[go: up one dir, main page]

DE10235372A1 - Elektrisches Bauelement - Google Patents

Elektrisches Bauelement Download PDF

Info

Publication number
DE10235372A1
DE10235372A1 DE2002135372 DE10235372A DE10235372A1 DE 10235372 A1 DE10235372 A1 DE 10235372A1 DE 2002135372 DE2002135372 DE 2002135372 DE 10235372 A DE10235372 A DE 10235372A DE 10235372 A1 DE10235372 A1 DE 10235372A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layers
silicon
layer
laser
laser radiation
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.)
Withdrawn
Application number
DE2002135372
Other languages
English (en)
Inventor
Frieder Haag
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 DE2002135372 priority Critical patent/DE10235372A1/de
Priority to PCT/DE2003/001637 priority patent/WO2004019402A1/de
Publication of DE10235372A1 publication Critical patent/DE10235372A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00261—Processes for packaging MEMS devices
    • B81C1/00269—Bonding of solid lids or wafers to the substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00261—Processes for packaging MEMS devices
    • B81C1/00333—Aspects relating to packaging of MEMS devices, not covered by groups B81C1/00269 - B81C1/00325
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the groups H01L21/18 - H01L21/326 or H10D48/04 - H10D48/07 e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • 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
    • H01L2224/80001—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 by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/802—Applying energy for connecting
    • H01L2224/8022—Applying energy for connecting with energy being in the form of electromagnetic radiation
    • H01L2224/80224—Applying energy for connecting with energy being in the form of electromagnetic radiation using a laser
    • 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
    • H01L2224/80001—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 by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/8036—Bonding interfaces of the semiconductor or solid state body
    • H01L2224/80379—Material
    • 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
    • H01L2224/80001—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 by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/8038—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/80399—Material
    • H01L2224/804—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • 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
    • H01L2924/01068—Erbium [Er]
    • 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
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025—Semiconducting materials
    • H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253—Silicon [Si]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

Um Silizium/Silizium- oder Silizium-Glas-Lagen fest zu verbinden, wird vorgeschlagen, dass die Lagen (1, 3) fügeschichtfrei mittels einer Laserverschweißung verbunden sind. Dabei weist mindestens eine der Lagen (1, 3) eine so hohe Transparenz auf, dass die Lagen (1, 3) mittels einer Laserstrahlung (6, 10, 11), deren Leistungsdichte in der Fügeebene (5) zwischen den Lagen (1, 3) bis zu einer dort zum Aufschmelzen der Lagen-Materialien durch Absorption ausreichenden Leistungsdichte lokal erhöht ist, verschweißbar sind.

Description

  • Elektrisches Bauelement, insbesondere mikromechanischer Silizium-Chip, mit Silizium/Material, insbesondere Silizium/Silizium- oder Silizium/Glas-Verbindungen und Verfahren zur Herstellung solcher Verbindungen Die Erfindung betrifft ein vorzugsweise in Silizium-Mikromechanik hergestelltes elektrisches Bauelement, mit einer Siliziumlage und einer weiteren Lage aus Silizium oder Glas, die sandwichartig zusammengefügt sind, wobei zwischen den Lagen an mindestens einer Stelle eine mechanisch feste und dauerhafte Verbindung hergestellt ist.
  • Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Silizium/Material, insbesondere Silizium/Silizium- oder Silizium/Glas-Verbindungen unter Verwendung von Laserstrahlung, bei dem Siliziumlagen oder Glas- und Siliziumlagen an einer ebenen Fügezone miteinander verbunden werden. Dieses Verfahren ist insbesondere zur Herstellung des genannten Bauelementes einsetzbar.
  • Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der DE 42 19 132 A1 bekannt.
  • Bauelemente der Mikroelektronik, der Mikrosystemtechnik und moderne Sensoren werden meist in Silizium-Mikromechanik hergestellt. In vielen Fällen ist es dabei üblich, aus Schutzgründen eine Siliziumkappe auf das Silizium-Bauelement aufzubringen. In anderen Anwendungen soll das Silizium-Bauelement mit einem Glassockel verbunden werden. Die dazu erforderlichen Silizium/Silizium- oder Silizium/Glas-Verbindungen zwischen den Wafern bzw. im Bauelement sind in Anbetracht der geforderten Festigkeit und Dauerhaftigkeit nicht ohne weiteres zu realisieren.
  • Bekannte Silizium/Glas-Verbindungen werden typischerweise mittels eines anodischen Bondverfahrens durchgeführt, bei dem jedoch der ganze Wafer erheblichen elektrischen Spannungen (ca. 500 V bis 1000 V) und Temperaturen (ca. 500 °C) ausgesetzt wird. Auch Silizium/Silizium-Verbindungen können mittels direkter Bondverfahren, insbesondere dem Fusionsbonden, erzeugt werden, wobei jedoch wiederum eine aufwendige bzw. problematische Verfahrensführung notwendig wird.
  • Silizium/Silizium-Verbindungen werden heute jedoch meist mit Hilfe einer Fügeschicht, beispielsweise einer Sealingglasoder einer Kleberschicht, hergestellt. Neben dem generellen Nachteil einer zusätzlichen Hilfsschicht ergeben sich hierbei oft Prozessprobleme, beispielsweise eine Kontamination in der Waferfertigung. Auch in der weiteren Verarbeitung können Probleme auftreten, wie zum Beispiel beim Sägen der Wafer oder durch die von unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Fügeschicht und der Lagen hervorgerufenen mechanischen Verspannungen.
  • Das aus der oben genannten DE 42 19 132 A1 bekannte Verfahren setzt primär ein Hochtemperaturbonden ein, um die Lagen fest miteinander zu verbinden. Lediglich im Rahmen der dafür notwendigen Justierung wird eine Vorfixierung vorgeschlagen, die mit Hilfe einer beispielsweise durch eine fokussierte Xenonlampe oder einen Laserstrahl gegebenen intensiven Lichtstrahlung eine lokale Anheftung der beiden Lagen durch deren Erwärmung hervorbringt. Wenn mit einem durch eine Glasschicht auf die Grenzschicht zwischen Glas und Silizium gerichteten Laserstrahl gearbeitet wird, so kann im sichtbaren Bereich liegende Laserstrahlung eingesetzt werden. Ansonsten, also bei Silizium/Silizium-Lagen, muss gemäß der genannten Veröffentlichungsschrift der Laser eine Wellenlänge größer 1 μm aufweisen, also im so genannten fernen Infrarotbereich liegen. Das in diesem Wellenlängenbereich intransparente Silizium der dem Laser zugewandten Lage wird demnach in diesem Fall nicht durchstrahlt, sondern von der Oberfläche her nach in nen, bis zur Fügeebene, d. h. bis zum Berührungsbereich mit der zweiten Silizium-Lage, durchgewärmt. In jedem Fall muss die endgültige Befestigung durch ein anschließendes reguläres Bondverfahren gewährleistet werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein elektrisches Bauelement bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass die feste und dauerhafte Verbindung der Lagen, insbesondere zweier Silizium-Lagen, ohne Verwendung einer Hilfsschicht und gleichzeitig ohne globale Temperaturbelastung des Bauelementes bzw. des Wafers möglich ist.
  • Erfindungsgemäß wird in diese Aufgabe bei einem Bauelement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Lagen fügeschichtfrei mittels einer Laserverschweißung verbunden sind, wobei mindestens eine der Lagen eine so hohe Transparenz aufweist, dass die Lagen mittels einer Laserstrahlung, deren Leistungsdichte in der Fügeebene zwischen den Lagen bis zu einer dort zum Aufschmelzen der Lagen-Materialien durch Absorption ausreichenden Leistungsdichte lokal erhöht ist, verschweißbar sind.
  • Die Erfindung beruht zunächst auf dem Gedanken, die Eigenschaft insbesondere des Siliziums, für Laserstrahlung im nahen Infrarotbereich weitgehend durchsichtig zu sein, nutzbar zu machen. Ein Laserschweißen im Durchstrahlverfahren würde dann allerdings voraussetzen, dass die Absorption lokal durch Einbringen eines anderen Materials erhöht würde. Konkret würde dies eine – unerwünschte – zusätzliche Absorptionsschicht an der Fügeebene erfordern.
  • Demgegenüber wird erfindungsgemäß die weitere Eigenschaft ausgenutzt, dass – auch bei weitgehender Transparenz – ein gewisser Anteil der Strahlung auch im Silizium selbst absorbiert wird. Sofern die eingestrahlte Leistungsdichte gering ist, wird die Strahlung im Wesentlichen einfach transmit tiert, es tritt somit nur eine geringe Erwärmung im Silizium auf. Erst bei hinreichend hoher Leistungsdichte wird die zugeführte Energie ausreichen, um das Silizium bzw. Silizium und Glas aufzuschmelzen.
  • Gemäß der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, die Leistungsdichte lokal zu erhöhen, indem mit konvergenter Strahlung gearbeitet wird. Der Fokus der Laserstrahlung wird dabei so gesetzt, dass er in der Schweißebene liegt.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung dieses Bauelementes sieht vor,
    – dass in der Siliziumlage eine oberflächenmikromechanischer Struktur hergestellt ist,
    – dass in der weiteren Lage eine dazu komplementäre Kavernenstruktur hergestellt ist, wobei die Lagen so zusammengefügt sind, das mindestens die oberflächenmikromechanischer Struktur, jedoch nicht die vollständige Siliziumlage, von der Kavernenstruktur der weiteren Lage abgedeckt ist,
    – und dass die Lagen auf gegenüberliegenden Seiten der Kavernenstruktur, im Berührungsbereich zwischen diesen Lagen, an jeweils mindestens einer Stelle miteinander verschweißt sind.
  • Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren der eingangs genannten Art welches vorsieht,
    – dass Laserstrahlung mit einer Wellenlänge des Laserlichtes verwendet wird, die in der ersten – der Laserstrahlung zugewandten – Lage überwiegend transmittiert und zu einem geringeren Teil absorbiert wird,
    – dass konvergente Laserstrahlung verwendet wird, wobei der Fokus der Laserstrahlung in die Fügeebene zwischen den Lagen gesetzt wird, und wobei die Leistungsdichte der Laserstrahlung so gewählt wird, dass nur im Fokus genügend Energie zum stellenweisen Aufschmelzen der Lagen- Materialien durch einen absorbierten Anteil dieser Energie zur Verfügung gestellt wird,
    – so dass die Lagen durch eine wenigstens stellenweise erfolgte Laserverschweißung fest miteinander verbunden werden.
  • Die konvergente Laserstrahlung kann dabei unkompliziert mittels einer Verfahrensvariante erzeugt werden, bei der die Laserstrahlung vor Eintritt in die erste Lage mittels einer Aufweitungsoptik zu einem parallelen Strahl mit größerem Durchmesser und geringerer Leistungsdichte aufgeweitet wird, und bei der dieser Laserstrahl anschließend auf einen Punkt in der Fügeebene fokussiert wird, so dass die nunmehr konvergente Laserstrahlung erst in der Fügeebene mit maximaler, zum Aufschmelzen der Lagen-Materialien ausreichender, Leistungsdichte zur Wirkung kommt.
  • Ebenso möglich ist eine zweite Verfahrensvariante, bei der mindestens zwei Laserstrahlen aus verschiedenen Richtungen zu einem Fokus in der Fügeebene konvergieren, wobei die Leistungsdichten der einzelnen Laserstrahlen so ausgelegt sind, das erst die totale Leistungsdichte im Fokus zum Aufschmelzen der Lagen-Materialien ausreicht.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
  • 1 bis 3 jeweils in einer schematischen seitlichen Schnittansicht drei aufeinander folgende Herstellungsstadien eines erfindungsgemäßen Bauelementes gemäß einer ersten Verfahrensvariante,
  • 4, in gleicher Darstellung, das Verfahrensstadium entsprechend 2, jedoch gemäß einer zweiten Verfahrensvariante.
  • 1 zeigt beispielshalber eine obere Lage 1 aus Silizium, an deren Unterseite eine Kavernenstruktur 2 geöffnet ist. Darunter, in 1 noch getrennt von der oberen Lage 1, ist eine weitere, untere Siliziumlage 3 erkennbar.
  • Die obere Lage 1 kann in Form eines Wafers oder eines Einzel- chips oberhalb der zweiten Siliziumlage 3 positioniert werden, wobei in jedem Fall die Kavernenstruktur 2 der Lage 1 über der vorzugsweise oberflächenmikromechanisch erzeugten Struktur 4 der Lage 3 zu liegen kommt.
  • 2 zeigt die beiden Lagen 1 und 3 in zusammengefügtem Zustand mit der Fügeebene 5. In einer ersten Verfahrensvariante können die beiden Lagen 1 und 2 seitlich der Kavernenstruktur 2, gleichzeitig oder nacheinander, mit fokussierter Laserstrahlung 6 verschweißt werden.
  • Der Ausgangsstrahl kann dazu mittels eines an sich bekannten Strahlaufweiters (nicht dargestellt) zunächst aufgeweitet werden. Der resultierende, kollimierte Strahl kann durch eine in den Strahlengang des Lasers eingefügte fokussierende Optik auf einen Ort in einer gewünschten Tiefe innerhalb der Lagen 1 und 3 fokussiert werden. Zum Verschweißen wird der Fokus 12 in die Fügeebene 5 oder in deren unmittelbare Nähe gesetzt. Die Siliziumlage 3, also das Substrat des Bauelementes, besitzt eine Dicke von ca. 0,6 mm.
  • Da die Silizium/Glas-Lagen aus dem gleichen bzw. einem sehr ähnlichen Material bestehen, kommt es in Hinsicht auf die thermische Ausdehnung zu keinen Problemen.
  • Einer der beiden Wafer bzw. Lagen 1 und 3 kann aus z.B. Glas oder einem Material bestehen, das mit Silizium thermisch ver bindbar ist, bestehen. Beide Lagen 1 und 3 können auf den einander zugewandten Flächen eine oder mehrere Strukturen 4 beispielsweise mit Silizium, Oxid, Nitrid, Metall aufweisen, wie sie typischerweise in der Oberflächenmikromechanik erzeugt werden. Ebenso gut möglich ist aber auch die Verbindung von in Bulk-Mikromechanik hergestellten Drucksensoren zu Glassockeln.
  • 3 zeigt das durch die zwei Schweißpunkte 8 und 9 fertig verbundene Bauelement. Die obere Siliziumlage 1 bildet dabei eine festsitzende Kappe auf der strukturierten Siliziumlage 3, wobei die Kappe, anders als hier dargestellt, ohne weiteres auch nur einen Teil der Oberfläche der unteren Siliziumlage 3 abdecken kann. Jedenfalls muss außerhalb der Kavernenstruktur 2 noch ein Berührungsbereich 7 vorhanden sein, in dem die Verschweißung stattfinden kann.
  • Erfindungsgemäß ist keine Hilfs- bzw. Fügeschicht erforderlich. In der Siliziumkappe 1 wird zwar etwas von der konvergenten Laserstrahlung 6 absorbiert, die Leistungsdichte ist aber zu gering, um eine signifikante Erwärmung der Siliziumkappe 1 zu bewirken. Erst in der Schweißebene, genauer: in der Fügeebene 5, wird die im Fokus 12 konzentrierte Leistungsdichte so hoch, dass das Lagen-Material aufschmilzt und eine Verbindung zwischen den Lagen bzw. zwischen den Wafern ausgebildet wird.
  • In einer zweiten Verfahrensvariante ist eine lokale Erhöhung der Leistungsdichte durch zwei Laserstrahlen 10 und 11, vgl. 4, die sich in der Fügeebene 5 treffen, möglich.
  • Sollen nicht nur einzelne Schweißpunkte 8 und 9, sondern eine bereichsweise Verbindung 13, vgl. 4, erzeugt werden, so sind von der Fügestrategie her verschiedene, an sich bekannte Varianten durchführbar: Möglich ist ein Konturschweißen, bei dem die Schweißbahn mit der konvergenten Laserstrahlung (einmal) langsam abgefahren wird, oder ein Quasi-Simultan-schweißen , bei dem der Laser beispielsweise über einen Scannerspiegel so schnell umläuft, dass die gesamte Schweißfläche quasi simultan erwärmt wird.
  • Ebenso möglich ist ein Maskenschweißen, bei dem die nicht zu schweißenden Bereiche mit einer Maske abgedeckt werden, die in den Strahlengang des Lasers vor das Bauelement, also außerhalb der Fügeebene 5, positioniert wird. Der Laserstrahl wird dabei über die Maske geführt, so dass in der Fügeebene 5 eine bereichsweise Verbindung 13 der Lagen 1 und 3 hergestellt wird. Beim Maskenschweißen sind allerdings keine geschlossenen Konturen möglich.
  • Die Dauer des Schweißvorganges ist abhängig von der Dotierung der Lagen 1 und 3 und der erforderlichen Temperatur und bewegt sich in der Größenordnung von einigen Sekunden.

Claims (8)

  1. Elektrisches Bauelement, insbesondere mikromechanischer Silizium-Chip, mit einer Siliziumlage (3) und einer weiteren Lage (1) vorzugsweise aus Silizium oder Glas, die sandwichartig zusammengefügt sind, wobei zwischen den Lagen (1, 3) an mindestens einer Stelle eine mechanisch feste und dauerhafte Verbindung (8, 9) hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen (1, 3) fügeschichtfrei mittels einer Laserverschweißung verbunden sind, wobei mindestens eine der Lagen (1, 3) eine so hohe Transparenz aufweist, dass die Lagen (1, 3) mittels einer Laserstrahlung (6, 10, 11), deren Leistungsdichte in der Fügeebene (5) zwischen den Lagen (1, 3) bis zu einer dort zum Aufschmelzen der Lagen-Materialien durch Absorption ausreichenden Leistungsdichte lokal erhöht ist, verschweißbar sind.
  2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass in der Siliziumlage (3) eine oberflächenmikromechanischer Struktur (4) hergestellt ist, – dass in der weiteren Lage (1) eine dazu komplementäre Kavernenstruktur (2) hergestellt ist, wobei die Lagen (1, 3) so zusammengefügt sind, das mindestens die oberflächenmikromechanischer Struktur (4), jedoch nicht die vollständige Siliziumlage (3), von der Kavernenstruktur (2) der weiteren Lage (1) abgedeckt ist, – und dass die Lagen (1, 3) auf gegenüberliegenden Seiten der Kavernenstruktur (2), im Berührungsbereich (7) zwischen diesen Lagen (1, 3), an jeweils mindestens einer Stelle (8, 9) miteinander verschweißt sind.
  3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das in der Siliziumlage (3) eine Drucksensorstruktur in Bulk-Mikromechanik hergestellt ist, und dass die weitere Lage (1) aus Glas besteht.
  4. Verfahren zum Herstellen von Silizium/Material, insbesondere Silizium/Silizium- oder Silizium/Glas-Verbindungen unter Verwendung von Laserstrahlung, bei dem Siliziumlagen (1, 3) oder Glas- und Siliziumlagen (1, 3) an einer ebenen Fügezone (5) miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, – dass Laserstrahlung mit einer Wellenlänge des Laserlichtes verwendet wird, die in der ersten – der Laserstrahlung zugewandten – Lage (1) überwiegend transmittiert und zu einem geringeren Teil absorbiert wird, – dass konvergente Laserstrahlung (6, 10, 11) verwendet wird, wobei der Fokus (12) der Laserstrahlung (6, 10, 11) in die Fügeebene (5) zwischen den Lagen (1, 3) gesetzt wird, und wobei die Leistungsdichte der Laserstrahlung (6, 10, 11) so gewählt wird, dass nur im Fokus (12) genügend Energie zum stellenweisen Aufschmelzen der Lagen-Materialien durch einen absorbierten Anteil dieser Energie zur Verfügung gestellt wird, – so dass die Lagen (1, 3) durch eine wenigstens stellenweise erfolgte Laserverschweißung (8, 9) fest miteinander verbunden werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlung vor Eintritt in die erste Lage (1) mittels einer Aufweitungsoptik zu einem parallelen Strahl mit größerem Durchmesser und geringerer Leistungsdichte auf geweitet wird, und dass dieser Laserstrahl anschließend auf einen Punkt in der Fügeebene (5) fokussiert wird, so dass die nunmehr konvergente Laserstrahlung (6) erst in der Fügeebene (5) mit maximaler, zum Aufschmelzen der Lagen-Materialien ausreichender, Leistungsdichte zur Wirkung kommt.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, das mindestens zwei Laserstrahlen (10, 11) aus verschiedenen Richtungen zu einem Fokus (12) in der Fügeebene (5) konvergieren, wobei die Leistungsdichten der einzelnen Laserstrahlen (10, 11) so ausgelegt sind, das erst die totale Leistungsdichte im Fokus (12) zum Aufschmelzen der Lagen-Materialien ausreicht.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass Laserstrahlung (6, 10, 11) mit einer Wellenlänge des Laserlichtes im nahen Infrarotbereich verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Technik des Konturschweißens, des Quasi-Simultan-schweißens oder des Maskenschweißens der Laserstrahl (6, 10, 11) so geführt wird, dass eine bereichsweise Verbindung (13) der Lagen (1, 3) hergestellt wird.
DE2002135372 2002-08-02 2002-08-02 Elektrisches Bauelement Withdrawn DE10235372A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002135372 DE10235372A1 (de) 2002-08-02 2002-08-02 Elektrisches Bauelement
PCT/DE2003/001637 WO2004019402A1 (de) 2002-08-02 2003-05-20 Elektrisches bauelement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002135372 DE10235372A1 (de) 2002-08-02 2002-08-02 Elektrisches Bauelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10235372A1 true DE10235372A1 (de) 2004-02-19

Family

ID=30469360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2002135372 Withdrawn DE10235372A1 (de) 2002-08-02 2002-08-02 Elektrisches Bauelement

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10235372A1 (de)
WO (1) WO2004019402A1 (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011144813A3 (en) * 2010-05-18 2012-08-02 Corelase Oy Method of sealing and contacting substrates using laser light and electronics module
CN109987567A (zh) * 2017-12-20 2019-07-09 罗伯特·博世有限公司 激光键合方法和具有激光键合连接部的微机械设备
WO2021009297A1 (de) * 2019-07-16 2021-01-21 Schott Ag Hermetisch verschlossene gehärtete glasumhäusung und verfahren zu deren herstellung
WO2021023856A1 (de) * 2019-08-07 2021-02-11 Schott Ag Hermetisch verschlossene glasumhäusung
WO2021058768A1 (de) * 2019-09-26 2021-04-01 Schott Ag Hermetisch verschlossene glasumhäusung
DE102019218820A1 (de) * 2019-12-03 2021-06-10 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisch-optisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines Mikromechanisch-optischen Bauteils
DE102019218819A1 (de) * 2019-12-03 2021-06-10 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisch-optisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanisch-optischen Bauteils
WO2021165478A1 (de) * 2020-02-21 2021-08-26 Schott Ag Hermetisch verschlossene glasumhäusung
WO2022002957A1 (de) * 2020-06-30 2022-01-06 Schott Ag Hermetisch verschlossene umhäusung und verfahren zu deren herstellung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8600216A (nl) * 1986-01-30 1987-08-17 Philips Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting.
ATE231287T1 (de) * 1991-09-30 2003-02-15 Canon Kk Verfahren für anodische bindung mit lichtstrahlung
US6195214B1 (en) * 1999-07-30 2001-02-27 Etec Systems, Inc. Microcolumn assembly using laser spot welding
US6762072B2 (en) * 2002-03-06 2004-07-13 Robert Bosch Gmbh SI wafer-cap wafer bonding method using local laser energy, device produced by the method, and system used in the method

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130070428A1 (en) * 2010-05-18 2013-03-21 Corelase Oy Method of sealing and contacting substrates using laser light and electronics module
US9171822B2 (en) 2010-05-18 2015-10-27 Corelase Oy Method of sealing and contacting substrates using laser light and electronics module
WO2011144813A3 (en) * 2010-05-18 2012-08-02 Corelase Oy Method of sealing and contacting substrates using laser light and electronics module
CN109987567A (zh) * 2017-12-20 2019-07-09 罗伯特·博世有限公司 激光键合方法和具有激光键合连接部的微机械设备
CN109987567B (zh) * 2017-12-20 2024-06-25 罗伯特·博世有限公司 激光键合方法和具有激光键合连接部的微机械设备
US11993511B2 (en) 2019-07-16 2024-05-28 Schott Ag Hermetically sealed, toughened glass package and method for producing same
WO2021009297A1 (de) * 2019-07-16 2021-01-21 Schott Ag Hermetisch verschlossene gehärtete glasumhäusung und verfahren zu deren herstellung
WO2021023856A1 (de) * 2019-08-07 2021-02-11 Schott Ag Hermetisch verschlossene glasumhäusung
JP7585301B2 (ja) 2019-08-07 2024-11-18 ショット アクチエンゲゼルシャフト 気密封止ガラスパッケージ
WO2021058768A1 (de) * 2019-09-26 2021-04-01 Schott Ag Hermetisch verschlossene glasumhäusung
DE102019218819A1 (de) * 2019-12-03 2021-06-10 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisch-optisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanisch-optischen Bauteils
DE102019218820A1 (de) * 2019-12-03 2021-06-10 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisch-optisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines Mikromechanisch-optischen Bauteils
CN115135595A (zh) * 2020-02-21 2022-09-30 肖特股份有限公司 密封的玻璃封装件
WO2021165478A1 (de) * 2020-02-21 2021-08-26 Schott Ag Hermetisch verschlossene glasumhäusung
DE102020117194B4 (de) 2020-06-30 2023-06-22 Schott Ag Hermetisch verschlossene Umhäusung und Verfahren zu deren Herstellung
WO2022002957A1 (de) * 2020-06-30 2022-01-06 Schott Ag Hermetisch verschlossene umhäusung und verfahren zu deren herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004019402A1 (de) 2004-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2130213B1 (de) Verfahren zum laser-gestützten bonden, und deren verwendung
DE10149140A1 (de) Verfahren zur Verbindung einer Siliziumplatte mit einer weiteren Platte
DE10109594B4 (de) Verfahren zum Verbinden einer vorderen Lichtscheibe mit einem Leuchtenkörper einer Fahrzeugleuchteneinheit
EP1758729B1 (de) Verfahren zum verbinden von werkstücken aus kunststoff
DE3783117T2 (de) Verbindung eines elementes aus glass oder keramik und eines elementes aus metall.
EP0998756B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer chip-substrat-verbindung
DE102006042280A1 (de) Bearbeitung von transparentem Material mit einem Ultrakurzpuls-Laser
KR20100135734A (ko) 유리용착방법
WO1996025263A2 (de) Verfahren zur verbindung eines flexiblen substrats mit einem chip
DE10235372A1 (de) Elektrisches Bauelement
DE102009004724A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils und optoelektronisches Bauteil
DE19622684A1 (de) Verfahren zur Herstellung mechanisch fester Klebstoffverbindungen zwischen Oberflächen
DE19821558B4 (de) Maßstab und Verfahren zur Herstellung eines Maßstabes sowie Positionsmeßeinrichtung
EP2768295A2 (de) Verfahren zum Verschließen eines Gehäuses mittels eines optischen Verbindungsverfahrens
WO2000041834A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur thermischen verbindung von anschlussflächen zweier substrate
EP2593231B1 (de) Mikrofluidisches system und herstellungsverfahren für ein mikrofluidisches system
WO2009156505A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum verbinden von bauteilen mittels laserstrahlung
WO2025036699A1 (de) Laserbauelement und verfahren zur herstellung eines laserbauelements
EP2210047B1 (de) Vorrichtung mit einer platte und einem montageelement
DE10211782A1 (de) Vliesfixierung
WO2016150913A1 (de) Optoelektronische baugruppe und verfahren zum herstellen einer optoelektronischen baugruppe
DE10359564B4 (de) Verfahren zum Verbinden von Bauteilen
DE102007010825A1 (de) Verfahren zur Anbindung einer Kunststoffscheibe an einen Verdeckbezug und Verdeck eines Cabriolet-Fahrzeugs
DE19726489C1 (de) Verfahren zur Herstellung einer mechanischen Verbindung zwischen einem dünnen metallischen Draht und einem Glaskörper
DE19806390A1 (de) Verfahren zum Abtrag beliebiger Strukturen aus spröden Werkstoffen durch Laserimpulse

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination