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Dokumentenidentifikation DE102005060870A1 21.06.2007
Titel Verfahren zum Verschließen einer Öffnung
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Mueller, Lutz, 72631 Aichtal, DE;
Hausner, Ralf, 72768 Reutlingen, DE;
Hoefer, Holger, 72820 Sonnenbühl, DE;
Bischof, Udo, 72827 Wannweil, DE;
Schmitz, Volker, 72762 Reutlingen, DE;
Grosse, Axel, 67655 Kaiserslautern, DE
DE-Anmeldedatum 20.12.2005
DE-Aktenzeichen 102005060870
Offenlegungstag 21.06.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.06.2007
IPC-Hauptklasse B81C 1/00(2006.01)A, F, I, 20051220, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B81B 1/00(2006.01)A, L, I, 20051220, B, H, DE   
Zusammenfassung Integriertes Bauteil mit einem Substrat 1, wobei das Substrat 1 einen Hohlraum 10 aufweist, der eine mechanische Struktur 11 umgibt. Der Hohlraum 10 wird von einem Fluidum 14 einer bestimmten Zusammensetzung unter einem bestimmten Druck ausgefüllt, und die mechanischen Eigenschaften der mechanischen Struktur 11 werden durch das Fluidum 14 beeinflusst.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschließen einer Öffnung in einem Substrat. Die Erfindung betrifft ferner ein integriertes Bauteil mit einem Substrat.

Neben der Integration elektronischer Schaltungen führte der technologische Fortschritt auch zu einer Miniaturisierung von mechanischen Bauteilen und Systemen. So genannte mikroelektromechanische Systeme (MEMS) realisieren dabei mechanische Einheiten im Bereich weniger Mikrometern und darunter. Dabei erfolgt die industrielle Herstellung über einen Mehrschichtaufbau, wobei oft auf Materialien der Halbleiterindustrie zurückgegriffen wird. Dabei werden Hohlräume gebildet, in denen mikromechanische Strukturen angeordnet werden können. Des Weiteren sind in der Regel obere Schichten vorgesehen, die die mechanische Struktur in den Hohlraum einschließen, in dem eine wohl definierte Umgebung geschaffen werden kann. Hierfür wird durch Öffnungen ein entsprechendes flüssiges oder gasförmiges Fluidum in den Hohlraum eingebracht und die Öffnungen verschlossen. Damit ist der Hohlraum auch geschützt vor äußeren Einflüssen, und eine unerwünschte zeitliche Veränderung, wie beispielsweise eine Korrosion, wird verhindert. Es besteht daher eine Notwendigkeit, die Öffnungen zu verschließen und ein Fluidum in den Hohlraum dementsprechend dauerhaft einzuschließen.

Bekannte Verfahren schließen dabei ein Fluidum ein, dessen Druck und Dichte es oft nicht vermag, die mechanischen Eigenschaften der mechanischen Struktur wesentlich zu beeinflussen. Des Weiteren dringen bei herkömmlichen Verfahren Verschlussmaterial und teilweise auch aggressive Komponenten in den Hohlraum ein, die dann dort zu einer Beschädigung führen können. Zum Abschließen einer mechanischen Struktur in einen Hohlraum wird beispielsweise der Verschluss von Öffnungen durch einen sog. Refill-Prozess in der EP 1274648 B1 beschrieben. Verbleibende Öffnungen des Substrats werden dort verpfropft und es wird ein Innendruck bzw. eine Innenatmosphäre in dem Hohlraum eingeschlossen, der bzw. die durch die Prozessbedingungen des Refill-Prozesses bestimmt werden. Einen von diesem Prozess abgekoppelten Abschluss einer bestimmten Innenatmosphäre ist dabei nicht möglich. Ferner können Verschlussmaterial, Komponenten davon oder auch Reaktionsprodukte in den Hohlraum eindringen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Verschließen einer Öffnung in einem Substrat bereitzustellen. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes integriertes Bauteil mit einer mechanischen Struktur bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 bzw. durch das integrierte Bauteil nach Anspruch 11 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verschließen einer Öffnung in einem Substrat bereitgestellt. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte: Zunächst wird ein Substrat mit einem Hohlraum bereitgestellt, wobei der Hohlraum durch die Öffnung zugänglich ist. Des Weiteren wird ein Fluidum einer bestimmten Zusammensetzung und unter einem bestimmten Druck in den Hohlraum eingebracht. Es wird ferner ein Verschlussmaterial bereitgestellt, das auf die Öffnung aufgebracht wird und so das Fluidum in den Hohlraum einschließt, wobei verhindert wird, dass Verschlussmaterial in den Hohlraum eindringt. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, ein Fluidum einer bestimmten wohl definierten Zusammensetzung und unter einem bestimmten wohl definierten Druck in den Hohlraum einzuschließen. Dabei werden Druck und Zusammensetzung des Fluidums vom Bereitstellen und dem Aufbringen des Verschlussmaterials auf die Öffnung entkoppelt. Nachteilige Umgebungsverhältnisse während dem Bereitstellen und dem Aufbringen des Verschlussmaterials beeinflussen somit nicht oder nicht wesentlich das Fluidum, das in den Hohlraum eingeschlossen wird. Weder Verschlussmaterial noch weitere – und teilweise schädliche – Komponenten, die bei dem Bereitstellen und bei dem Aufbringen des Verschlussmaterials anfallen, dringen somit in den Hohlraum ein, und eine Beschädigung des Hohlraums oder etwaigen eben darin enthaltener Strukturen wird verhindert.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt das Bereitstellen des Verschlussmaterials durch das Bereitstellen von Komponenten. Die besagten Komponenten bilden am Ort der Öffnung durch physikalische und/oder chemische Umformung das Verschlussmaterial aus, und es erfolgt dabei ein Abschluss der Öffnung, sodass weder Verschlussmaterial noch Komponenten in den Hohlraum eindringen. Es wird dadurch in vorteilhafter Weise ein wohl definiertes Fluidum in den Hohlraum eingeschlossen, wobei weder Verschlussmaterial, noch Komponenten, noch andere Reaktionskomponenten im Hohlraum zu einer Beschädigung führen können.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt das Ausbilden des Verschlussmaterials durch einen plasmaverstärkten Gasphasenabscheidungsprozess unter einem atmosphärischen Druck (PECVD). Bei einem Gasphasenabscheidungsprozessen wird das Verschlussmaterial zunächst in Form von Komponenten an den Ort der Abscheidung gebracht, um ebendort durch eine physikalische und/oder chemische Umformung das Verschlussmaterial zu bilden. Oft führt dabei ein Eindringen in den Hohlraum von Komponenten, von Reaktionsprodukten oder von Verschlussmaterial selbst, zu einer Beschädigung dort vorgesehener Strukturen. Die erfindungsgemäße Durchführung der Gasphasenabscheidung bei atmosphärischem Druck verhindert jedoch in vorteilhafter Weise die Diffusion von schädlichen Substanzen durch die Öffnung in den Hohlraum. Ferner führt der gegenüber herkömmlichen Abscheidungsverfahren erhöhte atmosphärische Druck, im Wesentlichen im Bereich um 1 bar, zu einer vorteilhaften Beeinflussung mechanischer Strukturen im Hohlraum. Somit können durch das erfindungsgemäße Verfahren zwei Vorteile durch eine Maßnahme erzielt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Verschlussmaterial in Form einer Paste bereitgestellt. Ferner kann dabei das Verschlussmaterial in einem Trägermedium eingebracht sein, das nach dem Aufbringen wieder aufgelöst werden kann. Durch Auflösung des Trägermediums bleibt das Verschlussmaterial in einer porösen Form zurück, und der Hohlraum ist in vorteilhafter Weise nach wie vor durch die Öffnung zugänglich. Es können also weitere Prozessschritte erfolgen, die einen Zugang zum Hohlraum erfordern.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Verschlussmaterial flüssig auf die Öffnung aufgebracht, sodass durch Erstarren des Verschlussmaterials auf der Öffnung der Hohlraum abgeschlossen wird. Das Verflüssigen vieler üblicher Verschlussmaterialien kann dabei in vorteilhafter Weise unter fast beliebigen Umgebungsbedingungen erfolgen. Damit wird der Einschluss eines wohl definierten Fluidums bestimmter Zusammensetzungen unter einem bestimmten Druck in den Hohlraum möglich.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt eine Bildung einer Benetzungsschicht auf dem Substrat wenigstens in einer Umgebung der Öffnung. Durch die erfindungsgemäße Benetzungsschicht wird die Ansammlung von Verschlussmaterial in vorteilhafter Weise um und auf der Öffnung begünstigt. Vorzugsweise kann hierfür eine Metallöse als Benetzungsfläche für ein Lot um die Öffnung vorgesehen sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt der Druck des eingeschlossenen Fluidums zwischen 500 mbar und 2 bar. Dieser erfindungsgemäße Druck verhindert einerseits die Diffusion schädlicher Substanzen in den Hohlraum und kann andererseits die strukturellen Eigenschaften des Hohlraums und mechanische Eigenschaften darin befindlicher Strukturen günstig beeinflussen. Ferner kann die Temperatur während der Aufbringung des Verschlussmaterials zwischen 175°C und 400°C liegen. In vorteilhafter Weise ist dabei eine zuverlässige Aufbringung des Verschlussmaterials, beispielsweise durch Verflüssigung, gewährleistet, während die Temperatur nicht ausreicht, um Komponenten im und auf dem Substrat zu beschädigen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird auf eine Innenwand des Hohlraums und auf eine Oberfläche der mechanischen Struktur eine Antihaftbeschichtung aufgebracht. Durch diese Antihaftbeschichtung wird ein Haften der mechanischen Struktur auch bei mechanischem Kontakt mit einer Oberfläche des Hohlraums verhindert. Da ein Haften der mechanischen Struktur an Flächen des Hohlraums eine häufige Ursache für einen unstabilen Betrieb des integrierten Bauteils oder auch für einen Totalausfall desselbigen darstellt, führt das Vorsehen der erfindungsgemäßen Antihaftbeschichtung zu einer wesentlichen Verbesserung des Betriebs und der Zuverlässigkeit des integrierten Bauteils.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein integriertes Bauteil bereitgestellt. Das integrierte Bauteil weist ein Substrat mit einem Hohlraum auf, wobei letzterer eine mechanische Struktur umgibt. Der Hohlraum ist ferner mit einem Fluidum einer bestimmten Zusammensetzung und unter einem bestimmten Druck ausgefüllt. Die mechanischen Eigenschaften der mechanischen Struktur sind dabei durch das Fluidum wesentlich beeinflussbar. Das erfindungsgemäße integrierte Bauteil ermöglicht eine wesentliche Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften der mechanischen Struktur. In vorteilhafter Weise ist somit eine gezielte Abstimmung mechanischer Parameter möglich, wie etwa das Abstimmen der Dämpfung. Gleichzeitig ist das integrierte Bauteil zuverlässig und stabil abgeschlossen. Ferner ist durch ein wohl definiertes Fluidum bestimmter Zusammensetzungen und unter einem bestimmten Druck die Herstellung des erfindungsgemäßen integrierten Bauteils wesentlich vereinfacht, da das Eindringen von schädlichen Substanzen in den Hohlraum während der Herstellung verhindert wird. Damit kann die Leistungsfähigkeit und die Zuverlässigkeit integrierter Bauteile mit mechanischen Strukturen wesentlich verbessert werden.

1A bis 1D zeigen eine schematische Schnittansicht eines integrierten Bauteils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

2A bis 2D zeigen eine schematische Schnittdarstellung eines integrierten Bauteils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

3A und 3B zeigen eine schematische Schnittdarstellung eines integrierten Bauteils gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

1A zeigt ein integriertes Bauteil in einem Substrat 1 mit einer mechanischen Struktur 11, die in einem Hohlraum 10 angeordnet ist. Eine Substratoberfläche 100 weist dabei Öffnungen 12 mit Innenwänden 112 auf. Die innere Oberfläche des Hohlraums 10 wird mit 110, und die Oberfläche der mechanischen Struktur 11 wird mit 111 bezeichnet. Ein derartiges integriertes Bauteil wird mithilfe einer Reihe von an sich bekannten Prozesstechniken hergestellt. Das Substrat 1 weist dabei oft Silizium, Siliziumoxid, Siliziumnitrid und andere übliche Materialien in Form von strukturierten Schichten auf. So wird beispielsweise die mechanische Struktur 11 durch das Entfernen einer darunter liegenden Siliziumoxidschicht freigestellt. Die Öffnungen 12 in der Substratoberfläche 100 dienen dabei auch zum Zuführen prozessbedingter Flüssigkeiten und Gase. Damit auch bei mechanischem Kontakt der mechanischen Struktur 11 mit den Wänden des Hohlraums 10 die Funktionsweise des integrierten Bauteils nicht beeinträchtigt wird, wird eine Antihaftbeschichtung (anti stiction coating, ASC) 13 auf eine Oberfläche 111 der mechanischen Struktur 11, auf eine Innenwand 110 des Hohlraums 10, auf eine Innenwand 112 der Öffnungen 12 und auf die Substratoberfläche 100 aufgebracht, wie in 1B gezeigt. Diese Antihaftbeschichtung erhöht wesentlich die Zuverlässigkeit des integrierten Bauteils. Das Vorsehen einer Antihaftbeschichtung 13 ist jedoch für diese Ausführungsform nicht notwendig.

In einem weiteren Schritt, wie in 1C dargestellt, wird ein Fluidum 14 durch die Öffnungen 12 in den Hohlraum 10 eingebracht. Im Sinne der vorliegenden Erfindung, bezeichnet ein Fluidum sowohl Gase als auch Flüssigkeiten, die auch in vorteilhafter Weise mit dem mechanischen System 11 wechselwirken können. So können beispielsweise der Druck und die Zusammensetzung des Fluidums 14 derart gewählt werden, dass eine bestimmte mechanische Dämpfung der mechanischen Struktur 11 erzielt wird. Moderne Abscheidungstechniken, wie beispielsweise chemische Gasphasenabscheidung (Chemical Vapor Deposition, CVD) führen zunächst Komponenten an den Ort der Abscheidung heran, an dem sich dann durch chemische und/oder physikalische Umformung das abzuscheidende Material bildet. Ausgangskomponenten, verwendete Materialien oder Reaktionsprodukte können dabei die mechanische Struktur 11, den Hohlraum 10, oder auch Beschichtungen, wie etwa die Antihaftbeschichtung 13, beschädigen. Das Fluidum 14 verhindert hierbei auch das Eindringen derartiger schädlicher Komponenten und Stoffe.

In 1D ist schließlich das integrierte Bauteil mit einer Verschlussschicht 15 gezeigt, das die Öffnungen 12 dicht abschließt und das Fluidum 14 bei einem bestimmten Druck und unter einer bestimmten Zusammensetzung in den Hohlraum 10 einschließt. Das Aufbringverfahren der Verschlussschicht 15 kann dabei die Antihaftbeschichtung 13 auf der Substratoberfläche 100 entfernen. Der Druck des Fluidums 14, vorzugsweise im Bereich um 1 bar, kann dabei sowohl das Eindringen schädlicher Stoffe verhindern und kann gleichzeitig die mechanischen Eigenschaften der mechanischen Struktur 11 beeinflussen. Es hat sich gezeigt, dass ein integriertes Bauteil, wie in 1D dargestellt, durch einen plasmaverstärkten chemischen Gasphasenabscheidungsprozess (PECVD) bei einem Druck, der im Wesentlichen dem Atmosphärendruck von 1 bar entspricht, abgeschlossen werden kann, ohne dass Verschlussmaterial oder schädliche Stoffe die mechanische Struktur 11, die Antihaftbeschichtung 13 oder andere Komponenten im Hohlraum 10 beschädigen. Vorzugsweise kann bei dem PECVD-Prozess eine niederfrequente Plasmafrequenz im Bereich von 10 Hz bis 200 kHz zum Einsatz kommen.

2A zeigt ein weiteres integriertes Bauteil mit einem Substrat 2 mit einem Hohlraum 20, in dem eine mechanische Struktur 21 vorgesehen ist. Eine Oberfläche 220 des Hohlraums 20 und eine Oberfläche 221 des mechanischen Systems 21 sind mit einer Antihaftbeschichtung 23 beschichtet. Der Hohlraum 20 ist über Öffnungen 22 mit Innenwänden 222 zugänglich. Auf einer Oberfläche 200 des Substrats 2 wurde teilweise eine Benetzungsschicht 26, mindestens in einer Umgebung der Öffnungen 22, aufgebracht. Eine vorteilhafte Umgebung einer Öffnung 22 wird durch einen ringförmigen, die Öffnung 22 umschließenden Bereich gebildet, wobei die Breite des Rings zwischen dem Ein- und dem Zehnfachen des Öffnungsdurchmessers beträgt. Im Sinne der vorliegenden Erfindung, kann die Umgebung dabei einen Mindestabstand zum Rand der Öffnung 22 wahren, bis direkt an die Öffnung 22 heranreichen, oder aber auch die Öffnung 22 mit umfassen.

Im Sinne einer vorteilhaften Ausführungsform wird ein leitendes Verschlussmaterial gewählt, beispielsweise sog. Lotbumps, das neben dem Verschluss der Öffnungen 22 auch einen elektrischen Kontakt zu einem über dem Substrat 3 angeordneten weiteren Substrat bereitstellt. Das weitere Substrat kann dann auch eine elektrische Ansteuerschaltung umfassen. Im Sinne einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, wird das integrierte Bauteil derart mit der Antihaftbeschichtung 23 beschichtet, sodass sich auch auf der Oberfläche 200 das Material der Antihaftbeschichtung 23 ausbildet. Dieses Material kann dann in der Umgebung um die Öffnungen 22 lokal entfernt werden und an beschichteten Stellen keine weitere Beschichtungen zulassen. Beispielsweise wirkt das Material der Antihaftbeschichtung 23 auf der Oberfläche 200 dann als Lotstoplack.

In einem Herstellungsschritt wird ein Verschlussmaterial 28 in Form einer Paste auf die Oberfläche 200 des Substrats 2 aufgebracht, wie in 2B gezeigt. Das Verschlussmaterial 28 kann dabei in einer gekörnten Form vorliegen und in einem Trägermedium 27 die Paste bilden. Beispiele hierfür sind Lotpasten bzw. Glasfrittenpasten, bei dem sich ein gekörntes Metall bzw. ein gekörntes Sealglas in einem Binder befindet. Das Trägermedium 27 ist im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht zwingend erforderlich, es vereinfacht jedoch das Aufbringen des Verschlussmaterials 28. Ist ein Trägermedium 27 vorgesehen, wird es in einem folgenden Herstellungsschritt entfernt, wie in 2C dargestellt. Ein organisches Trägermedium 27 kann beispielsweise verascht werden. Es bleibt eine poröse Anordnung des Verschlussmaterials 28 auf der Oberfläche 200 zurück. Daher sind die Öffnungen 22 nach wie vor durchlässig und der Hohlraum 20 ist auch nach dem Aufbringen des Verschlussmaterials 28 zugänglich. So können weitere Prozessschritte auch in diesem Stadium durchgeführt werden, wie beispielsweise das Aufbringen der Antihaftbeschichtung 23.

Wie ferner in 2C gezeigt, wird ein Fluidum 24 in den Hohlraum 20 des Substrats 2 eingebracht. Sowohl Zusammensetzung als auch Druck des Fluidums 24 werden so gewählt, dass das in den Hohlraum 20 eingeschlossene Fluidum 24 die mechanische Struktur 21 oder deren Beschichtung nicht beschädigt und vorteilhafter Weise die mechanischen Eigenschaften des mechanischen Systems 21 in gewünschter Weise einstellt. Außerdem kann das Fluidum 24 eine Diffusion schädlicher Substanzen in den Hohlraum 20 verhindern. Durch flächiges oder lokales Erhitzen wird das Verschlussmaterial verflüssigt, das sich daraufhin vorzugsweise an den Stellen der Benetzungsschicht 26 sammelt und eine Kappe über den Öffnungen 22 bildet. Das erstarrte Verschlussmaterial 28 bildet damit dichte Verschlusskappen 29, wie in 2D dargestellt. Das Aufschmelzen des Verschlussmaterials 28 ermöglicht weitestgehende Unabhängigkeit bezüglich des Drucks und der Zusammensetzung des Fluidums 24. Es ist daher möglich, ein gewünschtes Fluidum 24 oder auch ein Vakuum in den Hohlraum 20 dicht einzuschließen. Es ist ferner möglich, auf das Aufbringen des Verschlussmaterials 28 und des Trägermedium 27 zu verzichten, und lediglich ein flüssiges Verschlussmaterial bereitzustellen, das vorteilhafter Weise an der Benetzungsschicht 26 haften bleibt, wie dies beispielsweise durch Wellenlöten oder ein Lötbad erfolgen kann. Das verflüssigte Verschlussmaterial sollte in vorteilhafter Weise eine Oberflächenspannung aufweisen, die einerseits die Bildung einer Kappe über den Öffnungen 22 begünstigt, und andererseits ein Eindringen in die Öffnungen unterdrückt. Es kann somit auf die Benetzungsschicht 26 verzichtet werden.

3A zeigt ein weiteres integriertes Bauteil in einem Substrat 3 mit einer mechanischen Struktur 31, die in einem Hohlraum 30 angeordnet ist. Der Hohlraum 30 ist über Öffnungen 32 mit Innenwänden 332 zugänglich. Sowohl eine Oberfläche 330 des Hohlraums 30 als auch eine Oberfläche 331 der mechanischen Struktur 31 sind mit einer Antihaftbeschichtung 33 beschichtet. Ferner ist in den Hohlraum 30 ein Fluidum 34 eingebracht.

Durch lokales Aufschmelzen, wie z.B. durch einen Laserstrahl, wird ein zuvor aufgebrachtes Verschlussmaterial oder ein oberer Teil des Substrats 3 verflüssigt und schließt durch Pfropfen 39 die Öffnungen 32 ab, wie in 3B gezeigt. Das Verschlussmaterial kann in dieser Ausführungsform durch das Substrat 3 gebildet werden. Es kann somit ein wohl definiertes Fluidum 34 unter einem bestimmten Druck und unter einer bestimmten Zusammensetzung in den Hohlraum 30 eingebracht werden, ohne dass weitere Prozessschritte zum Aufbringen weiterer Verschlussmaterialien nötig sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine schonende Prozessierung des bisher strukturierten integrierten Bauteils erfolgen kann. Auch lässt dieses Verfahren ein selektives Verschließen der Öffnungen 32 zu, indem beispielsweise zunächst ein erster Teil der Öffnungen 32 verschlossen wird, danach weitere Prozessschritte ausgeführt werden, die noch einen Zugang zum Hohlraum 30 voraussetzen, und danach die übrigen Öffnungen 32 verschlossen werden. Neben dem Aufschmelzen von Teilen des Substrats 3 kann durch lokales Erhitzen auch ein separates Material zur Bildung der Pfropfen 39 verwendet werden, wie beispielsweise Metalle, die vor dem Aufschmelzen in einer Umgebung um die Öffnungen 32 deponiert werden. Alternativ kann auch Material in Form einer Folie, z. B. aus Metall, einem Thermo- oder Duroplasten, bereitgestellt werden.

Bei allen Ausführungsformen liegt die Temperatur, während des Aufbringens bzw. des Aufschmelzens des Verschlussmaterials vorzugsweise in einem Bereich von 175°C bis 400°C. Ferner können als Verschlussmaterial beispielsweise SiO2 oder Si3N4 zum Einsatz kommen und als Fluidum beispielsweise Stickstoff, Neon, Mischungen daraus, SF6, oder andere inerte Gase bzw. Mischungen daraus mit eingeschlossen. Die Öffnungen 12, 22, 32 können des Weiteren unterschiedliche Größen aufweisen.


Anspruch[de]
Verfahren zum Verschließen einer Öffnung (12, 22, 32) in einem Substrat (1, 2, 3), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

– Bereitstellen eines Substrats (1, 2, 3) mit einem Hohlraum (10, 20, 30), wobei der Hohlraum (10, 20, 30) durch die Öffnung (12, 22, 32) zugänglich ist;

– Einbringen eines Fluidums (14, 24, 34) einer bestimmten Zusammensetzung und/oder unter einem bestimmten Druck in den Hohlraum (10, 20, 30);

– Bereitstellen eines Verschlussmaterials (3, 15, 28);

– Aufbringen des Verschlussmaterials (3, 15, 28) auf die Öffnung (12, 22, 32), sodass das Fluidum (14, 24, 34) im Hohlraum (10, 20, 30) eingeschlossen wird, und wobei verhindert wird, dass das Verschlussmaterial (3, 15, 28) in den Hohlraum (10, 20, 30) eindringt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bereitstellen des Verschlussmaterials (3, 15, 28) durch das Bereitstellen von Komponenten erfolgt, wobei die Komponenten durch physikalische und/oder chemische Umformung das Verschlussmaterial (3, 15, 28) ausbilden, und wobei das Ausbilden des Verschlussmaterials (3, 15, 28) auf der Öffnung (12, 22, 32) so erfolgt, sodass keine Komponenten in den Hohlraum (10, 20, 30) eindringen. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Bereitstellen der Komponenten und das Ausbilden des Verschlussmaterials (3, 15, 28) durch einen plasmaverstärkten Gasphasenabscheidungsprozess unter einem atmosphärischem Druck erfolgt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das Bereitstellen des Verschlussmaterials (3, 15, 28) als Paste erfolgt, insbesondere mit einem Trägermedium (27), das nach einem Aufbringen aufgelöst wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verschlussmaterial (3, 15, 28) flüssig auf die Öffnung (12, 22, 32) aufgebracht wird, sodass durch Erstarren des Verschlussmaterials (3, 15, 28) auf der Öffnung (12, 22, 32) der Hohlraum (10, 20, 30) abgeschlossen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zusätzlich ein Schritt zur Bildung einer Benetzungsschicht (26) auf dem Substrat (1, 2, 3) wenigstens in einer Umgebung der Öffnung (12, 22, 32) erfolgt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Druck des Fluidums (14, 24, 34) zwischen 500 mbar und 2 bar liegt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Temperatur während der Aufbringung des Verschlussmaterials (3, 15, 28) auf die Öffnung (12, 22, 32) zwischen 175°C und 400°C liegt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei vor dem Aufbringen des Verschlussmaterials (3, 15, 28) auf die Öffnung (12, 22, 32) eine Antihaftbeschichtung (13, 23, 33) auf eine Innenwand (110, 220, 330) des Hohlraums (10, 20, 30) und auf eine Oberfläche (111, 221, 331) einer mechanischen Struktur (11, 21, 31) aufgebracht wird. Integriertes Bauteil mit einem Substrat (1, 2, 3), das einen Hohlraum (10, 20, 30) aufweist, der mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 abgeschlossen ist.






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