DE4428808A1 - Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes nach dem Anodic-Bonding-Verfahren und Bauelement - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes nach dem Anodic-Bonding-Verfahren und Bauelement

Info

Publication number
DE4428808A1
DE4428808A1 DE4428808A DE4428808A DE4428808A1 DE 4428808 A1 DE4428808 A1 DE 4428808A1 DE 4428808 A DE4428808 A DE 4428808A DE 4428808 A DE4428808 A DE 4428808A DE 4428808 A1 DE4428808 A1 DE 4428808A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component
cavity
opening
receiving device
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE4428808A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4428808C2 (de
Inventor
Helmut Dipl Phys Dr Baumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE4428808A priority Critical patent/DE4428808C2/de
Priority to US08/511,570 priority patent/US5683947A/en
Priority to JP7206157A priority patent/JPH0870021A/ja
Publication of DE4428808A1 publication Critical patent/DE4428808A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4428808C2 publication Critical patent/DE4428808C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01004—Beryllium [Be]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0102—Calcium [Ca]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01023—Vanadium [V]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01076—Osmium [Os]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06—Polymers
    • H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/07802—Adhesive characteristics other than chemical not being an ohmic electrical conductor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/012—Bonding, e.g. electrostatic for strain gauges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist aus der DE-OS 39 14 015 ein Verfahren zum Herstellen eines Bauelementes nach dem Anodic- Bonding-Verfahren bekannt. Dabei wird ein Silizium- Einkristall-Bauteil, das eine alkalihaltige Glasschicht aufweist, mit einem zweiten Silizium-Einkristall-Bauteil zusammengefügt und mit einem Druck von mindestens 0,05 Newton pro Quadratmillimeter zusammengepreßt. Die beiden Bauteile werden für etwa eine Stunde auf einer Temperatur von ca. 650°C gehalten, wobei gleichzeitig eine Spannung an die Silizium-Einkristall-Bauteile angelegt wird. Anschließend wird nach dem Abkühlen der Bauteile die Spannung abgeschaltet. So wird ein Bauelement erhalten, das aus zwei Bauteilen besteht, die über eine Bondverbindung miteinander verbunden sind.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Anpreßkraft mittels Unterdruck gleichmäßig über die gesamte Fläche der zu bondenden Bauteile verteilt wird. Weiterhin sind keine speziellen Vorrichtungen zur Erzeugung des Anpreßdrucks erforderlich, die zudem eine Beschädigung der Bauteile verursachen könnten. Da keine Vorrichtung zum Anpressen der Bauteile notwendig ist, kann auch keine Wärmeabfuhr erfolgen, die eine über die Fläche der Bauteile nicht konstante Temperatur verursacht und damit den Bondprozeß negativ beeinflußt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist es, eine Aufnahmevorrichtung zu verwenden, auf der die Bauteile beim Anodic-Bonding-Prozeß aufliegen, wobei die Aufnahmevorrichtung Absaugkanäle aufweist, über die die durchgehende Öffnung bzw. der Hohlraum zwischen den Bauteilen abgesaugt wird. Eine weitere Verbesserung des Verfahrens wird erreicht, indem die Aufnahmevorrichtung als Heizvorrichtung ausgebildet ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, eine Absaugvorrichtung anzuordnen, die die durchgehende Öffnung eines Bauteils bzw. die über die durchgehende Öffnung den Hohlraum zwischen den Bauteilen absaugt.
Von besonderem Vorteil ist es, die Absaugvorrichtung gleichzeitig als Kontaktelektrode zu verwenden. Dadurch ist ein einfacher Aufbau zur Durchführung des Verfahrens möglich. Das Verfahren wird in vorteilhafter Weise erweitert, indem zur Verbindung mehrerer Bauteile ein oberstes Bauteil zur Abdichtung und zur Kontaktierung verwendet wird und nicht mit dem darunter liegenden Bauteil zusammen gebondet wird.
Eine vorteilhafte Ausbildung des Hohlraumes besteht darin, um einen festgelegten Bereich, z. B. um einen einzelnen Chip, eines Siliziumwafers einen umlaufenden Graben anzuordnen, wobei alle Gräben miteinander verbunden sind. Dadurch wird jeder festgelegte Bereich des Siliziumwafers gleichmäßig angepreßt.
Das erfindungsgemäße Bauelement mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 9 hat demgegenüber den Vorteil, daß mithilfe von Unterdruck die zu bondenden Bauteile sicher zusammengepreßt werden. Dadurch wird die Qualität der Bondverbindung verbessert.
Durch die Einbringung von Gräben um festgelegte Bereiche, insbesondere einzelne Chips, eines Siliciumwafers wird das Bauelement in vorteilhafter Weise verbessert, da dadurch jeder festgelegte Bereich den gleichen Anpreßdruck beim Bonden erfährt und somit gewährleistet ist, daß alle festgelegten Bereiche mit hoher Zuverlässigkeit gebondet werden. Die Dichtigkeit der Bondverbindung ist somit für jeden festgelegten Bereich gewährleistet.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Anodic-Bonding-Anordnung mit zwei Bauteilen, Fig. 2 eine Anodic-Bonding-Anordnung mit drei Bauteilen, wobei das obere Bauteil nicht gebondet wird, Fig. 3 eine Anodic-Bonding-Anordnung mit mehreren Bauteilen, Fig. 4 eine Anodic-Bonding-Anordnung mit einer Absaugvorrichtung und Fig. 5 einen strukturierten Siliziumwafer.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt schematisch eine Aufnahmevorrichtung 3, auf der ein erstes Bauteil 1 aufliegt. Das erste Bauteil 1 stellt einen strukturierten Siliziumwafer, der durchgehende Öffnungen 15 aufweist, im Querschnitt dar. Das erste Bauteil 1 weist auf der Oberfläche, die der Aufnahmevorrichtung 3 abgewandt ist, eine Glasschicht 11 auf, die sich für den Anodic-Bonding-Prozeß eignet. Auf dem ersten Bauteil 1 liegt ein zweites Bauteil 2, das einen strukturierten Siliziumwafer darstellt. Es ist auch möglich, daß das zweite Bauteil 2 die Glasschicht 11 trägt. Vorzugsweise werden alkalihaltige, leicht schmelzende Gläser verwendet. Das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 sind so strukturiert, daß sich Hohlräume 12 zwischen dem ersten und zweiten Bauteil 1, 2 ausbilden, wobei mindestens eine durchgehende Öffnung 15 im ersten Bauteil 1 eingebracht ist, die mit dem Hohlraum 12 verbunden ist.
In einfachen Fällen reichen durchgehende Öffnungen 15 im ersten oder zweiten Bauteil aus, wobei die durchgehenden Öffnungen vom zweiten oder ersten Bauteil abgeschlossen werden und so ebenfalls Hohlräume bilden.
Die Aufnahmevorrichtung 3 weist Absaugkanäle 4 auf, die mit einer Absaugvorrichtung 5 verbunden sind. Das erste Bauteil 1 ist so auf der Aufnahmevorrichtung 3 angeordnet, daß die durchgehenden Öffnungen 15 des Bauteils 1 im Bereich der Absaugkanäle 4 liegen. Das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 können aus beliebigen, elektrisch leitenden Materialen bestehen, die sich für das Anodic-Bonding- Verfahren eignen. Als Bondschicht kann jedes Material verwendet werden, das sich für den Anodic-Bonding-Prozeß eignet. Insbesondere werden alkalihaltige Gläser oder niedrig schmelzende Gläser wie z. B. Pyrex 7740 verwendet.
Die Aufnahmevorrichtung 3 ist mit einer Spannungsquelle 7 verbunden. Das zweite Bauteil 2 wird über eine Kontaktelektrode 6 von der Spannungsquelle 7 mit Spannung versorgt. Die Aufnahmevorrichtung 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Heizvorrichtung ausgebildet. Anstelle der Heizvorrichtung können auch andere Methoden zum Aufheizen der Bauteile 1, 2 wie z. B. Heizstrahler verwendet werden.
Das Verfahren, das in Fig. 1 dargestellt ist, funktioniert wie folgt: Das erste Bauteil 1 wird auf die Heizvorrichtung 3 gelegt, wobei die alkalihaltige Glasschicht 11 oben liegt. Auf die alkalihaltige Glasschicht 11 wird das zweite Bauteil 2 gelegt. Mit Hilfe der Heizvorrichtung 3 werden das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 auf eine Temperatur von ca. 400° C erwärmt. Anschließend wird über die Kontaktelektrode 6 und die Heizvorrichtung 3 eine Spannung an das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 gelegt. Die Spannung liegt im Bereich von 50 bis 200 V. Mit Hilfe der Absaugvorrichtung 5 werden das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 durch Erzeugung eines Unterdrucks in den Hohlräumen 12, die zwischen dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 2 angeordnet sind, flächenhaft aneinandergepreßt. Dadurch wird der Bondprozeß in Gang gesetzt. Nach dem Abkühlen, dem Ausschalten der Spannung und dem Abschalten des Unterdrucks wird ein Bauelement erhalten, das aus dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 2 besteht.
Fig. 2 zeigt das erste Bauteil 1, das auf der Heizvorrichtung 3 liegt. Das zweite Bauteil 2 liegt auf dem ersten Bauteil 1. Das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 weisen durchgehende Öffnungen 15 auf. Das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 liegen so aufeinander, daß die durchgehenden Öffnungen 15 übereinander angeordnet sind und im Bereich der Absaugkanäle 4 der Heizvorrichtung 3 liegen. Das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 stellen z. B. einen strukturierten Siliziumwafer dar. Auf dem zweiten Bauteil 2 ist ein oberstes Bauteil 8 angeordnet, das keine durchgehenden Öffnungen 15 aufweist. Auf diese Weise bilden die durchgehenden Öffnungen 15 des Bauteils 1 und des weiteren Bauteils 2 Hohlräume 12. Die Kontaktelektrode 6 liegt auf dem obersten Bauteil 8. Zwischen dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 2 ist eine alkalihaltige Glasschicht 11 angeordnet, die entweder auf dem ersten oder auf dem zweiten Bauteil 1, 2 aufgebracht ist. Zwischen dem zweiten Bauteil 2 und dem obersten Bauteil 8 ist keine alkalihaltige Glasschicht 11 eingebracht. Das oberste Bauteil 8 kann aus beliebigem leitenden Material hergestellt sein, das eine Abdichtung der Hohlräume 12 ermöglicht. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Siliziumwafer verwendet.
Die Anordnung nach Fig. 2 funktioniert wie folgt: Das Bondverfahren wird entsprechend der Fig. 1 durchgeführt, wobei an das erste Bauteil 1 und das oberste Bauteil 8 eine Spannung angelegt wird. Das oberste Bauteil 8 wird dabei zur elektrischen Kontaktierung des zweiten Bauteils 2 und zum Abdichten der Hohlräume 12 verwendet. Das oberste Bauteil 8 wird beim Bondprozeß nicht mit dem zweiten Bauteil 2 verbunden. Nach dem Bondprozeß wird das oberste Bauteil 8 entfernt und es wird ein Bauelement erhalten, das aus dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 2 besteht. Somit werden zwei gebondete Siliziumwafer erhalten.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung entsprechend Fig. 2, wobei jedoch drei Bauteile 1, 21, 2 miteinander verbunden werden. Das erste Bauteil 1 liegt auf der Heizvorrichtung 3. Ein weiteres Bauteil 21 liegt auf dem ersten Bauteil 1. Das zweite Bauteil 2 liegt auf dem weiteren Bauteil 21 und ein oberstes Bauteil 8 ist auf dem zweiten Bauteil 2 angeordnet. Das erste Bauteil 1, das weitere Bauteil 21 und das zweite Bauteil 2 weisen durchgehenden Öffnungen 15 auf. Das oberste Bauteil 8 weist keine durchgehenden Öffnungen 15 auf und dient zum Abdichten der durchgehenden Öffnungen 15 und als elektrischer Kontakt.
Das erste Bauteil 1, das weitere Bauteil 21, das zweite Bauteil 2 und das oberste Bauteil 8 sind so aufeinander gelegt, daß die durchgehenden Öffnungen 15 abgeschlossene Hohlräume 12 bilden. Auf der Oberseite des ersten Bauteils 1 oder der Unterseite des weiteren Bauteil 21 und auf der Oberseite des weiteren Bauteils 21 oder der Unterseite des zweiten Bauteils 2 ist jeweils eine alkalihaltige Glasschicht 11 angeordnet.
Das oberste Bauteil 8 ist über eine Kontaktelektrode 6 und das erste Bauteil 1 ist über die Heizvorrichtung 3 mit gleichem Potential versorgt. Eine weitere Kontaktelektrode 13 beaufschlagt das weitere Bauteil 21 mit einem entsprechenden Gegenpotential. Somit wird für den Bond- Prozeß trotz der vier übereinander angeordneten Bauteile 1, 21, 2, 8 eine hohe Potentialdifferenz zwischen dem erste Bauteil 1 und dem weiteren Bauteil 21 bzw. zwischen dem weiteren Bauteil 21 und dem zweiten Bauteil 2 erreicht. Selbstverständlich können auf diese Weise auch mehr als drei Bauteile miteinander gebondet werden.
Das Verfahren, das in Fig. 3 dargestellt ist, funktioniert wie folgt: Mit Hilfe der Absaugvorrichtung 5 wird über die Absaugkanäle 4 in den durchgehenden Öffnungen 15 bzw. den Hohlräumen 12, die zwischen dem ersten Bauteil 1, dem weiteren Bauteil 21 und dem zweiten Bauteil 2 angeordnet sind, ein Unterdruck erzeugt. Auf diese Weise wird die Anordnung bestehend aus dem ersten Bauteil 1, dem weiteren Bauteil 21 und dem zweiten Bauteil 2 von dem obersten Bauteil 8 und der Heizvorrichtung 3 zusammengepreßt. Anschließend wird entsprechend dem Verfahren nach Fig. 1 die Anordnung mittels der Heizvorrichtung 3 auf eine festgelegte Temperatur erwärmt und über die Spannungsquelle 7 eine entsprechende Spannung an das erste Bauteil 1, das weitere Bauteil 21 und an das zweite Bauteile 2 angelegt.
Das oberste Bauteil 8 wird nach dem Bondprozeß entfernt und es wird ein Bauelement aus drei gebondeten Bauteile 1, 21, 2 erhalten.
Fig. 4 zeigt eine weitere Aufnahmevorrichtung 14, die keine Absaugkanäle 4 aufweist. Auf der weiteren Aufnahmevorrichtung 14 liegt ein erstes Bauteil 1, das auf seiner Oberseite eine alkalihaltige Glasschicht 11 trägt. Das zweite Bauteil 2 liegt auf dem ersten Bauteil 1 und weist eine durchgehende Öffnung 15 auf. Auf der Oberseite des weiteren Bauteils 2 ist im Bereich der durchgehenden Öffnung 15 eine Absaugvorrichtung 10 angebracht. An dieser Absaugvorrichtung 10 ist über einen Absaugkanal 4 eine Absaugvorrichtung 5 angeschlossen. Das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 sind so strukturiert, daß sich zwischen dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 2 ein Hohlraum 12 ausbildet, der z. B. aus miteinander verbundenen Kanälen besteht.
Die Absaugvorrichtung 10 bildet gleichzeitig die elektrische Kontaktierung, mit deren Hilfe das zweite Bauteil 2 mit der Spannungsquelle 7 verbunden ist. Die Spannungsquelle 7 ist zudem mit der weiteren Aufnahmevorrichtung 14 verbunden. Das Bondverfahren funktioniert entsprechend den Fig. 1 bis 3, wobei jedoch über die Absaugvorrichtung 10 das entsprechende Potential auf das zweite Bauteil 2 geleitet wird und über die Absaugvorrichtung 10 der Hohlraum 12 zwischen dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 2 über den Absaugkanal 4 mit Hilfe der Absaugvorrichtung 5 evakuiert wird. Dadurch werden das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 zusammengepreßt. Das Verfahren unter Verwendung der Absaugvorrichtung 10 kann auch bei mehreren miteinander zu bondenden Bauteilen entsprechend den Fig. 2 oder 3 angewendet werden.
Die Bauteile 1, 2, 21 können beliebig strukturiert sein, wobei es jedoch von Vorteil ist, wenn die Hohlräume 12 gleichmäßig über das entsprechende Bauteil 1, 21, 2 verteilt sind.
Fig. 5 zeigt schematisch einen Siliciumwafer 19, der in festgelegte Bereiche, in Einzelchips 18 unterteilt ist. Die Einzelchips 18 sind jeweils mit einem geschlossenen Graben 17 umgeben und die Gräben 17 sind untereinander verbunden. In der Mitte des Siliciumwafers 19 ist eine durchgehende Öffnung 15 angeordnet.
Ist ein erstes Bauteil 1 oder ein zweites Bauteil 2 entsprechend dem Siliciumwafer 19 strukturiert und liegen die Gräben 17 beim Bonden zwischen dem ersten und dem zweiten bzw. dem weiteren Bauteil 1, 2, 21, so bilden die Gräben 17 einen Hohlraum 12 entsprechend den beschriebenen Verfahren. Über die durchgehende Öffnung 15 wird der Hohlraum 12 abgesaugt.
Durch die Anordnung der Gräben 17 ist es möglich, den Ansaugdruck zwischen dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 2 gleichmäßig über die gesamte Fläche des Bauteils 1 bzw. des zweiten Bauteils 2 verteilt aufzubringen.
Zudem wird jeder festgelegte Bereich, Einzelchip 18, mit einer umlaufenden geschlossenen Fläche an das zweite Bauteil 2 oder das weitere Bauteil 21 gepreßt. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß jeder Einzelchip 18 mit vorgegebenem Druck angepreßt wird. Dadurch wird eine umlaufende, geschlossene Bondfläche um jeden Einzelchip 18 erzeugt.
Einzelchips können z. B. elektronische Schaltungen oder mikromechanische Aktoren oder Sensoren darstellen. Entsprechend der Strukturierung des Siliziumwafers 19 können auch andere Strukturen von Gräben 17 angeordnet werden.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes nach dem Anodic-Bonding-Verfahren mit einem ersten Bauteil (1) und einem zweiten Bauteil (2), die vorzugsweise aus Silizium bestehen, wobei auf dem ersten Bauteil (1) eine Bondschicht (11), insbesondere eine Glasschicht, aufgebracht ist und das zweite Bauteil (2) auf der Bondschicht (11) aufliegt und die Bauteile (1, 2) gegeneinander gepreßt werden und auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt werden, wobei eine vorgegebene Spannung an das erste und an das zweite Bauteil (1, 2) angelegt wird, und so zwischen dem ersten Bauteil (1) und dem zweiten Bauteil (2) eine Bondverbindung ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil (1) und die Bondschicht (11) und/oder das zweite Bauteil (2) so strukturiert sind, daß im ersten Bauteil (1) und/oder im zweiten Bauteil (2) ein an das zweite Bauteil (2) und/oder an das erste Bauteil (1) angrenzender Hohlraum (12) gebildet ist, und daß durch Erzeugung eines Unterdruckes in dem Hohlraum (12) das erste Bauteil (1) und das zweite Bauteil (2) aneinander gepreßt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil (1) auf eine Aufnahmevorrichtung (3) gelegt wird, daß die Aufnahmevorrichtung (3) einen Absaugkanal (4) mit einer angeschlossenen Absaugvorrichtung (5) aufweist, daß das erste Bauteil (1) eine vom Hohlraum (12) zur Aufnahmevorrichtung (3) durchgehende Öffnung (15) aufweist, und daß die durchgehende Öffnung (15) in den Bereich des Absaugkanals (4) gelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung (3) als Heizvorrichtung ausgebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil (1) oder das zweite Bauteil (2) eine zum Hohlraum (12) durchgehende Öffnung (15) aufweist, daß im Bereich der durchgehenden Öffnung (15) eine Absaugvorrichtung (10) angebracht wird, und daß über die Absaugvorrichtung (10) ein Unterdruck im Hohlraum (12) erzeugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugvorrichtung (10) als Kontaktelektrode ausgebildet ist, und daß über die Absaugvorrichtung (10) eine Spannung an das entsprechende Bauteil (1, 2) angelegt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bauteil (2) eine von der Oberseite zum Hohlraum (12) durchgehende Öffnung aufweist, daß ein oberstes Bauteil (8) auf dem zweiten Bauteil (2) aufgelegt wird, so daß zwischen dem obersten Bauteil (8) und der Aufnahmevorrichtung (14) ein Hohlraum (12) gebildet wird, daß ein Unterdruck im Hohlraum (12) erzeugt wird, so daß das erste und das zweite Bauteil (1, 2) vom obersten Bauteil (8) und der Aufnahmenvorrichtung (3, 14) zusammengedrückt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiteres Bauteil (21) mit mindestens einer durchgehenden Öffnung (15) zwischen dem ersten Bauteil (1) und dem obersten Bauteil (8) angeordnet ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als erstes Bauteil (1) und/oder als zweites Bauteil (2) und/oder als weiteres Bauteil (21) ein Siliziumwafer verwendet wird, der in festgelegte Bereiche (18), vorzugsweise in Einzelchips, aufgeteilt ist, daß jeder festgelegte Bereich (18) von einem umlaufenden Graben umgeben ist, daß die umlaufenden Gräben miteinander verbunden sind, und daß die umlaufenden Gräben einen zusammenhängenden Hohlraum (12) bilden.
9. Bauelement, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein erstes Bauteil (1) mit einem zweiten Bauteil (2) über eine Anodic-Bonding Verbindung verbunden ist, daß das erste Bauteil (1) und/oder das zweite Bauteil (2) mindestens eine durchgehende Öffnung (15) aufweisen.
10. Bauelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Bauteil (1) und dem zweiten Bauteil (2) ein mit der durchgehenden Öffnung (15) verbundener Hohlraum (12) ausgebildet ist.
11. Bauelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil (1) und/oder das zweite Bauteil (2) in festgelegte Bereiche (18) aufgeteilt ist, daß um jeden festgelegten Bereich (18) ein Graben (17) angeordnet ist, daß die Gräben (17) miteinander verbunden sind, und daß die miteinander verbundenen Gräben (17) einen zusammenhängenden Hohlraum (12) bilden.
DE4428808A 1994-08-13 1994-08-13 Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes nach dem Anodic-Bonding-Verfahren und Bauelement Expired - Fee Related DE4428808C2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4428808A DE4428808C2 (de) 1994-08-13 1994-08-13 Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes nach dem Anodic-Bonding-Verfahren und Bauelement
US08/511,570 US5683947A (en) 1994-08-13 1995-08-04 Method for producing a component according to the anodic bonding method and component
JP7206157A JPH0870021A (ja) 1994-08-13 1995-08-11 陽極ボンディング法により構成素子を製造する方法および構成素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4428808A DE4428808C2 (de) 1994-08-13 1994-08-13 Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes nach dem Anodic-Bonding-Verfahren und Bauelement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4428808A1 true DE4428808A1 (de) 1996-02-15
DE4428808C2 DE4428808C2 (de) 2003-07-17

Family

ID=6525675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4428808A Expired - Fee Related DE4428808C2 (de) 1994-08-13 1994-08-13 Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes nach dem Anodic-Bonding-Verfahren und Bauelement

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5683947A (de)
JP (1) JPH0870021A (de)
DE (1) DE4428808C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19541976A1 (de) * 1995-11-10 1997-05-15 Ego Elektro Blanc & Fischer Elektrische Schaltung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7282104B2 (en) * 2001-11-07 2007-10-16 Axalto Sa Method of fixing a sealing object to a base object

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3583183D1 (de) * 1984-05-09 1991-07-18 Toshiba Kawasaki Kk Verfahren zur herstellung eines halbleitersubstrates.
JPS61222146A (ja) * 1985-02-12 1986-10-02 Matsushita Electronics Corp 半導体ウエハ支持装置
GB2178184B (en) * 1985-07-10 1989-07-19 Plessey Co Plc Method of positioning a number of optical fibres in a number of grooves
JPS6285470A (ja) * 1985-10-09 1987-04-18 Hitachi Ltd 圧力センサ
US4975390A (en) * 1986-12-18 1990-12-04 Nippondenso Co. Ltd. Method of fabricating a semiconductor pressure sensor
US4818323A (en) * 1987-06-26 1989-04-04 Motorola Inc. Method of making a void free wafer via vacuum lamination
JPH0225050A (ja) * 1988-07-13 1990-01-26 Fujikura Ltd 半導体圧力のセンサの特性測定方法
DE3914015C2 (de) * 1989-04-25 1998-03-19 Siemens Ag Verfahren zum Verbinden von Silizium-Einkristall-Bauteilen
US5006487A (en) * 1989-07-27 1991-04-09 Honeywell Inc. Method of making an electrostatic silicon accelerometer
US5147821A (en) * 1990-09-28 1992-09-15 Motorola, Inc. Method for making a thermally enhanced semiconductor device by holding a leadframe against a heatsink through vacuum suction in a molding operation
JPH04144196A (ja) * 1990-10-04 1992-05-18 Mitsubishi Denki Eng Kk 半導体装置の製造方法
JP3059560B2 (ja) * 1991-12-25 2000-07-04 株式会社日立製作所 半導体装置の製造方法およびそれに使用される成形材料
DE4219774C1 (de) * 1992-06-17 1994-01-27 Mannesmann Kienzle Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Stapeln von Substraten, die durch Bonden miteinander zu verbinden sind
DE4223215C2 (de) * 1992-07-15 1996-07-11 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Bearbeitung von Siliziumwafern
US5300175A (en) * 1993-01-04 1994-04-05 Motorola, Inc. Method for mounting a wafer to a submount
EP0623824B1 (de) * 1993-05-05 1996-11-06 LITEF GmbH Mikromechanische Beschleunigungsmessvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19541976A1 (de) * 1995-11-10 1997-05-15 Ego Elektro Blanc & Fischer Elektrische Schaltung
US5831214A (en) * 1995-11-10 1998-11-03 E.G.O. Elektro-Geratebau Gmbh Electrical circuit

Also Published As

Publication number Publication date
DE4428808C2 (de) 2003-07-17
US5683947A (en) 1997-11-04
JPH0870021A (ja) 1996-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69231299T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrostatischen Halteplatte
DE69508817T2 (de) Abscheidungsverfahren von Halbleiterschichten auf einem Träger
DE19757269B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Auf-Isolator-Halbleitersubstrats
DE19623070A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Substratsanordnung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
DE3100935A1 (de) "verfahren zur herstellung einer gasanzeigetafel mit glasschichtenaufbau"
DE2363833A1 (de) Verfahren und vorrichtung fuer den zusammenbau von halbleiterelementen
DE3524301A1 (de) Verfahren zum herstellen von halbleiterelementen
DE1178518C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-bauelementen
EP0769214B1 (de) Verfahren zur herstellung einer elektrisch leitenden verbindung
DE102004001337A1 (de) Elektrostatische Vibrationsvorrichtung
DE4428808A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes nach dem Anodic-Bonding-Verfahren und Bauelement
DE3850850T2 (de) Koplanares verbindungsverfahren zwischen einem halbleiterwürfel und einem siliciumsubstrat.
DE19616014A1 (de) Verfahren zur Herstellung von mikromechanische Strukturen aufweisenden Halbleiterbauelementen
DE1614357B1 (de) Verfahren zum Herstellen einer integrierten Halbleiterschaltung
DE4321804A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Kleinbauelementen
EP1678074A1 (de) Festes isolierendes und elektrisch leitendes verbinden prozessierter halbleiterscheiben
DE3522168C2 (de) Verfahren zum Masseverbinden von planaren Bauelementen und integrierten Schaltkreisen
DE10012882C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufbringung eines Halbleiterchips auf ein Trägerelement
DE102016106387A1 (de) Lichtemittierendes bauelement
DE10011008B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen einer Abdeckung auf einem Substrat und Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Dichtungsmittels auf eine Komponente
DE19710375C2 (de) Verfahren zum Herstellen von räumlich strukturierten Bauteilen
DE2543651A1 (de) Halbleitersubstrat
DE3342279C1 (de) Lötverfahren und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE1289187B (de) Verfahren zum Herstellen einer mikroelektronischen Schaltungsanordnung
DE19800715A1 (de) Elektrisches Halbleiterelement sowie Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterelementes

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee