WO2020216629A1 - Verfahren zur herstellung von dämpferstrukturen an einem mikromechanischen wafer - Google Patents

Verfahren zur herstellung von dämpferstrukturen an einem mikromechanischen wafer Download PDF

Info

Publication number
WO2020216629A1
WO2020216629A1 PCT/EP2020/060124 EP2020060124W WO2020216629A1 WO 2020216629 A1 WO2020216629 A1 WO 2020216629A1 EP 2020060124 W EP2020060124 W EP 2020060124W WO 2020216629 A1 WO2020216629 A1 WO 2020216629A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wafer
impression
micromechanical
adhesive
structures
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/060124
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Stumber
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 US17/421,912 priority Critical patent/US11873216B2/en
Priority to KR1020217034283A priority patent/KR20210149754A/ko
Priority to JP2021562946A priority patent/JP7280381B2/ja
Publication of WO2020216629A1 publication Critical patent/WO2020216629A1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00777Preserve existing structures from alteration, e.g. temporary protection during manufacturing
    • B81C1/00825Protect against mechanical threats, e.g. against shocks, or residues
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00436Shaping materials, i.e. techniques for structuring the substrate or the layers on the substrate
    • B81C1/00444Surface micromachining, i.e. structuring layers on the substrate
    • B81C1/0046Surface micromachining, i.e. structuring layers on the substrate using stamping, e.g. imprinting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0009Structural features, others than packages, for protecting a device against environmental influences
    • B81B7/0016Protection against shocks or vibrations, e.g. vibration damping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0101Shaping material; Structuring the bulk substrate or layers on the substrate; Film patterning
    • B81C2201/0147Film patterning
    • B81C2201/015Imprinting
    • B81C2201/0152Step and Flash imprinting, UV imprinting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0174Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate for making multi-layered devices, film deposition or growing
    • B81C2201/0183Selective deposition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2203/00Forming microstructural systems
    • B81C2203/03Bonding two components
    • B81C2203/032Gluing

Definitions

  • the invention relates to a method for producing damper structures on a micromechanical wafer.
  • Some MEMS sensors e.g. rotation rate sensors
  • Some MEMS sensors have to be stored vibration-dampened depending on the installation location and requirements (e.g.
  • damper structure wherein the damper structure is produced at the wafer level on a micromechanical wafer.
  • the object of the invention is to create an alternative method for producing damper structures on a micromechanical wafer which is simpler and, if possible, also more cost-effective than known solutions in the prior art.
  • the invention relates to a method for producing damper structures on a micromechanical wafer with the following steps:
  • micromechanical wafers are micromechanical wafers.
  • directly molded damper structures from the described layer system can be formed at wafer level by the method according to the invention and precisely positioned on the micromechanical wafer.
  • This has the advantage that the precise and complex step of positioning and mounting between damper and sensor does not have to be carried out individually for each sensor-damper pair, but rather takes place for several thousand sensors at once.
  • Positioning methods known from lithography can be used here for wafer mask adjustment, with adjustment structures for optical alignment (alignment).
  • a more precise and repeatable alignment of damper to sensor also allows the design and construction of exactly matching damper structures and thus damping properties precisely tailored to the requirements.
  • the steps for applying the damper structures can be advantageous are coordinated and combined with the back thinning (grinding, polishing) of the wafer stack and the later separation of the sensor-damper combination (for example by sawing or laser cutting).
  • FIG. 1 shows schematically the method according to the invention for producing damper structures on a micromechanical wafer.
  • FIG. 2 shows an example of an impression wafer with areas of different impression structures
  • FIGS. 3 a and b schematically show steps (B) and (C) in an exemplary embodiment of the method according to the invention.
  • FIGS. 4 a, b and c schematically show steps (D), (E) and (F) in an exemplary embodiment of the method according to the invention.
  • FIGS. 5 a, b, c and d schematically show steps (D), (E) and (F) in a further exemplary embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows schematically the method according to the invention for producing damper structures on a micromechanical wafer.
  • the procedure consists of the following steps:
  • An edge glue tape (EGT), preferably stretched onto a frame or holder, is provided for application to the first side of an impression wafer.
  • the impression wafer is also provided with a first side with an impression structure.
  • the molding wafer can be a semiconductor wafer, in particular a conventional silicon wafer.
  • the impression wafer can also be a structured glass substrate, in particular a UV-permeable glass substrate, for example made of borosilicate.
  • the impression structure is essentially a complementary structure or a negative for the damper structures to be produced.
  • Edge adhesive film and impression wafer are provided in a process chamber, in particular a vacuum chamber.
  • the process chamber is evacuated.
  • the edge adhesive film is then applied to the first side of the impression wafer.
  • the atmospheric pressure in the process chamber is increased again.
  • the air (or the gas) flows back into the vacuum chamber, the
  • the edge adhesive film can also be heated, whereby the impression structure is transferred even better into the film. Heat can therefore be supplied to the application of the foil and enclosing the
  • the adhesive is used to fill out the impression structures. He trains im
  • the adhesive should also adhere well to the second side of the micromechanical wafer.
  • Resins in particular UV-curing resin, are suitable as the adhesive.
  • liquid silicone (LSR) in particular UV-curing LSR, is suitable.
  • LSR liquid silicone
  • the advantages of the LSR are good damping properties and good temperature resistance.
  • the UV-curing adhesive is cured by means of UV lighting, preferably through the impression wafer. UV-activated adhesive is exposed to light before curing. The curing of the adhesive can be assisted by heat.
  • the micromechanical wafer is a wafer with surface micromechanical structures on a front side and with an opposite rear side, usually the substrate.
  • the damper structures can be connected to the back of the micromechanical wafer.
  • the micromechanical Wafer can be capped on its front side by a cover wafer. In this case, the damper structures can also be connected to an outside of the cover wafer.
  • the second side of the micromechanical wafer can therefore be the rear side or the outside of the lid.
  • a film for example made of polyethylene terephthalate (PET film)
  • PET film polyethylene terephthalate
  • the film is preferably DAF tape (die attach film).
  • DAF tape die attach film
  • Other single-layer or multilayer films made of plastic or other suitable materials can also be used.
  • the adhesive is then cured in step (E). This is preferably done by UV illumination of the adhesive through the carrier and the PET film.
  • the carrier is then removed.
  • the damper structures are detached from the impression wafer and connected to the second side of the micromechanical wafer in step (F).
  • the damper structures can optionally be connected to the second side of the micromechanical wafer with or without the PET film or the edge adhesive film.
  • the damper structures can first be connected to the second side of the micromechanical wafer, and then the impression wafer is detached.
  • the micromechanical wafer is already provided in step (D).
  • the adhesive is applied to the second side of the micromechanical wafer or to the first side of the impression wafer (indirectly by means of the edge adhesive film).
  • Damper structures with the second side of a micromechanical wafer in step (F) then take place in a manufacturing step.
  • UV-activated adhesive is used, which is illuminated with UV radiation before pressing together.
  • the adhesive is cured thermally.
  • UV-curing adhesive is used.
  • the UV Illumination can take place through the impression wafer if this wafer is UV transparent.
  • a borosilicate glass wafer, for example, can be used for this purpose.
  • the impression wafer is removed from the
  • the edge adhesive film can also be removed from the damper structures.
  • FIG. 2 shows an example of an impression wafer with areas of different impression structures as is provided in method step (A).
  • FIGS. 3 a and b schematically show steps (B) and (C) in an exemplary embodiment of the method according to the invention.
  • the impression wafer 1 is positioned on a heating plate 2 in a
  • Vacuum chamber 3 (Fig. 3a).
  • FIGS. 4 a, b and c schematically show steps (D), (E) and (F) in an exemplary embodiment of the method according to the invention.
  • the impression wafer 1 lies with the edge adhesive film 5 facing upwards.
  • the impression structures are filled with adhesive 6 from above. This can be done through precise dispensing into individual structures, or through central dispensing
  • micromechanical wafer 7 for example a masked sensor wafer, adjusted and pressed on (FIG. 4 a).
  • the adhesive 6 fills the spaces in the impression wafer 1 and forms the
  • the adhesive or the LSR are cured by UV irradiation 8, for example from the underside, or by heat, and bond with the micromechanical wafer (FIG. 4 b). Finally, the edge adhesive film 5 is separated from the impression wafer 1, and the micromechanical wafer 7 is obtained, connected to the damper structures consisting of adhesive or LSR 6 and edge adhesive film 5 (FIG. 4 c).
  • FIGS. 5 a, b, c and d schematically show steps (D), (E) and (F) in a further exemplary embodiment of the method according to the invention.
  • the impression wafer 1 lies with the edge adhesive film 5 upwards.
  • Impression structures are filled with adhesive 6. This can be done by precise dispensing into individual structures, or by central application of a measured amount.
  • a DAF tape (die-attach film) 10 stretched with a further frame 9 is now pressed on from above by means of a stamp 11 (FIG. 5 a).
  • the adhesive 6 fills the spaces in the impression wafer 1 between the edge adhesive film 5 and the DAF tape 10 and, together with the films, forms the damper structures.
  • the adhesive (or the LSR) 6 are cured by UV radiation 8, for example from the underside, or by heat, and bond with the
  • the stamp 11 moves upwards and the combination of DAF tape 10, adhesive 6 and edge adhesive film 5 can be removed from the impression wafer 1 with the further frame 9.
  • This structure can then be adjusted to the micromechanical wafer 7, and the DAF tape 10 is connected to the micromechanical wafer (FIG. 5 c).
  • the micromechanical wafer 7 is obtained connected to the
  • Damper structures consisting of DAF tape 10, adhesive or LSR 6 and edge adhesive film 5 (Fig. 5 d).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen an einem mikromechanischen Wafer mit den Schritten: (A) Bereitstellen einer Randklebefolie und eines Abform-Wafers mit einer ersten Seite mit einer Abformstruktur; (B) Aufbringen der Randklebefolie auf die erste Seite des Abform-Wafers bei einem geringen atmosphärischen Druck; (C) Anlegen der Randklebefolie an die erste Seite des Abform-Wafers durch Erhöhen des atmosphärischen Drucks; (D) Verfüllen der Abformstrukturen mit einem Klebstoff; (E) Aushärten des Klebstoffs zur Bildung von Dämpferstrukturen; (F) Verbinden der Dämpferstrukturen mit einer zweiten Seite eines mikromechanischen Wafers.

Description

Titel
Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen an einem mikromechanischen
Wafer
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen an einem mikromechanischen Wafer.
Manche MEMS-Sensoren (z.B. Drehratensensoren) müssen je nach Einbauort und Anforderungen vibrationsgedämpft gelagert werden (beispielsweise
Fahrdynamik-Sensoren im Motorraum). Hier sind bereits verschiedene, aufwändige Lösungen im Einsatz, die teilweise die gesamte Platine abfedern oder auch das Sensormodul in seiner Umverpackung. Alternativ ist es möglich, ein mikromechanisches Bauelement auf Si-Chiplevel zu dämpfen, indem es auf eine Silikonstruktur aufgebracht wird. Dies soll zusätzlich den mechanischen Stress bei Temperaturschwankungen mildern.
Herausfordernd bzw. aufwändig und kostspielig ist bei den bisherigen Lösungen der Aufbau, der mehrmaliges Kleben und sehr genaue Positionierungen erfordert. Ein Realisieren der Dämpferstrukturen auf Wafer-Level und ein Verbinden mit dem Sensorwafer und ein anschließendes gemeinsames
Vereinzeln erlaubt eine einfachere und genauere Positionierung und erfordert weniger Arbeitsschritte.
In der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 102018222685.7 ist ein Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Vorrichtung mit
Dämpferstruktur beschrieben, wobei die Dämpferstruktur auf Wafer Level an einem mikromechanischen Wafer hergestellt wird.
In der Halbleitertechnologie sind weiterhin Transferfolien zur Übertragung dünner Schichten bekannt. Aufgabe
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein alternatives Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen an einem mikromechanischen Wafer zu schaffen, welches einfacher und möglichst auch kostengünstiger ist, als bekannte Lösungen im Stand der Technik.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen an einem mikromechanischen Wafer mit den Schritten:
(A) Bereitstellen einer Randklebefolie und eines Abform-Wafers mit einer ersten Seite mit einer Abformstruktur;
(B) Aufbringen der Randklebefolie auf die erste Seite des Abform-Wafers bei einem geringen atmosphärischen Druck;
(C) Anlegen der Randklebefolie an die erste Seite des Abform-Wafers durch Erhöhen des atmosphärischen Drucks;
(D) Verfüllen der Abformstrukturen mit einem Klebstoff;
(E) Aushärten des Klebstoffs zur Bildung von Dämpferstrukturen;
(F) Verbinden der Dämpferstrukturen mit einer zweiten Seite eines
mikromechanischen Wafers.
Vorteilhaft können durch das erfindungsgemäße Verfahren direkt abgeformte Dämpferstrukturen aus dem beschriebenen Schichtsystem auf Wafer-Level gebildet werden und auf dem mikromechanischen Wafer genau positioniert werden. Dies hat den Vorteil, dass der genaue und aufwändige Schritt der Positionierung und Montage zwischen Dämpfer und Sensor nicht für jedes Sensor-Dämpfer-Paar einzeln erfolgen muss, sondern für mehrere tausend Sensoren auf einmal erfolgt. Auf können hier bekannte Positionierungsverfahren aus der Lithographie zur Wafer- Masken- Justage verwendet werden, mit Justagestrukturen zum optischen Alignment (Ausrichtung). Eine genauere und wiederholbare Ausrichtung von Dämpfer zu Sensor erlaubt auch die Auslegung und Konstruktion genau passender Dämpferstrukturen und damit auf die Anforderungen genau zugeschnittene Dämpfunseigenschaften. Desweiteren können die Schritte zum Aufbringen der Dämpferstrukturen in vorteilhaft abgestimmt und kombiniert werden mit dem Rückdünnen (Schleifen, Polieren) des Waferstapels und der späteren Vereinzelung der Sensor-Dämpfer- Kombination (beispielsweise durch Sägen oder Laserschneiden).
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Zeichnung
Figur 1 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen an einem mikromechanischen Wafer.
Figur 2 zeigt beispielhaft einen Abformwafer mit Bereichen verschiedener Abformstrukturen
Die Figuren 3 a und b zeigen schematisch die Schritte (B) und (C) in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Figuren 4 a, b und c zeigen schematisch die Schritte (D), (E) und (F) in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Figuren 5 a, b, c und d zeigen schematisch die Schritte (D), (E) und (F) in einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Figur 1 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen an einem mikromechanischen Wafer. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
(A) Bereitstellen einer Randklebefolie und eines Abform-Wafers mit einer ersten Seite mit einer Abformstruktur;
Eine Randklebefolie (engl.: edge glue tape, EGT), vorzugsweise aufgespannt auf einen Rahmen oder Halter, wird zum Aufbringen auf die erste Seite eines Abform-Wafers bereitgestellt. Ebenso wird der Abform-Wafers mit einer ersten Seite mit einer Abformstruktur bereitgestellt. Der Abform-Wafer kann hierbei ein Halbleiter-Wafer, insbesondere ein herkömmlicher Siliziumwafer sein. Der Abform-Wafer kann aber auch ein strukturiertes Glassubstrat, insbesondere ein UV durchlässiges Glassubstrat, beispielsweise aus Borosilikat sein. Die
Abformstruktur ist im Wesentlichen eine Komplementär- Struktur oder ein Negativ für die herzustellenden Dämpferstrukturen. Randklebefolie und Abform-Wafer werden in einer Prozesskammer, insbesondere einer Vakuumkammer bereitgestellt.
(B) Aufbringen der Randklebefolie auf die erste Seite des Abform-Wafers bei einem geringen atmosphärischen Druck;
Die Prozesskammer wird evakuiert. Anschließend wird die Randklebefolie auf die erste Seite des Abform-Wafers aufgebracht.
(C) Anlegen der Randklebefolie an die erste Seite des Abform-Wafers durch Erhöhen des atmosphärischen Drucks;
Der atmosphärische Druck in der Prozesskammer wird wieder erhöht. Strömt die Luft (oder das Gas) wieder in die Vakuumkammer, so legt sich die
Randklebefolie dicht an den Abform-Wafer und insbesondere an die
Abformstruktur an. Optional kann die Randklebefolie auch erwärmt werden, wodurch sich die Abformstruktur in die Folie noch besser überträgt. Wärme kann also zugeführt werden, um das Anlegen der Folie und Umschließen der
Abformstrukturen an der ersten Seite zu unterstützen.
(D) Verfüllen der Abformstrukturen mit einem Klebstoff.
Der Klebstoff dient dazu, die Abformstrukturen auszufüllen. Er bildet im
Wesentlichen die zukünftigen Dämpferstrukturen. Der Klebstoff soll außerdem gut an der zweiten Seite des mikromechanischen Wafers haften. Als Klebstoff sind beispielsweise Harze, insbesondere UV härtendes Harz, geeignet. Alternativ ist Flüssig-Silikon (engl, liquid Silicon rubber, LSR), insbesondere UV härtendes LSR, geeignet. Vorteile des LSR sind gute Dämpfungseigenschaften und gute Temperaturbeständigkeit.
(E) Aushärten des Klebstoffs zur Bildung von Dämpferstrukturen.
UV-härtender Klebstoff wird in diesem Schritt mittels UV-Beleuchtung, vorzugsweise durch den Abform-Wafer, ausgehärtet. UV-aktivierter Klebstoff wird vor dem Aushärten belichtet. Das Aushärten des Klebstoffs kann durch Wärme unterstützt werden.
(F) Verbinden der Dämpferstrukturen mit einer zweiten Seite eines
I[SM(l]mikromechanischen Wafers.
Der mikromechanische Wafer ist ein Wafer mit oberflächen-mikromechanischen Strukturen auf einer Vorderseite und mit einer gegenüberliegenden Rückseite, üblicherweise dem Substrat. Die Dämpferstrukturen können mit der Rückseite des mikromechanischen Wafers verbunden werden. Der mikromechanische Wafer kann auf seiner Vorderseite durch einen Deckelwafer verkappt sein. In diesem Fall können die Dämpferstrukturen auch mit einer Außenseite des Deckelwafers verbunden werden. Die zweite Seite des mikromechanischen Wafers kann also die Rückseite oder die Deckelaußenseite sein.
In einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Schritt (D) zunächst eine Folie, beispielweise aus Polyethylenterephthalat (PET Folie) auf einem ebenen Träger bereitgestellt und anschließend der Klebstoff auf die PET Folie aufgetragen. Bei der Folie handelt es sich vorzugsweise um DAF Tape (engl.: die attach film). Andere einschichtige oder mehrschichtige Folien aus Kunststoff oder auch anderen geeigneten Materiealien können gleichfalls verwendet werden. Danach wird im Schritt (E) der Kleber ausgehärtet. Dies geschieht bevorzugt durch UV-Beleuchtung des Klebstoffs durch den Träger und die PET Folie hindurch. Danach wird der Träger entfernt. Die Dämpferstrukturen werden vom Abform-Wafer abgelöst und im Schritt (F) mit der zweiten Seite des mikromechanischen Wafers verbunden. Die Dämpferstrukturen können wahlweise mit oder ohne die PET Folie oder auch die Randklebefolie mit der zweiten Seite des mikromechanischen Wafers verbunden werden.
Alternativ können die Dämpferstrukturen erst mit der zweiten Seite des mikromechanischen Wafers verbunden werden, und danach wird der Abform- Wafer abgelöst.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird schon im Schritt (D) der mikromechanische Wafer bereitgestellt. Der Klebstoff wird auf die zweite Seite des mikromechanischen Wafers oder auf die erste Seite des Abform-Wafers (mittelbar mittels der Randklebefolie) aufgetragen.
Danach erfolgt ein Zusammenpressen der ersten Seite des Abform-Wafers und der zweiten Seite des mikromechanischen Wafers mit dem Klebstoff dazwischen. Das Aushärten des Klebstoffs im Schritt (E) und das Verbinden der
Dämpferstrukturen mit der zweiten Seite eines mikromechanischen Wafers im Schritt (F) finden dann in einem Herstellungsschritt statt. Bevorzugt wird UV- aktivierter Klebstoff verwendet, welcher vor dem Zusammenpressen mit UV- Strahlung beleuchtet wird. Alternativ oder zusätzlich wird der Klebstoff thermisch ausgehärtet. Alternativ wird UV-härtender Klebstoff verwendet. Die UV- Beleuchtung kann durch den Abform-Wafer erfolgen, wenn dieser Wafer UV durchlässig ist. Hierzu kann beispielsweise ein Glaswafer aus Borosilikat eingesetzt werden.
Nach dem Aushärten des Klebstoffs wird der Abform-Wafer von den
Dämpfungsstrukturen abgelöst.
Optional kann zusätzlich die Randklebefolie von den Dämpferstrukturen abgelöst werden.
Figur 2 zeigt beispielhaft einen Abformwafer mit Bereichen verschiedener Abformstrukturen wie er im Verfahrensschritt (A) bereitgestellt wird.
Die Figuren 3 a und b zeigen schematisch die Schritte (B) und (C) in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Der Abformwafer 1 liegt positioniert auf einer Heizplatte 2 in einer
Vakuumkammer 3 (Fig. 3a).
Nach Anlegen eines Unterdrucks, insbesondere Vakuum von < 1 mbar wird die auf einen Rahmen 4 aufgespannte Randklebefolie 5 auf den Abformwafer 1 aufgebracht oder auch angepresst und erwärmt. Erhöht man den
atmosphärischen Druck in der Vakuumkammer, so schmiegt sich die
Randklebefolie an die Abformstrukturen an und verfestigt sich bei Verringerung der Temperatur wieder (Fig. 3b).
Die Figuren 4 a, b und c zeigen schematisch die Schritte (D), (E) und (F) in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Der Abformwafer 1 liegt mit der Randklebefolie 5 nach oben weisend. Die Abformstrukturen werden von oben mit Klebstoff 6 verfüllt. Dies kann durch genaues Dispensen in einzelne Strukturen erfolgen, oder durch mittiges
Aufträgen einer abgemessenen Menge. Nun wird von oben der
mikromechanische Wafer 7, beispielsweise ein verkappter Sensorwafer, justiert und aufgep resst (Fig. 4 a).
Der Klebstoff 6 füllt die Räume im Abformwafer 1 und bildet die
Dämpferstrukturen. Der Klebstoff oder das LSR werden durch UV-Bestrahlung 8, beispielsweise von der Unterseite her, oder durch Hitze ausgehärtet und verbinden sich mit dem mikromechanischen Wafer (Fig. 4 b). Zum Schluss wird die Randklebefolie 5 vom Abformwafer 1 getrennt, und man erhält den mikromechanischen Wafer 7 verbunden mit den Dämpferstrukturen bestehend aus Klebstoff oder LSR 6 und Randklebefolie 5 (Fig. 4 c).
Die Figuren 5 a, b, c und d zeigen schematisch die Schritte (D), (E) und (F) in einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Der Abformwafer 1 liegt mit der Randklebefolie 5 nach oben. Die
Abformstrukturen werden mit Klebstoff 6 verfüllt. Dies kann durch genaues Dispensen in einzelne Strukturen erfolgen, oder durch mittiges Aufträgen einer abgemessenen Menge. Nun wird von oben ein mit einem weiteren Rahmen 9 aufgespanntes DAF-Tape (engl.: die-attach film) 10 mittels eines Stempels 11 aufgep resst (Fig. 5 a).
Der Klebstoff 6 füllt die Räume im Abformwafer 1 zwischen Randklebefolie 5 und DAF-Tape 10 und bildet gemeinsam mit den Folien die Dämpferstrukturen. Der Klebstoff (oder das LSR) 6 werden durch UV-Bestrahlung 8, beispielsweise von der Unterseite, oder durch Hitze ausgehärtet und verbinden sich mit der
Randklebefolie 5 und dem DAF Tape 10 (Fig. 5 b).
Nach dem Aushärten fährt der Stempel 11 nach oben und der Verbund von DAF- Tape 10, Klebstoff 6 und Randklebefolie 5 kann mit dem weiteren Rahmen 9 vom Abformwafer 1 abgenommen werden.
Danach kann diese Struktur zum mikromechanischen Wafer 7 justiert werden, und das DAF Tape 10 wird mit dem mikromechanischen Wafer verbunden (Fig. 5 c).
Man erhält den mikromechanischen Wafer 7 verbunden mit den
Dämpferstukturen bestehend aus DAF Tape 10, Klebstoff oder LSR 6 und Randklebefolie 5 (Fig. 5 d).
Bezugszeichenliste
1 Abformwafer
2 Heizplatte
3Vakuumkammer
4 Rahmen
5 Randklebefolie
6 Klebstoff
7mikromechanischer Wafer 8UV Bestrahlung
9weiterer Rahmen
10 DAF Tape
11 Stempel

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen an einem
mikromechanischen Wafer mit den Schritten:
(A) Bereitstellen einer Randklebefolie und eines Abform-Wafers mit einer ersten Seite mit einer Abformstruktur;
(B) Aufbringen der Randklebefolie auf die erste Seite des Abform-Wafers bei einem geringen atmosphärischen Druck;
(C) Anlegen der Randklebefolie an die erste Seite des Abform-Wafers durch Erhöhen des atmosphärischen Drucks;
(D) Verfüllen der Abformstrukturen mit einem Klebstoff;
(E) Aushärten des Klebstoffs zur Bildung von Dämpferstrukturen;
(F) Verbinden der Dämpferstrukturen mit einer zweiten Seite eines
mikromechanischen Wafers.
2. Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (C) die Randklebefolie erwärmt wird.
3. Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
- im Schritt (D) zunächst eine Folie bereitgestellt und anschließend der Klebstoff auf die Folie oder auf die Randklebefolie aufgetragen wird und danach die Folie mit einem Stempel auf die erste Seite des Abform-Wafers gepresst wird; und
- nach dem Schritt (E) der Stempel entfernt wird.
4. Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entfernen des Trägers die Dämpferstrukturen vom Abform-Wafer abgelöst und nachfolgend im Schritt (F) mit der zweiten Seite des mikromechanischen Wafers verbunden werden.
5. Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entfernen des Trägers die Dämpferstrukturen im Schritt (F) mit der zweiten Seite des mikromechanischen Wafers verbunden werden, und nachfolgend der Abform-Wafer abgelöst wird.
6. Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
- im Schritt (D) der mikromechanische Wafer bereitgestellt wird, und der Klebstoff auf die zweite Seite des mikromechanischen Wafers oder auf die erste Seite des
Abform-Wafers aufgetragen wird;
- nachfolgend die erste Seite des Abform-Wafers und die zweite Seite des mikromechanischen Wafers mit dem Klebstoff dazwischen zusammengepresst werden; und
- nachfolgend das Aushärten des Klebstoffs im Schritt (E) und das Verbinden der
Dämpferstrukturen mit der zweiten Seite eines mikromechanischen Wafers im Schritt (F) in einem gemeinsamen Herstellungsschritt stattfinden.
PCT/EP2020/060124 2019-04-23 2020-04-09 Verfahren zur herstellung von dämpferstrukturen an einem mikromechanischen wafer WO2020216629A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/421,912 US11873216B2 (en) 2019-04-23 2020-04-09 Method for producing damper structures on a micromechanical wafer
KR1020217034283A KR20210149754A (ko) 2019-04-23 2020-04-09 마이크로기계 웨이퍼상에 댐퍼 구조물을 생성하는 방법
JP2021562946A JP7280381B2 (ja) 2019-04-23 2020-04-09 マイクロメカニカルウェハにダンパ構造を製造するための方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019205799.3 2019-04-23
DE102019205799.3A DE102019205799A1 (de) 2019-04-23 2019-04-23 Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen an einem mikromechanischen Wafer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020216629A1 true WO2020216629A1 (de) 2020-10-29

Family

ID=70277403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/060124 WO2020216629A1 (de) 2019-04-23 2020-04-09 Verfahren zur herstellung von dämpferstrukturen an einem mikromechanischen wafer

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11873216B2 (de)
JP (1) JP7280381B2 (de)
KR (1) KR20210149754A (de)
DE (1) DE102019205799A1 (de)
WO (1) WO2020216629A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018222685A1 (de) * 2018-12-20 2020-06-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Vorrichtung mit Dämpferstruktur
DE102020204766A1 (de) 2020-04-15 2021-10-21 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen an einem mikromechanischen Wafer

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018172081A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 Epcos Ag Carrier substrate for stress sensitive device and method of manufacture

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000280385A (ja) 1999-03-31 2000-10-10 Dainippon Ink & Chem Inc 繊維強化樹脂積層材および成形品の製造方法
WO2012002446A1 (ja) 2010-07-02 2012-01-05 独立行政法人産業技術総合研究所 微小機械システム
MY176541A (en) 2013-11-07 2020-08-14 Agc Inc Mold release film and process for producing semiconductor package
CN106062947B (zh) * 2014-03-07 2019-03-05 Agc株式会社 半导体元件安装用封装体的制造方法以及脱模膜
DE102018222685A1 (de) * 2018-12-20 2020-06-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Vorrichtung mit Dämpferstruktur
DE102020204766A1 (de) * 2020-04-15 2021-10-21 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen an einem mikromechanischen Wafer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018172081A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 Epcos Ag Carrier substrate for stress sensitive device and method of manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
JP7280381B2 (ja) 2023-05-23
DE102019205799A1 (de) 2020-10-29
US11873216B2 (en) 2024-01-16
JP2022530027A (ja) 2022-06-27
US20220024757A1 (en) 2022-01-27
KR20210149754A (ko) 2021-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020216629A1 (de) Verfahren zur herstellung von dämpferstrukturen an einem mikromechanischen wafer
DE102010064120A1 (de) Bauteil und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2014202283A2 (de) Verfahren zum aufbringen einer strukturierten beschichtung auf ein bauelement
DE102006014247B4 (de) Bildaufnahmesystem und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102008040775A1 (de) Verkapselung, MEMS sowie Verfahren zum selektiven Verkapseln
EP3633262A1 (de) Projektionseinrichtung für ein kraftfahrzeugscheinwerferlichtmodul und verfahren zum herstellen einer projektionseinrichtung
EP2473438A1 (de) Herstellungsverfahren für ein verkapptes mikromechanisches bauelement, entsprechendes mikromechanisches bauelement und kappe für ein mikromechanisches bauelement
DE102006052693A1 (de) Verfahren zur Fertigung eines Halbleitersensors
DE102014008030A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrostatischen Haltevorrichtung
US11505455B2 (en) Method for producing a micromechanical device having a damper structure
DE102010001759B4 (de) Mikromechanisches System und Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Systems
DE102020204766A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Dämpferstrukturen an einem mikromechanischen Wafer
EP3216049B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum beschichten eines produktsubstrats
DE102008044847A1 (de) Optoelektronisches Bauelement
DE102018210909A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Kameramodulen und einer Kameramodulgruppe
CN209606769U (zh) 纳米压印装置
DE202018006678U1 (de) Projektionseinrichtung für ein Kraftfahrzeugscheinwerferlichtmodul
DE102015106865A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Konverterbauteils
DE102018216282A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines MEMS-Sensors
DE19755088A1 (de) Kalibriervorrichtung zum Verkleben von Scheiben
EP4070160A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ablösung eines stempels
EP2992548A1 (de) Verfahren zur herstellung eines wafers mit trägereinheit
DE102011088197A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe mit einem Signalverarbeitungschip
CN217719500U (zh) 一种以压缩成形的设备上能配合模具结构
DE102017215303A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20718302

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021562946

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

Ref document number: 20217034283

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20718302

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1