichmäßige Geometrie der ausgeheizten Schicht zu erhalten.
• In einer Ausführungsform werden zur Herstellung von mehreren Abdeckungen für mehrere Bauelementstrukturen auf das Trägersubstrat mehrere Schichten aufgebracht. Beispielsweise handelt es sich um ein Bauelement auf Waferlevel, das später vereinzelt wird. Wenigstens eine der Schichten weist wenigstens eine wie oben beschriebene Aussparung auf.
• Beispielsweise unterscheiden sich die Schichten in ihrer lateralen Ausdehnungen. Die lateralen Ausdehnungen der Schichten sind beispielsweise auf die lateralen Ausdehnungen der abzudeckenden Bauelementstrukturen abgestimmt. Die Schichten werden beispielsweise in einem gemeinsamen Verfahrensschritt aufgebracht, insbesondere in einem lithographischen Verfahren. Vorzugsweise weisen die Schichten die gleichen Dicken auf. Das Ausbilden der wenigstens einen Ausnehmung ermöglicht es, den Krümmungsradius der ausgeheizten Schichten und damit der Abdeckungen zu optimieren, insbesondere bei vorgegebener lateraler Ausdehnung und Dicke der Schichten.
• In einer Ausführungsform unterscheiden sich die Schichten in ihrer Anzahl und/oder Größe und/oder Form der Ausnehmungen. Dies ermöglicht insbesondere eine Optimierung des Krümmungsradius jeder Abdeckung bei unterschiedlichen lateralen Ausdehnungen und gleicher Dicke der Schichten.
• In einer Ausführungsform weist wenigstens eine der Schichten keine Ausnehmung auf. Vorzugsweise handelt es sich dabei um die Schicht mit der größten lateralen Ausdehnung. Beispielsweise wird eine einheitliche Dicke der Schichten derart gewählt, dass für die Schicht mit der größten lateralen Ausdehnung ein möglichst kleiner Krümmungsradius resultiert. Dadurch ergibt sich beispielsweise eine möglichst große einheitliche Dicke der Schichten. Durch das Ausbilden von wenigstens einer Ausnehmung in einer anderen Schicht, insbesondere einer Schicht mit einer kleineren lateralen Ausdehnung, kann auch für diese Schicht ein optimaler Krümmungsradius erzielt werden.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bauelement aufweisend wenigstens eine Abdeckung angegeben, wobei das Bauelement durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt ist.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bauelement aufweisend ein Trägersubstrat angeben, auf dem mehrere in Dünnschicht-Technologie hergestellte Abdeckungen nebeneinander angeordnet sind.
• In einer Ausführungsform weisen die Abdeckungen unterschiedliche laterale Ausdehnungen auf. Die Abdeckungen weisen vorzugsweise den gleichen Krümmungsradius auf. Vorzugsweise sind die Abdeckungen kuppelförmig ausgebildet. Die Abdeckungen können insbesondere nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt sein.
• In der vorliegenden Offenbarung sind mehrere Aspekte einer Erfindung beschrieben. Alle Eigenschaften, die in Bezug auf das Verfahren und die Bauelemente offenbart sind, sind auch entsprechend in Bezug auf die jeweiligen anderen Aspekte offenbart und umgekehrt, auch wenn die jeweilige Eigenschaft nicht explizit im Kontext des jeweiligen Aspekts erwähnt wird.
• Im Folgenden werden die hier beschriebenen Gegenstände anhand von schematischen und nicht maßstabsgetreuen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Es zeigen:
• 1A in einer Aufsicht eine schematische Darstellung von Schichten zum Aufbringen einer Abdeckung,
• 1B im Querschnitt die Schichten aus 1A,
• 2A in einer Aufsicht eine Schicht zum Aufbringen einer Abdeckung gemäß einer ersten Ausführungsform,
• 2B im Querschnitt die Schicht aus 2A,
• 3A in einer Aufsicht eine Schicht zum Aufbringen einer Abdeckung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
• 3B im Querschnitt die Schicht aus 3A,
• 4A in einer Aufsicht mehrere Schichten zum Aufbringen mehrerer Abdeckungen,
• 4B im Querschnitt die Schichten aus 4A.
• Vorzugsweise verweisen in den folgenden Figuren gleiche Bezugszeichen auf funktionell oder strukturell entsprechende Teile der verschiedenen Ausführungsformen.
• 1A zeigt in einer Aufsicht eine Schicht 1, 2 zum Aufbringen einer Abdeckung vor und nach einem Erwärmungsschritt. 1B zeigt die Schicht 1, 2 in einem Querschnitt.
• Es befinden sich auf einem Trägersubstrat 4 (siehe 1B) beispielsweise ein oder mehrere Bauelementstrukturen, die mit einer Abdeckung versehen werden sollen. Insbesondere soll eine Abdeckung in Dünnschichttechnologie aufgebracht werden, so dass ein Bauelement 16 in Form eines Dünnschicht-Packages bereitgestellt wird.
• Beispielsweise handelt es sich um ein MEMS-, SAW- oder BAW-Bauelement. Durch die Abdeckung 3 werden beispielsweise Bauelementstrukturen für einen Filter und/oder Duplexer abgedeckt. Insbesondere können die Bauelementstrukturen ein oder mehrere Resonatoren umfassen. Die Bauelementstrukturen können jedoch auch von anderer Art sein.
• Zur Herstellung der Abdeckung wird eine Schicht 1 eines Materials auf das Trägersubstrat 4 aufgebracht. Beispielsweise wird zum gezielten Auftragen der Schicht 1 ein lithographisches Verfahren verwendet. Beispielsweise handelt es sich bei der Schicht 1 um einen Lack. Das Material kann auf Polymerbasis beruhen. Beispielsweise handelt es sich um eine sogenannte Opferschicht, die in einem späteren Verfahrensschritt ganz oder teilweise entfernt wird.
• Die Schicht 1 weist in Aufsicht auf das Trägersubstrat 4 eine laterale Ausdehnung l₁ auf. Die laterale Ausdehnung l₁ ist bei einer rechteckigen Schicht 1 beispielsweise die größte Seitenlänge. Alternativ kann die laterale Ausdehnung l₁ als Mittelwert der lateralen Ausdehnungen in alle Richtungen definiert werden. Die laterale Ausdehnung l₁ wird beispielsweise von der lateralen Ausdehnung der Bauelementstruktur bestimmt. Weiterhin weist die Schicht 1 eine Dicke d₁ auf, die im Querschnitt in 1B zu sehen ist.
• Nach dem Auftragen der Schicht 1 wird ein Erwärmungsschritt zur Ausheilung der Schicht 1 durchgeführt. Beispielsweise findet eine Erwärmung auf eine Temperatur im Bereich von 200°C–300°C, beispielsweise bei 250 °C, statt.
• Beispielsweise wird auf die ausgeheizte Schicht 2 eine weitere Schicht 12 zur Ausbildung der Abdeckung 13 aufgebracht. Die weitere Schicht 12 erhält ihre Formgebung durch die ausgeheizte Schicht 2 und ist insbesondere komplementär zur ausgeheizten Schicht 2 geformt. Nach dem Auftragen der weiteren Schicht 12 wird die ausgeheizte Schicht 2 beispielsweise entfernt, so dass ein Hohlraum verbleibt, in dem die Bauelementstruktur angeordnet ist. Die weitere Schicht 12 bildet dann die Abdeckung 13 oder einen Teil der Abdeckung 13. Beispielsweise können auf die weitere Schicht 12 noch ein oder mehrere zusätzliche Schichten für die Abdeckung aufgetragen werden.
• Durch das Erwärmen verändert sich die Geometrie der Schicht 1. Insbesondere weist die ausgeheizte Schicht 2 nun eine Kuppelform auf, so dass auch die später darauf aufgebrachte Abdeckung kuppelförmig ausgebildet ist. Die Geometrie der kuppelförmigen, ausgeheizten Schicht 2 kann durch ihren Krümmungsradius charakterisiert werden, insbesondere durch ihren Krümmungsradius r₂ an ihrem höchsten Punkt. Die Stabilität einer Abdeckung ist umso größer, umso geringer der Krümmungsradius ist.
• Bei Unterschreitung eines minimalen Krümmungsradius beginnt das Material, auf dem Trägersubstrat beim Erwärmen zu verlaufen. Bei der abgebildeten ausgeheizten Schicht 2 ist dies der Fall. Wie in den 1A und 1B zu sehen ist, ist die laterale Ausdehnung l₂ der ausgeheizten Schicht 2 größer als die laterale Ausdehnung l₁ der ursprünglich aufgetragenen Schicht 1. Dieses Verlaufen führt dazu, dass sich der Krümmungsradius wieder vergrößert. Würde kein Verlaufen stattfinden, ergäbe sich eine ausgeheizten Schicht 3 mit einem deutlich kleineren Krümmungsradius r₃ und somit eine stabilere Abdeckung. Diese hypothetische Schicht 3 weist die gleiche laterale Ausdehnung auf wie die ursprünglich aufgetragene Schicht 1. Der Krümmungsradius r₃ dieser Schicht 3 ist allerdings kleiner als ein minimaler Krümmungsradius, bei dem gerade noch kein Verlaufen stattfindet.
• Üblicherweise wird bei einer vorgegebenen lateralen Ausdehnung der Schicht die Dicke der Schicht möglichst groß gewählt, so dass der Krümmungsradius möglichst klein wird, aber gerade noch kein Verlaufen der Schicht stattfindet. Bei einem Trägersubstrat auf dem mehrere Bauelementstrukturen angeordnet sind, die mit mehreren Abdeckungen versehen werden, wird üblicherweise die Dicke der Schichten einheitlich gewählt. Beispielsweise wird die einheitliche Dicke im Hinblick auf die Schicht mit der geringsten lateralen Ausdehnung möglichst groß gewählt, so dass bei dieser Schicht gerade kein Verlaufen stattfindet. Für die Schichten mit einer größeren lateralen Ausdehnung ergeben sich in diesem Fall keine optimalen Dicken und damit keine optimalen Krümmungsradien. Somit wird nicht für alle Abdeckungen eine optimale Stabilität erreicht.
• Nachfolgend werden Ausführungsformen für ein Verfahren zur Herstellung einer Abdeckung und für Schichten zur Aufbringung einer Abdeckung erläutert, mit denen der Krümmungsradius der Abdeckung bei vorgegebener Dicke und lateraler Ausdehnung einer Schicht optimiert werden kann.
• Die 2A und 2B zeigen in einer Aufsicht und im Querschnitt eine erste Ausführungsform einer Schicht 1 zum Aufbringen einer Abdeckung und eines Verfahrens zur Herstellung einer Abdeckung.
• Die Schicht 1 und das Verfahren zur Herstellung einer Abdeckung sind ähnlich wie in den 1A und 1B. Im Unterschied zu der Schicht 1 aus den 1A und 1B weist die hier gezeigte Schicht 1 Ausnehmungen 5 auf. Beispielsweise werden die Ausnehmungen 5 in einem lithographischen Verfahren erzeugt.
• Die Ausnehmungen 5 sind in der gezeigten Ausführungsform als durchgehende Löcher ausgebildet. Insbesondere führen die Ausnehmungen 5 von einer Oberseite der Schicht 1 bis zum Trägersubstrat 4 hindurch. In einer anderen Ausführungsform können die Ausnehmungen nur teilweise durch die Schicht 1 hindurchführen, so dass sie nicht bis zum Trägersubstrat 4 reichen. Dies hat den Vorteil, dass die Ausnehmungen schneller durch das Material der Schicht 1 aufgefüllt werden. Insbesondere kann dabei leichter eine glatte Oberfläche der ausgeheizten Schicht 2 erzielt werden. Derartige Ausnehmungen können durch ein lithographisches Verfahren ausgebildet werden, beispielsweise mit Hilfe einer Graumaske. Die Graumaske kann dabei sehr feine Löcher aufweisen, die nicht aufgelöst werden.
• Die Ausnehmungen 5 weisen in der Aufsicht eine kreisförmige Umfangslinie auf. Die Ausnehmungen 5 sind regelmäßig, insbesondere an den Kreuzungspunkten eines regelmäßigen Gitters, angeordnet.
• Beim Erwärmen der Schicht 1 fließt ein Teil des Materials der Schicht 1 in die Ausnehmungen 5 hinein. Vorzugsweise werden die Ausnehmungen 5 komplett ausgefüllt, so dass die Schicht nach dem Erwärmen eine glatte Oberfläche aufweist. Aufgrund des Hineinfließens des Materials in die Ausnehmungen verringert sich die mittlere und auch die maximale Schichtdicke d₂.
• Im gewählten Beispiel ist die Schichtdicke d₂ der ausgeheizten Schicht 2 geringer als die Schichtdicke d₁ der ursprünglich aufgebrachten Schicht 1. Die laterale Ausdehnung l₂ der ausgeheizten Schicht 2 ist ungefähr gleich der lateralen Ausdehnung l₁ der ursprünglich aufgebrachten Schicht 1. Insbesondere sind die Ausnehmungen 5 derart gewählt, dass kein oder nur in geringem Maße ein Verlaufen des Materials auftritt.
• Durch eine Variation der Anzahl, Größe und Form der Ausnehmungen 5 kann der Krümmungsradius der ausgeheizten Schicht 2 bei einer vorgegebenen lateralen Ausdehnung l₁ und bei einer vorgegebenen Dicke d₁ der ursprünglich aufgebrachten Schicht 1 variiert werden. Insbesondere ist eine derartige Variation möglich, ohne dass ein Verlaufen der Schicht 1 auftritt, so dass die laterale Ausdehnung l₂ der ausgeheizten Schicht 2 der lateralen Ausdehnung l₁ der ursprünglich aufgebrachten Schicht 1 entspricht. In diesem Fall entspricht die Variation des Krümmungsradius einer Variation der Dicke d₂.
• Nach dem Erwärmungsschritt wird eine Abdeckung 13 auf die Schicht 2 aufgebracht. Die Abdeckung 13 weist wenigstens eine weitere Schicht 12 auf, kann aber auch mehrere Schichten aufweisen. Die Abdeckung 13 erhält eine Geometrie komplementär zur Geometrie der ausgeheizten Schicht 2. Die Schicht 2 wird beispielsweise nach dem Aufbringen der weiteren Schicht 12 der Abdeckung 13 entfernt, so dass unter der Abdeckung 13 ein Hohlraum verbleibt.
• Die 3A und 3B zeigen in einer Aufsicht und im Querschnitt eine zweite Ausführungsform einer Schicht 1 zum Aufbringen einer Abdeckung und eines Verfahrens zur Herstellung einer Abdeckung.
• Im Unterschied zu der Ausführungsform der 2A und 2B sind die Ausnehmungen 5 in der Schicht 1 länglich ausgebildet. Die Ausnehmungen 5 verlaufen in eine gemeinsame Richtung und sind in regelmäßigen Abständen voneinander angeordnet. Insbesondere sind die Ausnehmungen 5 in einer Richtung senkrecht zur gemeinsamen Verlaufsrichtung in nebeneinander angeordnet.
• Die ausgeheizte Schicht 2 weist eine geringere Dicke d₂ auf als die ursprünglich aufgebrachte Schicht 1. Die lateralen Ausdehnungen l₁, l₂ der Schichten 1, 2 vor und nach dem Erwärmen sind identisch.
• Die 4A und 4B zeigen in einer Aufsicht und im Querschnitt eine Ausführungsform von Schichten 7, 9 zum Aufbringen mehrerer Abdeckungen 14, 15 und eines Verfahrens zur Herstellung mehrerer Abdeckungen 14, 15 auf einem Trägersubstrat 4.
• Auf dem Trägersubstrat 4 (siehe 4B) sind beispielsweise mehrere Bauelementstrukturen (nicht abgebildet) nebeneinander angeordnet, die durch mehrere Abdeckungen 14, 15 abgedeckt werden sollen. Beispielsweise handelt es sich um ein Bauelement 16 auf Waferlevel, das in einem späteren Verfahrensschritt in einzelne Bauelemente separiert wird.
• Es werden nebeneinander mehrere Schichten 6, 9 auf das Trägersubstrat 4 aufgebracht, die mehrere Bauelementstrukturen abdecken. Die lateralen Ausdehnungen l₆, l₉ der Schichten 6, 9 sind beispielsweise durch die lateralen Ausdehnungen der jeweiligen Bauelementstrukturen vorgegeben. Die Dicken der Schichten d₆, d₉ sind identisch gewählt, so dass die Schichten 6, 9 auf einfache und kostengünstige Weise in einem gemeinsamen Verfahrensschritt aufgebracht werden können. Insbesondere kann dies in einem lithographischen Verfahren erfolgen.
• Anschließend werden die Schichten 6, 9 erwärmt. Die Dicken d₆, d₉ der ursprünglich aufgebrachten Schichten 6, 9 sind beispielsweise so gewählt, dass die ausgeheizte Schicht 7, die aus der Schicht 6 mit der größten lateralen Ausdehnung l₆ gebildet wird, einen optimalen Krümmungsradius und damit eine optimale mechanische Stabilität erhält. Die Schicht 6 wird beispielsweise ohne Ausnehmungen ausgebildet.
• Um auch für die Schicht 9 mit der kleineren lateralen Ausdehnung d₉ einen optimalen Krümmungsradius zu erzielen, wird diese Schicht 9 mit Ausnehmungen 5 ausgebildet. Insbesondere bewirken die Ausnehmungen 5, dass kein Verlaufen des Materials der Schicht 9 auftritt. Beispielsweise sind die Krümmungsradien r₁₄, r₁₅ der ausgeheizten Schichten 7, 10 und entsprechend der anschließend darauf aufgebrachten weiteren Schichten 8, 11 zur Ausbildung der Abdeckungen 14, 15 identisch oder zumindest ähnlich.
• Das beschriebene Verfahren erlaubt es, optimale Krümmungsradien für mehrere Abdeckungen 14, 15 unterschiedlicher lateraler Ausdehnungen bei einem Dünnschicht-Package zu erzielen. Somit erhält jede der Abdeckungen 14, 15 eine möglichst gute Stabilität. Insbesondere richtet sich die Dicke der aufgetragenen Schichten nach der Bauelementstruktur mit der größten lateralen Ausdehnung und nicht mehr nach der Bauelementstruktur mit der kleinsten lateralen Ausdehnung. Auf diese Weise erhalten auch große Bauelementstrukturen eine Abdeckung mit guter mechanischer Stabilität.
• Bezugszeichenliste

1

Schicht

2

ausgeheizte Schicht

3

hypothetische, ausgeheizte Schicht

4

Trägersubstrat

5

Ausnehmung

6

erste Schicht

7

erste ausgeheizte Schicht

8

erste weitere Schicht

9

zweite Schicht

10

zweite ausgeheizte Schicht

11

zweite weitere Schicht

12

weitere Schicht

13

Abdeckung

14

erste Abdeckung

15

zweite Abdeckung

16

Bauelement

r₂

Krümmungsradius der ausgeheizten Schicht

r₃

Krümmungsradius der hypothetischen, ausgeheizten Schicht

l₁

laterale Ausdehnung der Schicht

l₂

laterale Ausdehnung der ausgeheizten Schicht

d₁

Dicke der Schicht

d₂

Dicke der ausgeheizten Schicht

l₆

laterale Ausdehnung der ersten Schicht

l₇

laterale Ausdehnung der ersten ausgeheizten Schicht

d₆

Dicke der ersten Schicht

d₇

Dicke der ersten ausgeheizten Schicht

l₉

laterale Ausdehnung der zweiten Schicht

l₁₀

laterale Ausdehnung der zweiten ausgeheizten Schicht

d₉

Dicke der zweiten Schicht

d₁₀

Dicke der zweiten ausgeheizten Schicht

r₁₄

Krümmungsradius der ersten Abdeckung

r₁₅

Krümmungsradius der zweiten Abdeckung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 102011103516 A1 [0002]

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung wenigstens einer Abdeckung für ein Bauelement, umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen eines Trägersubstrats (4), – Aufbringen wenigstens einer Schicht (1, 9) eines Materials auf das Trägersubstrat (4), wobei die Schicht (1, 9) wenigstens eine Ausnehmung (5) aufweist, – Erwärmen der Schicht (1, 9), so dass die Ausnehmung (5) zumindest teilweise vom Material der Schicht (1, 9) aufgefüllt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Ausnehmung (5) ganz durch die Schicht (1, 9) hindurchführt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem mehrere Ausnehmungen (5) ausgebildet sind, wobei die Ausnehmungen (5) in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Geometrie und/oder Größe und/oder Anzahl der Ausnehmungen (5) derart gewählt sind, dass nach dem Erwärmen der Schicht (1, 9) eine gewünschte Dicke und/oder ein gewünschter Krümmungsradius erzielt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Ausnehmung (5) derart ausgebildet ist, dass sie beim Erwärmen vollständig durch das Material der Schicht (1, 9) aufgefüllt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei nach dem Erwärmen wenigstens eine weitere Schicht (11, 12) zur Ausbildung einer Abdeckung (13, 15) auf die Schicht (2, 10) aufgebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei nach dem Aufbringen der weiteren Schicht (11, 12) wenigstens ein Teil der Schicht (2, 10) entfernt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zur Herstellung von mehreren Abdeckungen (14, 15) für mehrere Bauelementstrukturen auf das Trägersubstrat (4) mehrere Schichten (6, 9) nebeneinander aufgebracht werden und wobei wenigstens eine der Schichten (6, 9) eine Ausnehmung (5) aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei sich die Schichten (6, 9) in ihren lateralen Ausdehnungen (l₆, l₉) unterscheiden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Schichten (6, 9) gleiche Dicken (d₆, d₉) aufweisen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei sich die Schichten (6, 9) in ihrer Anzahl und/oder Größe und/oder Form der Ausnehmungen (5) unterscheiden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei wenigstens eine der Schichten (6, 9) keine Ausnehmungen aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Schicht (6), die keine Ausnehmung aufweist, die größte laterale Ausdehnung (l₆) aufweist.
14. Bauelement aufweisend wenigstens eine Abdeckung, wobei die Abdeckung (11, 12) durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 hergestellt ist.
15. Bauelement, aufweisend ein Trägersubstrat (4), auf dem mehrere in Dünnschicht-Technologie hergestellte Abdeckungen (14, 15) unterschiedlicher lateraler Ausdehnungen (l₁, l₂) nebeneinander angeordnet sind, wobei die Abdeckungen (14, 15) denselben Krümmungsradius (r₁₄, r₁₅) aufweisen.

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