DE102016122479A1

DE102016122479A1 - Infrarotemitteranordnung und Verfahren zum Herstellen einer Infrarotemitteranordnung

Info

Publication number: DE102016122479A1
Application number: DE102016122479.0A
Authority: DE
Inventors: Stephan Pindl; Johann Strasser; Daniel Porwol
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2018-05-24
Anticipated expiration: 2036-11-23
Also published as: US20180146512A1; DE102016122479B4; US10694584B2

Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Herstellen einer Infrarotemitteranordnung aufweisen: Bereitstellen eines Trägers (102), wobei der Träger an einer ersten Seite (102v) des Trägers mindestens eine Infrarotemitterstruktur (104) und an einer der ersten Seite des Trägers gegenüberliegenden zweiten Seite (102r) des Trägers mindestens eine Aussparung (106) aufweist, wobei sich die mindestens eine Aussparung von der zweiten Seite des Trägers in Richtung der mindestens einen Infrarotemitterstruktur erstreckt; und Befestigen einer Infrarotfilterschichtstruktur (108) an der zweiten Seite des Trägers derart, dass die mindestens eine Aussparung die mindestens eine Infrarotemitterstruktur von der Infrarotfilterschichtstruktur separiert.

Description

Verschiedene Ausführungsbeispiele betreffen eine Infrarotemitteranordnung, ein Verfahren zum Herstellen einer Infrarotemitteranordnung und einen Gassensor.
Für integrierte Schaltungen wie beispielsweise mikroelektromechanische Systeme (MEMS) können beispielsweise die Größe und Höhe der Strukturen von Bedeutung sein. Chips können beispielsweise in mobilen Geräten, z.B. in einem Smartphone, einem Tablet, einem Laptop, oder Ähnlichen, implementiert sein oder werden. Ferner können beim Entwerfen integrierter Schalten beispielsweise auch wirtschaftliche Faktoren zu berücksichtigen sein, wie beispielsweise die Kosten bzw. die Eignung zur Massenproduktion. MEMS-Bauteile können aufgrund herkömmlicherweise verwendeter komplexer Strukturen sehr teuer in deren Herstellung sein oder gar nicht in Massenproduktion mit einer ausreichend hohen Ausbeute herstellbar sein.
Zum gezielten Erzeugen von Infrarot-(IR)-Strahlung, z.B. als Emitter in einer Fernbedienung, in einem Smartphone, etc., kann beispielsweise eine Infrarot-LED verwendet werden. Die Infrarot-LED kann herkömmlicherweise derart ausgelegt sein, dass diese eine Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 840 nm bis 950 nm emittiert. Im Gegensatz zu Infrarot-LEDs können auch thermische Strahler zum Emittieren von Infrarotstrahlung verwendet werden, wobei diese kontinuierlich oder gepulst betrieben werden können. Thermische Strahler emittieren ein kontinuierliches Wellenlängenspektrum. Im Idealfall kann die wellenlängenabhängige Intensität der thermisch emittierten Strahlung (als Schwarzkörperstrahlung bezeichnet) für unterschiedliche Temperaturen mittels des Planck'sehen Strahlungsgesetzes beschrieben werden. Körper mit einer Temperatur von weniger als einigen tausend Kelvin emittieren im Wesentlichen elektromagnetische Strahlung im infraroten Wellenlängenbereich, z.B. im Wellenlängenbereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 780 nm.
Um mittels eines thermischen Emitters einen definierten Wellenlängenbereich auszusenden, kann beispielsweise ein Infrarotfilter verwendet werden, z.B. ein Bandfilter. Mittels des Infrarotfilters kann aus dem kontinuierlichen thermisch erzeugten Strahlungsspektrum ein vordefinierter Wellenlängenbereich ausgewählt werden.
Verschiedene Ausführungsformen basieren beispielsweise darauf, einen Infrarotemitter (auch als Infrarotemitterstruktur oder Infrarotemitterchip bezeichnet) und einen Infrarotfilter (auch als Infrarotfilterstruktur oder Infrarotfilterchip bezeichnet) in einem einzelnen Chip oder Chip-Package mit geringer Baugröße bereitzustellen und dies bei niedrigen Herstellungskosten. Anschaulich wird hierin eine Infrarotemitteranordnung (auch als IR-Emitter/Filter-System oder Infrarot-Emitter/Filter-Bauteil bezeichnet) beschrieben, welche in herkömmlicherweise verwendete Chips integriert sein kann oder werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können ein IR-Emitter und ein IR-Filter in nur einem Chip-Package integriert sein oder werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird ein vollständiges Infrarot-Emitter/Filter-Bauteil bereitgestellt, welches eine geringe Baugröße aufweist und mit geringen Kosten hergestellt werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird ein Wafer-Level-Herstellungsverfahren zum Herstellen des Infrarot-Emitter/Filter-Bauteils beschrieben, wobei zumindest ein Wafer-zu-Wafer-Bondprozess verwendet werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird ein IR-Emitter-Wafer an einem IR-Filter-Wafer befestigt (z.B. geklebt, gebondet, etc.). Dazu kann auch ein Träger-Wafer (auch als Hilfsträger bezeichnet) verwendet werden, an dem der IR-Emitter-Wafer befestigt wird. Dabei werden beispielsweise der IR-Emitter-Wafer und der IR-Filter-Wafer auf Wafer-Level aneinander befestig (d.h. vor dem Vereinzeln der IR-Emitter/Filter-Systeme). Der IR-Emitter-Wafer und der IR-Filter-Wafer können beispielsweise auf eine vordefinierte Dicke gedünnt werden, z.B. mittels Schleifens (so genanntem grinding). Anschließend können mehrere InfrarotEmitter/Filter-Bauteile, die mittels des Wafer-Stapels gebildet wurden, mittels Sägens des Wafer-Stapels vereinzelt werden. Alternativ dazu können die einzelnen Wafer bereits vor dem Befestigen der Wafer aneinander derart vorstrukturiert werden, dass diese später auf einfache Weise zerteilt werden können.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Herstellen einer Infrarotemitteranordnung (z.B. eines Infrarot-Emitter/Filter-Bauteils oder mehrerer InfrarotEmitter/Filter-Bauteile) Folgendes aufweisen: Bereitstellen eines Trägers, wobei der Träger an einer ersten Seite des Trägers mindestens eine Infrarotemitterstruktur (z.B. mindestens eine Heizstruktur) und an einer der ersten Seite des Trägers gegenüberliegenden zweiten Seite des Trägers mindestens eine Aussparung aufweist, wobei sich die mindestens eine Aussparung von der zweiten Seite des Trägers in Richtung der mindestens einen Infrarotemitterstruktur erstreckt; und Befestigen einer Infrarotfilterschichtstruktur an der zweiten Seite des Trägers derart, dass die mindestens eine Aussparung die mindestens eine Infrarotemitterstruktur von der Infrarotfilterschichtstruktur separiert (z.B. thermisch isoliert).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Infrarotemitteranordnung (z.B. ein Infrarot-Emitter/Filter-Bauteil) Folgendes aufweisen: einen Träger, eine Infrarotemitterstruktur, welche an einer ersten Seite des Trägers angeordnet ist, eine Aussparung, welche sich von einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Trägers in Richtung der Infrarotemitterstruktur erstreckt; und eine Infrarotfilterschichtstruktur, welche an der zweiten Seite des Trägers derart angeordnet ist, dass die Aussparung zwischen der Infrarotemitterstruktur und der Infrarotfilterschichtstruktur angeordnet ist zum Separieren (z.B. zum thermischen Isolieren) der Infrarotemitterstruktur von der Infrarotfilterschichtstruktur.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Infrarotfilterschichtstruktur eine Mehrlagenschichtstruktur (so genannte Multilayer-Struktur) sein oder aufweisen. Beispielsweise kann ein Schichtstapel gebildet sein oder werden, der mehrere erste Schichten und mehrere zweite Schichten aufweist. Diese mehreren ersten und zweiten Schichten können alternierend gestapelt sein oder werden. Dabei können die ersten Schichten einen ersten Brechungsindex und die zweiten Schichten einen zweiten Brechungsindex aufweisen, wobei der erste Brechungsindex von dem zweiten Brechungsindex verschieden ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können Siliziumschichten und Siliziumoxidschichten alternierend gestapelt sein, z.B. mehr als zwei Schichten jedes Typs. Alternativ können andere geeignete Schichtstrukturen und/oder Schichtstapel als Infrarotfilter verwendet werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Herstellen einer Infrarotemitteranordnung Folgendes aufweisen: Bereitstellen (z.B. Bilden) eines Trägers, welcher an einer ersten Seite des Trägers mindestens eine Infrarotemitterstruktur aufweist, und welcher ferner eine Aussparung aufweist, wobei sich die Aussparung von einer der ersten Seite des Trägers gegenüberliegenden zweiten Seite des Trägers in Richtung der Infrarotemitterstruktur erstreckt; und Befestigen einer Infrarotfilterschichtstruktur auf der zweiten Seite des Trägers, wobei die mindestens eine Aussparung die Infrarotemitterstruktur von der Infrarotfilterschichtstruktur separiert (z.B. räumlich separiert und thermisch separiert).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Herstellen einer Infrarotemitteranordnung Folgendes aufweisen: Bilden mindestens einer Aussparung in einem Träger, wobei der Träger auf einer ersten Seite des Trägers eine Bauteilschicht mit mindestens einer Infrarotemitterstruktur aufweist, und wobei sich die mindestens eine Aussparung von einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Trägers in Richtung der mindestens einen Infrarotemitterstruktur erstreckt; und Befestigen einer Infrarotfilterschichtstruktur auf der zweiten Seite des Trägers, so dass die mindestens eine Aussparung zwischen der Bauteilschicht und der Infrarotfilterschichtstruktur angeordnet ist, wobei die mindestens eine Aussparung die Infrarotemitterstruktur von der Infrarotfilterschichtstruktur separiert.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Herstellen einer Infrarotemitteranordnung Folgendes aufweisen: das Bilden mindestens einer Aussparung in einem Träger, wobei der Träger auf einer ersten Seite des Trägers eine Bauteilschicht mit mindestens einer Infrarotemitterstruktur aufweist, und wobei sich die mindestens eine Aussparung von einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Trägers in Richtung der mindestens einen Infrarotemitterstruktur erstreckt; und Befestigen einer Infrarotfilterschichtstruktur auf der zweiten Seite des Trägers, so dass die mindestens eine Aussparung zwischen der mindestens einen Infrarotemitterstruktur und der Infrarotfilterschichtstruktur angeordnet ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Aussparung frei von festem oder flüssigem Material sein. Die Aussparung kann beispielsweise mit Luft gefüllt sein bzw. eine Öffnung für einen Druckausgleich mit der Umgebung aufweisen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Herstellen einer Infrarotemitteranordnung Folgendes aufweisen: Befestigen einer Infrarotfilterschichtstruktur auf einer Rückseite eines Trägers, wobei der Träger auf einer Vorderseite eine Bauteilschicht aufweist, wobei die Bauteilschicht mindestens eine Infrarotemitterstruktur aufweist; und Bilden mindestens einer Aussparung in dem Träger zwischen der Bauteilschicht und der Infrarotfilterschichtstruktur, wobei die mindestens eine Aussparung die Infrarotemitterstruktur von der Infrarotfilterschichtstruktur separiert.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Herstellen einer Infrarotemitteranordnung Folgendes aufweisen: Befestigen einer Infrarotfilterschichtstruktur auf einer Rückseite eines Trägers, wobei der Träger auf einer Vorderseite eine Bauteilschicht aufweist, wobei die Bauteilschicht mindestens eine Infrarotemitterstruktur zum Emittieren von Wärmestrahlung aufweist; und Bilden mindestens einer Aussparung in dem Träger zwischen der mindestens einen Infrarotemitterstruktur und der Infrarotfilterschichtstruktur.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Infrarotemitterstruktur eine Heizstruktur sein oder aufweisen.
Ausführungsbeispiele sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen

1A und 1B jeweils eine schematische Querschnittsansicht einer Infrarotemitteranordnung zu verschiedenen Zeitenpunkten eines Herstellungsverfahrens, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
2A bis 2C jeweils eine schematische Querschnittsansicht mehrerer gemeinsam prozessierter Infrarotemitteranordnungen zu verschiedenen Zeitenpunkten eines Herstellungsverfahrens, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
3 eine schematische Draufsicht einer Heizstruktur als Infrarotemitterstruktur, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
4A bis 4F jeweils eine schematische Querschnittsansicht mehrerer gemeinsam prozessierter Infrarotemitteranordnungen zu verschiedenen Zeitenpunkten eines Herstellungsverfahrens, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
4G eine schematische Querschnittsansicht einer vereinzelten Infrarotemitteranordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
5A bis 5E jeweils eine schematische Querschnittsansicht mehrerer gemeinsam prozessierter Infrarotemitteranordnungen zu verschiedenen Zeitenpunkten eines Herstellungsverfahrens, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
5F eine schematische Querschnittsansicht einer vereinzelten Infrarotemitteranordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahren zum Herstellen einer Infrarotemitteranordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und
7 eine schematische Ansicht eines Gassensors aufweisend eine Infrarotemitteranordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbunden“, „angeschlossen“ sowie „gekoppelt“ verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Infrarotemitteranordnung bzw. ein IR-Emitter/Filter-Bauteil bereitgestellt, z.B. in Form eines Chip-Packages (auch als Chip-Gehäuse bezeichnet). In dem Chip-Gehäuse kann mindestens ein weiterer Chip angeordnet sein, oder mit anderen Worten kann das Chip-Gehäuse ein Multi-Chip-Package sein. Die Infrarotemitteranordnung bzw. das IR-Emitter/Filter-Bauteil kann beispielsweise auch als eine MEMS-Chip bezeichnet werden beispielsweise aufweisend: eine dünne Heizmembran, eine Aussparung in dem Substrat zum Freistellen der Heizmembran sowie optional ein Belüftungsloch zum Belüften der Aussparung. Die Aussparung ist dabei zwischen der Heizmembran und einem IR-Filter bereitgestellt. Das Substrat kann ein Siliziumsubstrat sein. Dabei kann die Heizmembran aus dem Silizium des Siliziumsubstrats gebildet sein. Alternativ dazu kann die Heizmembran auf dem Siliziumsubstrat gebildet sein oder werden, zum Beispiel kann eine strukturierte Metallschicht auf das Siliziumsubstrat aufgebracht sein oder werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der IR-Filter als Bragg-Reflektor bereitgestellt sein oder werden. In diesem Fall kann der IR-Filter auf und/oder in einem weiteren Substrat, z.B. einem weiteren Siliziumsubstrat, gebildet sein oder werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Bragg-Reflektor mehrere voneinander verschiedene Schichten aufweisen, z.B. mehrere Siliziumschichten (z.B. polykristalline Siliziumschichten) und mehrere Siliziumoxidschichten. Die voneinander verschiedenen Schichten des Bragg-Reflektors können in Form eines Schichtstapels mit alternierender Schichtabfolge ausgebildet sein. Der Bragg-Reflektors, d.h. beispielsweise der Schichtstapel, kann auf und/oder in dem weiteren Substrat, z.B. einem weiteren Siliziumsubstrat, gebildet sein oder werden. Das weitere Siliziumsubstrat aufweisend den IR-Filter kann mit dem Siliziumsubstrat aufweisend die Heizmembran derart verbunden werden, dass die Aussparung zwischen der Heizmembran und dem IR-Filter angeordnet ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann hierin ein Substrat (z.B. ein Teil eines Siliziumwafers) als Abstandshalter zwischen der Infrarot(IR)-Emitterstruktur und dem Infrarot(IR)-Filter verwendet werden. Herkömmlicherweise verwendete Polymere zum Montieren eines IR-Filters können schwierig herzustellen sein oder andere Probleme mit sich bringen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können zwei Substrate (z.B. jeweils ein Siliziumsubstrat oder Glassubstrat) verwendet werden, wobei auf dem ersten Substrat ein IR-Emitter bereitgestellt wird und wobei auf dem zweiten Substrat ein IR-Filter bereitgestellt wird.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die hierin beschriebene Infrarotemitteranordnung ein IR-Emitter/Filter-Bauteil aufweisen oder mehrere IR-Emitter/Filter-Bauteile. Sofern die Infrarotemitteranordnung mehrere IR-Emitter/Filter-Bauteile aufweist, können diese anschließend vereinzelt werden.
1A und 1B zeigen jeweils eine schematische Querschnittsansicht einer Infrarotemitteranordnung 100 zu verschiedenen Zeitenpunkten 100a, 100b eines Herstellungsverfahrens (vgl. Verfahren 600 in 6), gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren zum Herstellen der Infrarotemitteranordnung 100 aufweisen, in Schritt 100a (siehe 1A), das Bereitstellen eines Trägers 102. Der Träger 102 kann beispielsweise eine erste Seite 102v und eine zweite Seite 102r aufweisen. Die erste Seite 102v des Trägers 102 und die zweite Seite 102r des Trägers 102 liegen sich einander gegenüber. Der Träger 102 kann beispielsweise plattenförmig sein, z.B. kann der Träger 102 ein Wafer oder ein anderes plattenförmiges Substrat sein. Der Träger 102 kann beispielsweise ein Siliziumwafer oder ein plattenförmiges Glassubstrat sein. Alternativ kann der Träger 102 auch ein oder mehrere andere Materialien aufweisen oder aus einem anderen Material bestehen.
An der ersten Seite 102v des Trägers 102 kann mindestens eine Infrarotemitterstruktur 104, z.B. eine Infrarotemitterstruktur 104, angeordnet sein. Die Infrarotemitterstruktur 104 kann dabei integraler Bestandteil des Trägers 102 sein. Beispielsweise kann das Material des Trägers 102 (z.B. Silizium, z.B. dotiertes Silizium, z.B. polykristallines Silizium, z.B. polykristallines dotiertes Silizium) als eine Infrarotemitterstruktur 104 (z.B. als Heizmembran) strukturiert sein oder werden. Ferner kann die Infrarotemitterstruktur 104, z.B. eine Infrarotemitterstruktur 104, als zusätzliche Schicht 104 (z.B. als Metallschicht, z.B. als strukturierte Metallschicht, z.B. als polykristalline Siliziumschicht, z.B. als polykristalline dotierte Siliziumschicht) auf und/oder in dem Träger 102 gebildet sein oder werden.
Ferner kann der Träger 102 mindestens eine Aussparung 106 aufweisen. Die mindestens eine Aussparung 106 kann sich von der zweiten Seite 102r des Trägers aus in Richtung der mindestens einen Infrarotemitterstruktur 104 erstrecken. Die mindestens eine Aussparung 106 kann die Infrarotemitterstruktur 104 zumindest teilweise freilegen. Die Infrarotemitterstruktur 104 kann an der zur Aussparung 106 hin gerichteten Seite eine Ätzstopschicht (z.B. eine Oxidschicht oder Ähnliches) aufweisen, so dass beispielsweise das Trägermaterial des Trägers 102 in definierter Weise mittels eines Ätzverfahrens (z.B. mittels reaktivem Ionenätzens oder nachchemischen Ätzens) entfernt werden kann, um die Aussparung 106 in dem Träger 102 zu bilden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die mindestens eine Aussparung 106 einen Stützbereich 102s (mit anderen Worten eine Stützstruktur) des Trägers 102 definieren. Anschaulich bildet das verbleibende Material des Trägers 102, welches die mindestens eine Aussparung 106 seitlich umgibt, den Stützbereich 102s. Der Stützbereich 102s des Trägers 102 definiert beispielsweise eine Dicke 102d des Trägers 102 sowie eine Tiefe 106d der mindestens einen Aussparung 106. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Träger 102 eine Dicke 102d in einem Bereich von ungefähr 30 µm bis ungefähr 300 µm aufweisen, z.B. eine Dicke 102d in einem Bereich von ungefähr 50 µm bis ungefähr 250 µm. Je nach Dicke der Infrarotemitterstruktur 104 (z.B. in einem Bereich von ungefähr 5 µm bis ungefähr 20 µm) kann die mindestens eine Aussparung 106 eine Tiefe 106d in einem Bereich von ungefähr 10 µm bis ungefähr 295 µm aufweisen, z.B. eine Tiefe 106d in einem Bereich von ungefähr 30 µm bis ungefähr 245 µm.
Ferner kann das Verfahren zum Herstellen der Infrarotemitteranordnung 100 aufweisen, in Schritt 100b (siehe 1B), das Befestigen einer Infrarotfilterschichtstruktur 108 an der zweiten Seite 102r des Trägers 102. Dabei kann das Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur 108 derart erfolgen, dass die mindestens eine Aussparung 106 die mindestens eine Infrarotemitterstruktur 104 von der Infrarotfilterschichtstruktur 108 separiert. Anschaulich definiert die mindestens eine Aussparung 106 einen Abstand 106d (z.B. entsprechend der Tiefe der Aussparung 106) der Infrarotemitterstruktur 104 von der Infrarotfilterschichtstruktur 108.
Wie in 1B dargestellt ist, kann die Infrarotemitteranordnung 100 beispielsweise entsprechend eingerichtet sein, Infrarotstrahlung 110 zu emittieren, wobei diese mittels der Infrarotfilterschichtstruktur 108 teilweise gefiltert wird, so dass beispielsweise ein gewünschtes Infrarotstrahlungsspektrum bereitgestellt werden kann. Die Infrarotstrahlung wird beispielsweise basierend auf thermischer Emission mit einem kontinuierlichen Emissionsspektrum mittels der Infrarotemitterstruktur 104, z.B. mittels einer Heizstruktur, erzeugt. Diese kann gepulst auf eine Temperatur in einem Bereich von ungefähr 500°C bis 1300°C gebracht werden, z.B. auf eine Temperatur in einem Bereich von ungefähr 700°C bis 900°C. Die Pulsdauer kann dabei im Millisekunden-Bereich sein, z.B. in einem Bereich von ungefähr 1 ms bis 900 ms. Als Infrarotemitterstruktur 104 kann beispielsweise ein entsprechend elektrisch kontaktierte Heizwiderstandstruktur verwendet werden, die mittels eines elektrischen Strom-Pulses erwärmt werden kann. Ein Treiberschaltkreis zum Betreiben der Infrarotemitterstruktur 104 kann beispielsweise in einen anderen Bereich des Trägers 102 integriert sein oder werden (nicht dargestellt). Alternativ dazu kann ein Treiberschaltkreis zum Betreiben der Infrarotemitterstruktur 104 auf einem weiteren Chip angeordnet sein, welcher mit der Infrarotemitteranordnung 100 in einem gemeinsamen Chip-Package angeordnet ist.
Wie in 1A veranschaulicht ist kann der Träger 102 einen Bauteilbereich 111 aufweisen, in welchem die mindestens eine Aussparung 106 gebildet ist oder wird. Der Bauteilbereich 111 kann im Wesentlichen von der Infrarotemitterstruktur 104 definiert sein bzw. die Infrarotemitterstruktur 104 ist in dem Bauteilbereich 111 des Trägers 102 angeordnet.
Die hierin beschriebene Infrarotemitteranordnung 100 kann beispielsweise auf Wafer-Level prozessiert werden, d.h. der Träger 102 kann beispielsweise ein erster Wafer sein und eine Vielzahl von Infrarotemitterstrukturen 104 aufweisen. Ferner kann die Infrarotfilterschichtstruktur 108 mittels eines zweiten Wafers bereitgestellt sein oder werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein erster Wafer, welcher eine oder mehrere Infrarotemitterstrukturen 104 aufweist oder trägt, und welcher eine oder mehrere Aussparungen 106 aufweist, mit einem zweiten Wafer verbunden werden, wobei der zweite Wafer eine oder mehrere Infrarotfilterstrukturen aufweist oder trägt, wie hierin beschrieben ist, zum Bereitstellen der Infrarotemitteranordnung 100.
Somit können mehrere Infrarotemitteranordnungen 100 nebeneinander auf Wafer-Level gleichzeitig hergestellt werden, wobei die mehreren Infrarotemitteranordnungen 100 abschließend vereinzelt werden. Die vereinzelten Infrarotemitteranordnungen 100 (anschaulich einzelne Infrarotemitter/Filter-Chips oder Infrarotemitter/Filter-Dies) können anschließend auf einer Leiterplatte montiert werden, z.B. mittels eines so genannten Pick- und Place-Prozesses. Ferner können die vereinzelten Infrarotemitteranordnungen 100 einzeln oder mit mindestens einem weiteren Chip eingehaust werden (mit anderen Worten verpackt werden, z.B. mittels so genanntem Chip-Packaging).
2A und 2B zeigen jeweils eine schematische Querschnittsansicht mehrerer Infrarotemitteranordnungen 100, die gemeinsam prozessiert werden, zu verschiedenen Zeitenpunkten 200a, 200b eines Herstellungsverfahrens (vgl. Verfahren 600 in 6), gemäß verschiedenen Ausführungsformen. In analoger Weise wie vorangehend bezüglich der 1A und 1B beschrieben ist, kann der Träger 102 mehrere Bauteilbereiche 111 zum Bilden mehrerer Infrarotemitteranordnungen 100 aufweisen. Anschaulich weist der Träger 102 mehrere Infrarotemitterstrukturen 104 (z.B. mehrere Heizstrukturen) und mehrere Aussparungen 106 auf. Dabei kann in jedem der Bauteilbereiche 111 jeweils mindestens eine Infrarotemitterstruktur 104 und mindestens eine Aussparung 106 bereitgestellt sein oder werden.
Jede der Aussparungen 106 kann seitlich von Trägermaterial des Trägers 102 umgeben sein. Anschaulich können die mehreren Aussparungen 106 einen Stützbereich 102s des Trägers 102 definieren. Der Stützbereich 102s des Trägers 102 definiert beispielsweise eine Dicke 102d des Trägers 102 sowie eine Tiefe 106d der mehreren Aussparungen 106, wie vorangehend beschrieben ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jeweils zwischen zwei einander benachbarten Aussparungen 106 ein Stützbereich 102s des Trägers 102 bereitgestellt sein.
Nach dem Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur 108 an dem Träger 102, wie in 2B dargestellt ist, separieren die jeweiligen Aussparungen 106 die Infrarotemitterstrukturen 104 von der Infrarotfilterschichtstruktur 108.
Die Infrarotfilterschichtstruktur 108 ist, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, derart ausgestaltet, dass zumindest in jedem der Bauteilbereiche 111 eine Infrarotfilterstruktur 208a, 208b angeordnet ist oder dass zumindest ein Teil der Infrarotfilterschichtstruktur 108 in jedem der Bauteilbereiche 111 angeordnet ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird in jedem Bauteilbereich 111 jeweils eine Infrarotemitteranordnung 100 gebildet. Jede Infrarotemitteranordnung 100 weist eine Infrarotemitterstruktur 104, eine Infrarotfilterstruktur 208a, 208b, und eine Aussparung 106 zwischen der Infrarotemitterstruktur 104 und der Infrarotfilterschichtstruktur 108 auf.
Wie in 2C in einer schematischen Querschnittsansicht dargestellt ist, können die Infrarotemitteranordnungen 100 entsprechend der Bauteilbereiche 111 vereinzelt werden. Dazu können der Träger 102 und die Infrarotfilterschichtstruktur 108 in einem Trennbereich 222 zwischen jeweils zwei benachbarten Bauteilbereichen 111 getrennt werden, z.B. mittels Sägens, Plasmaätzens oder Ähnlichem.
Anschaulich kann nach dem Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur 108 an dem Träger 102, eine Trennstruktur (z.B. ein Graben oder eine Perforation) durch die Infrarotfilterschichtstruktur 108 und die jeweiligen Stützbereiche 102s des Trägers 102 hindurch gebildet werden zum Vereinzeln der mehreren Bauteilbereiche 111. Auch nach dem Vereinzeln wird jede der Aussparungen 106 noch von Trägermaterial umgeben, oder mit anderen Worten bleibt auch nach dem Vereinzeln der mehreren Bauteilbereiche 111 die jeweilige Infrarotemitterstruktur 104 mit der zugehörigen Infrarotfilterschichtstruktur 108 (bzw. zumindest einer entsprechenden abgeteilten Infrarotfilterstruktur 208a, 208b der Infrarotfilterschichtstruktur 108) verbunden.
3 veranschaulicht eine Infrarotemitterstruktur 104 in einer schematischen Draufsicht. Die Infrarotemitterstruktur 104 kann beispielsweise als Heizstruktur ausgestaltet sein. Die Heizstruktur kann beispielsweise ein Heizstrukturelement 304r, z.B. einen elektrischen Heizwiderstand, aufweisen. Das Heizstrukturelement 304r kann mittels zweier elektrischer Kontakte 304a, 304b elektrisch kontaktiert sein oder werden. Das Heizstrukturelement 304r kann beispielsweise mittels einer strukturierten Metallschicht und/oder strukturierten Polysiliziumschicht (oder Ähnlichem) gebildet sein oder werden. Das Heizstrukturelement kann beispielsweise eine Membran sein, z.B. eine Siliziummembran, die mittels zweier elektrischer Kontakte kontaktiert ist zum Führen eines elektrischen Stroms durch die Membran.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Heizstrukturelement 304r in einer Mäander-Form, Zick-Zack-Form, Spirallinien-Form, Wellenlinien-Form, oder Ähnlichem, gebildet sein oder werden. Dies kann beispielsweise ein homogenes Erwärmen der Infrarotemitterstruktur 104 ermöglichen. Anschaulich kann die Infrarotemitterstruktur 104 eine dünne (zumindest teilweise freistehende) Siliziummembran sein, die auf, an und/oder in dem Träger 102 (z.B. einem Siliziumwafer) mittels der Aussparung 104 bereitgestellt ist.
Die 4A bis 4F zeigen jeweils eine schematische Querschnittsansicht mehrerer auf Wafer-Level prozessierter Infrarotemitteranordnungen 100 zu verschiedenen Zeitenpunkten 400a, 400b, 400c, 400d, 400e, 400f eines Herstellungsverfahrens (vgl. Verfahren 600 in 6), gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
4A veranschaulicht einen vorprozessierten Träger 102 (z.B. einen Siliziumwafer oder einen Glaswafer). Der vorprozessierte Träger 102 weist eine Infrarotemitterschicht 404e auf, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Infrarotemitterschicht 404e bildet in den jeweiligen Bauteilbereichen 111 die Infrarotemitterstruktur 104 oder einen Teil der Infrarotemitterstruktur 104. Ferner kann der Träger 102 eine Abstandshaltestruktur 430 aufweisen bzw. eine Abstandshaltestruktur 430 kann an dem Träger 102 befestigt sein oder werden, z.B. auf der Vorderseite 102v des Trägers 102. Die Abstandshaltestruktur 430 kann beispielsweise eine strukturierte Schicht sein, z.B. aufweisend oder bestehend aus einem Polymer, z.B. Polyimid.
Ferner kann, z.B. optional, in dem Träger 102 jeweils ein Belüftungsloch 404b bereitgestellt sein oder werden, z.B. in jedem Bauteilbereich 111 mindestens eins. Das jeweilige Belüftungsloch 404b kann derart bereitgestellt sein oder werden, dass die anschließend gebildeten Aussparungen 106 belüftet werden können. Das Belüftungsloch 404b kann an jeder geeigneten Position bereitgestellt sein oder werden.
Unterhalb der Infrarotemitterschicht 404e kann eine weitere Schicht 404s, z.B. eine Oxidschicht, als Ätzstopschicht gebildet sein oder werden. Die Ätzstopschicht kann beispielsweise nur in den Bauteilbereichen 111 gebildet sein oder werden.
Wie in 4B in einer schematischen Querschnittsansicht veranschaulicht ist, kann der in 4A dargestellte vorprozessierte Träger 102 an einem Hilfsträger 440 befestigt werden. Der Hilfsträger 440 kann beispielsweise ein Siliziumwafer oder ein Glaswafer sein. Zum Befestigen des Trägers 102 an dem Hilfsträger 440 kann eine Klebeschicht 442 (auch als Klebefolie bezeichnet) verwendet werden. Alternativ kann der Träger 102 auf eine andere geeignete Weise an dem Hilfsträger 440 lösbar befestig sein oder werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist die Abstandshaltestruktur 430 zwischen dem Träger 102 und dem Hilfsträger 440 angeordnet, so dass ein Spalt 440s zwischen dem Träger 102 und dem Hilfsträger 440 verbleibt, definiert durch die Abstandshaltestruktur 430. Anschaulich kann somit die Infrarotemitterschicht 404e (bzw. können die Infrarotemitterstrukturen 104) geschützt werden, da diese keinen direkten körperlichen Kontakt zu dem Hilfsträger 440 und der Klebeschicht 442 aufweist.
Wie in 4C in einer schematischen Querschnittsansicht veranschaulicht ist, kann der Träger 102, auf dem die Infrarotemitterstrukturen 104 bereitgestellt sind, bis auf eine vordefinierte Dicke 102d (z.B. ungefähr 30 µm bis ungefähr 300 µm, wie vorangehend beschrieben ist) gedünnt werden, z.B. auf eine Dicke von weniger als 250 µm. Alternativ dazu sind auch größere Dicken 102d für den Träger 102 möglich.
Vor dem Dünnen kann der Träger 102 eine Dicke von 500 µm bis 1 mm aufweisen, wie beispielsweise ein herkömmlicher Siliziumwafer.
Wie in 4D in einer schematischen Querschnittsansicht veranschaulicht ist, kann in jedem der Bauteilbereiche 111 eine Aussparung 106 gebildet werden. Dies kann mittels Ätzens des Trägermaterials erfolgen, z.B. mittels eines so genannten Bosch-Ätzprozesses. Die Aussparungen 106 können sich ausgehend von der gedünnten Rückseite 102r des Trägers 102 in Richtung der Infrarotemitterstrukturen 104 erstrecken. Die Ätzstopschicht 404s kann die Tiefe 106d der jeweiligen Aussparung 106 definieren.
Während des Ätzprozesses zum Bilden der Aussparungen 106 können zusätzliche Ausrichtungsstrukturen 450 in die Rückseite 102r des Trägers 102 geätzt werden, sofern Ausrichtungsstrukturen 450 (so genannte „alignment marks“) benötigt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Ausrichtungsstrukturen 450 in den Stützbereichen 102s des Trägers 102 gebildet sein oder werden.
Ferner kann eine Infrarotfilterschichtstruktur 108 vorprozessiert werden. Dazu kann eine Infrarotfilterschicht 408f auf und/oder in einem weiteren Träger 408t (als Filterschichtträger bezeichnet) gebildet sein oder werden. Die Infrarotfilterschichtstruktur 108 kann eine Bragg-Reflektorschicht aufweisen, die auf einem Filterschichtträger 408t, z.B. einem Glassubstrat oder einem Siliziumsubstrat, gebildet sein kann oder werden kann. Mit anderen Worten kann die Infrarotfilterschicht 408f eine Bragg-Reflektorschicht sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können der Träger 102 (d.h. anschaulich der IR-Emitter-Träger) und die Infrarotfilterschichtstruktur 108 (d.h. anschaulich der IR-Filter-Träger) relativ zueinander ausgerichtet sein oder werden, zum Beispiel mittels eines optischen Ausrichtungsgeräts (einem so genannten Alignment-Tool). In der Infrarotfilterschichtstruktur 108 können weitere Ausrichtungsstrukturen 452 gebildet sein oder werden (zum Ausrichten der Infrarotfilterschichtstruktur 108 und des Trägers 102 relativ zueinander), sofern diese benötigt werden.
Wenn beispielsweise Glasträger als Träger 102, Hilfsträger 440 und Filterschichtträger 408t verwendet werden, kann das Ausrichten der Glasträger relativ zueinander mittels optischer Verfahren durchgeführt werden, z.B. unter Verwendung von Wellenlängen im sichtbaren Bereich des Lichts. Alternativ dazu, z.B., wenn Siliziumwafer als Träger 102, Hilfsträger 440 und/oder Filterschichtträger 408t verwendet werden, kann das Ausrichten der Siliziumwafer relativ zueinander mittels infrarotoptischer Verfahren unter Verwendung von Wellenlängen im infraroten Wellenlängenbereich. Zur Ausrichtung der hierin beschriebenen Träger relativ zueinander kann beispielsweise ein Laser (z.B. ein IR-Laser) verwendet werden.
Auf der Infrarotfilterschichtstruktur 108 kann ein Kleber bzw. eine Klebeschicht 462 aufgebracht sein oder werden zum Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur 108 an dem Träger 102 (zum Beispiel an den Stützbereichen 102s des Trägers 102). Dabei kann die Klebeschicht 462 auf der Infrarotfilterschicht 408f aufgebracht sein oder werden, wobei der Filterschichtträger 408t von dem Träger 102 abgewandt ist.
Dabei kann die Klebeschicht 462 auf der gesamten Oberfläche 108v der Infrarotfilterschichtstruktur 108 oder strukturiert auf nur einem Teil der Oberfläche 108v der Infrarotfilterschichtstruktur 108 gebildet sein oder werden. Beispielsweise kann der die Klebeschicht 462 nur in den Oberflächenbereichen der Infrarotfilterschichtstruktur 108 aufgebracht sein oder werden, in denen der Träger 102 beim Befestigen an die Infrarotfilterschichtstruktur 108 angrenzt, d.h. beispielsweise kann die Klebeschicht 462 passend zu den Stützbereichen 102s des Trägers 102 strukturiert sein (nicht dargestellt).
Wie in 4E in einer schematischen Querschnittsansicht veranschaulicht ist, können die Infrarotfilterschichtstruktur 108 und der Träger 102 miteinander verbunden werden. Anschaulich kann der Filterschichtträger 408t an dem Stapel aufweisend den Träger 102 und den Hilfsträger 440 mittels der Klebeschicht befestigt werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen, können verschiedene Verfahren (zum Beispiel mittels Klebeschichten oder, alternativ dazu, mittels direkter Bondverfahren) verwendet werden, um zwei oder drei der hierin beschriebenen Träger miteinander zu verbinden.
Wie in 4F in einer schematischen Querschnittsansicht veranschaulicht ist, kann der Filterschichtträger 408t bis auf eine vordefinierte Dicke 408d gedünnt werden. Der Filterschichtträger 408t kann beispielsweise bis auf weniger als 50 µm Dicke gedünnt werden, z.B. auf 30 µm. Anschaulich muss der Filterschichtträger 408t ausreichend mechanisch stabil bleiben.
Der Trägerstapel (aufweisend den Träger 102, den Hilfsträger 440 und den Filterschichtträger 408t) kann beispielsweise mechanisch zersägt 470 werden zum Vereinzeln der Bauteilbereiche bzw. zum Vereinzeln mehrerer Infrarotemitteranordnungen 100 aus dem Trägerstapel.
Dabei kann beispielsweise durch den Filterschichtträger 408t und die Infrarotfilterschicht 408f, durch die Stützbereiche 102s des Trägers 102 bzw. durch den gesamten Träger 102 hindurch gesägt werden. Beispielsweise kann bis in den Hilfsträger 440 hinein gesägt werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Bereich der Stützbereichen 102s des Trägers 102 als Sägebereich 102s eines Wafers 102 (einem so genannten Kerf oder Sägerahmen) verstanden werden. Diesbezüglich kann auch der jeweilige Bauteilbereich 111 als Chipbereich 111 verstanden werden. Anschaulich können somit mehrere IR-Emitter/Filter-Chips aus dem hierin beschriebenen Trägerstapel vereinzelt werden. Der Begriff Infrarotemitteranordnung 100 kann sowohl für einen einzelnen Infrarotemitter-Chip verwendet werden als auch für den Trägerstapel. Während des Vereinzeln werden Bereiche der Infrarotfilterschichtstruktur 108 (auch als Infrarotfilterstrukturen bezeichnet) voneinander separiert.
4G veranschaulicht eine Infrarotemitteranordnung 100 nach dem Vereinzeln und Lösen von dem Hilfsträger 440 in einer schematischen Querschnittsansicht. Dabei weist die Infrarotemitteranordnung 100 einen Bereich des Trägers 102 und der Infrarotfilterschichtstruktur 108 auf. Funktional weist jede der vereinzelten Infrarotemitteranordnungen 100 eine Infrarotemitterstruktur 104, und eine Infrarotfilterstruktur (z.B. einen Abschnitt der Infrarotfilterschichtstruktur 108) auf,
Im Folgenden wird mit Bezug auf die 5A bis 5F ein abgewandeltes Verfahren beschrieben, bei dem der Trägerstapel nicht nachträglich mechanisch zersägt wird, sondern bei dem der Träger 102 und die Infrarotfilterschichtstruktur 108 jeweils vorstrukturiert werden, mittels reaktivem Ionenätzen (bzw. so genanntem Plasma-Dicing), so dass der Trägerstapel auf einfache Weise in mehrere Infrarotemitteranordnungen getrennt werden kann.
Ähnlich wie bei der bezüglich 4C beschriebenen Anordnung können die zwei vorprozessierten Träger relativ zueinander ausgerichtet sein oder werden, wobei vor dem Befestigen der beiden vorprozessierten Träger aneinander diese zum späteren Vereinzeln vorstrukturiert werden können, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine erste Trennstruktur 550 in dem Träger 102 gebildet werden. Die erste Trennstruktur 550 kann sich beispielsweise durch den Träger 102 hindurch erstrecken, zum Beispiel im Bereich der Stützbereiche 102s des Trägers 102. Beispielsweise kann die erste Trennstruktur 550 mittels einer ersten Aussparungsstruktur gebildet sein oder werden, wobei sich die erste Aussparungsstruktur durch den gesamten Träger 102 hindurch erstreckt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Aussparungsstruktur auch gleichzeitig als Ausrichtungsstruktur verwendet werden, analog zum vorangehend Beschriebenen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die in und/oder auf dem Träger 102 bereitgestellten Infrarotemitterstrukturen 104 mittels der ersten Trennstruktur 550 voneinander separiert sein. Auch können die von den Stützbereichen 102s umgebenen Aussparungen 106 mittels der ersten Trennstruktur 550 voneinander separiert sein. Anschaulich sind die Bauteilbereiche des Trägers 102 mittels der ersten Trennstruktur 550 voneinander separiert.
Der in 5A dargestellte Träger 102 wird beispielsweise von dem Hilfsträger 460 sowie der Klebeschicht 442 mechanisch zusammengehalten, wobei die Bauteilbereiche bereits vereinzelt sind.
Ferner kann eine zweite Trennstruktur 552 in der Infrarotfilterschichtstruktur 108 (d.h. in dem Filterschichtträger 408t und in der Infrarotfilterschicht 408f) gebildet sein oder werden. Die zweite Trennstruktur 552 kann sich beispielsweise von der Vorderseite 108v der Infrarotfilterschichtstruktur 108 in diese hinein erstrecken. Die zweite Trennstruktur 552 kann sich beispielsweise durch die Infrarotfilterschicht 408f hindurch in den Filterschichtträger 408t der Infrarotfilterschichtstruktur 108 hinein erstrecken. Beispielsweise kann die zweite Trennstruktur 552 mittels einer zweiten Aussparungsstruktur gebildet sein oder werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Aussparungsstruktur auch gleichzeitig als Ausrichtungsstruktur verwendet werden, analog zum vorangehend Beschriebenen. Optional können andere oder weitere Ausrichtungsstrukturen 452 in dem Träger 102 und/oder in der Infrarotfilterschichtstruktur 108 gebildet sein oder werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die auf der Infrarotfilterschichtstruktur 108 angeordnete Klebeschicht 462 nicht vorstrukturiert sein, d.h. beispielsweise die Vorderseite 108v der Infrarotfilterschichtstruktur 108 vollständig bedecken. Alternativ dazu kann die Klebeschicht 462 derart strukturiert sein, dass diese die Vorderseite 108v der Infrarotfilterschichtstruktur 108 nur in den Bereichen bedeckt, die mit dem Träger 102 verbunden werden (nicht dargestellt). Anschaulich kann die Klebeschicht 462 auf der Infrarotfilterschichtstruktur 108 passend zu den Stützbereichen 102s des Trägers 102 ausgebildet sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Aussparungsstruktur in dem Träger 102 als erste Trennstruktur 550 gleichzeitig mit dem Bilden der Aussparungen 106 erfolgen, beispielsweise mittels des gleichen Ätzprozesses (z.B. mittels eines Bosch-Prozesses).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich die zweite Aussparungsstruktur als zweite Trennstruktur 552 tiefer in die Infrarotfilterschichtstruktur 108 hinein erstrecken, als die finale Dicke der Infrarotfilterschichtstruktur 108, so dass diese beispielsweise mittels des Dünnens der Infrarotfilterschichtstruktur 108 gleichzeitig vereinzelt werden kann (auch als „dicing by grinding“ bezeichnet).
Die zweite Aussparungsstruktur als zweite Trennstruktur 552 kann beispielsweise mittels eines Ätzprozesses gebildet werden, zum Beispiel mittels reaktiven Plasmaätzens. Alternativ zu einer Aussparungsstruktur können auch andere geeignete Strukturen als jeweilige Trennstruktur 550, 552 verwendet werden, z.B. eine Perforationsstruktur, eine Sollbruchstruktur, oder Ähnliches.
Wie in 5B in einer schematischen Querschnittsansicht veranschaulicht ist, können die Infrarotfilterschichtstruktur 108 und der Träger 102 miteinander verbunden werden, wie vorangehend beschrieben ist. Dabei können der Träger 102 und die Infrarotfilterschichtstruktur 108 derart relativ zueinander angeordnet sein, dass die erste Trennstruktur 550 und die zweite Trennstruktur 552 passend zueinander (einander überlappend) ausgerichtet sind. Der in 5B dargestellte Trägerstapel wird beispielsweise von dem Hilfsträger 460 und dem nicht strukturierten Bereich 508t (anschaulich unterhalb der zweiten Trennstruktur 552) des Filterschichtträgers 408t sowie den Klebeschichten 442, 462 mechanisch zusammengehalten.
Wie in 5C in einer schematischen Querschnittsansicht veranschaulicht ist, kann der Filterschichtträger 408t bzw. die Infrarotfilterschichtstruktur 108 auf eine vordefinierte Dicke 408d gedünnt werden, wie vorangehend beschrieben ist. Während des Dünnens des Filterschichtträgers 408t bzw. der Infrarotfilterschichtstruktur 108 werden Bereiche der Infrarotfilterschichtstruktur 108 (auch als Infrarotfilterstrukturen bezeichnet) aufgrund der zuvor gebildeten Trennstruktur 552 voneinander separiert. Das Dünnen kann beispielsweise mittels Polierens bzw. Schleifens, d.h. mechanisch, erfolgen.
Wie in 5D in einer schematischen Querschnittsansicht veranschaulicht ist, kann nach dem Dünnen der Infrarotfilterschichtstruktur 108 eine Sägefolie 560 (oder eine andere Stabilisierungsschicht, z.B. eine flexible Schicht, z.B. eine Polymerschicht) auf die freiliegende Seite 108r der Infrarotfilterschichtstruktur 108 aufgebracht werden.
Anschließend können der Hilfsträger 440 sowie die Klebeschicht 442 entfernt werden, wie in 5E in einer schematischen Querschnittsansicht veranschaulicht ist. Anschaulich werden die gebildeten mehreren Infrarotemitteranordnungen 100 an diesem Punkt mechanisch nur von der Sägefolie 560 und der Klebeschicht 462 auf der Infrarotfilterschichtstruktur 108 gehalten.
Anschließend kann die Sägefolie 560 expandiert 590 werden und die Infrarotemitteranordnungen 100 (d.h. die Infrarotemitterbauteile) werden dabei voneinander separiert, d.h. vereinzelt. Die voneinander separierten Infrarotemitteranordnungen 100 können mittels eines so genannten Pick-und Place-Prozesses auf eine beliebige andere Struktur übertragen werden, z.B. auf eine Leiterplatte, in ein Chip-Package, etc.
Wenn die voneinander separierten Infrarotemitteranordnungen 100 von der anderen Seite aus aufgenommen werden sollen, kann ein Umfolieren erfolgen, so dass anschaulich die Sägefolie auf der Vorderseite des Trägers 102 angeordnet ist.
In 5F ist eine vereinzelte Infrarotemitteranordnung 100 in einer schematischen Querschnittsansicht veranschaulicht. Die Infrarotemitteranordnung 100 kann beispielsweise Folgendes aufweisen: einen Träger 102, eine Infrarotemitterstruktur 104, welche an einer ersten Seite 102v des Trägers 102 angeordnet ist, eine Aussparung 106, welche sich von einer der ersten Seite 102v gegenüberliegenden zweiten Seite 102r des Trägers 102 in Richtung der Infrarotemitterstruktur 104 erstreckt; und eine Infrarotfilterschichtstruktur 108, welche an der zweiten Seite 102r des Trägers 102 derart angeordnet ist, dass die Aussparung 106 zwischen der Infrarotemitterstruktur 104 und der Infrarotfilterschichtstruktur 108 angeordnet ist zum Separieren (z.B. thermischen Isolieren) der Infrarotemitterstruktur 104 von der Infrarotfilterschichtstruktur 108.
6 veranschaulicht ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Herstellen einer Infrarotemitteranordnung 100, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Das Verfahren 600 kann beispielsweise aufweisen: in 610, Bereitstellen eines Trägers 102, wobei der Träger 102 an einer ersten Seite 102v des Trägers 102 mindestens eine Infrarotemitterstruktur 104 und an einer der ersten Seite 102v des Trägers 102 gegenüberliegenden zweiten Seite 102r des Trägers 102 mindestens eine Aussparung 106 aufweist, wobei sich die mindestens eine Aussparung 106 von der zweiten Seite 102r des Trägers 102 in Richtung der mindestens einen Infrarotemitterstruktur 104 erstreckt; und, in 620, Befestigen einer Infrarotfilterschichtstruktur 108 an der zweiten Seite 102r des Trägers 102 derart, dass die mindestens eine Aussparung 106 die mindestens eine Infrarotemitterstruktur 104 von der Infrarotfilterschichtstruktur 108 separiert.
7 veranschaulicht eine schematische Ansicht eines Gassensors 700, z.B. eines photoakustischen Gassensors, wobei der Gassensors 700 eine Infrarotemitteranordnung 100 aufweist, wie es hierin beschrieben ist.
Dabei kann mittels Infrarotemitteranordnung 100 Infrarotstrahlung 100 in einem Messbereich 702 emittiert werden. Die emittierte Infrarotstrahlung 110 kann in dem Messbereich mit einem Gas 704 wechselwirken, z.B. kann die emittierte Infrarotstrahlung 110 elastisch und/oder inelastisch gestreut werden. Beispielsweise kann in dem Gas 704 eine akustische Mode eines Gasmoleküls angeregt werden.
Die gestreute Infrarotstrahlung 110 kann mittels eines Sensors 706, z.B. mittels eines Photo-Detektors oder Ähnlichem, analysiert werden.
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben.
Beispiel 1 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Infrarotemitteranordnung, das Verfahren aufweisend: Bereitstellen eines Trägers, wobei der Träger an einer ersten Seite des Trägers mindestens eine Infrarotemitterstruktur (z.B. eine Heizstruktur) und an einer der ersten Seite des Trägers gegenüberliegenden zweiten Seite des Trägers mindestens eine Aussparung aufweist, wobei sich die mindestens eine Aussparung von der zweiten Seite des Trägers in Richtung der mindestens einen Infrarotemitterstruktur erstreckt; und Befestigen einer Infrarotfilterschichtstruktur an der zweiten Seite des Trägers derart, dass die mindestens eine Aussparung die mindestens eine Infrarotemitterstruktur von der Infrarotfilterschichtstruktur separiert. Dabei kann die Infrarotemitterstruktur auf und/oder in dem Träger gebildet sein oder werden.
In Beispiel 2 kann das Verfahren gemäß Beispiel 1 optional aufweisen, dass das Bereitstellen des Trägers das Bilden der mindestens einen Aussparung in dem Träger aufweist. Mit anderen Worten kann das Verfahren gemäß Beispiel 1 ferner Folgendes aufweisen: Bilden der mindestens einen Aussparung in dem Träger.
In Beispiel 3 kann das Verfahren gemäß Beispiel 3 optional aufweisen, dass das Bilden der mindestens einen Aussparung mittels eines Ätzprozesses erfolgt.
In Beispiel 4 kann das Verfahren gemäß Beispiel 2 oder 3 optional aufweisen, dass das Bilden der mindestens einen Aussparung ein Dünnen des Trägers von der zweiten Seite aus aufweist, vorzugsweise vor dem Bilden der mindestens einen Aussparung.
In Beispiel 5 kann das Verfahren gemäß einem der Beispiele 1 bis 4 optional aufweisen, dass das Bereitstellen des Trägers das Bilden der mindestens einen Infrarotemitterstruktur aufweist. Mit anderen Worten kann das Verfahren gemäß einem der Beispiele 1 bis 4 ferner Folgendes aufweisen: Bilden der mindestens einen Infrarotemitterstruktur in dem Träger.
In Beispiel 6 kann das Verfahren gemäß einem der Beispiele 1 bis 5 optional aufweisen, dass die mindestens eine Infrarotemitterstruktur eine elektrische Widerstandsheizstruktur aufweist sowie zwei Kontaktbereiche, welche die elektrische Widerstandsstruktur elektrisch kontaktieren.
In Beispiel 7 kann das Verfahren gemäß einem der Beispiele 1 bis 6 ferner aufweisen: vor dem Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur (vorzugsweise vor dem Bilden der mindestens einen Aussparung in dem Träger und vorzugsweise nach dem Bilden der mindestens einen Infrarotemitterstruktur), Befestigen des Trägers an einem Hilfsträger. Dabei kann die erste Seite des Trägers dem Hilfsträger zugewandt sein.
In Beispiel 8 kann das Verfahren gemäß Beispiel 7 optional aufweisen, dass zwischen dem Träger und dem Hilfsträger eine Abstandshaltestruktur angeordnet ist. Die Abstandshaltestruktur kann beispielsweise derart angeordnet sein oder werden, dass ein Spalt zwischen dem Träger und dem Hilfsträger bereitgestellt ist.
In Beispiel 9 kann das Verfahren gemäß einem der Beispiele 1 bis 8 optional aufweisen, dass die Infrarotfilterschichtstruktur einen Filterschichtträger aufweist und ferner eine auf und/oder in dem Filterschichtträger gebildete Infrarotfilterschicht.
In Beispiel 10 kann das Verfahren gemäß Beispiel 9 optional aufweisen, dass die Infrarotfilterschichtstruktur derart an dem Träger befestigt wird, dass die auf dem Filterschichtträger angeordnete Infrarotfilterschicht dem Träger zugewandt ist.
In Beispiel 11 kann das Verfahren gemäß Beispiel 9 oder 10 optional aufweisen, dass der Filterschichtträger ein Halbleiterwafer oder ein plattenförmiger Glasträger ist.
In Beispiel 12 kann das Verfahren gemäß einem der Beispiele 9 bis 11 ferner aufweisen: nach dem Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur an dem Träger, ein Dünnen des Filterschichtträgers.
In Beispiel 13 kann das Verfahren gemäß einem der Beispiele 9 bis 12 optional aufweisen, dass der Filterschichtträger optisch durchlässig für Infrarotstrahlung eingerichtet ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transmissivität des Filterschichtträgers, z.B. bei einer Wellenlänge von größer als 800 nm, z.B. bei 1,5 µm, mehr als 50% aufweisen.
In Beispiel 14 kann das Verfahren gemäß einem der Beispiele 9 bis 13 optional aufweisen, dass die Infrarotfilterschicht als Bragg-Filterschicht eingerichtet ist. Dabei kann die Infrarotfilterschicht eine alternierend gestapelte Schichtfolge aus mindestens zwei voneinander verschiedenen Schichten aufweisen. Dabei kann eine Schicht eine Siliziumschicht sein und eine andere Schicht kann eine Siliziumoxidschicht sein.
In Beispiel 15 kann das Verfahren gemäß einem der Beispiele 9 bis 14 optional aufweisen, dass der Träger mehrere Bauteilbereiche definiert, und dass die mindestens eine Infrarotemitterstruktur mehrere Infrarotemitterstrukturen aufweist, wobei jeweils eine der Infrarotemitterstrukturen in jedem der Bauteilbereiche angeordnet ist, und dass die mindestens eine Aussparung mehrere Aussparungen aufweist, wobei jeweils eine der Aussparungen in jedem der Bauteilbereiche angeordnet ist, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Aussparungen ein Stützbereich des Trägers angeordnet ist. Anschaulich können mehrere gleiche Strukturen (hierin als IR-Emitterchips oder IR-Emitterbauteile bezeichnet) nebeneinander gebildet sein oder werden.
In Beispiel 16 kann das Verfahren gemäß Beispiel 15 ferner aufweisen: nach dem Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur an dem Träger, Vereinzeln der mehreren Bauteilbereiche. Anschaulich können mehrere IR-Emitterchips oder IR-Emitterbauteile aus einem Trägerverbund vereinzelt werden. Analog zum herkömmlichen vereinzeln von Chips eines Wafers. Dabei kann, z.B. nach dem Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur an dem Träger, eine Trennstruktur gebildet werden, welche sich durch die Infrarotfilterschichtstruktur und die jeweiligen Stützbereiche des Trägers hindurch erstreckt zum Vereinzeln der mehreren Bauteilbereiche.
In Beispiel 17 kann das Verfahren gemäß Beispiel 16 optional aufweisen, dass das Vereinzeln der mehreren Bauteilbereiche ein mechanisches Sägen durch die Infrarotfilterschichtstruktur und durch die jeweiligen Stützbereiche des Trägers hindurch aufweist.
In Beispiel 18 kann das Verfahren gemäß Beispiel 15 ferner aufweisen: z.B. vor dem Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur an dem Träger, Bilden einer ersten Trennstruktur in den jeweiligen Stützbereichen des Trägers und Bilden einer zweiten Trennstruktur in der Infrarotfilterschichtstruktur. Dabei können bei dem Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur an dem Träger die erste und zweite Trennstruktur relativ zueinander (anschaulich übereinander bzw. überlappend) ausgerichtet werden zum Vereinzeln der mehreren Bauteilbereiche mittels der beiden Trennstrukturen.
In Beispiel 19 kann das Verfahren gemäß Beispiel 18 optional aufweisen, dass Bilden der ersten Trennstruktur und der zweiten Trennstruktur mittels Plasmaätzens erfolgt.
In Beispiel 20 kann das Verfahren gemäß einem der Beispiele 1 bis 19 optional aufweisen, dass der Träger und/oder die Infrarotfilterschichtstruktur optische Ausrichtstrukturen aufweisen/aufweist zum Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur in einer vordefinierten relativen Lageanordnung an dem Träger.
In Beispiel 21 kann das Verfahren gemäß einem der Beispiele 1 bis 20 optional aufweisen, dass der Träger ein Halbleiterwafer oder ein plattenförmiger Glasträger ist.
In Beispiel 22 kann das Verfahren gemäß einem der Beispiele 1 bis 21 optional aufweisen, dass die Infrarotfilterschichtstruktur mittels einer Klebeschicht an dem Träger befestigt wird.
In Beispiel 23 kann das Verfahren gemäß einem der Beispiele 1 bis 22 optional aufweisen, dass die Infrarotfilterschichtstruktur mittels direkten Bodens an dem Träger befestigt wird. Mittels des direkten Bondens können beispielsweise zwei Siliziumschichten miteinander verbunden werden, sowie eine Siliziumschicht und eine Siliziumoxidschicht, sowie zwei Siliziumoxidschichten. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Glasträger Siliziumoxid aufweisen.
In Beispiel 24 kann das Verfahren gemäß einem der Beispiele 1 bis 23 optional aufweisen, dass die Infrarotfilterschichtstruktur und/oder der Träger mindestens ein Durchgangsloch aufweisen/aufweist zum Belüften der mindestens einen Aussparung.
Beispiel 25 ist eine Infrarotemitteranordnung (in analoger Weise kann beispielsweise ein IR-Emitterchip oder IR-Emitterbauteil ausgestaltet sein), aufweisend: einen Träger, eine Infrarotemitterstruktur, welche an einer ersten Seite des Trägers angeordnet ist, eine Aussparung, welche sich von einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Trägers in Richtung der Infrarotemitterstruktur erstreckt; und eine Infrarotfilterschichtstruktur, welche an der zweiten Seite des Trägers derart angeordnet ist, dass die Aussparung zwischen der Infrarotemitterstruktur und der Infrarotfilterschichtstruktur angeordnet ist zum Separieren (z.B. thermischen Isolieren) der Infrarotemitterstruktur von der Infrarotfilterschichtstruktur.
In Beispiel 26 kann die Infrarotemitteranordnung gemäß Beispiel 25 ferner aufweisen: eine Klebeschicht, welche zwischen der Infrarotfilterschichtstruktur und dem Träger angeordnet ist zum Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur an dem Träger.
In Beispiel 27 kann die Infrarotemitteranordnung gemäß Beispiel 25 oder 26 optional aufweisen, dass die Infrarotemitterstruktur eine elektrische Widerstandschicht und eine Barriereschicht (z.B. eine Oxidschicht als ÄtzstopSchicht) aufweist, wobei die Aussparung die Barriereschicht freilegt.
In Beispiel 28 kann die Infrarotemitteranordnung gemäß einem der Beispiele 25 bis 27 optional aufweisen, dass der Träger ein Halbleiterwafer oder ein plattenförmiger Glasträger ist.
In Beispiel 29 kann die Infrarotemitteranordnung gemäß einem der Beispiele 25 bis 28 optional aufweisen, dass der Träger eine Dicke in einem Bereich von 50 µm bis 250 µm aufweist. Anschaulich kann der Träger in dem Verfahren bis auf eine Dicke in einem Bereich von 50 µm bis 250 µm gedünnt werden.
In Beispiel 30 kann die Infrarotemitteranordnung gemäß einem der Beispiele 25 bis 29 optional aufweisen, dass die Infrarotemitterstruktur eine Dicke in einem Bereich von 1 µm bis 30 µm aufweist.
In Beispiel 31 kann die Infrarotemitteranordnung gemäß einem der Beispiele 25 bis 30 optional aufweisen, dass die Infrarotfilterschichtstruktur einen Filterschichtträger aufweist und eine auf und/oder in dem Filterschichtträger gebildete Infrarotfilterschicht.
In Beispiel 32 kann die Infrarotemitteranordnung gemäß Beispiel 31 optional aufweisen, dass die auf dem Filterschichtträger gebildete Infrarotfilterschicht dem Träger zugewandt ist.
In Beispiel 33 kann die Infrarotemitteranordnung gemäß Beispiel 31 oder 32 optional aufweisen, dass der Filterschichtträger ein Halbleiterwafer oder ein plattenförmiger Glasträger ist.
In Beispiel 34 kann die Infrarotemitteranordnung gemäß einem der Beispiele 31 bis 33 optional aufweisen, dass der Filterschichtträger optisch durchlässig für Infrarotstrahlung eingerichtet ist.
In Beispiel 35 kann die Infrarotemitteranordnung gemäß einem der Beispiele 31 bis 34 optional aufweisen, dass die Infrarotfilterschicht als Bragg-Filterschicht eingerichtet ist.
In Beispiel 36 kann die Infrarotemitteranordnung gemäß einem der Beispiele 25 bis 35 optional aufweisen, dass die Infrarotfilterschichtstruktur eine Dicke in einem Bereich von 5 µm bis 50 µm aufweist. Anschaulich kann die Infrarotfilterschichtstruktur in dem Verfahren bis auf eine Dicke in einem Bereich von 5 µm bis 50 µm gedünnt werden. Alternativ dazu kann die Infrarotemitteranordnung gemäß einem der Beispiele 31 bis 35 optional aufweisen, dass der Filterschichtträger der Infrarotfilterschichtstruktur eine Dicke in einem Bereich von 5 µm bis 50 µm aufweist. Anschaulich kann der Filterschichtträger in dem Verfahren bis auf eine Dicke in einem Bereich von 5 µm bis 50 µm gedünnt werden.
In Beispiel 37 kann die Infrarotemitteranordnung gemäß einem der Beispiele 25 bis 36 optional aufweisen, dass die Infrarotfilterschichtstruktur mittels direkten Bodens an dem Träger befestigt wird. Dabei kann der Filterschichtträger der Infrarotfilterschichtstruktur von dem Träger abgewandt sein und die Infrarotfilterschicht der Infrarotfilterschichtstruktur dem Träger zugewandt sein.
In Beispiel 38 kann die Infrarotemitteranordnung gemäß einem der Beispiele 25 bis 37 optional aufweisen, dass die Infrarotfilterschichtstruktur und/oder der Träger mindestens ein Durchgangsloch aufweisen/aufweist zum Belüften der Aussparung.
Beispiel 39 ist ein photoakustischer Gassensor, aufweisend: eine Infrarotemitteranordnung gemäß einem der Beispiele 25 bis 38 zum Emittieren infraroter Strahlung in einen Messbereich; und einen Sensor zum Erfassen von infraroter Strahlung, die aus dem Messbereich emittiert wird.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Infrarotemitteranordnung (100), das Verfahren aufweisend: • Bereitstellen eines Trägers (102), wobei der Träger an einer ersten Seite (102v) des Trägers mindestens eine Infrarotemitterstruktur (104) und an einer der ersten Seite des Trägers gegenüberliegenden zweiten Seite (102r) des Trägers mindestens eine Aussparung (106) aufweist, wobei sich die mindestens eine Aussparung von der zweiten Seite des Trägers in Richtung der mindestens einen Infrarotemitterstruktur erstreckt; und • Befestigen einer Infrarotfilterschichtstruktur (108) an der zweiten Seite des Trägers derart, dass die mindestens eine Aussparung die mindestens eine Infrarotemitterstruktur von der Infrarotfilterschichtstruktur separiert.
Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: Bilden der mindestens einen Aussparung (106) in dem Träger (102) mittels eines Ätzprozesses.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: Dünnen des Trägers (102) von der zweiten Seite (102r) aus.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend: vor dem Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur (108), Befestigen des Trägers (102) an einem Hilfsträger (440), wobei die erste Seite (102v) des Trägers dem Hilfsträger zugewandt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei zwischen dem Träger (102) und dem Hilfsträger (440) eine Abstandshaltestruktur (430) angeordnet ist derart, dass ein Spalt (440s) zwischen dem Träger und dem Hilfsträger bereitgestellt ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Infrarotfilterschichtstruktur (108) einen Filterschichtträger (408t) und eine Infrarotfilterschicht (408f) aufweist, wobei die Infrarotfilterschicht auf und/oder in dem Filterschichtträger gebildete ist.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Infrarotfilterschichtstruktur (108) derart an dem Träger (102) befestigt wird, dass die Infrarotfilterschicht dem Träger zugewandt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei der Träger (102) ein Halbleiterwafer oder ein plattenförmiger Glasträger ist und/oder wobei der Filterschichtträger ein Halbleiterwafer oder ein plattenförmiger Glasträger ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, ferner aufweisend: nach dem Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur (108) an dem Träger (102), ein Dünnen des Filterschichtträgers (408t).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Infrarotfilterschicht (408f) als Bragg-Filterschicht eingerichtet ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Träger (102) mehrere Bauteilbereiche (111) definiert, und wobei die mindestens eine Infrarotemitterstruktur (104) mehrere Infrarotemitterstrukturen aufweist, wobei jeweils eine der Infrarotemitterstrukturen in jedem der Bauteilbereiche angeordnet ist, und wobei die mindestens eine Aussparung (106) mehrere Aussparungen aufweist, wobei jeweils eine der mehreren Aussparungen in jedem der Bauteilbereiche angeordnet ist, wobei die Infrarotfilterschichtstruktur (108) mehrere Infrarotfilterstrukturen aufweist, wobei jeweils eine der mehreren Infrarotfilterstrukturen in jedem der Bauteilbereiche angeordnet ist, und wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Aussparungen ein Stützbereich (102s) des Trägers angeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 11, ferner aufweisend: nach dem Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur (108) an dem Träger (102), Vereinzeln der mehreren Bauteilbereiche (111) mittels mechanischen Sägens durch die Infrarotfilterschichtstruktur und durch den Träger hindurch.
Verfahren gemäß Anspruch 11, ferner aufweisend: vor dem Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur (108) an dem Träger (102), Bilden einer ersten Trennstruktur (550) in den jeweiligen Stützbereichen (102s) des Trägers und Bilden einer zweiten Trennstruktur (552) in der Infrarotfilterschichtstruktur (108), wobei bei dem Befestigen der Infrarotfilterschichtstruktur an dem Träger die erste und zweite Trennstruktur relativ zueinander ausgerichtet werden zum Vereinzeln der mehreren Bauteilbereiche (111) mittels der beiden Trennstrukturen.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Bilden der ersten Trennstruktur (550) und der zweiten Trennstruktur (552) mittels Plasmaätzens erfolgt.
Infrarotemitteranordnung (100), aufweisend: • einen Träger (102), • eine Infrarotemitterstruktur (104), welche an einer ersten Seite (102v) des Trägers (102) angeordnet ist, • eine Aussparung (106), welche sich von einer der ersten Seite (102v) gegenüberliegenden zweiten Seite (102r) des Trägers (102) in Richtung der Infrarotemitterstruktur (104) erstreckt; • eine Infrarotfilterschichtstruktur (108), welche an der zweiten Seite (102r) des Trägers (102) derart angeordnet ist, dass die Aussparung (106) zwischen der Infrarotemitterstruktur (104) und der Infrarotfilterschichtstruktur (108) angeordnet ist zum Separieren der Infrarotemitterstruktur von der Infrarotfilterschichtstruktur.
Infrarotemitteranordnung gemäß Anspruch 15, wobei die Infrarotfilterschichtstruktur (108) einen Filterschichtträger (408t) aufweist und eine auf und/oder in dem Filterschichtträger (408t) gebildete Infrarotfilterschicht (408f).
Infrarotemitteranordnung gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei die Infrarotfilterschicht (408f) als Bragg-Filterschicht eingerichtet ist.
Infrarotemitteranordnung gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Infrarotfilterschichtstruktur (108) und/oder der Träger (102) mindestens ein Durchgangsloch (404b) aufweisen/aufweist zum Belüften der Aussparung (106).
Infrarotemitteranordnung gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Infrarotemitterstruktur (104) eine elektrische Widerstandsheizstruktur aufweist.
Gassensor (700), aufweisend: • eine Infrarotemitteranordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19 zum Emittieren infraroter Strahlung (110) in einen Messbereich (702); und • einen Sensor (706) zum Erfassen von infraroter Strahlung (710), die aus dem Messbereich (702) emittiert wird.