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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Ein derartiges Verfahren ist aus der
WO 2015/120939 A1 bekannt. Ist ein bestimmter Innendruck in einer Kaverne eines mikromechanischen Bauelements gewünscht oder soll ein Gasgemisch mit einer bestimmten chemischen Zusammensetzung in der Kaverne eingeschlossen sein, so wird der Innendruck oder die chemische Zusammensetzung häufig beim Verkappen des mikromechanischen Bauelements bzw. beim Bondvorgang zwischen einem Substratwafer und einem Kappenwafer eingestellt. Beim Verkappen wird beispielsweise eine Kappe mit einem Substrat verbunden wodurch die Kappe und das Substrat gemeinsam die Kaverne umschließen. Durch Einstellen der Atmosphäre bzw. des Drucks und/oder der chemischen Zusammensetzung des beim Verkappen in der Umgebung vorliegenden Gasgemischs, kann somit der bestimmte Innendruck und/oder die bestimmte chemische Zusammensetzung in der Kaverne eingestellt werden.
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Mit dem aus der
WO 2015/120939 A1 bekannten Verfahren kann gezielt ein Innendruck in einer Kaverne eines mikromechanischen Bauelements eingestellt werden. Mit diesem Verfahren ist es insbesondere möglich ein mikromechanisches Bauelement mit einer ersten Kaverne herzustellen, wobei in der ersten Kaverne ein erster Druck und eine erste chemische Zusammensetzung eingestellt werden kann, der bzw. die sich von einem zweiten Druck und einer zweiten chemischen Zusammensetzung zum Zeitpunkt des Verkappens unterscheiden.
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Bei dem Verfahren zum gezielten Einstellen eines Innendrucks in einer Kaverne eines mikromechanischen Bauelements gemäß der
WO 2015/120939 A1 wird in der Kappe bzw. in dem Kappenwafer oder in dem Substrat bzw. in dem Sensorwafer ein schmaler Zugangskanal zu der Kaverne erzeugt. Anschließend wird die Kaverne mit dem gewünschten Gas und dem gewünschten Innendruck über den Zugangskanal geflutet. Schließlich wird der Bereich um den Zugangskanal lokal mithilfe eines Lasers erhitzt, das Substratmaterial verflüssigt sich lokal und verschließt beim Erstarren den Zugangskanal hermetisch.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines gegenüber dem Stand der Technik mechanisch robusten sowie eine lange Lebensdauer aufweisenden mikromechanischen Bauelements auf gegenüber dem Stand der Technik einfache und kostengünstige Weise bereitzustellen. Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein gegenüber dem Stand der Technik kompaktes, mechanisch robustes und eine lange Lebensdauer aufweisendes mikromechanisches Bauelement bereitzustellen. Erfindungsgemäß gilt dies insbesondere für ein mikromechanisches Bauelement mit einer (ersten) Kaverne. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen mikromechanischen Bauelement ist es ferner auch möglich ein mikromechanisches Bauelement zu realisieren bei dem in der ersten Kaverne ein erster Druck und eine erste chemische Zusammensetzung eingestellt werden kann und in einer zweiten Kaverne ein zweiter Druck und eine zweite chemische Zusammensetzung eingestellt werden kann. Beispielsweise ist ein derartiges Verfahren zur Herstellung von mikromechanischen Bauelementen vorgesehen, für die es vorteilhaft ist, wenn in einer ersten Kaverne ein erster Druck und in einer zweiten Kaverne ein zweiter Druck eingeschlossen ist, wobei sich der erste Druck von dem zweiten Druck unterscheiden soll. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine erste Sensoreinheit zur Drehratenmessung und eine zweite Sensoreinheit zur Beschleunigungsmessung in einem mikromechanischen Bauelement integriert werden sollen.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass
- – in einem vierten Verfahrensschritt eine Wärmebehandlung des Substrats oder der Kappe zum Abbau mechanischer Spannungen in dem Substrat oder in der Kappe im Bereich der verschlossenen Zugangsöffnung durchgeführt wird.
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Hierdurch wird auf einfache und kostengünstige Weise ein Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Bauelements bereitgestellt, mit dem mithilfe einer Wärmebehandlung des Substrats oder der Kappe mechanischer Spannungen in dem Substrat oder in der Kappe im Bereich der verschlossenen Zugangsöffnung abgebaut werden können.
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Durch das Durchführen der Wärmebehandlung ist es vorteilhaft möglich, dass in dem Substrat oder in der Kappe die Bewegung von Versetzungen thermisch aktivierbar ist. Somit ist es vorteilhaft möglich, dass durch thermisch aktivierte Versetzungsbewegungen bzw. durch erleichterte Versetzungsbewegungen das Substrat oder die Kappe zumindest teilweise bzw. zumindest teilweise lokal im Bereich der Zugangsöffnung plastisch verformbar ist. Somit können durch plastische Verformung lokal auftretende Spannungen bzw. Spannungsspitzen mithilfe des gezielten Einbringens der Energie oder Wärme im Vergleich zum Stand der Technik reduziert bzw. abgebaut werden.
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Beispielsweise ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft möglich, dass das Substrat oder die Kappe zeitlich vor einem ersten Übergang des Materialbereichs von dem festen in den flüssigen Aggregatzustand und/oder zeitlich nach einem zweiten Übergang des Materialbereichs von dem flüssigen in den festen Aggregatzustand plastisch verformbar ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere vorteilhaft für ein Verfahren bei dem im dritten Verfahrensschritt ein Laserpunktschweißverfahren angewandt wird, da mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgrund von Punktschweißungen lokal im Bereich der Zugangsöffnung bzw. im Bereich der verschlossenen Zugangsöffnung in das Material eingebrachte Spannungen effektiv reduziert bzw. in weiter von der Zugangsöffnung entfernte Bereiche umverteilt werden können. Das Abbauen bzw. Reduzieren lokal auftretender Spannungen ist insbesondere vorteilhaft, da somit im Vergleich zum Stand der Technik der Widerstand gegenüber Rissbildung erhöht und somit die Wahrscheinlichkeit eines Bauteilversagens unmittelbar nach dem Verschließen der Zugangsöffnung, während der Weiterverarbeitung des mikromechanischen Bauelements oder während der Produktlebensdauer im Vergleich zum Stand verringert werden kann.
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Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist der Begriff „mikromechanisches Bauelement“ so zu verstehen, dass der Begriff sowohl mikromechanische Bauelemente als auch mikroelektromechanische Bauelemente umfasst.
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Die vorliegende Erfindung ist bevorzugt für die Herstellung eines bzw. für ein mikromechanisches Bauelement mit einer Kaverne vorgesehen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung beispielsweise auch für ein mikromechanisches Bauelement mit zwei Kavernen oder mit mehr als zwei, d.h. drei, vier, fünf, sechs oder mehr als sechs, Kavernen vorgesehen.
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Bevorzugt wird die Zugangsöffnung durch Einbringen von Energie oder Wärme in einen diese Energie oder diese Wärme absorbierenden Teil des Substrats oder der Kappe mithilfe eines Lasers verschlossen. Hierbei wird bevorzugt Energie bzw. Wärme in jeweils den absorbierenden Teil des Substrats oder der Kappe von mehreren mikromechanischen Bauelementen, welche beispielsweise auf einem Wafer gemeinsam hergestellt werden, zeitlich nacheinander eingebracht. Es ist jedoch alternativ auch ein zeitlich paralleles Einbringen der Energie bzw. Wärme in den jeweiligen absorbierenden Teil des Substrats oder der Kappe von mehreren mikromechanischen Bauelementen vorgesehen, beispielsweise unter Verwendung von mehreren Laserstrahlen bzw. Laservorrichtungen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Kappe mit dem Substrat eine zweite Kaverne umschließt, wobei in der zweiten Kaverne ein zweiter Druck herrscht und ein zweites Gasgemisch mit einer zweiten chemischen Zusammensetzung eingeschlossen ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der vierte Verfahrensschritt zeitlich nach dem dritten Verfahrensschritt durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass das Substrat oder die Kappe zeitlich nach dem zweiten Übergang des Materialbereichs von dem flüssigen in den festen Aggregatzustand plastisch verformbar ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der vierte Verfahrensschritt bei einer erhöhten Temperatur zwischen 300 °C und 1410 °C, vorzugsweise bei einer erhöhten Temperatur zwischen 400 °C und 1300 °C, insbesondere vorzugsweise bei einer erhöhten Temperatur zwischen 500 °C und 1100 °C durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass die Bewegung von Versetzungen in dem Substrat oder in der Kappe besonders gezielt aktivierbar ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in dem vierten Verfahrensschritt
- – das Substrat und die Kappe auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden oder
- – ein lateraler Bereich an einer der ersten Kaverne abgewandten Oberfläche des Substrats oder der Kappe auf eine erhöhte Temperatur gebracht wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowohl globale Wärmebehandlungen im Sinne von Wärmebehandlungen des gesamten Substrats bzw. der gesamten Kappe als auch lokale Wärmebehandlungen im Sinne von Wärmebehandlungen von Teilbereichen des Substrats bzw. der Kappe durchführbar sind. Hierbei ist es insbesondere bei einer globalen Wärmebehandlung vorteilhaft, dass Versetzungsbewegungen im Wesentlichen in dem gesamten Substrat bzw. in der gesamten Kappe erleichtert werden und somit Spannungen im Bereich der Zugangsöffnung besonders vorteilhaft abgebaut bzw. auf die gesamte Kappe bzw. auf das gesamte Substrat umverteilt werden können. Bei einer lokalen Wärmebehandlung ist es insbesondere vorteilhaft, dass lediglich eine geringe Energiemenge bzw. Wärmemenge benötigt wird um die Versetzungsbewegungen zu aktivieren.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Wärmebehandlung in einem Ofen und/oder auf einer Heizplatte und/oder mithilfe einer Strahlungsheizung durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass eine globale Wärmebehandlung besonders einfach und kostengünstig durchführbar ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Wärmebehandlung mithilfe einer räumlich begrenzten Wärmequelle durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass gezielt eine geringe Energiemenge bzw. Wärmemenge zur Aktivierung von Versetzungsbewegungen lokal in der Nähe der Laserpunktschweißung in das Substrat oder in die Kappe eingebracht werden kann und dass ggf. temperaturempfindliche Komponenten des Bauteils nicht zu Schaden kommen bzw. dass trotz des Vorhandenseins temperaturempfindlicher Komponenten lokal deutlich höhere Temperaturen erzeugt werden können als diese Komponenten es global ohne Beschädigung erlauben würden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Wärmebehandlung mithilfe eines weiteren Lasers und/oder mithilfe einer Leuchtdiode (LED) und/oder mithilfe einer Laserdiode durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass eine lokale Wärmebehandlung besonders einfach und kostengünstig durchführbar ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Verfahrensschritt zeitlich vor dem Bondvorgang durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass der Bondvorgang bei geöffneter Zugangsöffnung durchgeführt werden kann. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Verfahrensschritt zeitlich nach dem Bondvorgang durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass beim Öffnen der Zugangsöffnung das Substrat und die Kappe bereits miteinander verbunden sind.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein mikromechanisches Bauelement mit einem Substrat und mit einer mit dem Substrat verbundenen und mit dem Substrat eine erste Kaverne umschließenden Kappe, wobei in der ersten Kaverne ein erster Druck herrscht und ein erstes Gasgemisch mit einer ersten chemischen Zusammensetzung eingeschlossen ist, wobei das Substrat oder die Kappe eine verschlossene Zugangsöffnung umfasst, wobei das Substrat oder die Kappe einen aufgrund einer durchgeführten Wärmebehandlung des Substrats oder der Kappe spannungsarmen Bereich um die verschlossene Zugangsöffnung umfasst. Hierdurch wird auf vorteilhafte Weise ein kompaktes, mechanisch robustes und kostengünstiges mikromechanisches Bauelement mit eingestelltem ersten Druck bereitgestellt. Die genannten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße mikromechanische Bauelement.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Substrat und/oder die Kappe Silizium umfasst. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass das mikromechanische Bauelement mit aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren der Schichttechnologie hergestellt werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Kappe mit dem Substrat eine zweite Kaverne umschließt, wobei in der zweiten Kaverne ein zweiter Druck herrscht und ein zweites Gasgemisch mit einer zweiten chemischen Zusammensetzung eingeschlossen ist. Hierdurch wird auf vorteilhafte Weise ein kompaktes, mechanisch robustes und kostengünstiges mikromechanisches Bauelement mit eingestelltem ersten Druck und zweiten Druck bereitgestellt.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Druck geringer als der zweite Druck ist, wobei in der ersten Kaverne eine erste Sensoreinheit zur Drehratenmessung und in der zweiten Kaverne eine zweite Sensoreinheit zur Beschleunigungsmessung angeordnet ist. Hierdurch wird auf vorteilhafte Weise ein mechanisch robustes mikromechanisches Bauelement für Drehratenmessung und Beschleunigungsmessung mit sowohl für die erste Sensoreinheit und für die zweite Sensoreinheit optimalen Betriebsbedingungen bereitgestellt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein mikromechanisches Bauelement mit geöffneter Zugangsöffnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt in einer schematischen Darstellung das mikromechanische Bauelement gemäß 1 mit verschlossener Zugangsöffnung.
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3 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Bauelements gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
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In 1 und 2 ist eine schematische Darstellung eines mikromechanischen Bauelements 1 mit geöffneter Zugangsöffnung 11 in 1 und mit verschlossener Zugangsöffnung 11 in 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hierbei umfasst das mikromechanische Bauelement 1 ein Substrat 3 und eine Kappe 7. Das Substrat 3 und die Kappe 7 sind miteinander, bevorzugt hermetisch, verbunden und umschließen gemeinsam eine erste Kaverne 5. Beispielsweise ist das mikromechanische Bauelement 1 derart ausgebildet, dass das Substrat 3 und die Kappe 7 zusätzlich gemeinsam eine zweite Kaverne umschließen. Die zweite Kaverne ist in 1 und in 2 jedoch nicht dargestellt.
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Beispielsweise herrscht in der ersten Kaverne 5, insbesondere bei wie in 2 dargestellter verschlossener Zugangsöffnung 11, ein erster Druck. Außerdem ist ein erstes Gasgemisch mit einer ersten chemischen Zusammensetzung in der ersten Kaverne 5 eingeschlossen. Des Weiteren herrscht beispielsweise in der zweiten Kaverne ein zweiter Druck und es ist ein zweites Gasgemisch mit einer zweiten chemischen Zusammensetzung in der zweiten Kaverne eingeschlossen. Bevorzugt ist die Zugangsöffnung 11 in dem Substrat 3 oder in der Kappe 7 angeordnet. Bei dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Zugangsöffnung 11 beispielhaft in der Kappe 7 angeordnet. Erfindungsgemäß kann es jedoch alternativ hierzu auch vorgesehen sein, dass die Zugangsöffnung 11 in dem Substrat 3 angeordnet ist.
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Beispielsweise ist vorgesehen, dass der erste Druck in der ersten Kaverne 5 geringer ist als der zweite Druck in der zweiten Kaverne. Beispielsweise ist auch vorgesehen, dass in der ersten Kaverne 5 eine in 1 und 2 nicht dargestellte erste mikromechanische Sensoreinheit zur Drehratenmessung und in der zweiten Kaverne eine in 1 und 2 nicht dargestellte zweite mikromechanische Sensoreinheit zur Beschleunigungsmessung angeordnet sind.
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In 3 ist in einer schematischen Darstellung ein Verfahren zum Herstellen des mikromechanischen Bauelements 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hierbei wird
- – in einem ersten Verfahrensschritt 101 die die erste Kaverne 5 mit einer Umgebung 9 des mikromechanischen Bauelements 1 verbindende, insbesondere schmale, Zugangsöffnung 11 in dem Substrat 3 oder in der Kappe 7 ausgebildet. 1 zeigt beispielhaft das mikromechanische Bauelement 1 nach dem ersten Verfahrensschritt 101. Außerdem wird
- – in einem zweiten Verfahrensschritt 102 der erste Druck und/oder die erste chemische Zusammensetzung in der ersten Kaverne 5 eingestellt bzw. die erste Kaverne 5 mit dem gewünschten Gas und dem gewünschten Innendruck über den Zugangskanal geflutet. Ferner wird beispielsweise
- – in einem dritten Verfahrensschritt 103 die Zugangsöffnung 11 durch Einbringen von Energie oder Wärme in einen absorbierenden Teil des Substrats 3 oder der Kappe 7 mithilfe eines Lasers verschlossen. Es ist beispielsweise alternativ auch vorgesehen, dass
- – in dem dritten Verfahrensschritt 103 der Bereich um den Zugangskanal lediglich bevorzugt durch einen Laser lokal erhitzt wird und der Zugangskanal hermetisch verschlossen wird. Somit ist es vorteilhaft möglich, das erfindungsgemäße Verfahren auch mit anderen Energiequellen als mit einem Laser zum Verschließen der Zugangsöffnung 11 vorzusehen. 2 zeigt beispielhaft das mikromechanische Bauelement 1 nach dem dritten Verfahrensschritt 103.
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Zeitlich nach dem dritten Verfahrensschritt 103 können in einem in 2 beispielhaft dargestellten lateralen Bereich 15 an einer der Kaverne 5 abgewandten Oberfläche der Kappe 7 sowie in der Tiefe senkrecht zu einer Projektion des lateralen Bereichs 15 auf die Oberfläche, d.h. entlang der Zugangsöffnung 11 und in Richtung der ersten Kaverne 5, des mikromechanischen Bauelements 1 mechanische Spannungen auftreten. Diese mechanischen Spannungen, insbesondere lokale mechanischen Spannungen, herrschen insbesondere an und in der Nähe einer Grenzfläche zwischen einem im dritten Verfahrensschritt 103 in einen flüssigen Aggregatzustand übergehenden und nach dem dritten Verfahrensschritt 103 in einen festen Aggregatzustand übergehenden und die Zugangsöffnung 11 verschließenden Materialbereich 13 der Kappe 7 und einem während dem dritten Verfahrensschritt 103 in einem festen Aggregatzustand verbleibenden Restbereich der Kappe 7. Hierbei ist in 2 der die Zugangsöffnung 11 verschließende Materialbereich 13 der Kappe 7 lediglich als schematisch anzusehen bzw. schematisch dargestellt, insbesondere hinsichtlich seiner lateralen, insbesondere parallel zu der Oberfläche verlaufenden, Erstreckung bzw. Formgebung und insbesondere hinsichtlich seiner senkrecht zur lateralen Erstreckung, insbesondere senkrecht zu der Oberfläche verlaufenden, Ausdehnung bzw. Konfiguration.
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In 3 ist beispielhaft ein vierter Verfahrensschritt 104 dargestellt, wobei
- – in dem vierten Verfahrensschritt 104 eine Wärmebehandlung des Substrats 3 oder der Kappe 7 zum Abbau mechanischer Spannungen in dem Substrat 3 oder in der Kappe 7 im Bereich der verschlossenen Zugangsöffnung 11 durchgeführt wird. Hierbei ist beispielsweise vorgesehen, dass der vierte Verfahrensschritt 104 zeitlich nach dem dritten Verfahrensschritt 103 durchgeführt wird. Beispielsweise ist vorgesehen, dass mehrere Substrate 3 oder Kappen 7 bzw. mikromechanische Bauelemente 1 eines Wafers vor einem Trennen der Substrate 3 oder Kappen 7 bzw. mikromechanischen Bauelemente 1 voneinander der Wärmebehandlung ausgesetzt werden um insbesondere lokalen Spannungen abzubauen. Beispielsweise ist jedoch auch vorgesehen, dass mehrere Substrate 3 oder Kappen 7 bzw. mikromechanische Bauelemente 1 eines Wafers zuerst voneinander getrennt werden und anschließend der Wärmebehandlung ausgesetzt werden um insbesondere lokalen Spannungen abzubauen.
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Mit dem vierten Verfahrensschritt 104 wird beispielsweise ermöglicht, dass die Wahrscheinlichkeit eines Bauteilversagens des mikromechanischen Bauelements 1 bzw. von Combi-MEMS über die Lebensdauer des mikromechanischen Bauelements aufgrund von durch den dritten Verfahrensschritt 103 bzw. durch den Laserwiderverschluss in das mikromechanische Bauelement 1 eingebrachten Spannungen reduziert wird. Durch den vierten Verfahrensschritt 104 wird vorteilhaft ermöglicht, dass die im bzw. nach dem dritten Verfahrensschritt 103 in das mikromechanische Bauelement 1 eingebrachten Spannungen soweit reduziert werden, dass von ihnen keine Gefahr mehr für rissbedingtes Bauteilversagen ausgeht. Insbesondere ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise möglich, dass latente Spannungen bzw. Eigenspannungen im Bereich der Zugangsöffnung 11, insbesondere in dem lateralen Bereich 15 an der der ersten Kaverne 5 abgewandten Oberfläche der Kappe 7 sowie in der Tiefe senkrecht zu einer Projektion des lateralen Bereichs 15 auf die Oberfläche, d.h. entlang der Zugangsöffnung 11 und in Richtung der ersten Kaverne 5, des mikromechanischen Bauelements 1, teilweise abgebaut werden können und so ein für rissbedingtes Versagen unkritisches Niveau erreichen können. Hierdurch lässt sich die Ausfallrate über Lebensdauer im Vergleich zum Stand der Technik erheblich reduzieren.
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Des Weiteren ist beispielsweise vorgesehen, dass der in 3 beispielhaft dargestellte vierte Verfahrensschritt 104 bei einer erhöhten Temperatur zwischen 300 °C und 1410 °C, vorzugsweise bei einer erhöhten Temperatur zwischen 400 °C und 1300 °C, insbesondere vorzugsweise bei einer erhöhten Temperatur zwischen 500 °C und 1100 °C durchgeführt wird. Beispielsweise ist auch vorgesehen, dass der vierte Verfahrensschritt 104 bei einer erhöhten Temperatur von mehr als 300 °C durchgeführt wird. Die erhöhte Temperatur führt im Substrat 3 oder in der Kappe 7, wobei das Substrat 3 oder die Kappe 7 beispielsweise Silizium umfasst, zu einer Mobilisierung der Versetzung und damit zu einer mit der Temperatur zunehmenden Plastifizierung des Substrats 3 oder der Kappe 7. Die lokalen Spannungen können infolgedessen durch plastische Verformung abgebaut werden.
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Außerdem ist beispielweise vorgesehen, dass in dem vierten Verfahrensschritt 104
- – das Substrat 3 und die Kappe 7 auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden oder
- – der laterale Bereich 15 an der der ersten Kaverne 5 abgewandten Oberfläche des Substrats 3 oder der Kappe 7 auf die erhöhte Temperatur gebracht wird.
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Für den Fall, dass das Substrat 3 und die Kappe 7 auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden, ist beispielsweise vorgesehen, dass die Wärmebehandlung in einem Ofen und/oder auf einer Heizplatte und/oder mithilfe einer Strahlungsheizung durchgeführt wird.
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Für den Fall, dass der laterale Bereich 15 auf die erhöhte Temperatur gebracht wird, ist beispielsweise vorgesehen, dass die Wärmebehandlung mithilfe einer räumlich begrenzten Wärmequelle durchgeführt wird. Hierbei ist beispielsweise vorgesehen, dass die Wärmebehandlung mithilfe eines weiteren Lasers und/oder mithilfe einer Leuchtdiode (LED) und/oder mithilfe einer Laserdiode durchgeführt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2015/120939 A1 [0002, 0003, 0004]
