DE19940512A1 - Verfahren zur Verkappung eines Bauelementes mit einer Kavernenstruktur und Verfahren zur Herstellung der Kavernenstruktur - Google Patents
Verfahren zur Verkappung eines Bauelementes mit einer Kavernenstruktur und Verfahren zur Herstellung der KavernenstrukturInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Verkappung mindestens eines von einem Tragkörper (18) getragenen oder bereichsweise umgebenen Bauelementes (17), insbesondere eines mikromechanischen Bauelementes oder Sensorelementes, vorgeschlagen. Dabei wird das Bauelement (17) auf der Oberfläche des Tragkörpers (18) bereichsweise derart mit einer Kaverne (13) eines mit einer Kavernenstruktur (20) versehenen Schichtsystems (5) überstülpt, daß die Kaverne (13) und der Tragkörper (18) das Bauelement (17) zumindest weitgehend umhüllen. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung einer Kavernenstruktur (20) mit einer Vielzahl von regelmäßig angeordneten Kavernen (13) vorgeschlagen, wobei ein Grundkörper (10), insbesondere einem Siliziumkörper, mit einer Deckschicht (12) mit der Kavernenstruktur (20) strukturiert wird. Außerdem wird eine Trennschicht (11) erzeugt, mittels der die Deckschicht (12) von dem Grundkörper (10) trennbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verkappung eines
Bauelementes, insbesondere eines mikromechanischen
Bauelementes oder Sensorelementes, mit einer
Kavernenstruktur sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser
Kavernenstruktur, insbesondere aus Silizium, nach der
Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Es ist bekannt, mikromechanische Sensorelemente oder
Bauteile nach deren Aufbau auf einem Siliziumwafer in einem
Metallgehäuse mit anschließendem Zuschweißen in
Einzelverarbeitung zu verkappen, um diese vor Gasen, Staub,
Wasser oder sonstigen Verunreinigungen zu schützen und eine
Funktionsbeeinträchtigung zu vermeiden. Weiterhin ist
bekannt, einen Siliziumkappenwafer, der zuvor mit einer KOH-
Lösung strukturiert wurde, auf einen Sensorwafer zu bonden
(sogenanntes "Waferscale-Packaging"), um damit auf dem
Sensorwafer befindliche mikromechanische Sensorelemente oder
Bauteile zu verkappen. Das Boden erfolgt dabei üblicherweise
über Sealglas. Beide Methoden werden beispielsweise
erfolgreich in der Serienproduktion mikromechanischer
Sensoren eingesetzt.
In beiden Fällen sind jedoch die sehr hohen Kosten für die
Verkappung der Sensoren oder Bauelemente mit diesen
Verfahren nachteilig, die bis zu 50% der Gesamtkosten
ausmachen können.
Die Herstellung von porösem Silizium und die epitaktische
Abscheidung von Silizium auf porösem Silizium mittels des
sogenannten Ψ-Prozesses ist aus der Anmeldung DE 197 30
975.5 bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war die Entwicklung von
Verfahren, mit denen eine kostengünstige und gleichzeitig
möglichst hermetische Verkappung von Bauelementen oder
Sensorelementen auf Waferlevel möglich ist.
Die erfindungsgemäßen Verfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben gegenüber dem
Stand der Technik den Vorteil, daß sie eine kostengünstige
und präzise Verkappung von insbesondere beweglichen
Sensorelementen oder Bauelementen erlauben. Dabei kann
vorteilhaft der eingesetzte Grundkörper oder der verbliebene
Teil des Schichtsystems nach einem Verfahrensdurchlauf
mehrfach wiederverwertet werden.
Weiterhin handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren um ein Verfahren auf Waferlevel, so daß eine
aufwendige Einzelverkappung der zu schützenden Bauelemente
und eine Einzeljustage der einzelnen Kavernen entfallen
kann. Auch die Handhabung des mit den Bauelementen
versehenen Wafers und des mit der Kavernenstruktur
versehenen Wafers ist deutlich vereinfacht.
Daneben kann die Form der erzeugten Kavernen in einfacher
Weise an die jeweils zu verkappenden Bauelemente angepaßt
werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen.
Besonders vorteilhaft ist, wenn als Trennschicht eine
Opferschicht aus porösem Silizium eingesetzt wird. Die. auf
der Trennschicht erzeugte Deckschicht besteht weiter
vorteilhaft aus epitaktisch aufgewachsenem Silizium oder aus
gegenüber der Trennschicht niedriporösem Silizium.
Weiterhin werden im Laufe des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorteilhaft lediglich jeweils an sich bekannte
Verfahrensschritte eingesetzt, die technisch gut
beherrschbar und mit der Siliziumhalbleitertechnolgie
kompatibel sind.
Für gewisse Anwendungen kann es weiter vorteilhaft sein,
wenn die Kaverne zum Schutz eines Bauelementes zumindest
schwach gasdurchlässig ist. Dies kann in einfacher Weise mit
Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ohne wesentliche
zusätzliche Verfahrensschritte erreicht werden.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung und der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1
einen Siliziumwafer mit einem Schichtsystem mit einer
oberflächlichen Kavernenstruktur gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel, Fig. 2 einen Siliziumwafer mit einem
Schichtsystem mit einer oberflächlichen Kavernenstruktur
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 3 einen
Siliziumwafer mit einem Schichtsystem mit einer
oberflächlichen Kavernenstruktur gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel und Fig. 4 ein mit der Kavernenstruktur
verkapptes Bauelement auf einem Siliziumwafer.
Die Fig. 1 erläutert als erstes Ausführungsbeispiel die
Erzeugung einer Kavernenstruktur 20 zur späteren
kostengünstigen Dünnschichtverkappung eines Bauelementes 17,
insbesondere eines mikromechanischen Sensorelementes, das
aus einem Tragkörper 18 herausstrukturiert wurde, der
beispielsweise aus Silizium besteht.
Zunächst wird auf einem Grundkörper 10, der im konkreten
Beispiel ein Siliziumwafer oder Siliziumkörper ist,
oberflächlich eine Trennschicht 11 aus porösem Silizium
erzeugt, die im späteren als Sollbruchschicht oder
Opferschicht dient und eine Dicke von 1 µm bis 10 µm,
bevorzugt ca. 5 µm hat. Die Erzeugung der Trennschicht 11
erfolgt dabei nach dem aus DE 197 30 975.5 bekannten
Verfahren. Der Grundkörper 10, die Trennschicht 11 und die
Deckschicht 12 bilden somit ein Schichtsystem 5.
Anschließend wird dann auf der Trennschicht 11 eine
Deckschicht 12 aufgebracht, die beispielsweise aus
epitaktisch aufgewachsenem, weitgehend einkristallinem
Silizium besteht. Das epitaktische Aufwachsen erfolgt dabei
bevorzugt mittels einer ionenassistierten Deposition d. h.
einem Niedertemperatur-Epitaxieverfahren bei Temperaturen
unterhalb 650°C. Ein derartiges Verfahren ist in S. Oelting,
Proc. 13th European Photovoltaic Solar Energy Conf., Nice,
France, 23.-27.10.95, "Ion Assisted Deposition of
Crystalline Thin Film Silicon Solar Cells", beschrieben.
Alternativ kann die Abscheidung der Deckschicht 12 auch in
an sich bekannter Weise über die Abscheidung von
Polysilizium oder α-Silizium mit anschließender thermischer
Rekristallisation bei Temperaturen oberhalb 600°C erfolgen
oder - nach geeigneter Vorbehandlung der Trennschicht 11 -
auch über ein an sich bekanntes LPCVD-Verfahren ("Low
Pressure Chemical Vapour Deposition") oder APCVD-Verfahren
("Atmospheric Pressure Chemical Vapour Deposition") zur
Abscheidung von einkristallinem Silizium oder Polysilizium.
Danach wird die aufgebrachte Deckschicht 12 derart
strukturiert, daß eine Kavernenstruktur 20 entsteht, die
bevorzugt aus einer regelmäßigen Anordnung von einzelnen
Kavernen 13 besteht. Unter Kavernen 13 werden dabei im
Rahmen der Erfindung Ausnehmungen aus der Deckschicht 12
verstanden, die einen weitgehend beliebigen, bevorzugt
rechteckigen, quadratischen oder kreisförmigen Grundriß
haben. Bevorzugt sind Kavernen 13, die eine wannenartige
Form d. h. eine abgeschrägte Seitenwand 22 und einen
rechteckigen oder kreisförmigen Boden 21 haben. Die
Kavernenstruktur 20 kann im übrigen auch lediglich eine
Kaverne 13 aufweisen.
Die Strukturierung der Decksicht 12 mit der Kavernenstruktur
20 erfolgt dabei bevorzugt über Hochratenplasmaätzverfahren,
wie sie beispielsweise aus DE 42 41 045 bekannt sind. Sofern
die Deckschicht 12 aus epitaktisch aufgewachsenem,
weitgehend einkristallinem Silizium besteht, eignet sich zur
Erzeugung der Kavernenstruktur 20 weiter auch eine Ätzung in
einer KOH-Lösung oder einer Tetramethylammoniumhydroxid-
Lösung (TMAH-Lösung).
Zur Verkappung eines Bauelementes 17, das aus der Oberfläche
eines Tragkörpers 18 herausstrukturiert oder auf dessen
Oberfläche angeordnet wurde, und das beispielsweise ein
mikromechanisches Sensorelement ist, wird danach die
Kavernenstruktur 20 gemeinsam mit dem diese tragenden
Grundkörper 10 bzw. Schichtsystem 5 kopfüber auf dem
Tragkörper 18 präzise justiert und mit dem Tragkörper 18
verbunden. Dies wird mit Hilfe der Fig. 4 erläutert. Diese
Verbindung erfolgt in an sich bekannter Weise über Sealglas
oder hermetisch verdichteten Polymerklebstoff in
Kontaktbereichen 16 zwischen der Kavernenstruktur 20 und dem
Tragkörper 18 d. h. zwischen den Materialien der Deckschicht
12 und dem Tragkörper 18, die sich in den Kontaktbereichen
16 bevorzugt nahezu berühren.
Damit wird nun das Bauelement 17 von dem Tragkörper 18 und
der dem Tragkörper 18 überstülpten, zumindest weitgehend
gasdichten Kavernenstruktur 20 zumindest weitgehend umhüllt,
wobei die Kaverne 13 im erläuterten Beispiel derart
dimensioniert ist, daß sie das Bauelement 17, das
beispielsweise ein mikromechanisches
Beschleunigungssensorelement ist, nicht berührt.
Abschließend wird nach dem Verbinden von Tragkörper 18 und
Kavernenstruktur 20 die mit der Kavernenstruktur 20
versehene Deckschicht 12 von dem Grundkörper 10 gelöst. Dies
geschieht, indem durch mechanischen Zug oder eine Scherung
die als Sollbruchschicht dienende Trennschicht 11, die die
Deckschicht 12 von dem Grundkörper 10 trennt, aufgebrochen
wird, so daß die Verbindung zwischen Deckschicht 12 und
Tragkörper 10 gelöst wird. Anschließend wird dann der
Grundkörper 10 und gegebenenfalls die Deckschicht 12 von
anhaftenden Resten der Opferschicht 11 befreit, so daß der
Grundkörper 10 für einen weiteren Verfahrenszyklus erneut
verwendet und damit erneut ein Schichtsystem 5 erzeugt
werden kann.
Die Fig. 2 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung, wie in Abwandlung des zuvor beschriebenen
Verfahrens auf dem Grundkörper 10, der beispielsweise ein
Siliziumwafer oder Siliziumkörper ist, zunächst zwei
übereinanderliegende Schichten, die Trennschicht 11 aus
porösem Silizium und eine gering poröse Teilschicht 14
erzeugt werden. Die gering poröse Teilschicht 14 wird dabei
im späteren eine Teilschicht der zuvor bereits erläuterten
Deckschicht 12.
Unter einer gering porösen Schicht wird dabei eine Schicht
verstanden, die eine offene Porosität von 5% bis 30%
aufweist. Die poröse Trennschicht 11 ist dagegen bevorzugt
eine hochporöse Schicht mit einer offenen Porosität von 30%
bis 70%.
Zur Erzeugung der Schichten 11, 14 wird im einzelnen
zunächst die Oberfläche des Grundkörpers 10, wie zuvor
bereits beschrieben, flächig anodisiert. Durch geeignete
Einstellung der Prozeßparameter beim Anodisieren d. h. der
Elektrolytkonzentration und der Anodisierstromdichte kann
bekanntermaßen die sich ergebende Porosität der jeweiligen
Schicht eingestellt werden.
Zunächst wird daher aus der Oberfläche des Grundkörpers 10
durch flächiges Anodisieren mit einer 20%-igen bis 33%-igen,
ethanolischen Flußsäurelösung bei einer Stromdichte von
1 mA/cm2 bis 10 mA/cm2 die niedrig poröse Teilschicht 14
erzeugt. Anschließend wird das Anodisieren dann mit einer
20%-igen bis 33%-igen, ethanolischen Flußsäurelösung bei
einer Stromdichte von 10 mA/cm2 bis 50 mA/cm2 fortgesetzet,
so daß unter der niedrig porösen Teilschicht 14 die
hochporöse Trennschicht 11 entsteht.
Die Dicke der Trennschicht 11 beträgt dabei 1 µm bis 10 µm,
bevorzugt ca. 5 µm. Die niedrig poröse Teilschicht 14 hat
bevorzugt eine Dicke von 1 µm bis 10 µm.
Im weiteren wird dann auf die niedrig poröse Teilschicht 14
eine Teildeckschicht 12' aufgebracht, die beispielsweise aus
epitaktisch aufgewachsenem, weitgehend einkristallinem
Silizium besteht und eine bevorzugte Dicke von 2 µm bis
10 µm hat. Das epitaktische Aufwachsen erfolgt dabei analog
dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Teildeckschicht 12' und
die gering poröse Teilschicht 14 bilden somit die
Deckschicht 12. In besonders bevorzugter Ausgestaltung des
Ausführungsbeispiels wird vor dem epitaktischen Aufwachsen
der Teildeckschicht 12' zusätzlich zunächst eine
Voraboxidation der niedrig porösen Teilschicht 14
vorgenommen. Diese Voraboxidation betrifft besonders die
Poren der Teilschicht 14 und verhindert ein Zusammensintern
dieser Poren bei höheren Temperaturen. Sie erfolgt bei
Temperaturen von 300°C bis 400°C über einen Zeitraum von
10 min bis 30 min.
Im nächsten Verfahrensschritt wird dann die Deckschicht 12
mit einer der bereits im ersten Ausführungsbeispiel
beschriebenen Verfahren derart strukturiert, daß eine
Kavernenstruktur 20 entsteht, die bevorzugt aus einer
regelmäßigen Anordnung von einzelnen Kavernen 13 besteht.
Bevorzugt wird dabei die Deckschicht 12 derart strukturiert,
daß die Böden 21 der einzelnen Kavernen 13 der
Kavernenstruktur 20 von der niedrig porösen Teilschicht 14
gebildet werden, während die Seitenwände 22 durch die
epitaktisch aufgewachsene Teildeckschicht 12' gebildet
werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Böden 21 der
Kavernen 13 gasdurchlässig jedoch staub- und wasserdicht
sind, während die Seitenwände 22 neben staub- und
wasserdicht auch zumindest weitgehend gasdicht sind. Es ist
jedoch offensichtlich, daß das erläuterte
Ausführungsbeispiel auch dahingehend abgewandelt werden
kann, daß die gesamte Deckschicht 12 aus einem niedrig
porösen Material, insbesondere niedrig porösem Silizium
besteht und damit die gesamte Kavernenstruktur 20 zwar
staub- und wasserdicht, jedoch zumindest teilweise
gasdurchlässig ist.
Mit dem gemäß Fig. 2 vorbereiteten Grundkörper 10 und den
erzeugten Schichten bzw. dem erzeugten Schichtsystem 5 wird
dann zur Verkappung des Bauelementes 17 wie bereits im
ersten Ausführungsbeispiel und mit Hilfe der Fig. 4
erläutert, weiterverfahren, d. h. die Kavernenstruktur 20
wird gemeinsam mit dem diese tragenden Grundkörper 10
kopfüber auf dem Tragkörper 18 präzise justiert und mit dem
Tragkörper 18 verbunden, so daß das Bauelement 17 von dem
Tragkörper 18 und einer der dem Tragkörper 18 überstülpten
Kaverne 13 der Kavernenstruktur 20 umhüllt wird. Die Böden
21 der Kavernen 13 bilden dabei nun einen gasdurchlässigen
Deckel der einzelnen Kavernen 13. Abschließend wird dann
nach dem Verbinden von Tragkörper 18 und Kavernenstruktur 20
durch mechanischen Zug oder eine Scherung die als
Sollbruchschicht dienende Trennschicht 11 aufgebrochen, so
daß die Verbindung zwischen Deckschicht 12 und Tragkörper 10
gelöst wird.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit Hilfe
der Fig. 3 erläutert. Dazu wird auf einem Siliziumwafer als
Grundkörper 10 zunächst eine Abfolge von mindestens zwei
Schichten aus porösem Silizium mit jeweils unterschiedlicher
Porosität erzeugt. Die Porosität dieser beiden Schichten
wird dazu analog dem zweiten Ausführungsbeispiel jeweils
über die Anodisierungsparameter definiert. Konkret wird
zunächst eine niedrig poröse obere Schicht erzeugt, die eine
Porosität von 10% bis 20% und eine Dicke von 5 µm bis
20 µm hat. Dies erfolgt bevorzugt durch Anodisieren mit
einer 20%-igen bis 33%-igen, ethanolischen Flußsäurelösung
bei einer Stromdichte von 1 mA/cm2 bis 10 mA/cm2 bei
Raumtemperatur. Diese obere Schicht bildet im weiteren die
Deckschicht 12.
Anschließend wird dann eine hochporöse untere Schicht mit
einer Porosität von 30% bis 60% und eine Dicke von 5 µm
bis 10 µm erzeugt. Dies erfolgt erneut bevorzugt durch
Anodisieren mit einer 20%-igen bis 33%-igen, ethanolischen
Flußsäurelösung bei einer Stromdichte von 1 mA/cm2 bis
10 mA/cm2 bei Raumtemperatur. Diese untere Schicht bildet
dann im weiteren die Trennschicht 11.
Anschließend wird dann der Grundkörper 10 mit den erzeugten
Schichten 11, 12 aus porösem Silizium derart getempert, daß
die niedrig poröse obere Schicht (Deckschicht 12) verdichtet
wird, während gleichzeitig die Stabilität der unteren
Schicht (Trennschicht 11) weiter reduziert wird. Dazu wird
der Grundkörper 10 mit den erzeugten Schichten aus porösem
Silizium beispielsweise bei 900°C bis 1100°C in H2-
Atmosphäre über einen Zeitraum von 1 min bis 30 min
getempert.
Im weiteren wird dann analog dem ersten Ausführungsbeispiel
weiterverfahren d. h. es folgt die Strukturierung der nun
verdichteten, weitgehend gasdichten oder niedrig porösen
Deckschicht 12 mit der Kavernenstruktur 20 und die bereits
anhand der Fig. 4 erläuterte Verkappung des Bauelementes
17.
Das dritte Ausführungsbeispiel hat den Nachteil, daß der
Grundkörper 10 gegenüber den anderen Ausführungsbeispielen
schneller verbraucht ist, da die Dicke der Deckschicht 12
zusätzlich zur Dicke der Trennschicht 11 bei jedem Zyklus
verbraucht wird. Gleichzeitig hat man dabei aber den
Vorteil, daß kein Epitaxieschritt zum Erzeugen der
Deckschicht 12 erforderlich ist, was je nach
Anlagendimensionierung kostengünstiger sein kann.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist es im übrigen
nicht zwingend, daß die Trennschicht 11 von einem
oberflächlichen Bereich des Grundkörpers 10 gebildet wird.
Es ist ebenso möglich, daß auf dem Grundkörper 10 zunächst
eine zusätzliche Schicht abgeschieden wird, die im weiteren
porosiert wird und dann die Trennschicht 11 bildet.
Schließlich ist es in leichter Modifikation der vorstehend
erläuterten Ausführungsbeispiele offensichtlich auch
möglich, daß der Grundkörper 10 schon vor der Erzeugung der
Trennschicht 11 bzw. der Deckschicht 12 bereits in mit
Kavernen versehener, strukturierter Form vorliegt. Dazu wird
die Oberfläche des Grundkörpers 10 zunächst über ein an sich
bekanntes Strukturierungsverfahren mit einer Struktur
versehen, die analog der Kavernenstruktur 20 ausgebildet
ist. Auf dieser Struktur an der Oberfläche des Grundkörpers
10 wird dann die Trennschicht 11 in der erläuterten Weise
erzeugt. Dabei kann die Trennschicht 11 entweder zusätzlich
auf die strukturierte Oberfläche des Grundkörpers 10
aufgebracht werden, oder auch durch die oberflächennahen
Bereiche des Grundkörpers 10 gebildet sein. Auf dieser
Trennschicht 11, beispielsweise aus porösem Silizium, wird
dann analog den vorstehenden Ausführungen die Deckschicht 12
erzeugt. Dabei kann die Deckschicht 12 beispielsweise wie
vorstehend beschrieben, in Form von Polysilizium
abgeschieden werden, als auch durch oberflächliches
thermisches Verdichten in H2-Atmosphäre einer porösen
Teilschicht 14 erzeugt werden.
Bei dieser Verfahrensvariante überträgt sich somit die
zunächst erzeugte oder bestehende Strukturierung der
Oberfläche des Grundkörpers 10 auf die Trennschicht 11 und
darüber auf die Deckschicht 12, so daß schließlich auch
diese die Kavernenstruktur 20 aufweist, ohne daß die
Kavernen 13 in einem eigenen Verfahrensschritt noch einmal
aus der Deckschicht 12 herausstrukturiert werden müssen.
Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, daß aufgrund der
geringen Dicke der Trennschicht 11 von einigen µm die
Oberfläche des Grundkörpers 10 nicht nach jedem Zyklus zur
Erzeugung der Kavernenstruktur 20 neu strukturiert werden
muß, sondern für typischerweise 2 bis 5 Verfahrensdurchläufe
verwendet werden kann, bevor die Strukturierung der
Oberfläche des nach jedem Verfahrensdurchlauf verbliebenen
Teil des Grundkörpers 10 nachgearbeitet oder neu hergestellt
werden muß. Dadurch spart man also eine ansonsten bei jedem
Verfahrensdurchlauf erforderliche Strukturierung der
erzeugten Deckschicht 12 mit der Kavernenstruktur 20.
5
Schichtsystem
10
Grundkörper
11
Trennschicht
12
Deckschicht
12
' Teildeckschicht
13
Kaverne
14
poröse Teilschicht
16
Kontaktbereich
17
Bauelement
18
Tragkörper
20
Kavernenstruktur
21
Boden
22
Seitenwand
Claims (20)
1. Verfahren zur Verkappung mindestens eines von einem
Tragkörper (18) getragenen oder bereichsweise umgebenen
Bauelementes (17), insbesondere eines mikromechanischen
Bauelementes oder Sensorelementes, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bauelement (17) auf der Oberfläche des Tragkörpers
(18) bereichsweise derart mit einer Kaverne (13) eines mit
einer Kavernenstruktur (20) versehenen Schichtsystems (5)
überstülpt wird, daß die Kaverne (13) und der Tragkörper
(18) das Bauelement (17) zumindest weitgehend umhüllen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schichtsystem (5) zumindest einen Grundkörper (10),
insbesondere einen Siliziumkörper, eine Trennschicht (11)
und eine Deckschicht (12) aufweist, wobei die Deckschicht
(12) mit der Kavernenstruktur (20) strukturiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennschicht (11) von einer Opferschicht gebildet
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kaverne (13) und der Tragkörper (18) sich in einem
Kontaktbereich (16) zumindest nahezu berühren.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kaverne (13) derart aufgebracht wird, daß die
Kaverne (13) und das Bauelement (17) berührungsfrei sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schichtstruktur (5) mit der Kavernenstruktur (20)
kopfüber mit dem Tragkörper (18) verbunden, insbesondere
gebondet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß nach der Verbindung der Kavernenstruktur (20) mit dem
Tragkörper (18) die Kavernenstruktur (20) von dem
Grundkörper (10) getrennt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Trennen durch eine Auflösung oder einen Bruch der
Trennschicht (11) erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Grundkörper (10) zunächst die Trennschicht (11)
und danach auf der Trennschicht (11) die Deckschicht (12)
erzeugt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Grundkörper (10) zunächst die Deckschicht (12)
erzeugt und strukturiert und danach zwischen der
strukturierten Deckschicht (12) und dem Grundkörper (10) die
Trennschicht (11) erzeugt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Deckschicht (12) und/oder die
Trennschicht (11) auf dem Grundkörper (10) abgeschieden
werden.
12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Deckschicht (12) und/oder die
Trennschicht (11) von einem Oberflächenbereich des
Grundkörpers (10) gebildet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Trennschicht (11) eine poröse Siliziumschicht
erzeugt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckschicht (12) durch insbesondere epitaktisches
Aufwachsen von Silizium auf dem Grundkörper (10) erzeugt
wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aufwachsen in einem Niedertemperaturepitaxieprozeß
mit einer ionenassistierten Deposition oder mittels eines
CVD-Prozesses erfolgt.
16. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des
Grundkörpers (10) zunächst mit einer Strukturierung versehen
wird und danach die Trennschicht (11) und die Deckschicht
(12) erzeugt werden, so daß sich die Strukturierung der
Oberfläche des Grundkörpers (10) in die Deckschicht (12)
überträgt und sich die Kavernenstruktur (20) ausbildet.
17. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturierung
der Schichtstruktur (5) oder der Deckschicht (12) mit der
Kavernenstruktur (20) mit einem Plasmaätzverfahren,
insbesondere einem Hochratenplasmaätzverfahren, oder einem
naßchemischen Ätzverfahren, insbesondere einer Ätzung mit
KOH-Lösung, erfolgt.
18. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Deckschicht (12)
erzeugt wird, die eine niedrig poröse Teilschicht (14) und
eine zumindest weitgehend gasdichte Teildeckschicht (12')
aufweist, oder daß eine niedrig poröse Deckschicht (12)
erzeugt wird.
19. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (10)
zunächst zumindest oberflächlich porosiert oder mit einer
porösen Schicht versehen und anschließend derart getempert
wird, daß sich eine verdichtete, niedrig poröse Schicht als
Deckschicht (12) bildet, die von einer porösen Trennschicht
(11) von dem Grundkörper (10) getrennt wird.
20. Verfahren zur Herstellung einer Kavernenstruktur (20)
mit einer Vielzahl von regelmäßig angeordneten Kavernen (13)
wobei ein Grundkörper (10), insbesondere einem
Siliziumkörper, mit einer Deckschicht (12) mit der
Kavernenstruktur (20) strukturiert wird, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Trennschicht (11) erzeugt wird,
mittels der die Deckschicht (12) von dem Grundkörper (10)
trennbar ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999140512 DE19940512A1 (de) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | Verfahren zur Verkappung eines Bauelementes mit einer Kavernenstruktur und Verfahren zur Herstellung der Kavernenstruktur |
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