DE102017119114B4

DE102017119114B4 - Verfahren zur Haftungsvermeidung durch strukturierte Antihaftschicht

Info

Publication number: DE102017119114B4
Application number: DE102017119114.3A
Authority: DE
Inventors: Kuei-Sung CHANG; Fei-Lung Lai; Shang-Ying Tsai; Cheng-Yu Hsieh
Original assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2017-08-22
Publication date: 2022-01-13
Anticipated expiration: 2037-08-23
Also published as: DE102017119114A1

Abstract

MEMS-Einrichtung (233) mit:einem Handle-Substrat (200), das eine erste Bondfläche (236) definiert und ein Handle-Element (224) aufweist, das gegenüber einer MEMS-Vorrichtung (244) angeordnet ist;einem MEMS-Substrat (234), das die MEMS-Vorrichtung (244) hat und eine zweite Bondfläche (238) definiert, wobei das Handle-Substrat (200) über eine Bondgrenzfläche (240) mit der ersten Bondfläche (236) gegen die zweite Bondfläche (238) an das MEMS-Substrat (234) gebondet ist; undeiner Antihaftschicht (210), die zwischen der ersten (236) und der zweiten Bondfläche (238) an einer oder mehreren Haftstellen (216), jedoch nicht über der Bondgrenzfläche (240) angeordnet ist;wobei die eine oder mehreren Haftstellen (216) auf einer zu dem MEMS-Substrat (234) zeigenden Oberfläche (220) des Handle-Elements (224) angeordnet sind und wobei die zu dem MEMS-Substrat (234) zeigende Oberfläche (220) des Handle-Elements (224), auf der die Antihaftschicht (210) angeordnet ist, physikalisch oder chemisch geraut wurde.

Description

Verweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 30. Juni 2017 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 62/527.225, die durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Hintergrund
MEMS-Bauelemente (MEMS: mikroelektromechanisches System), wie etwa Beschleunigungsmesser, Drucksensoren und Gyroskope, haben in vielen modernen elektronischen Bauelementen breite Anwendung gefunden. Zum Beispiel sind MEMS-Beschleunigungsmesser häufig in Kraftfahrzeugen (z. B. in Airbag-Entfaltungssystemen), Tablet-Computern und Smartphones zu finden. Bei zahlreichen Anwendungen werden MEMS-Bauelemente mit anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs) elektrisch verbunden, um komplette MEMS-Systeme herzustellen. MEMS-Bauelemente mit einer Antihaftschicht sind aus der US 2016/0207756 A1 , der US 2016/0332863 A1 , der US 2012/0244677 A1 , der US 2004/0100594 A1 , der US 2014/0374856 A1 und der US 2014/0353774 A1 bekannt. Die US 2014/0264655 A1 beschreibt ein MEMS-Bauelement mit einem Handle-Element, das eine Siliziumnitrid-Beschichtung aufweist, deren Oberfläche angeraut ist. Aus der US 2012/0105385 A1 ist ein nanomechanischer interferometrischer Modulator (IMOD) bekannt, der einen optischen Resonator aus zwei gegenüberliegenden Elektroden mit unebenen Oberflächen umfasst.
Figurenliste
Aspekte der vorliegenden Erfindung lassen sich am besten anhand der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstehen. Es ist zu beachten, dass entsprechend der üblichen Praxis in der Branche verschiedene Elemente nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind. Vielmehr können der Übersichtlichkeit der Erörterung halber die Abmessungen der verschiedenen Elemente beliebig vergrößert oder verkleinert sein.

1A zeigt eine Schnittansicht einiger Ausführungsformen eines Handle-Substrats einer MEMS-Einrichtung.
1B zeigt eine Schnittansicht einiger Ausführungsformen eines Handle-Substrats einer MEMS-Einrichtung, auf dem eine MEMS-Schicht hergestellt ist.
1C zeigt eine Schnittansicht einiger Ausführungsformen eines Handle-Substrats einer MEMS-Einrichtung, über dem ein strukturiertes MEMS-Substrat hergestellt ist.
1D zeigt eine Draufsicht einiger Ausführungsformen einer MEMS-Einrichtung.
1E zeigt eine Schnittansicht einiger Ausführungsformen einer MEMS-Einrichtung, auf die eine Kraft aufgebracht wird.
2A zeigt eine Schnittansicht einiger Ausführungsformen einer MEMS-Einrichtung mit einer Antihaftschicht, die über dem gesamten Handle-Substrat hergestellt ist.
2B zeigt eine Schnittansicht einiger Ausführungsformen der MEMS-Einrichtung von 2A, auf die eine Kraft aufgebracht wird.
Die 3A bis 3C zeigen Schnittansichten verschiedener Ausführungsformen der Strukturierung einer Antihaftschicht in einer MEMS-Einrichtung.
Die 4 bis 6 zeigen Schnittansichten einiger Ausführungsformen eines vergrößerten Teils der MEMS-Einrichtung der 3A bis 3C.
7 zeigt eine Schnittansicht einiger weiterer Ausführungsformen einer MEMS-Einrichtung mit einer gerauten strukturierten Antihaftschicht.
Die 8 und 9 zeigen Schnittansichten einiger Ausführungsformen eines vergrößerten Teils der MEMS-Einrichtung, die eine leitfähige Metallschicht hat.
Die 10 und 11 zeigen Schnittansichten einiger weiterer Ausführungsformen einer MEMS-Einrichtung mit einer strukturierten Antihaftschicht.
Die 12 und 13 zeigen Schnittansichten einiger Ausführungsformen eines Verfahrens zur Herstellung einer MEMS-Einrichtung mit einer strukturierten Antihaftschicht.
14 zeigt ein Ablaufdiagramm einiger Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung einer MEMS-Einrichtung mit einer strukturierten Antihaftschicht.

Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine MEMS-Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer MEMS-Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die nachstehende Beschreibung stellt viele verschiedene Ausführungsformen oder Beispiele zum Implementieren verschiedener Elemente der vorliegenden Erfindung bereit. Nachstehend werden spezielle Beispiele für Komponenten und Anordnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung zu vereinfachen. Diese sind natürlich lediglich Beispiele und sollen nicht beschränkend sein. Zum Beispiel kann die Herstellung eines ersten Elements über oder auf einem zweiten Element in der nachstehenden Beschreibung Ausführungsformen umfassen, bei denen das erste und das zweite Element in direktem Kontakt ausgebildet werden, und sie kann auch Ausführungsformen umfassen, bei denen zusätzliche Elemente zwischen dem ersten und dem zweiten Element so ausgebildet werden können, dass das erste und das zweite Element nicht in direktem Kontakt sind. Darüber hinaus können in der vorliegenden Erfindung Bezugszahlen und/oder -buchstaben in den verschiedenen Beispielen wiederholt werden. Diese Wiederholung dient der Einfachheit und Übersichtlichkeit und schreibt an sich keine Beziehung zwischen den verschiedenen erörterten Ausführungsformen und/oder Konfigurationen vor.
Darüber hinaus können hier zur Vereinfachung der Beschreibung der Beziehung eines Elements oder einer Struktur zu einem oder mehreren anderen Element(en) oder Struktur(en), die in den Figuren dargestellt sind, räumlich relative Begriffe verwendet werden, wie etwa „darunter“, „unter“, „untere(r)“/„unteres“, „über“, „obere(r)“/„oberes“ und dergleichen. Die räumlich relativen Begriffe sollen zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Orientierung andere Orientierungen des Bauelements bei Gebrauch oder bei Betrieb abdecken. Die Vorrichtung kann anders orientiert werden (um 90 Grad gedreht oder in anderen Orientierungen), und die räumlich relativen Deskriptoren, die hier verwendet werden, können entsprechend ähnlich interpretiert werden.
Einige MEMS-Bauelemente, wie etwa Beschleunigungsmesser und Gyroskope, weisen eine bewegliche Masse und eine angrenzende feststehende Elektrodenplatte auf, die in einem Hohlraum angeordnet ist. Die bewegliche Masse ist in Reaktion auf äußere Impulse, wie etwa Bescheinigung, Druck oder Schwerkraft, in Bezug zu der feststehenden Elektrodenplatte beweglich oder flexibel. Eine Änderung des Abstands zwischen der beweglichen Masse und der feststehenden Elektrodenplatte wird durch kapazitive Kopplung der beweglichen Masse und der feststehenden Elektrodenplatte detektiert und an eine Messschaltung zur Weiterverarbeitung gesendet.
Während der Massenfertigung von MEMS-Bauelementen nach einigen Verfahren wird ein Handle-Substrat (das auch als Handle-Wafer bezeichnet wird) hergestellt, wobei das Handle-Substrat über einem CMOS-Wafer (CMOS: komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter), der eine Unterstützungslogik für die zugehörigen MEMS-Bauelemente hat, angeordnet und an diesen gebondet werden kann. In einem Beispiel wird ein MEMS-Substrat weiterhin an das Handle-Substrat gebondet, sodass eine eutektische Bondsubstruktur über einer Oberfläche des MEMS-Substrats hergestellt werden kann. Gemäß einem beispielhaften Aspekt werden die MEMS-Bauelemente außerdem in dem MEMS-Substrat, zum Beispiel mit verschiedenen Strukturierungsverfahren, hergestellt. Darüber hinaus kann ein Verkappungswafer unter Verwendung der eutektischen Bondsubstruktur zum eutektischen Bonden an das MEMS-Substrat gebondet werden. Wenn das Verkappungssubstrat an das MEMS-Substrat gebondet worden ist, werden die Substrate in Dies vereinzelt, die jeweils mindestens ein MEMS-Bauelement aufweisen, und die Verkappung ist beendet.
Gemäß einem Beispiel zeigt 1A ein beispielhaftes Handle-Substrat 100, wobei das Handle-Substrat 100 ein Basissubstrat 102 mit einer darauf hergestellten und strukturierten Leitungsführungs-Metallschicht 104 aufweist. Die Leitungsführungs-Metallschicht 104 kann zum Beispiel ein Metall, wie etwa Aluminium, Kupfer oder ein anderes Metall, aufweisen. Über der Leitungsführungs-Metallschicht 104 wird außerdem eine Oxidschicht 106 hergestellt und strukturiert, und weiterhin wird ein Kontakthügel-Element 108 über der Leitungsführungs-Metallschicht 104 hergestellt. Das Kontakthügel-Element 108 kann zum Beispiel aus einem Oxid, einem Metall oder einem anderen Material bestehen.
Nachdem das Handle-Substrat 100 hergestellt worden ist, wird ein MEMS-Substrat 110 zum Beispiel durch Schmelzbonden an das Handle-Substrat 100 gebondet, wie in 1B gezeigt ist. Das MEMS-Substrat 110 wird zum Beispiel weiter strukturiert, um eine bewegliche Masse 112 eines MEMS-Bauelements 114 zu definieren, wie in 1C gezeigt ist, und über dem MEMS-Substrat wird eine Bondmaterialschicht 116 hergestellt oder andernfalls strukturiert, wobei die Bondmaterialschicht aus einem Metall, wie etwa Germanium, Aluminium, Gold oder einem anderen leitfähigen Metall, bestehen kann. Es ist außerdem zu beachten, dass zwar die Bondmaterialschicht 116 ein Metall für die eutektische Bondung sein kann, aber die Bondmaterialschicht alternativ ein nicht-leitfähiges Material aufweisen kann, das so konfiguriert ist, dass es als ein Bondmaterial fungiert. Die Bondmaterialschicht 116 kann zum Beispiel ein Polymer für eine Haftbondung und/oder ein Oxid für eine Schmelzbondung aufweisen. Der Klarheit halber zeigt 1D eine Draufsicht 118 des MEMS-Bauelements 114, und 1C zeigt einen Querschnitt 120 des MEMS-Bauelements. Es ist mit verschiedenen Methoden versucht worden, die Oberflächenhaftung zu begrenzen, zum Beispiel durch Durchführen einer Oberflächenbehandlung oder durch Beschichten der Oberflächen der beweglichen Masse und des Hohlraums, um die hydrophilen Eigenschaften der Oberflächen zu ändern. Diese Methoden sind jedoch schwer mit verschiedenen Herstellungsprozessen zu kombinieren und führen zu einer Verunreinigung.
Auf Grund der beweglichen oder flexiblen Teile stehen MEMS-Bauelemente verschiedenen Produktionsproblemen gegenüber, auf die man bei herkömmlichen CMOS-Schaltkreisen nicht trifft. Ein wichtiges Problem bei MEMS-Bauelementen ist die Oberflächenhaftung. Die Oberflächenhaftung bezieht sich auf die Tendenz eines beweglichen oder flexiblen MEMS-Teils, in Kontakt mit einer angrenzenden Oberfläche zu kommen und an dieser „anzuhaften“. Dieses „Anhaften“ kann am Ende der Fertigung auftreten, sodass sich das bewegliche oder flexible Teil nicht ganz von der angrenzenden Oberfläche löst, oder es kann während des normalen Betriebs auftreten, wenn die Komponente plötzlich an der angrenzenden Oberfläche „anhaftet“.
Zum Beispiel ist in 1E eine Bewegung (durch einen Pfeil 122 dargestellt) der beweglichen Masse 112 des MEMS-Bauelements 114 (z. B. auf Grund einer Beschleunigung, der Schwerkraft, eines Drucks usw.) dargestellt, bei der die bewegliche Masse 112 das Kontakthügel-Element 108 kontaktieren kann, sodass die Oberflächenhaftung die Fähigkeit der beweglichen Masse, zu ihrer Ausgangsposition zurückzukehren, beeinträchtigen kann. Mit schrumpfenden Strukturgrößen bei nachfolgenden Technikgenerationen muss die Oberflächenhaftung in MEMS-Bauelementen immer stärker berücksichtigt werden. Oberflächenhaftung kann durch einen von mehreren verschiedenen Einflüssen entstehen, wie etwa Kapillarkräfte, Van-der-Waals-Kräfte oder elektrostatische Kräfte zwischen aneinander grenzenden Oberflächen. Der Umfang, in dem diese Einflüsse eine Haftung verursachen, kann sich auf Grund vieler verschiedener Faktoren ändern, wie etwa Temperatur der Oberflächen, Kontaktfläche zwischen den Oberflächen, Kontaktpotentialdifferenz zwischen den Oberflächen, Hydrophilie oder Hydrophobie der Oberflächen, und so weiter.
Eine Möglichkeit, diese Haftung zwischen der beweglichen Masse 112 und dem Kontakthügel-Element 108 zu vermeiden, besteht darin, eine Antihaftschicht 124 über dem Handle-Substrat 100 herzustellen, wie in 2A gezeigt ist. Die Antihaftschicht 124 verhindert zum Beispiel im Allgemeinen eine Haftung zwischen der beweglichen Masse 112 und dem Kontakthügel-Element 108, wenn die bewegliche Masse 112 das Kontakthügel-Element 108 kontaktiert, wie in 2B gezeigt ist, sodass die bewegliche Masse ohne Haftung zu ihrer Ausgangsposition 126 in 2A zurückkehren kann. Herkömmlich bedeckt diese Antihaftschicht 124 jedoch nicht nur das Kontakthügel-Element 108, sondern alle Strukturelemente und freiliegenden Oberflächen, wie etwa die Leitungsführungs-Metallschicht 104 und die Oxidschicht 106. Ein Problem bei der Herstellung von MEMS-Bauelementen nach den vorgenannten Methoden betrifft jedoch die Bondung des MEMS-Substrats 110 an das zugehörige Handle-Substrat 100. Beim Aufbringen der Antihaftschicht werden alle Oberflächen des MEMS-Substrats 110 oder des Handle-Substrats 100 mit der Antihaftschicht 124 bedeckt. Eine solche Antihaftschicht 124 verringert jedoch die Zuverlässigkeit der Bondung (z. B. einer Schmelzbondung oder eutektischen Bondung) in Bondbereichen 128, sodass es potentiell zu einem Ausfall der Substratbondung kommt.
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine MEMS-Einrichtung mit einer strukturierten Antihaftschicht zum Verbessern der Haftungseigenschaften und der Bondung sowie zugehörige Verfahren zur Herstellung dieser MEMS-Einrichtung. Die MEMS-Einrichtung der vorliegenden Erfindung weist ein MEMS-Substrat auf, das an ein Handle-Substrat gebondet ist. Eine Antihaftschicht ist auf dem MEMS-Substrat und/oder dem Handle-Substrat angeordnet, wobei die Antihaftschicht eine Struktur derart aufweist, dass die Antihaftschicht nicht in einem oder mehreren Bereichen vorhanden ist, die mit einer Grenzfläche zwischen dem MEMS-Substrat und dem Handle-Substrat assoziiert sind. Die Antihaftschicht wird zum Beispiel auf dem Handle-Substrat und/oder dem MEMS-Substrat strukturiert. Daher kann eine Haftung am Ende des Herstellungsprozesses und/oder während des normalen Betriebs der MEMS-Einrichtung vermieden werden, und die Zuverlässigkeit wird entsprechend verbessert, während eine adäquate Bondung zwischen dem MEMS-Substrat und dem Handle-Substrat dort erzielt wird, wo es gewünscht wird. Das Prinzip wird hier anhand einiger beispielhafter MEMS-Bauelemente erläutert, aber es dürfte wohlverstanden sein, dass das Prinzip auf jedes geeignete MEMS-Bauelement angewendet werden kann, das bewegliche Teile verwendet, wie zum Beispiel Aktoren, Ventile, Schalter, Mikrofone, Drucksensoren, Beschleuniger und/oder Gyroskope.
Die 3A bis 3C zeigen eine Reihe von Schnittansichten einiger Ausführungsformen eines Verfahrens zur Herstellung einer MEMS-Einrichtung mit einer strukturierten Antihaftschicht auf verschiedenen Herstellungsstufen.
Gemäß verschiedenen beispielhaften Aspekten der vorliegenden Erfindung zeigt 3A ein beispielhaftes Handle-Substrat 200. Bei einigen Ausführungsformen weist das Handle-Substrat 200 ein Basissubstrat 202 mit einer darauf hergestellten und strukturierten Leitungsführungs-Metallschicht 204 auf. Die Leitungsführungs-Metallschicht 204 kann zum Beispiel ein Metall, wie etwa Aluminium, Kupfer oder ein anderes Metall, aufweisen. Über der Leitungsführungs-Metallschicht 204 wird außerdem eine Oxidschicht 206 hergestellt und strukturiert, und weiterhin wird ein Kontakthügel-Element 208 über der Leitungsführungs-Metallschicht 204 hergestellt. Das Kontakthügel-Element 208 ragt aus einer Oberseite der Leitungsführungs-Metallschicht 204 heraus. Das Kontakthügel-Element 208 kann zum Beispiel aus einem Oxid, einem Metall oder einem anderen Material bestehen.
Wie in dem in 3B dargestellten Beispiel gezeigt ist, wird eine Antihaftschicht 210 über einer Oberfläche 212 (die in 3A gezeigt ist) des Handle-Substrats 200 hergestellt. Bei einigen Ausführungsformen weist die Antihaftschicht 210 von 3B zum Beispiel ein organisches Material auf, das über der Oberfläche 212 abgeschieden worden ist. Bei einigen Ausführungsformen kann die Herstellung der Antihaftschicht 210 durch Abscheiden des organischen Materials mit verschiedenen Verfahren erfolgen, wie etwa durch Abscheidung einer Polymerschicht oder einer monomolekularen Schicht durch Tauchen, Aufschleudern, Sputtern und chemische Aufdampfung (CVD).
Wie in 3C gezeigt ist, wird die Antihaftschicht 210 strukturiert, wobei die Antihaftschicht 210 an einer oder mehreren festgelegten Stellen 214 des Handle-Substrats 200 entfernt wird, sodass die eine oder die mehreren festgelegten Stellen freigelegt werden, während die Antihaftschicht an einer oder mehreren Haftstellen 216 bestehen bleibt. Die eine oder die mehreren festgelegten Stellen 214 umfassen zum Beispiel zumindest einen Bondbereich 218, in dem das Handle-Substrat an ein MEMS-Substrat gebondet wird, wie später erörtert wird.
In einem Beispiel sind die eine oder die mehreren Haftstellen 216 mit dem Kontakthügel-Element 208 verbunden. Zum Beispiel kann bei einer Ausführungsform die Antihaftschicht 210 auf einer Oberseite der Leitungsführungs-Metallschicht 204 sowie entlang gegenüberliegenden Seitenwänden und einer Oberseite des Kontakthügel-Elements 208 angeordnet werden. Bei dieser Ausführungsform hat die Antihaftschicht 210 Unterseiten, die entlang einer horizontalen Ebene zu Unterseiten des Kontakthügel-Elements 208 ausgerichtet sind. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Antihaftschicht 210 auf einer Oberseite der Leitungsführungs-Metallschicht 204 sowie entlang einer Seitenwand des Kontakthügel-Elements 208, jedoch nicht entlang der anderen gegenüberliegenden Seitenwand angeordnet werden. Bei einer noch weiteren Ausführungsform kann die Antihaftschicht 210 auf einer Oberseite der Leitungsführungs-Metallschicht 204, jedoch nicht entlang Seitenwänden des Kontakthügel-Elements 208 angeordnet werden. In einem anderen Beispiel der Erfindung wird die Antihaftschicht 210 an der einen oder den mehreren festgelegten Stellen 214 physikalisch geätzt oder abgeschliffen. In einem noch weiteren Beispiel wird die Antihaftschicht 210 an der einen oder den mehreren festgelegten Stellen 214 chemisch geätzt.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Antihaftschicht 210 mit einem fotolithografischen Verfahren strukturiert. Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Antihaftschicht 210 durch physikalische oder chemische Ätzung mit verschiedenen anderen Verfahren (Halbleiter-Bearbeitungsverfahren) strukturiert, wie etwa Plasma-Trockenätzung, Nassätzung oder anderen Ätzverfahren. Bei einigen Ausführungsformen, bei denen die Antihaftschicht 210 mit einem fotolithografischen Verfahren strukturiert wird, sind äußere Seitenwände der Antihaftschicht 210 abgewinkelte Seitenwände. Zum Beispiel können die äußeren Seitenwände der Antihaftschicht 210 Seitenwände sein, die in einem Winkel von mehr als 0° zu einer Normalen ausgerichtet sind, die von einer Oberseite der Leitungsführungs-Metallschicht 204 senkrecht nach außen verläuft.
Wie in dem Beispiel von 4 gezeigt ist, können die eine oder die mehreren Haftstellen 216 mit einer zu dem MEMS zeigenden Oberfläche 220 und einer oder mehreren Seitenwänden 222 eines Handle-Elements 224 des Handle-Substrats 200, wie etwa des Kontakthügel-Elements 208 von 3C, assoziiert sein. Wie in dem Beispiel von 5 gezeigt ist, können die eine oder die mehreren Haftstellen 216 mit der zu dem MEMS zeigenden Oberfläche 220 und einer Seitenwand 222 des Elements 224 des Handle-Substrats 200 assoziiert sein. Ebenso können, wie in dem Beispiel von 6 gezeigt ist, die eine oder die mehreren Haftstellen 216 nur mit der zu dem MEMS zeigenden Oberfläche 220 des Elements 224 des Handle-Substrats 200 assoziiert sein. Es ist zu beachten, dass hier zwar gezeigt und dargelegt wird, dass die eine oder die mehreren Haftstellen 216 mit der zu dem MEMS zeigenden Oberfläche 220 und/oder den Seitenwänden 222 der Elemente 224 des Handle-Substrats 200 assoziiert sind, aber es dürfte wohlverstanden sein, dass die eine oder die mehreren Haftstellen 216 mit jeder Oberfläche jedes der hier beschriebenen Elemente 224 assoziiert sein können.
Wie in dem Beispiel von 7 dargestellt ist, kann bei einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Antihaftschicht 210 weiterhin an der einen oder den mehreren Haftstellen 216 geraut werden. Zum Beispiel wird eine Oberfläche 226 der Antihaftschicht 210 physikalisch oder chemisch geraut, wie etwa durch physikalisches Abschleifen oder durch Behandeln der Oberfläche mit einem Plasma, wodurch die Oberfläche eine festgelegte Rauheit erhält. Zum Beispiel durch Rauen oder anderweitiges Modifizieren der Oberfläche 226 der Antihaftschicht 210 wird im Allgemeinen zusätzlich eine Haftung verhindert, wie vorstehend dargelegt worden ist. Alternativ kann die zu dem MEMS zeigende Oberfläche 220 des Elements 224 zunächst geraut werden, wobei die Antihaftschicht 210 dann auf der zu dem MEMS zeigenden Oberfläche 220 des Elements 224 abgeschieden werden kann.
Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung durch Strukturieren der Antihaftschicht 210, Rauen der Antihaftschicht 210 oder Strukturieren und Rauen der Antihaftschicht 210 genutzt werden kann. Alternativ kann eine Oberfläche geraut werden, bevor darüber die Antihaftschicht 210 hergestellt und strukturiert wird. Daher sollen Kombinationen der Bereitstellung einer strukturierten oder gerauten Antihaftschicht 210 an einer oder mehreren Haftstellen 216 innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegen.
Bei einer noch weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt 8 eine der mehreren Haftstellen 216, wobei die zu dem MEMS zeigende Oberfläche 220 und eine oder mehrere Seitenwände 222 des Elements 224 des Handle-Substrats 200 mit der Antihaftschicht 210 bedeckt sind. Wie in 8 gezeigt ist, ist außerdem eine leitfähige Schicht 228 zwischen dem Element 224 (z. B. dem in 3C gezeigten Kontakthügel-Element 208) und der Antihaftschicht 210 vorgesehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die leitfähige Schicht 228 ein Material mit niedrigem spezifischen Widerstand aufweisen. Die leitfähige Schicht 228 kann zum Beispiel eine Dünnschicht aus Silizium, Polysilizium, Aluminium, Kupfer, Titan, Titannidrid oder einem anderen geeigneten elektrisch leitfähigen Material umfassen. Die leitfähige Schicht 228 ist zum Beispiel so konfiguriert, dass sie bei Kontakt mit, oder Nähe zu, einem MEMS-Element einen Ladungsaufbau in dem Element 224 unterbricht und/oder zerstreut, wie vorstehend dargelegt worden ist. Wie in dem Beispiel von 8 gezeigt ist, sind die eine oder die mehreren Haftstellen 216 mit einer zu dem MEMS zeigenden Oberfläche 220 und einer Seitenwand 222 des Elements 224 des Handle-Substrats 200 assoziiert, wobei die leitfähige Schicht 228 eine dünne leitfähige Schicht umfasst, die zwischen dem Element 224 und der Antihaftschicht 210 angeordnet ist.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform zeigt 9 ein weiteres Beispiel für die eine oder die mehreren Haftstellen 216, wobei die zu dem MEMS zeigende Oberfläche 202 und die eine oder die mehreren Seitenwände 222 des Elements 224 des Handle-Substrats 200 mit der Antihaftschicht 210 bedeckt sind. Wie in 9 gezeigt ist, ist die vorgenannte leitfähige Schicht 228 weiterhin zwischen dem Element 224 (z. B. dem in 3C gezeigten Kontakthügel-Element 208) und der Antihaftschicht 210 vorgesehen. Im Gegensatz zu dem in 8 gezeigten Beispiel, in dem die leitfähige Schicht 228 Teile 230 hat, die nicht mit der Antihaftschicht 210 bedeckt sind, wird in dem Beispiel von 9 die leitfähige Schicht 228 vollständig von der Antihaftschicht 210 verkapselt. 9 zeigt weiterhin ein Beispiel, bei dem eine Durchkontaktierung oder Durchkontaktierungsanordnung 231, die ebenfalls von der Antihaftschicht 210 verkapselt wird, in dem Element 224 vorgesehen ist. Die leitfähige Schicht 228 kann zum Beispiel durch ein chemisches Aufdampfungsverfahren hergestellt werden, wie etwa chemische Aufdampfung bei Tiefdruck (LPCVD), Plasma-unterstützte chemische Aufdampfung (PECVD) oder ein APCVD-Aufwachsverfahren (APCVD: chemische Gasphasenabscheidung bei Atmosphärendruck). Bei einigen Ausführungsformen kann die leitfähige Schicht 228 Aluminium (AI), Nickel (Ni) oder Kupfer (Cu) aufweisen.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform, die in 10 gezeigt ist, kann die Antihaftschicht 210 direkt auf der Leitungsführungs-Metallschicht 204 vorgesehen werden. In einem weiteren Beispiel kann die Antihaftschicht 210 auf der Oxidschicht 206 vorgesehen werden. Ebenso kann die Antihaftschicht 210 auf einer Oberfläche des Handle-Substrats 200, zum Beispiel direkt auf einem Siliziumsubstrat 232, vorgesehen werden, wie in dem Beispiel von 11 gezeigt ist.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt 12 eine beispielhafte MEMS-Einrichtung 233, bei der ein MEMS-Substrat 234 weiterhin an das Handle-Substrat 200, zum Beispiel durch Schmelzbonden des MEMS-Substrats an das Handle-Substrat in dem einen oder den mehreren Bondbereichen 218, gebondet werden kann.
Das Handle-Substrat 200 von 10 definiert zum Beispiel eine erste Bondfläche 236, und das MEMS-Substrat 234 von 12 definiert eine zweite Bondfläche 238. Wenn die erste Bondfläche 236 zu der zweiten Bondfläche 238 zeigt, wird das Handle-Substrat 200 an einer Bondgrenzfläche 240 an das MEMS-Substrat 234 gebondet. Die Bondgrenzfläche 240 ist zum Beispiel mit dem Bondbereich 218 des Handle-Substrats 200 assoziiert. Daher ist die Antihaftschicht 210 zwischen der ersten Bondfläche 236 und der zweiten Bondfläche 238, jedoch nicht über der Bondgrenzfläche 240 angeordnet.
Das MEMS-Substrat 234 kann ein Halbleitermaterial aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen kann das MEMS-Substrat 234 zum Beispiel ein Silizium-Material, wie etwa dotiertes Polysilizium, aufweisen. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das MEMS-Substrat 234 ein oder mehrere MEMS-Bauelemente aufweisen, die jeweils eine bewegliche Masse haben, die dicht an den Kontakthügel-Elementen 208 angeordnet ist. Bei einigen Ausführungsformen kann das MEMS-Substrat 234 zum Beispiel einen Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, einen Digitalkompass und/oder einen Drucksensor aufweisen.
Bei einigen Ausführungsformen kann das Handle-Substrat 200 aktive und/oder passive Halbleiter-Bauelemente aufweisen, die so konfiguriert sind, dass sie die Funktionalität der MEMS-Bauelemente in dem MEMS-Substrat 234 unterstützen. Das Handle-Substrat 200 kann zum Beispiel Transistor-Bauelemente (z. B. MOSFET-Bauelemente) aufweisen, die so konfiguriert sind, dass sie die Signalverarbeitung von Daten ermöglichen, die von den MEMS-Bauelementen in dem MEMS-Substrat 234 erfasst werden. Bei einigen Ausführungsformen (nicht dargestellt) kann ein BEOL-Metallverbindungsstapel (BEOL: Back End of Line) auf einer Seite des Handle-Substrats 200 angeordnet werden, die dem MEMS-Substrat 234 gegenüberliegt. Der BEOL-Metallverbindungsstapel weist eine Vielzahl von leitfähigen Verbindungsschichten (z. B. Kupfer- und/oder Aluminiumschichten) auf, die in einer dielektrischen Struktur angeordnet sind, die entlang dem Handle-Substrat 200 angeordnet ist. Die Metallverbindungsschichten sind mit dem einen oder den mehreren Transistor-Bauelementen verbunden. Normalerweise umfassen die mehreren Metallverbindungsschichten Metallschichten, deren Größe mit zunehmendem Abstand von dem Halbleitersubstrat zunimmt, sodass das eine oder die mehreren Transistor-Bauelemente mit Elementen außerhalb des Chips verbunden werden können.
Bei einigen Ausführungsformen kann ein Verkappungssubstrat (nicht dargestellt) auf einer Seite des MEMS-Substrats 234 angeordnet werden, die dem Handle-Substrat 200 gegenüberliegt. Das Verkappungssubstrat weist eine Aussparung auf, die in einer Oberfläche des Verkappungssubstrats angeordnet ist, die zu dem MEMS-Substrat 234 zeigt. Das Verkappungssubstrat wird an das MEMS-Substrat 234 gebondet, um einen hermetisch verschlossenen Hohlraum herzustellen, der sich zwischen der Aussparung und dem Handle-Substrat 200 befindet. Der hermetisch verschlossene Hohlraum weist ein MEMS-Bauelement in dem MEMS-Substrat 234 und das Kontakthügel-Element 208 und die Antihaftschicht 210 auf. Bei einigen Ausführungsformen kann der Hohlraum auf einem festgelegten Druck gehalten werden, der auf Grund des MEMS-Bauelements gewählt wird, das sich in dem Hohlraum befindet. Zum Beispiel kann ein Druck in einem Hohlraum, der einen Beschleunigungsmesser umschließt, von einem Druck in einem Hohlraum verschieden sein, der ein Gyroskop umschließt.
Bei einigen Ausführungsformen kann das Verkappungssubstrat ein Halbleitermaterial aufweisen. Das Verkappungssubstrat kann zum Beispiel ein Siliziumsubstrat umfassen. Bei einigen Ausführungsformen kann das Verkappungssubstrat durch eine eutektische Bondung, die ein oder mehrere Metallmaterialien aufweist, mit dem MEMS-Substrat 234 verbunden werden.
Wie bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform in 13 gezeigt ist, kann bei einer anderen beispielhaften MEMS-Einrichtung 237 eine Antihaftschicht 210 auf einer zu dem Handle-Substrat zeigenden Oberfläche 242 des MEMS-Substrats 234 strukturiert werden, sodass die Antihaftschicht 210 die eine oder die mehreren Haftstellen 216 bedeckt, die mit dem MEMS-Substrat 234 assoziiert sind. Die Strukturierung der Antihaftschicht 210 auf dem MEMS-Substrat 234 kann in der vorstehend beschriebenen Weise erfolgen. Es ist weiterhin zu beachten, dass leitfähige Materialien, wie etwa Aluminium, Titan oder andere leitfähige Materialien, unter der Antihaftschicht 210 angeordnet werden können, die über diesen Materialien strukturiert wird. Bei einigen dieser Ausführungsformen wird die Antihaftschicht 210 nicht entlang verschiedenen Oberflächen des Handle-Substrats 200 (z. B. entlang den Kontakthügel-Elementen 208) angeordnet. Bei anderen Ausführungsformen kann die Antihaftschicht 210 zusätzlich entlang den Oberflächen des Handle-Substrats angeordnet werden.
Das MEMS-Substrat 234 wird zum Beispiel so strukturiert, dass ein MEMS-Bauelement 244 mit einer beweglichen Masse 246 entsteht. Die MEMS-Bauelemente umfassen zum Beispiel Mikroaktoren oder Mikrosensoren, wie etwa ein Mikroventil, einen Mikroschalter, ein Mikrofon, einen Drucksensor, einen Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop oder ein anderes Bauelement, das einen beweglichen oder flexiblen Teil hat, der sich in Bezug zu dem feststehenden Teil bewegt oder biegt.
14 zeigt ein Ablaufdiagramm einiger Ausführungsformen eines Verfahrens 300 zum Herstellen einer MEMS-Einrichtung mit einer strukturierten Antihaftschicht gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das Verfahren 300 wird hier zwar als eine Reihe von Schritten oder Ereignissen dargestellt und beschrieben, aber es dürfte wohlverstanden sein, dass die dargestellte Reihenfolge dieser Schritte oder Ereignisse nicht in einem beschränkenden Sinn ausgelegt werden darf. Zum Beispiel können einige Schritte in anderen Reihenfolgen und/oder gleichzeitig mit anderen Schritten oder Ereignissen als den hier dargestellten und/oder beschriebenen stattfinden. Darüber hinaus brauchen nicht alle dargestellten Schritte einen oder mehrere Aspekte oder Ausführungsformen der Beschreibung zu implementieren. Außerdem können ein oder mehrere der hier beschriebenen Schritte in einem oder mehreren getrennten Schritten und/oder Phasen ausgeführt werden.
Im Schritt 302 wird eine Antihaftschicht auf einer oder mehreren Oberflächen eines Handle-Substrats bzw. eines MEMS-Substrats hergestellt oder anderweitig bereitgestellt. Die Bereitstellung der Antihaftschicht im Schritt 302 kann das Abscheiden eines organischen Materials auf der einen oder den mehreren jeweiligen Oberflächen des Handle-Substrats und des MEMS-Substrats umfassen.
Bei einigen Ausführungsformen kann das Handle-Substrat eine Art von Halbleiterkörper (z. B. Silizium-/CMOS-Grundmaterial, SiGe, SOI usw.), wie etwa einen Halbleiterwafer oder einen oder mehrere Dies auf einem Wafer, sowie eine weitere Art von Halbleiter- und/oder Epitaxialschichten umfassen, die darauf hergestellt sind oder anderweitig damit assoziiert sind. Bei einigen Ausführungsformen können vor der Herstellung der Antihaftschicht ein oder mehrere aktive Bauelemente in dem Handle-Substrat hergestellt werden. Zum Beispiel können ein oder mehrere Transistor-Bauelemente mit einem CMOS-Prozess in dem Handle-Substrat hergestellt werden. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann ein organisches Material durch physikalische Aufdampfung (z. B. PVD, CVD, PECVD, ALD usw.) abgeschieden werden. Bei anderen Ausführungsformen kann das organische Material durch Schleuderbeschichtung abgeschieden werden.
Im Schritt 304 wird die Antihaftschicht strukturiert. Im Schritt 304 wird durch die Strukturierung der Antihaftschicht im Allgemeinen eine strukturierte Antihaftschicht definiert, die eine oder mehrere festgelegten Stellen freilegt, die mit einer Bondung des Handle-Substrats an das MEMS-Substrat assoziiert sind. Die Strukturierung der Antihaftschicht kann zum Beispiel das physikalische Entfernen des organischen Materials von der einen oder den mehreren festgelegten Stellen umfassen. Alternativ kann die Strukturierung der Antihaftschicht das Rauen des organischen Materials oder der Oberfläche umfassen, auf der das organische Material an der einen oder den mehreren festgelegten Stellen abgeschieden wird.
In einem alternativen Beispiel umfasst die Strukturierung der Antihaftschicht das Rauen einer Oberfläche des Handle-Substrats bzw. des MEMS-Substrats, die mit der einen oder den mehreren festgelegten Stellen assoziiert ist. Die Strukturierung der Antihaftschicht kann zum Beispiel eine Plasma-Ätzung der Oberfläche des Handle-Substrats bzw. des MEMS-Substrats umfassen, die mit der einen oder den mehreren festgelegten Stellen assoziiert ist. Bei einigen Ausführungsformen kann für die Plasma-Ätzung eine Ätzchemikalie verwendet werden, die eine Fluor-Spezies (z. B. CF₄, CHF₃, C₄F₈ usw.) aufweist.
In einem noch weiteren alternativen Beispiel kann die Strukturierung der Antihaftschicht das Durchführen eines fotolithografischen Prozesses an dem MEMS-Substrat und/oder dem Handle-Substrat umfassen. Bei dieser Ausführungsform wird eine lichtempfindliche Schicht über der Antihaftschicht 210 hergestellt. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die lichtempfindliche Schicht eine Fotoresistschicht (z. B. ein positives oder negatives Fotoresist) umfassen, die durch Schleuderbeschichtung über der Antihaftschicht 210 hergestellt wird. Das lichtempfindliche Material wird anschließend mit einer elektromagnetischen Strahlung (z. B. UV-Licht, extremem UV-Licht usw.) entsprechend einer Fotomaske belichtet. Durch die elektromagnetische Strahlung werden freigelegte Bereiche in dem lichtempfindlichen Material modifiziert, um lösliche Bereiche zu definieren. Das lichtempfindliche Material wird anschließend entwickelt, um eine strukturierte Schicht aus lichtempfindlichem Material zu definieren, die Öffnungen hat, die durch Entfernen der löslichen Bereiche entstehen. Dann wird die Antihaftschicht entsprechend der strukturierten Schicht aus lichtempfindlichem Material geätzt. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Antihaftschicht mit einem Ätzmittel in Bereichen selektiv behandelt werden, die nicht mit der strukturierten Schicht aus lichtempfindlichem Material (z. B. einer Fotoresistschicht und/oder einer Hartmaskenschicht) bedeckt sind. Bei einigen Ausführungsformen kann das Ätzmittel ein Trockenätzmittel mit einer Ätzchemikalie sein, die eine Fluor-Spezies (z. B. CF₄, CHF₃, C₄F₈ usw.) aufweist. Bei anderen Ausführungsformen kann das Ätzmittel ein Nassätzmittel sein, das Fluorwasserstoffsäure (HF) oder Kaliumhydroxid (KOH) aufweist.
In einem weiteren Beispiel kann die Strukturierung der Antihaftschicht im Schritt 304 eine physikalische und/oder eine chemische Ätzung der einen oder der mehreren festgelegten Stellen umfassen. In einigen Beispielen verbleibt die Antihaftschicht nach der Strukturierung über einem oder mehreren Strukturelementen, die mit einem MEMS-Bauelement assoziiert sind.
Im Schritt 306 wird das Handle-Substrat an der einen oder den mehreren festgelegten Stellen an das MEMS-Substrat gebondet. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das MEMS-Substrat ein oder mehrere MEMS-Bauelemente aufweisen, die jeweils eine bewegliche Masse haben. Bei einigen Ausführungsformen kann das MEMS-Substrat zum Beispiel einen Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, einen Digitalkompass oder einen Drucksensor aufweisen. Das Handle-Substrat kann so an das MEMS-Substrat gebondet werden, dass sich die bewegliche Masse an einer Position befindet, die direkt über der strukturierten Antihaftschicht ist. Dadurch kann die Antihaftschicht die Haftung der beweglichen Masse während des Betriebs des MEMS-Bauelements verringern.
In einem Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Bondung des Handle-Substrats an das MEMS-Substrat an der einen oder den mehreren festgelegten Stellen eine Schmelzbondung des Handle-Substrats an das MEMS-Substrat an der einen oder den mehreren festgelegten Stellen. Bei anderen Ausführungsformen kann eine Bondstruktur, die ein oder mehrere Haftmaterialien aufweist, zum Bonden des Handle-Substrats an das MEMS-Substrat verwendet werden.
Bei einigen alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine leitfähige Schicht über dem Handle-Substrat und/oder dem MEMS-Substrat hergestellt werden, bevor im Schritt 304 die Antihaftschicht hergestellt wird, wobei die leitfähige Schicht zwischen dem Handle-Substrat und dem MEMS-Substrat an einer oder mehreren Haftstellen angeordnet wird. Die Herstellung der leitfähigen Schicht kann zum Beispiel weiterhin das Strukturieren der leitfähigen Schicht in einem oder mehreren Bereichen umfassen, die mit der einen oder den mehreren Haftstellen assoziiert sind, wobei die leitfähige Schicht eine Metallschicht kontaktiert.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, betrifft die vorliegende Erfindung also eine MEMS-Einrichtung mit einer strukturierten Antihaftschicht zur Verbesserung der Haftungseigenschaften und zugehörige Verfahren zur Herstellung dieser MEMS-Einrichtung.
Bei einer Ausführungsform weist die MEMS-Einrichtung ein Handle-Substrat auf, das eine erste Bondfläche definiert. Ein MEMS-Substrat mit einem MEMS-Bauelement definiert eine zweite Bondfläche, wobei das Handle-Substrat über eine Bondgrenzfläche mit der ersten Bondfläche gegen die zweite Bondfläche an das MEMS-Substrat gebondet ist. Weiterhin ist eine Antihaftschicht zwischen der ersten und der zweiten Bondfläche, jedoch nicht über der Bondgrenzfläche angeordnet.
Bei weiteren Ausführungsformen wird ein Verfahren zur Herstellung einer MEMS-Einrichtung beschrieben, bei dem die Antihaftschicht auf einer oder mehreren jeweiligen Oberflächen eines Handle-Substrats und eines MEMS-Substrats hergestellt wird. Die Antihaftschicht wird strukturiert, wodurch eine strukturierte Antihaftschicht definiert wird, die eine oder mehrere festgelegte Stellen freilegt, die mit einer Bondung des Handle-Substrats an das MEMS-Substrat assoziiert sind. Weiterhin wird das Handle-Substrat an der einen oder den mehreren festgelegten Stellen an das MEMS-Substrat gebondet.
Vorstehend sind Merkmale verschiedener Ausführungsformen beschrieben worden, sodass Fachleute die Aspekte der vorliegenden Erfindung besser verstehen können. Fachleuten dürfte klar sein, dass sie die vorliegende Erfindung ohne Weiteres als eine Grundlage zum Gestalten oder Modifizieren anderer Verfahren und Strukturen zum Erreichen der gleichen Ziele und/oder zum Erzielen der gleichen Vorzüge wie bei den hier vorgestellten Ausführungsformen verwenden können. Fachleute dürften ebenfalls erkennen, dass solche äquivalenten Auslegungen nicht von dem Grundgedanken und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abweichen und dass sie hier verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Abwandlungen vornehmen können, ohne von dem Grundgedanken und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

MEMS-Einrichtung (233) mit: einem Handle-Substrat (200), das eine erste Bondfläche (236) definiert und ein Handle-Element (224) aufweist, das gegenüber einer MEMS-Vorrichtung (244) angeordnet ist; einem MEMS-Substrat (234), das die MEMS-Vorrichtung (244) hat und eine zweite Bondfläche (238) definiert, wobei das Handle-Substrat (200) über eine Bondgrenzfläche (240) mit der ersten Bondfläche (236) gegen die zweite Bondfläche (238) an das MEMS-Substrat (234) gebondet ist; und einer Antihaftschicht (210), die zwischen der ersten (236) und der zweiten Bondfläche (238) an einer oder mehreren Haftstellen (216), jedoch nicht über der Bondgrenzfläche (240) angeordnet ist; wobei die eine oder mehreren Haftstellen (216) auf einer zu dem MEMS-Substrat (234) zeigenden Oberfläche (220) des Handle-Elements (224) angeordnet sind und wobei die zu dem MEMS-Substrat (234) zeigende Oberfläche (220) des Handle-Elements (224), auf der die Antihaftschicht (210) angeordnet ist, physikalisch oder chemisch geraut wurde.
MEMS-Einrichtung (233) nach Anspruch 1, wobei die eine oder mehreren Haftstellen (216) auch auf einer oder mehreren Seitenwänden (222) des Handle-Elements (224) angeordnet sind.
MEMS-Einrichtung (233) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die eine oder mehreren Haftstellen (216) auf einer zu dem Handle-Element (224) zeigenden Oberfläche (242) des MEMS-Substrats (234) angeordnet sind.
MEMS-Einrichtung (233) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antihaftschicht (210) sowohl auf dem Handle-Substrat (200) als auch auf dem MEMS-Substrat (234) angeordnet ist.
MEMS-Einrichtung (233) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine oder mehrere festgelegte Stellen (214), die von der Antihaftschicht (210) freigelegt sind, eine oder mehrere Bondstellen (218) umfassen, wobei das Handle-Substrat (200) an der einen oder den mehreren Bondstellen (218) durch Schmelzbondung an das MEMS-Substrat (234) gebondet ist.
MEMS-Einrichtung (233) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei weiterhin eine leitfähige Schicht (228) zwischen der Antihaftschicht (210) und dem Handle-Substrat (200) oder dem MEMS-Substrat (234) angeordnet ist, wobei die leitfähige Schicht (228) so konfiguriert ist, dass sie im Allgemeinen eine elektrische Ladung freisetzt, die sich auf dem Handle-Substrat (200) oder dem MEMS-Substrat (234) bildet.
MEMS-Einrichtung (233) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antihaftschicht (210) ein organisches Material und eine geraute Oberfläche des MEMS-Substrats (234) umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer MEMS-Einrichtung (233) mit den folgenden Schritten: Herstellen einer Antihaftschicht (210) auf einer oder mehreren jeweiligen Oberflächen eines Handle-Substrats (200) und eines MEMS-Substrats (234); Strukturieren der Antihaftschicht (210), wodurch eine strukturierte Antihaftschicht (210) definiert wird, die eine oder mehrere festgelegte Stellen (218) für eine Bondung des Handle-Substrats (200) an das MEMS-Substrat (234) freilegt, während die Antihaftschicht (210) nach dem Strukturieren an einer oder mehreren Haftstellen (216) bestehen bleibt, wobei die eine oder mehreren Haftstellen (216) auf einer zu dem MEMS-Substrat (234) zeigenden Oberfläche (220) eines Handle-Elements (224) angeordnet sind und wobei das Verfahren das physikalische oder chemische Rauen der zu dem MEMS-Substrat (234) zeigende Oberfläche (220) des Handle-Elements (224) vor dem Abscheiden der Antihaftschicht (210) umfasst; und Bonden des Handle-Substrats (200) an das MEMS-Substrat (234) an der einen oder den mehreren festgelegten Stellen (218).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die eine oder mehreren Haftstellen (216) auch auf einer oder mehreren Seitenwänden (222) des Handle-Elements (224) angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Herstellen der Antihaftschicht (210) das Abscheiden eines organischen Materials auf der einen oder den mehreren jeweiligen Oberflächen des Handle-Substrats (200) und des MEMS-Substrats (234) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Strukturieren der Antihaftschicht (210) das physikalische Entfernen des organischen Materials von der einen oder den mehreren festgelegten Stellen (214) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Strukturieren der Antihaftschicht (210) das Rauen des organischen Materials an der einen oder den mehreren festgelegten Stellen (214) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Strukturieren der Antihaftschicht (210) einen fotolithografischen Prozess umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei das Strukturieren der Antihaftschicht (210) eine physikalische Ätzung und/oder eine chemische Ätzung der einen oder der mehreren festgelegten Stellen (214) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, ferner umfassend das Rauen einer Oberfläche des Handle-Substrats (200) und/oder des MEMS-Substrats (234) an der einen oder den mehreren festgelegten Stellen (214).
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei ferner umfassend eine Plasma-Ätzung der Oberfläche des Handle-Substrats (200) und/oder des MEMS-Substrats (234) an der einen oder den mehreren festgelegten Stellen (214).
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, wobei das Bonden des Handle-Substrats (200) an das MEMS-Substrat (234) an der einen oder den mehreren festgelegten Stellen (218) durch Schmelzbonden erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 17, das weiterhin Folgendes umfasst: Herstellen einer leitfähigen Schicht (228) über dem Handle-Substrat (200) und/oder dem MEMS-Substrat (234), bevor die Antihaftschicht (210) hergestellt wird, wobei die leitfähige Schicht (228) zwischen dem Handle-Substrat (200) und dem MEMS-Substrat (234) an einer oder mehreren Haftstellen (216) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Herstellen der leitfähigen Schicht (228) weiterhin das Strukturieren der leitfähigen Schicht (228) in einem oder mehreren Bereichen an und/oder in der Nähe der einen oder den mehreren Haftstellen (216) umfasst, wobei die leitfähige Schicht (228) eine Metallschicht (204) kontaktiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 19, wobei die eine oder mehreren Haftstellen (216) auf einer zu dem Handle-Element (224) zeigenden Oberfläche (242) des MEMS-Substrats (234) angeordnet ist.