DE102020110790A1

DE102020110790A1 - Sensorvorrichtungen mit gasdurchlässigem Deckel und zugehörige Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102020110790A1
Application number: DE102020110790.0A
Authority: DE
Inventors: Rainer Markus Schaller; Klaus Elian; Horst Theuss
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2020-04-21
Filing date: 2020-04-21
Publication date: 2021-10-21
Anticipated expiration: 2040-04-22
Also published as: US20240002217A1; CN113526450A; DE102020110790B4; US20210323812A1; US11795053B2

Abstract

Eine Sensorvorrichtung umfasst einen Sensorchip mit einer MEMS-Struktur, wobei die MEMS-Struktur bei einer Hauptfläche des Sensorchips angeordnet ist, und einen über der Hauptfläche des Sensorchips angeordneten gasdurchlässigen Deckel, welcher die MEMS-Struktur abdeckt und eine Kavität über der MEMS-Struktur ausbildet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft Sensorvorrichtungen mit gasdurchlässigem Deckel und zugehörige Herstellungsverfahren.
Hintergrund
Sensorvorrichtungen können MEMS (mikroelektromechanische Systeme)-Strukturen zur Erfassung von physikalischen Größen wie Druck, Beschleunigung, Licht, Gas, usw. aufweisen. Von den Sensorvorrichtungen bereitgestellte Messergebnisse können auf vielfältige Weise verfälscht werden, beispielsweise durch Schmutzpartikel auf den empfindlichen MEMS-Strukturen oder durch thermomechanische Verspannungen zwischen den Komponenten der Sensorvorrichtung. Hersteller von Sensorvorrichtungen sind ständig bestrebt, ihre Produkte zu verbessern. Insbesondere kann es dabei wünschenswert sein, Sensorvorrichtungen zu entwickeln, die den oben genannten Problemen Rechnung tragen und verbesserte Messergebnisse bereitstellen. Ferner kann es wünschenswert sein, Verfahren zur Herstellung solcher Sensorvorrichtungen bereitzustellen.
Kurzdarstellung
Verschiedene Aspekte betreffen eine Sensorvorrichtung. Die Sensorvorrichtung umfasst einen Sensorchip mit einer MEMS-Struktur, wobei die MEMS-Struktur bei einer Hauptfläche des Sensorchips angeordnet ist. Die Sensorvorrichtung umfasst ferner einen über der Hauptfläche des Sensorchips angeordneten gasdurchlässigen Deckel, welcher die MEMS-Struktur abdeckt und eine Kavität über der MEMS-Struktur ausbildet.
Verschiedene Aspekte betreffen ein Verfahren zur Herstellung von Sensorvorrichtungen. Das Verfahren umfasst ein Erzeugen eines Halbleiterwafers mit mehreren Sensorchips, wobei jeder Sensorchip eine bei einer Hauptfläche des Halbleiterwafers angeordnete MEMS-Struktur aufweist. Das Verfahren umfasst ferner ein Ausbilden mehrerer gasdurchlässiger Deckel über der Hauptfläche des Halbleiterwafers, wobei jeder gasdurchlässige Deckel eine der MEMS-Strukturen abdeckt und eine Kavität über der MEMS-Struktur ausbildet. Das Verfahren umfasst ferner ein Vereinzeln des Halbleiterwafers in mehrere Sensorvorrichtungen.
Figurenliste
Vorrichtungen und Verfahren gemäß der Offenbarung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Die in den Zeichnungen gezeigten Elemente sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu relativ zueinander dargestellt. Identische Bezugszeichen können identische Komponenten bezeichnen.

1 enthält die 1A bis 1F, welche schematisch ein Verfahren zur Herstellung einer Sensorvorrichtung 100 gemäß der Offenbarung zeigen.
2 zeigt eine Querschnittseitenansicht einer Sensorvorrichtung 200 gemäß der Offenbarung.
3 zeigt eine Querschnittseitenansicht einer Sensorvorrichtung 300 gemäß der Offenbarung.
4 zeigt eine Querschnittseitenansicht einer Sensorvorrichtung 400 gemäß der Offenbarung.
5 zeigt eine Querschnittseitenansicht einer Sensorvorrichtung 500 gemäß der Offenbarung.
6 zeigt eine Querschnittseitenansicht einer Sensorvorrichtung 600 gemäß der Offenbarung.
7 zeigt eine Querschnittseitenansicht einer Sensorvorrichtung 700 gemäß der Offenbarung.
8 enthält die 8A bis 8E, welche schematisch ein Verfahren zur Herstellung einer Sensorvorrichtung 800 gemäß der Offenbarung zeigen.
9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Sensorvorrichtung gemäß der Offenbarung.

Detaillierte Beschreibung
Die nachfolgend beschriebenen Figuren zeigen Sensorvorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Sensorvorrichtungen gemäß der Offenbarung. Dabei können die beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren in einer allgemeinen Weise dargestellt sein, um Aspekte der Offenbarung qualitativ zu beschreiben. Die beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können weitere Aspekte aufweisen, die in der jeweiligen Figur der Einfachheit halber nicht gezeigt sein können. Das jeweilige Beispiel kann allerdings um Aspekte erweitert werden, die in Verbindung mit anderen Beispielen gemäß der Offenbarung beschrieben sind. Somit können Ausführungen zu einer bestimmten Figur gleichermaßen für Beispiele anderer Figuren gelten.
In der Querschnittseitenansicht der 1A kann ein Sensorchip 2 mit einer oberen Hauptfläche 4 und einer gegenüberliegenden unteren Hauptfläche 6 bereitgestellt werden. Bei der oberen Hauptfläche 4 können eine oder mehrere MEMS-Strukturen 8 angeordnet sein. Ferner können bei der oberen Hauptfläche 4 eine Passivierungsschicht 10 und elektrische Kontakte 12 des Sensorchips 2 angeordnet sein. Die MEMS-Struktur 8 kann von einem oder mehreren Gräben 14 umgeben sein.
Bei dem Sensorchip 2 kann es sich um einen Halbleiterchip handeln, welcher beispielsweise aus Silizium gefertigt sein kann. Die MEMS-Struktur 8 kann in den Sensorchip 2 integriert sein und auch als MEMS-Zelle bezeichnet werden. Insbesondere kann die MEMS-Struktur 8 in das Halbleitermaterial des Sensorchips 2 integriert sein. In der 1A ist die MEMS-Struktur 8 beispielhaft in Form einer Membran dargestellt. Allgemeiner kann die MEMS-Struktur 8 eines oder mehreres von Folgendem umfassen: Brücken, Membrane, Ausleger, Federbalken, Zungenstrukturen, Kammstrukturen, usw. Der Sensorchip 2 kann dazu ausgelegt sein, eine oder mehrere physikalische Größen, zum Beispiel Druck, Beschleunigung, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, usw., zu erfassen. Beispiele für Sensoren sind Drucksensoren, Reifendrucksensoren, Beschleunigungssensoren, Gassensoren, Luftfeuchtigkeitssensoren, usw.
Die Passivierungsschicht 10 kann dazu ausgelegt sein, die unter ihr angeordneten Teile des Sensorchips 2 vor äußeren Einflüssen zu schützen. Beispielsweise kann die Passivierungsschicht 10 aus einem oder mehreren von einem Nitrid, einem Imid oder einem Polyimid gefertigt sein. Die Passivierungsschicht 10 kann als Teil des Sensorchips 2 angesehen werden oder nicht. Die elektrischen Kontakte 12 können mit inneren elektronischen Strukturen des Sensorchips 2 elektrisch gekoppelt sein und eine elektrische Kontaktierung der elektronischen Strukturen bereitstellen. In der 1A ist der Einfachheit halber eine elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Kontakten 12 und den elektronischen Strukturen des Sensorchips 2 nicht gezeigt. In der beispielhaften Darstellung der 1A können die elektrischen Kontakte 12 auf der Passivierungsschicht 10 angeordnet sein. In weiteren Beispielen können die elektrischen Kontakte 12 zumindest teilweise in die Passivierungsschicht 10 eingebettet sein.
Die Gräben 14 können sich jeweils von der oberen Hauptfläche 4 des Sensorchips 2 in das Halbleitermaterial des Sensorchips 2 erstrecken. Eine Breite der Gräben 14 in der x-Richtung und/oder in der y-Richtung kann jeweils in einem Bereich von etwa 5 Mikrometer bis etwa 20 Mikrometer liegen. Eine Tiefe der Gräben 14 in der z-Richtung kann in einem Bereich von etwa 80 Mikrometer bis etwa 120 Mikrometer liegen. In der z-Richtung betrachtet können die Gräben 14 die MEMS-Struktur 8 zumindest teilweise umgeben. Dabei können die einzelnen Gräben 14 in der z-Richtung betrachtet jeweils L-förmig ausgebildet sein. Die L-Formen der Gräben 14 können ineinander verschachtelt sein und eine verschachtelte Gesamtstruktur ausbilden, welche die MEMS-Struktur 8 umgeben kann. Dabei können sich die einzelnen L-Formen insbesondere nicht kontaktieren, d.h. die verschachtelte Gesamtstruktur kann insbesondere keine geschlossene Kurve ausbilden.
Während der Fertigung oder des späteren Betriebs der herzustellenden Sensorvorrichtung können thermomechanische Verspannungen zwischen Komponenten der Vorrichtung auftreten. Beispielsweise können solche Verspannungen während eines Temperaturzyklen-Prozesses (thermal cycling) vorkommen. Die thermomechanischen Verspannungen bzw. daraus resultierende Verbiegungen können von den Gräben 14 absorbiert werden, so dass die verspannungsempfindliche MEMS-Struktur 8 von den mechanischen Verspannungen im Wesentlichen entkoppelt ist. Eine Verfälschung von Messergebnissen durch thermomechanische Verspannungen kann daher durch die Gräben 14 vermieden oder zumindest verringert werden.
In der Querschnittseitenansicht der 1B kann eine Opferschicht 16 über der MEMS-Struktur 8 angeordnet bzw. abgeschieden werden. Beispielsweise kann die Opferschicht 16 aus zumindest einem von Photolack, PMGI (Polymethylglutarimid), usw. gefertigt sein. Eine Dicke der Opferschicht 16 in der z-Richtung kann in einem Bereich von etwa 0,5 Mikrometer bis etwa 50 Mikrometer liegen. Auf der Opferschicht 16 kann eine Materialschicht 18 angeordnet bzw. abgeschieden werden. Im Allgemeinen kann die Materialschicht 18 aus einem strukturierbaren Material gefertigt sein. Genauer kann die Materialschicht 18 aus einem photostrukturierbaren Material gefertigt sein, insbesondere strukturierbar basierend auf einem photolithographischen Prozess. Beispielsweise kann die Materialschicht 18 aus zumindest einem von Photolack, Polyimid, PBO (Polybenzoxazol), usw. gefertigt sein. Die Materialschicht 18 kann zunächst homogen über der Opferschicht 16 abgeschieden werden und dabei die Opferschicht 16 sowie die Passivierungsschicht 10 mechanisch kontaktieren. Anschließend kann die abgeschiedene Materialschicht 18 durch einen geeigneten Prozess strukturiert werden, insbesondere durch einen photolithographischen Prozess.
In der Querschnittseitenansicht der 1C kann die Opferschicht 16 entfernt werden, beispielsweise durch zumindest eines von einem nasschemischen Prozess, einem nasschemischen Waschprozess, einem Veraschungsprozess, usw. Nach dem Entfernen der Opferschicht 16 kann die strukturierte Materialschicht 18 einen über der oberen Hauptfläche 4 des Sensorchips 2 angeordneten gasdurchlässigen Deckel 20 ausbilden. Der Begriff „Deckel“ kann hierin wahlweise durch einen der Begriffe „Membran“ und „Diaphragma“ ersetzt werden. Der gasdurchlässige Deckel 20 kann die MEMS-Struktur 8 abdecken und eine Kavität 22 über der MEMS-Struktur 8 ausbilden. Im Beispiel der 1C können die Gräben 14 in der z-Richtung betrachtet außerhalb eines Umrisses des gasdurchlässigen Deckels 20 angeordnet sein. Gemäß dem oben Gesagten kann der Deckel 20 aus zumindest einem von einem Photolack, einem Polyimid, einem Polybenzoxazol, usw. gefertigt sein.
Als Ergebnis der oben beschriebenen Strukturierung der Materialschicht 18 in der 1B kann der gasdurchlässige Deckel 20 mehrere Öffnungen 24 aufweisen. Eine maximale Abmessung der einzelnen Öffnungen 24 kann dabei jeweils kleiner als etwa 5 Mikrometer sein. In einem Beispiel kann eine minimale Abmessung etwa 0,1 Mikrometer betragen. Der gasdurchlässige Deckel 20 kann die MEMS-Struktur 8 abdecken und dadurch verhindern, dass Partikel zur MEMS-Struktur 8 gelangen und diese verunreinigen. Aufgrund der genannten Abmessungen der Öffnungen 24 kann insbesondere verhindern werden, dass Partikel mit einem Durchmesser von größer als 5 Mikrometer die MEMS-Struktur 8 verunreinigen. Die Gefahr einer Verunreinigung durch Fremdpartikel kann sowohl während einer Fertigung der herzustellenden Sensorvorrichtung als auch während eines späteren Betriebs der fertiggestellten Sensorvorrichtung bestehen. Durch eine Verwendung des Deckels 20 kann eine Verfälschung von Messergebnissen verhindert oder zumindest verringert werden.
Aufgrund der in dem Deckel 20 ausgebildeten Öffnungen 24 kann der Deckel 20 gasdurchlässig, insbesondere luftdurchlässig, sein. Handelt es sich bei der herzustellenden Sensorvorrichtung beispielsweise um einen Drucksensor, so können die Öffnungen 24 es der MEMS-Struktur 8 ermöglichen, Drücke bzw. Druckänderungen eines die Vorrichtung umgebenden Gases zu erfassen. Folglich kann auch von einem druckdurchlässigen Deckel 20 die Rede sein.
Die perspektivische Querschnittansicht der 1D zeigt eine beispielhafte detailliertere Struktur des gasdurchlässigen Deckels 20. Dabei ist insbesondere ein zwischen den Gräben 14 befindlicher Teil der Anordnung der 1C gezeigt. Im Beispiel der 1D kann der Deckel 20 mehrere Dutzend Öffnungen 24 aufweisen, welche im Wesentlichen jeweils kreisförmig ausgebildet sein können. In weiteren Beispielen können die Anzahl und die Form der Öffnungen 24 anders gewählt sein.
In der Querschnittseitenansicht der 1E kann eine elektrische Umverdrahtungsschicht (oder Umverteilungsschicht) 26 über der Oberseite des Sensorchips 2 ausgebildet werden. Die Umverdrahtungsschicht 26 kann eine oder mehrere Leiterbahnen 28 in Form von Metallschichten oder Metallbahnen enthalten, die im Wesentlichen parallel zur Oberseite des Sensorchips 2 verlaufen können. Die Leiterbahnen 28 können beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gefertigt sein. Zwischen den Leiterbahnen 28 können eine oder mehrere dielektrische Schichten 30 angeordnet sein, um die Leiterbahnen 28 elektrisch voneinander zu isolieren. Die dielektrischen Schichten 30 können beispielsweise aus einem Oxid und/oder einem Nitrid gefertigt sein. Auf unterschiedlichen x-y-Ebenen angeordnete Metallschichten bzw. Leiterbahnen 28 können beispielsweise durch eine Vielzahl von Vias elektrisch miteinander verbunden sein. Die Leiterbahnen 28 der Umverdrahtungsschicht 26 können die Funktion einer Umverteilung bzw. Umverdrahtung erfüllen, um die elektrischen Kontakte 12 des Sensorchips 2 an anderen Positionen auf der Oberseite der Anordnung verfügbar zu machen. Dabei können offenliegende Abschnitte der Leiterbahnen 28 ein oder mehrere elektrische Kontaktflächen 32 ausbilden, die mit den elektrischen Kontakten 12 des Sensorchips 2 elektrisch verbunden sein können.
In der Querschnittseitenansicht der 1F kann die Anordnung der 1E umgedreht werden. Ferner können periphere Verbindungselemente 34 auf den elektrischen Kontaktflächen 32 angeordnet und mit diesen elektrisch gekoppelt werden. Im Beispiel der 1F können die peripheren Verbindungselemente 34 in Form von Lotdepots (oder Lotelementen oder Lotkugeln) ausgebildet sein. Die peripheren Verbindungselemente 34 können dazu ausgelegt sein, die Sensorvorrichtung 100 mit einer Platine (nicht gezeigt) elektrisch und mechanisch zu koppeln. Die Sensorvorrichtung 100 kann beispielsweise mittels eines Lötvorgangs über die peripheren Verbindungselemente 34 auf der Platine montiert werden.
In der z-Richtung betrachtet kann ein Umriss des Sensorchips 2 im Wesentlichen identisch zu einem Umriss der Sensorvorrichtung 100 sein. Dadurch kann ein kleiner bzw. minimaler Formfaktor der Sensorvorrichtung 100 verwirklicht werden. Die Sensorvorrichtung 100 kann als Chip-Scale-Vorrichtung, Chip-Size-Vorrichtung, Chip-Scale-Package (CSP) oder Chip-Size-Package bezeichnet werden. Insbesondere kann es sich bei der Sensorvorrichtung 100 um eine BGA (Ball Grid Array)-Vorrichtung, ein BGA-Package, eine LGA (Land Grid Array)-Vorrichtung oder ein LGA-Package handeln.
In dem beispielhaften Verfahren der 1 ist der Einfachheit halber die Herstellung von nur einer Sensorvorrichtung 100 gezeigt und beschrieben. Tatsächlich kann das Verfahren der 1 auf Waferebene bzw. in Form eines Batchprozesses durchgeführt werden. Dabei können ein oder mehrere der beschriebenen Verfahrensschritte auf Waferebene ausgeführt werden. Die Sensorvorrichtung 100 kann somit auch als Wafer-Level-Vorrichtung oder Wafer-Level-Package bezeichnet werden. Beispielweise kann bei einem Verfahren auf Waferebene unter anderem ein Halbleiterwafer mit mehreren Sensorchips 2 parallel bearbeitet werden, mehrere MEMS-Strukturen 8 können parallel über dem jeweiligen Sensorchip 2 ausgebildet werden, mehrere gasdurchlässige Deckel 20 können über der jeweiligen MEMS-Struktur 8 gefertigt werden, usw. Nach den Verfahrensschritten der 1A bis 1F kann der Halbleiterwafer durch einen Vereinzelungsprozess in eine Vielzahl von Sensorvorrichtungen 100 vereinzelt werden. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise ein mechanischer Dicing-Prozess und/oder ein Stealth-Dicing-Prozess angewendet werden. Es ist anzumerken, dass alle weiteren hierin beschriebenen Verfahren gemäß der Offenbarung ebenfalls zumindest teilweise auf Waferebene durchgeführt werden können.
Die Sensorvorrichtung 200 der 2 kann der Sensorvorrichtung 100 der 1 zumindest teilweise ähnlich sein und ähnliche Komponenten aufweisen. Im Gegensatz zur 1 kann der gasdurchlässige Deckel 20 in der 2 auf andere Weise ausgeführt sein. Der Deckel 20 kann hier aus zumindest einem von einem Halbleitermaterial, einem Glasmaterial oder einem Keramikmaterial gefertigt sein. Der Deckel 20 kann eine elektrisch passive Struktur darstellen und muss keine elektrische Funktion erfüllen. Im Beispiel der 2 kann der Deckel 20 in der x-Richtung und/oder in der y-Richtung eine im Wesentlichen gleiche Abmessung wie der Sensorchip 2 aufweisen. In der z-Richtung betrachtet können die Gräben 14 innerhalb eines Umrisses des gasdurchlässigen Deckels 20 angeordnet sein.
Analog zum Verfahren der 1 kann die Sensorvorrichtung 200 insbesondere auf Waferebene gefertigt werden. Dabei kann ein Halbleiterwafer bereitgestellt werden, der eine Vielzahl von Sensorchips 2 mit MEMS-Strukturen 8 aufweisen kann. Ferner kann ein Wafer mit mehreren Aussparungen bereitgestellt werden, der aus zumindest einem von einem Halbleitermaterial, einem Glasmaterial oder einem Keramikmaterial gefertigt sein kann. In speziellen Beispielen kann es sich bei diesem Wafer um einen Siliziumwafer oder einen Glaswafer handeln. Der Wafer mit den Aussparungen kann an den MEMS-Halbleiterwafer gebondet werden, wobei die Aussparungen über den MEMS-Strukturen 8 angeordnet und die Kavitäten 22 ausbildet werden. In den Bodenflächen der Aussparungen können die Öffnungen 24 ausgebildet sein. Die Aussparungen und die Öffnungen 24 können beispielsweise durch einen Ätzprozess hergestellt sein. Die Anordnung der gebondeten Wafern kann schließlich in einem Vereinzelungsprozess in eine Vielzahl von Sensorvorrichtungen 200 vereinzelt werden.
Die Verbindungen zwischen dem Sensorchip 2 und dem Deckel 20 können somit in Form von Waferbonds vorliegen. Je nach Material des Sensorchips 2 und des Deckels 20 können dabei unterschiedliche Wafer-Bonding Techniken verwendet werden. In einem Beispiel kann es sich um ein Waferbonden ohne Verwendung einer Zwischenschicht handeln. Dabei kann es sich insbesondere um ein direktes Bonden oder ein anodisches Bonden handeln. In einem weiteren Beispiel kann es sich um ein Waferbonden unter Verwendung einer Zwischenschicht handeln. Dabei kann es sich insbesondere um ein Glas-Frit-Bonden, ein Löten, ein eutektisches Bonden, ein Thermokompressions-Bonden, oder ein adhäsives Bonden handeln. Beispielsweise können die Waferbonds zwischen dem Sensorchip 2 und dem Deckel 20 einer Silizium-Silizium-Verbindung oder einer Silizium-Glas-Verbindung entsprechen. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass in der 2 die beschriebenen Waferbonds aus darstellerischen Gründen nicht gezeigt ist, sondern eine Darstellung gewählt wurde, in welcher die Passivierungsschicht 10 zwischen einem Halbleitermaterial des Sensorchips 2 und dem Deckel 20 angeordnet ist.
Im Gegensatz zur 1 kann in der 2 eine Umverdrahtungsschicht 26 über einer Hauptfläche 6 des Sensorchips 2 ausgebildet sein, welche der Hauptfläche 4 mit der MEMS-Struktur 8 gegenüberliegt. Die Sensorvorrichtung 200 kann eine oder mehrere von der oberen Hauptfläche 4 durch den Sensorchip 2 zu der unteren Hauptfläche 6 verlaufende elektrische Durchkontaktierungen 36 aufweisen, welche die elektrischen Kontakte 12 des Sensorchips 2 und die Umverdrahtungsschicht 26 elektrisch miteinander koppeln können. Bei den elektrischen Durchkontaktierungen 36 kann es sich insbesondere um TSVs (Through Silicon Vias) handeln.
Die Sensorvorrichtung 300 der 3 kann zumindest teilweise ähnliche Komponenten aufweisen wie die zuvor beschriebenen Sensorvorrichtungen. Im Gegensatz zur 2 kann in der 3 eine Umverdrahtungsschicht 26 über einer von dem Sensorchip 2 abgewandten Hauptfläche des gasdurchlässigen Deckels 20 angeordnet sein. Die Sensorvorrichtung 300 kann eine oder mehrere von der Oberseite des Deckels 20 zur Unterseite des Deckels 20 verlaufende elektrische Durchkontaktierungen 38 aufweisen, welche die elektrischen Kontakte 12 des Sensorchips 2 und die Umverdrahtungsschicht 26 elektrisch miteinander koppelt. Ist der Deckel 20 aus Silizium gefertigt, kann es sich bei den elektrischen Durchkontaktierungen 38 um TSVs (Through Silicon Vias) handeln.
Die Sensorvorrichtung 300 kann eine zwischen dem Sensorchip 2 und dem gasdurchlässigen Deckel 20 angeordnete elastische Schicht 40 aufweisen. Eine Elastizität der elastischen Schicht 40 kann dabei größer sein als eine Elastizität des Sensorchips 2. Die elastische Schicht 40 kann somit dazu ausgelegt sein, thermomechanische Verspannungen zu absorbieren, die beispielsweise zwischen dem Sensorchip 2 und dem Deckel 20 auftreten können. In einem Beispiel kann die elastische Schicht 40 aus einem Nitrid gefertigt sein. Die elastische Schicht 40 kann insbesondere bereitgestellt werden, wenn eine Entkopplung der MEMS-Struktur 8 von thermomechanischen Verspannungen durch die Gräben 14 nicht effektiv genug ist. In einem Beispiel können der Sensorchip 2 und der gasdurchlässige Deckel 20 die elastische Schicht 40 mechanisch kontaktieren. Die in den vorhergehenden Beispielen beschriebene Passivierungsschicht 10 kann ebenfalls vorhanden sein, ist in der 3 aber der Einfachheit halber nicht gezeigt. Die Passivierungsschicht 10 kann zum Beispiel zwischen dem Halbleitermaterial des Sensorchips 2 und der elastischen Schicht 40 angeordnet sein.
Die Sensorvorrichtung 400 der 4 kann zumindest teilweise ähnliche Komponenten aufweisen wie die zuvor beschriebenen Sensorvorrichtungen. Ferner kann die Sensorvorrichtung 400 ein über der Hauptfläche 4 des Sensorchips 2 angeordnetes Verkapselungsmaterial 42 aufweisen. Der gasdurchlässige Deckel 20 kann zumindest teilweise in dem Verkapselungsmaterial 42 eingebettet sein, wobei die Öffnungen 24 des Deckels 20 von dem Verkapselungsmaterial 42 unbedeckt bleiben können, so dass der Deckel 20 weiterhin gasdurchlässig ist. Im Beispiel der 4 kann das Verkapselungsmaterial 42 die Seitenflächen des Deckels 20 bedecken und die untere Fläche des Deckels 20 kann von dem Verkapselungsmaterial 42 unbedeckt sein. Im Vergleich zu vorhergehenden Beispielen kann der Deckel 20 in der 4 kleinere Abmessungen aufweisen.
Das Verkapselungsmaterial 42 kann durch einen MoldingProzess gefertigt sein. Insbesondere kann das Verkapselungsmaterial 42 basierend auf einer oder mehrerer der folgenden Techniken hergestellt werden: Formpressen (Compression Molding), Spritzgießen (Injection Molding), Pulverschmelzverfahren (Powder Molding), Einspritzverfahren (Liquid Molding), usw. Die genannten Techniken können bei der Herstellung der Sensorvorrichtung 400 insbesondere auf Waferebene durchgeführt werden. Eine das Verkapselungsmaterial 42 ausbildende Moldverbindung kann mindestens eines von einem Epoxid, einem gefüllten Epoxid, einem glasfasergefüllten Epoxid, einem Imid, einem Thermoplast, einem duroplastischen Polymer, einer Polymermischung umfassen.
Die Sensorvorrichtung 400 kann eine über der unteren Hauptfläche des Verkapselungsmaterials 42 angeordnete Umverdrahtungsschicht 26 aufweisen. Im Beispiel der 4 kann die untere Oberfläche des Deckels 20 teilweise von der Umverdrahtungsschicht 26 bedeckt sein. Die Sensorvorrichtung 400 kann eine oder mehrere von der Oberseite des Verkapselungsmaterials 42 durch das Verkapselungsmaterial 42 zur Unterseite des Verkapselungsmaterials 42 verlaufende elektrische Durchkontaktierungen 44 aufweisen. Die elektrischen Durchkontaktierungen 44 können zum Beispiel aus „Copper Pillar Bumps“ oder „Stud Bumps“ gefertigt sein, die beispielsweise durch einen elektrogalvanischen Prozess erzeugt werden können. In einem Beispiel können die elektrischen Durchkontaktierungen 44 beim Moldingprozess durch das Verkapselungsmaterial 42 verkapselt werden und nach einem Zurückschleifen des Verkapselungsmaterials 42 auf seiner Unterseite wieder freigelegt werden. Die Umverdrahtungsschicht 26 kann über die elektrischen Durchkontaktierungen 44 mit elektrischen Kontakten 12 des Sensorchips 2 elektrisch gekoppelt sein. Durch zusätzliche periphere Verbindungselemente 34 können somit innere elektronische Strukturen des Sensorchips 2 elektrisch kontaktiert werden.
Im Beispiel der 4 kann der gasdurchlässige Deckel 20 mit der Passivierungsschicht 10 mechanisch verbunden sein. In diesem Zusammenhang kann es sich bei der Passivierungsschicht 10 insbesondere um eine Polyimidschicht handeln. Die mechanische Verbindung kann dabei auf beliebige Weise bereitgestellt werden, beispielsweise durch einen Kleber. Im Beispiel der 4 können die Gräben 14 in der z-Richtung betrachtet innerhalb eines Umrisses des gasdurchlässigen Deckels 20 angeordnet sein.
Die Sensorvorrichtung 500 der 5 kann der Sensorvorrichtung 400 der 4 zumindest teilweise ähnlich sein. Im Gegensatz zur 4 kann der gasdurchlässige Deckel 20 hier mit einem Halbleitermaterial des Sensorchips 2 mechanisch verbunden sein. Der Deckel 20 und der Sensorchip 2 können somit beispielsweise über eine Silizium-Silizium-Verbindung miteinander verbunden sein.
Die Sensorvorrichtung 600 der 6 kann der Sensorvorrichtung 400 der 4 zumindest teilweise ähnlich sein.
Im Gegensatz zur 4 können die Gräben 14 im Beispiel der 6 in der z-Richtung betrachtet außerhalb eines Umrisses des gasdurchlässigen Deckels 20 angeordnet sein.
Die Sensorvorrichtung 700 der 7 kann der Sensorvorrichtung 500 der 5 zumindest teilweise ähnlich sein. Im Gegensatz zur 5 können die Gräben 14 im Beispiel der 7 in der z-Richtung betrachtet außerhalb eines Umrisses des gasdurchlässigen Deckels 20 angeordnet sein.
In der Querschnittseitenansicht der 8A kann ein Sensorchip 2 mit einer oder mehreren MEMS-Strukturen 8 bereitgestellt werden. Der Verfahrensschritt der 8A kann dem Verfahrensschritt der 1A ähnlich sein.
Der in der Querschnittseitenansicht der 8B gezeigte Verfahrensschritt kann dem Verfahrensschritt der 1B zumindest teilweise ähnlich sein. Eine Opferschicht 16 kann über der MEMS-Struktur 8 angeordnet bzw. abgeschieden werden. Die Opferschicht 16 kann zum Beispiel aus zumindest einem von Photolack, PMGI, usw. gefertigt sein. Die Opferschicht 16 kann die MEMS-Struktur 8 und Teile der Passivierungsschicht 10 bedecken.
In der Querschnittseitenansicht der 8C kann eine Umverdrahtungsschicht 26 über der Oberseite des Sensorchips 2 und der Opferschicht 16 ausgebildet werden. Die Umverdrahtungsschicht 26 kann den Umverdrahtungsschichten vorhergehender Beispiele ähnlich sein. Im Beispiel der 8C kann das dielektrische Material 30 der Umverdrahtungsschicht 26 über der Opferschicht 16 abgeschieden und strukturiert werden. Beim Strukturieren des dielektrischen Materials 30 können mehrere Öffnungen 24 ausgebildet werden.
Der in der Querschnittseitenansicht der 8D gezeigte Verfahrensschritt kann dem Verfahrensschritt der 1C zumindest teilweise ähnlich sein. Dabei kann die Opferschicht 16 entfernt werden, beispielsweise durch zumindest eines von einem nasschemischen Prozess, einem nasschemischen Waschprozess, einem Veraschungsprozess, usw. Nach dem Entfernen der Opferschicht 16 kann ein Teil der Umverdrahtungsschicht 26 einen über der Oberseite des Sensorchips 2 angeordneten gasdurchlässigen Deckel 20 ausbilden. Insbesondere kann der Deckel 20 dabei durch das dielektrische Material 30 der Umverdrahtungsschicht 26 gefertigt sein. Der Deckel 20 kann die MEMS-Struktur 8 abdecken und eine Kavität 22 über der MEMS-Struktur 8 ausbilden. Durch die oben beschriebene Strukturierung des dielektrischen Materials 30 der Umverdrahtungsschicht 26 kann der gasdurchlässige Deckel 20 mehrere Öffnungen 24 aufweisen. Die Öffnungen 24 können (fluidische) Gasverbindungen zwischen der MEMS-Struktur 8 und der Umgebung der Sensorvorrichtung bereitstellen. Der Deckel 20 der 8D kann eine ähnliche Struktur aufweisen wie zuvor beschriebene Deckel. Im Beispiel der 8D können die Gräben 14 in der z-Richtung betrachtet außerhalb eines Umrisses des gasdurchlässigen Deckels 20 angeordnet sein.
Der in der Querschnittseitenansicht der 8E gezeigte Verfahrensschritt kann dem Verfahrensschritt der 1F zumindest ähnlich sein.
Das Verfahren der 9 ist in einer allgemeinen Weise dargestellt und soll wesentliche Aspekte eines Verfahrens gemäß der Offenbarung beschreiben. Das Verfahren kann weitere Aspekte aufweisen, die in der 9 der Einfachheit halber nicht gezeigt und beschrieben sind. Die Verfahren der 1 und 8 können als detailliertere Ausführungen des Verfahrens der 1 angesehen werden.
Bei 46 kann ein Halbleiterwafer mit mehreren Sensorchips erzeugt werden, wobei jeder Sensorchip eine bei einer Hauptfläche des Halbleiterwafers angeordnete MEMS-Struktur aufweist. Bei 48 können mehrere gasdurchlässige Deckel über der Hauptfläche des Halbleiterwafers ausgebildet werden, wobei jeder gasdurchlässige Deckel eine der MEMS-Strukturen abdeckt und eine Kavität über der MEMS-Struktur ausbildet. Bei 50 kann der Halbleiterwafer in mehrere Sensorvorrichtungen vereinzelt werden.
Beispiele
Im Folgenden werden Sensorvorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Sensorvorrichtungen anhand von Beispielen erläutert.
Beispiel 1 ist eine Sensorvorrichtung, umfassend: einen Sensorchip mit einer MEMS-Struktur, wobei die MEMS-Struktur bei einer Hauptfläche des Sensorchips angeordnet ist; und einen über der Hauptfläche des Sensorchips angeordneten gasdurchlässigen Deckel, welcher die MEMS-Struktur abdeckt und eine Kavität über der MEMS-Struktur ausbildet.
Beispiel 2 ist eine Sensorvorrichtung nach Beispiel 1, wobei der gasdurchlässige Deckel mehrere Öffnungen aufweist und eine maximale Abmessung jeder Öffnung kleiner als 5 Mikrometer ist.
Beispiel 3 ist eine Sensorvorrichtung nach Beispiel 1 oder 2, wobei der gasdurchlässige Deckel aus zumindest einem von einem Photolack, einem Polyimid oder einem Polybenzoxazol gefertigt ist.
Beispiel 4 ist eine Sensorvorrichtung nach Beispiel 1 oder 2, wobei der gasdurchlässige Deckel aus zumindest einem von einem Halbleitermaterial, einem Glasmaterial oder einem Keramikmaterial gefertigt ist.
Beispiel 5 ist eine Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei in einer Draufsicht auf die Hauptfläche des Sensorchips ein Umriss des Sensorchips im Wesentlichen identisch zu einem Umriss der Sensorvorrichtung ist.
Beispiel 6 ist eine Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, ferner umfassend: mehrere Gräben, die sich jeweils von der Hauptfläche des Sensorchips in ein Halbleitermaterial des Sensorchips erstrecken und in einer Draufsicht auf die Hauptfläche des Sensorchips die MEMS-Struktur umgeben.
Beispiel 7 ist eine Sensorvorrichtung nach Beispiel 6, wobei die Gräben in einer Draufsicht auf die Hauptfläche des Sensorchips außerhalb eines Umrisses des gasdurchlässigen Deckels angeordnet sind.
Beispiel 8 ist eine Sensorvorrichtung nach Beispiel 6, wobei die Gräben in einer Draufsicht auf die Hauptfläche des Sensorchips innerhalb eines Umrisses des gasdurchlässigen Deckels angeordnet sind.
Beispiel 9 ist eine Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, ferner umfassend: eine Umverdrahtungsschicht, welche elektrische Kontakte des Sensorchips mit peripheren Verbindungselementen der Sensorvorrichtung elektrisch koppelt, wobei die Umverdrahtungsschicht über der Hauptfläche des Sensorchips, über einer der Hauptfläche des Sensorchips gegenüberliegenden Hauptfläche des Sensorchips oder über einer Hauptfläche des Deckels angeordnet ist.
Beispiel 10 ist eine Sensorvorrichtung nach Beispiel 9, wobei der gasdurchlässige Deckel aus einem Teil der Umverdrahtungsschicht gefertigt ist.
Beispiel 11 ist eine Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, ferner umfassend: eine durch den Sensorchip verlaufende elektrische Durchkontaktierung, welche elektrische Kontakte des Sensorchips mit peripheren Verbindungselementen der Sensorvorrichtung elektrisch koppelt.
Beispiel 12 ist eine Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, ferner umfassend: eine durch den gasdurchlässigen Deckel verlaufende elektrische Durchkontaktierung, welche elektrische Kontakte des Sensorchips mit peripheren Verbindungselementen der Sensorvorrichtung elektrisch koppelt.
Beispiel 13 ist eine Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, ferner umfassend: ein über der Hauptfläche des Sensorchips angeordnetes Verkapselungsmaterial, wobei der gasdurchlässige Deckel zumindest teilweise in dem Verkapselungsmaterial eingebettet ist.
Beispiel 14 ist eine Sensorvorrichtung nach Beispiel 13, ferner umfassend: eine durch das Verkapselungsmaterial verlaufende elektrische Durchkontaktierung, welche elektrische Kontakte des Sensorchips mit peripheren Verbindungselementen der Sensorvorrichtung elektrisch koppelt.
Beispiel 15 ist eine Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei der gasdurchlässige Deckel mit einem Halbleitermaterial des Sensorchips mechanisch verbunden ist.
Beispiel 16 ist eine Sensorvorrichtung nach einem der Beispiele 1 bis 14, wobei der gasdurchlässige Deckel mit einer über der Hauptfläche des Sensorchips angeordneten Polyimidschicht mechanisch verbunden ist.
Beispiel 17 ist eine Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, ferner umfassend: eine zwischen dem Sensorchip und dem gasdurchlässigen Deckel angeordnete elastische Schicht, wobei der Sensorchip und der gasdurchlässige Deckel die elastische Schicht mechanisch kontaktieren und eine Elastizität der elastischen Schicht größer ist als eine Elastizität des Sensorchips.
Beispiel 18 ist eine Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei der Sensorchip dazu ausgelegt ist, Drucksignale zu erfassen.
Beispiel 19 ist ein Verfahren zur Herstellung von Sensorvorrichtungen, wobei das Verfahren umfasst: Erzeugen eines Halbleiterwafers mit mehreren Sensorchips, wobei jeder Sensorchip eine bei einer Hauptfläche des Halbleiterwafers angeordnete MEMS-Struktur aufweist; Ausbilden mehrerer gasdurchlässiger Deckel über der Hauptfläche des Halbleiterwafers, wobei jeder gasdurchlässige Deckel eine der MEMS-Strukturen abdeckt und eine Kavität über der MEMS-Struktur ausbildet; und Vereinzeln des Halbleiterwafers in mehrere Sensorvorrichtungen.
Beispiel 20 ist ein Verfahren nach Beispiel 19, wobei das Ausbilden der mehreren gasdurchlässigen Deckel und Kavitäten umfasst: Erzeugen eines Wafers mit mehreren Aussparungen, wobei der Wafer aus zumindest einem von einem Halbleitermaterial, einem Glasmaterial oder einem Keramikmaterial gefertigt ist; und Waferbonden des Wafers an den Halbleiterwafer, wobei die Aussparungen über den MEMS-Strukturen angeordnet sind und die Kavitäten ausbilden.
Beispiel 21 ist ein Verfahren nach Beispiel 19, wobei das Ausbilden der mehreren gasdurchlässigen Deckel und Kavitäten umfasst: Ausbilden mehrerer Opferschichten über den MEMS-Strukturen; Ausbilden mehrerer Materialschichten über den mehreren Opferschichten; Strukturieren der Materialschichten, wobei die gasdurchlässigen Deckel ausgebildet werden; und Entfernen der Opferschichten, wobei die Kavitäten ausgebildet werden.
Beispiel 22 ist ein Verfahren nach Beispiel 21, wobei das Strukturieren der Materialschichten einen photolithographischen Prozess umfasst.
Beispiel 23 ist ein Verfahren nach Beispiel 19, wobei das Ausbilden der mehreren gasdurchlässigen Deckel und Kavitäten umfasst: Ausbilden mehrerer Opferschichten über den MEMS-Strukturen; Ausbilden einer Umverdrahtungsschicht über den mehreren Opferschichten, wobei die gasdurchlässigen Deckel ausgebildet werden; und Entfernen der Opferschichten, wobei die Kavitäten ausgebildet werden.
Obwohl hierin spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben sind, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass eine Vielzahl alternativer und/oder äquivalenter Umsetzungen die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen ersetzen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Diese Anmeldung soll alle Anpassungen oder Variationen der hierin diskutierten spezifischen Ausführungsformen abdecken. Daher ist beabsichtigt, dass diese Offenbarung nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.

Claims

Sensorvorrichtung, umfassend: einen Sensorchip (2) mit einer MEMS-Struktur (8), wobei die MEMS-Struktur (8) bei einer Hauptfläche (4) des Sensorchips (2) angeordnet ist; und einen über der Hauptfläche (4) des Sensorchips (2) angeordneten gasdurchlässigen Deckel (20), welcher die MEMS-Struktur (8) abdeckt und eine Kavität (22) über der MEMS-Struktur (8) ausbildet.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der gasdurchlässige Deckel (20) mehrere Öffnungen (24) aufweist und eine maximale Abmessung jeder Öffnung (24) kleiner als 5 Mikrometer ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der gasdurchlässige Deckel (20) aus zumindest einem von einem Photolack, einem Polyimid oder einem Polybenzoxazol gefertigt ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der gasdurchlässige Deckel (20) aus zumindest einem von einem Halbleitermaterial, einem Glasmaterial oder einem Keramikmaterial gefertigt ist.
Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Draufsicht auf die Hauptfläche (4) des Sensorchips (2) ein Umriss des Sensorchips (2) im Wesentlichen identisch zu einem Umriss der Sensorvorrichtung ist.
Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: mehrere Gräben (14), die sich jeweils von der Hauptfläche (4) des Sensorchips (2) in ein Halbleitermaterial des Sensorchips (2) erstrecken und in einer Draufsicht auf die Hauptfläche (4) des Sensorchips (2) die MEMS-Struktur (8) umgeben.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Gräben (14) in einer Draufsicht auf die Hauptfläche (4) des Sensorchips (2) außerhalb eines Umrisses des gasdurchlässigen Deckels (20) angeordnet sind.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Gräben (14) in einer Draufsicht auf die Hauptfläche (4) des Sensorchips (2) innerhalb eines Umrisses des gasdurchlässigen Deckels (20) angeordnet sind.
Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine Umverdrahtungsschicht (26), welche elektrische Kontakte (12) des Sensorchips (2) mit peripheren Verbindungselementen (34) der Sensorvorrichtung elektrisch koppelt, wobei die Umverdrahtungsschicht (26) über der Hauptfläche (4) des Sensorchips (2), über einer der Hauptfläche (4) des Sensorchips (2) gegenüberliegenden Hauptfläche (6) des Sensorchips (2) oder über einer Hauptfläche des Deckels (20) angeordnet ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der gasdurchlässige Deckel (20) aus einem Teil der Umverdrahtungsschicht (26) gefertigt ist.
Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine durch den Sensorchip (2) verlaufende elektrische Durchkontaktierung (36), welche elektrische Kontakte (12) des Sensorchips (2) mit peripheren Verbindungselementen (34) der Sensorvorrichtung elektrisch koppelt.
Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine durch den gasdurchlässigen Deckel (20) verlaufende elektrische Durchkontaktierung (38), welche elektrische Kontakte (12) des Sensorchips (2) mit peripheren Verbindungselementen (34) der Sensorvorrichtung elektrisch koppelt.
Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: ein über der Hauptfläche (4) des Sensorchips (2) angeordnetes Verkapselungsmaterial (42), wobei der gasdurchlässige Deckel (20) zumindest teilweise in dem Verkapselungsmaterial (42) eingebettet ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 13, ferner umfassend: eine durch das Verkapselungsmaterial (42) verlaufende elektrische Durchkontaktierung (44), welche elektrische Kontakte (12) des Sensorchips (2) mit peripheren Verbindungselementen (34) der Sensorvorrichtung elektrisch koppelt.
Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der gasdurchlässige Deckel (20) mit einem Halbleitermaterial des Sensorchips (2) mechanisch verbunden ist.
Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der gasdurchlässige Deckel (20) mit einer über der Hauptfläche (4) des Sensorchips (2) angeordneten Polyimidschicht mechanisch verbunden ist.
Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine zwischen dem Sensorchip (2) und dem gasdurchlässigen Deckel (20) angeordnete elastische Schicht (40), wobei der Sensorchip (2) und der gasdurchlässige Deckel (20) die elastische Schicht (40) mechanisch kontaktieren und eine Elastizität der elastischen Schicht (40) größer ist als eine Elastizität des Sensorchips (2).
Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensorchip (2) dazu ausgelegt ist, Drucksignale zu erfassen.
Verfahren zur Herstellung von Sensorvorrichtungen, wobei das Verfahren umfasst: Erzeugen eines Halbleiterwafers mit mehreren Sensorchips (2), wobei jeder Sensorchip (2) eine bei einer Hauptfläche (4) des Halbleiterwafers angeordnete MEMS-Struktur (8) aufweist; Ausbilden mehrerer gasdurchlässiger Deckel (20) über der Hauptfläche (4) des Halbleiterwafers, wobei jeder gasdurchlässige Deckel (20) eine der MEMS-Strukturen (8) abdeckt und eine Kavität (22) über der MEMS-Struktur (8) ausbildet; und Vereinzeln des Halbleiterwafers in mehrere Sensorvorrichtungen.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Ausbilden der mehreren gasdurchlässigen Deckel (20) und Kavitäten (22) umfasst: Erzeugen eines Wafers mit mehreren Aussparungen, wobei der Wafer aus zumindest einem von einem Halbleitermaterial, einem Glasmaterial oder einem Keramikmaterial gefertigt ist; und Waferbonden des Wafers an den Halbleiterwafer, wobei die Aussparungen über den MEMS-Strukturen (8) angeordnet sind und die Kavitäten (22) ausbilden.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Ausbilden der mehreren gasdurchlässigen Deckel (20) und Kavitäten (22) umfasst: Ausbilden mehrerer Opferschichten (16) über den MEMS-Strukturen (8); Ausbilden mehrerer Materialschichten (18) über den mehreren Opferschichten (16); Strukturieren der Materialschichten (18), wobei die gasdurchlässigen Deckel (20) ausgebildet werden; und Entfernen der Opferschichten (16), wobei die Kavitäten (22) ausgebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Strukturieren der Materialschichten (18) einen photolithographischen Prozess umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Ausbilden der mehreren gasdurchlässigen Deckel (20) und Kavitäten (22) umfasst: Ausbilden mehrerer Opferschichten (16) über den MEMS-Strukturen (8); Ausbilden einer Umverdrahtungsschicht (26) über den mehreren Opferschichten (16), wobei die gasdurchlässigen Deckel (20) ausgebildet werden; und Entfernen der Opferschichten (16), wobei die Kavitäten (22) ausgebildet werden.