DE60203394T2

DE60203394T2 - Träger mit integrierter abscheidung von gasabsorbierendem material zur herstellung von mikroelektronischen, microoptoelektronischen oder mikromechanischen bauelementen

Info

Publication number: DE60203394T2
Application number: DE60203394T
Authority: DE
Inventors: Marco Amiotti
Original assignee: SAES Getters SpA
Current assignee: SAES Getters SpA
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2022-07-17
Also published as: DK1410433T3; JP2005513758A; CA2447282C; EP1410433A2; US20040048449A1; DE60203394D1; US20080038861A1; AU2002334385A1; MY128708A; HK1076539A1; WO2003009317A3; US7180163B2; ATE291777T1; EP1410433B1; US8193623B2; WO2003009317A2; KR100554492B1; KR20040018282A; JP4831931B2; CN100355045C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Träger zum Fertigen mikroelektronischer, mikrooptoelektronischer oder mikromechanischer Bausteine mit integrierter Ablagerung von gasabsorbierendem Material.
Mikroelektronische Bausteine (auch als integrierte elektronische Schaltkreise bezeichnet, in der Technik mit der Abkürzung ICs angegeben) sind der Grundstein der gesamten Industrie der integrierten Elektronik. Mikrooptoelektronische Bausteine umfassen beispielsweise Infrarotstrahlungssensoren (IR-Sensoren) der neuen Generation, die im Gegensatz zu herkömmlichen für ihren Betrieb keine Tieftemperaturen bedingen. Diese IR-Sensoren werden aus einer Anordnung von Ablagerungen von Halbleitermaterial, beispielsweise Silizium, gebildet, die in einer evakuierten Kammer angeordnet sind. Mikromechanische Bausteine (in der Technik besser bekannt unter der Definition „Mikromaschinen" oder deren Abkürzung MMs) liegen im Entwicklungsschritt für Anwendungen vor, wie beispielsweise miniaturisierten Sensoren oder Schaltern: Typische Beispiele von Mikromaschinen sind Mikrobeschleuniger, die als Sensoren zum Aktivieren von Autoairbags verwendet werden, Mikromotoren, die Zahnräder und Zahntrommeln in der Größe von wenigen Mikrometern (μm) aufweisen, oder optischen Schaltern, worin eine Spiegeloberfläche in einer Größe der Größenordnung von wenigen zehn Mikrometern zwischen zwei verschiedenen Stellungen bewegt werden kann, wodurch ein Lichtstrahl entlang zwei verschiedenen Richtungen gerichtet wird, wovon einer dem „Ein"-Zustand und der andere dem „Aus"-Zustand eines optischen Schaltkreises entspricht. Im Folgenden werden diese Bausteine alle auch mit der allgemeinen Definition von Festkörperbauteilen bezeichnet.
ICs werden mittels einer Technologie gefertigt, die Arbeitsvorgänge der Ablagerung von Schichten aus Material mit unterschiedlicher elektrischer (oder magnetischer) Funktionalität auf einem ebenen Träger, abgewechselt mit selektiven Entfernungen dieser umfasst. Dieselben Techniken von Ablagerungen und selektiven Entfernungen werden ebenso auf die Konstruktion von mikrooptoelektronischen oder mikromechanischen Bausteinen angewendet. Diese sind im Allgemeinen in Gehäusen enthalten, die wiederum mittels derselben Techniken gebildet wurden. Der am häufigsten in diesen Produktionen verwendete Träger ist eine Silizium-„Scheibe" (in der Technik „Wafer" genannt), etwa 1 mm dick und mit einem Durchmesser von bis zu 30 cm. Auf jedem dieser Wafer wird eine sehr hohe Nummer von Bausteinen konstruiert; dann werden am Ende des Fertigungsprozesses im Fall von Mikromaschinen die einzelnen Bausteine oder im Fall der IR-Sensoren Teile, die eine Anordnung von einigen zehn Bausteinen enthalten, von diesen Scheiben mittels mechanischen oder Laserschneidens getrennt.
Die Ablagerungsschritte werden ausgeführt mit solchen Techniken wie chemischer Ablagerung aus dem Gaszustand, im Allgemeinen als „CVD" definiert, was für „Chemical Vapor Deposition" (chemische Abscheidung aus der Gasphase) steht; und physikalischer Ablagerung aus dem Gaszustand oder „PVD", was für „Physical Vapor Deposition" (physikalische Abscheidung aus der Gasphase) steht, wobei die letztere häufig auch als „Sputtern" angegeben wird. Im Allgemeinen werden selektive Entfernungen mittels chemischer oder physikalischer Angriffe mit geeigneter Maskierung ausgeführt, wie in der Technik wohl bekannt ist.
Die integrierten Schaltkreise und die Mikromaschinen werden dann in Polymer-, Metall- oder Keramikmaterialien eingekapselt, im Wesentlichen aus Gründen des mechanischen Schutzes, bevor sie in die endgültige Zielvorrichtung (einen Computer, ein Auto, usw.) eingefügt werden. Dahingegen sind IR-Strahlungssensoren im Allgemeinen in einer Kammer enthalten und einer Wand dieser zugewandt, die als „Fenster" definiert ist und die für die IR-Strahlung transparent ist.
In manchen Arten von integrierten Schaltkreisen ist es wichtig, die Gasdiffusion in Festkörperbauteilen steuern zu können: Das ist beispielsweise der Fall bei ferroelektrischen Speichern, worin Wasserstoff, der durch die Bauteilschichten diffundiert, das ferroelektrische Material (im Allgemeinen ein Keramikoxid, wie beispielsweise Bleititanat-Zirconat, Strontium-Wismuttantalat oder -titanat oder Wismut-Lanthantitanat) erreichen kann und dessen korrektes Verhalten verändert.
Noch wichtiger ist die Gaskontrolle und -eliminierung in IR-Sensoren und in Mikromaschinen. Im Fall von IR-Sensoren können die möglicherweise in der Kammer vorhandenen Gase entweder einen Teil der Strahlung sorbieren oder Wärme durch Konvektion vom Fenster zur Anordnung von Siliziumablagerungen transportieren, wodurch das Ausmaß modifiziert wird. In Mikromaschinen kann die mechanische Reibung zwischen Gasmolekülen und dem sich bewegenden Teil aufgrund der sehr geringen Größe des letzteren zu merklichen Abweichungen vom Idealbetrieb des Bausteins führen; darüber hinaus können polare Moleküle, wie beispielsweise Wasser, Adhäsionsphänomen zwischen dem sich bewegenden Teil und anderen Teilen, beispielsweise dessen Träger, verursachen, wodurch das Versagen des Bausteins bewirkt wird. In den IR-Sensoren mit Anordnungen von Siliziumablagerungen oder in den Mikromaschinen ist es daher wichtig, in der Lage zu sein sicherzustellen, dass das Gehäuse die gesamte Lebensdauer des Bausteins lang im Vakuum verbleibt.
Um die Gasmenge in diesen Bausteinen zu minimieren, wird deren Herstellung in der Regel in Vakuumkammern durchgeführt und auf Pumpschritte vor dem Verpacken dieser zurückgegriffen. Das Problem wird jedoch auf diese Weise nicht vollständig gelöst, da dieselben Materialien, die die Bausteine bilden, Gase freisetzen können oder diese können während der Lebensdauer des Bausteins von der Außenseite eindringen.
Um auch die Gase zu entfernen, die in Festkörperbauteile während deren Lebensdauer eintreten, ist die Verwendung von Materialien vorgeschlagen worden, die diese sorbieren können. Diese Materialien umfassen jene, die üblicherweise als „Getter" bezeichnet werden, im Allgemeinen Metalle, wie beispielsweise Zirkonium, Titan, Vanadium, Niob oder Tantal oder Legierungen davon mit anderen Übergangselementen, Seltenerdmetallen oder Aluminium, die eine starke chemische Affinität für Gase, wie beispielsweise Wasserstoff, Sauerstoff, Wasser, Kohlenoxiden und in manchen Fällen Stickstoff, aufweisen; und die Trockenmaterialien, spezifisch für Feuchtigkeitsadsorption, darunter hauptsächlich die Oxide von Alkali- oder Erdalkalimetallen. Die Verwendung von Materialien, die Gase, insbesondere Wasserstoff, absorbieren, in ICs wird zum Beispiel in der Patentschrift US-A-5,760,433 und in den veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen JP-11-040761 und JP-2000-40799 beschrieben; ihre Verwendung in IR-Sensoren wird zum Beispiel in der US-Patentschrift 5,921,461 beschrieben; schließlich wird die Verwendung von gasabsorbierenden Materialien in Mikromaschinen zum Beispiel im Artikel „Vacuum packaging for microsensors by glass-silicon anodic bonding" von H. Henmi et al. beschrieben, in der technischen Zeitschrift Sensors and Actuators A, Bd. 43 (1994), auf den Seiten 243–248, veröffentlicht.
Örtlich festgelegte Ablagerungen von gasabsorbierenden Materialien können durch CVD oder Sputtern während der Schritte zur Herstellung von Festkörperbauteilen erhalten werden. Diese Methode wird jedoch von Herstellern dieser Bauteile nicht sehr geschätzt, da die Ablagerung von gasabsorbierendem Material während der Herstellung der Bauteile das Erfordernis beinhaltet, dem gesamten Prozess ein Schritt der örtlich festgelegten Ablagerung von diesem Material hinzuzufügen, der im Allgemeinen mittels der Arbeitsvorgänge der Ablagerung von Harz, örtlichen Sensibilisierung des Harzes durch Strahlungen (im Allgemeinen UV), selektiven Entfernung des lichtsensibilisierten Harzes, Ablagerung von gasabsorbierendem Material und anschließender Entfernung des Harzes und des absorbierenden Materials, die darauf abgelagert sind, ausgeführt wird, wobei die Ablagerung von gasabsorbierendem Material in dem Bereich verbleibt, aus dem das lichtsensibilisierte Harz entfernt worden ist. Darüber hinaus hat die Ablagerung von gasabsorbierendem Material in der Produktionslinie den Nachteil, dass mit Erhöhen der Anzahl von verschiedenen Schritten des Prozesses und der darin verwendeten Materialien auch das Risiko der „Querverunreinigung" zwischen den verschiedenen Kammern, in denen die verschiedenen Schritte ausgeführt werden, erhöht wird, woran sich eine mögliche Zunahme an Abfallprodukten aufgrund der Kontaminierung anschließt.
WO 00/61832 offenbart einen Träger mit integrierter Ablagerung von gasabsorbierendem Material zur Fertigung von Mikrobausteinen, der eine Basis mit mechanischen Funktionen und eine kontinuierliche Ablagerung eines Gettermaterials umfasst.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Probleme des Stands der Technik zu überwinden und insbesondere die Fertigung von Festkörperbauteilen zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Träger zum Fertigen mikroelektronischer, mikrooptoelektronischer oder mikromechanischer Bausteine mit integrierter Ablagerung von gasabsorbierendem Material erfüllt, der aus einer Basis mit der Funktion einer mechanischen Stütze, einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Ablagerung eines gasabsorbierenden Materials auf einer Oberfläche der Basis, wobei das gasabsorbierende Material aus einem Gettermaterial oder einem Trockenmaterial ausgewählt ist, und einer Schicht, die die Ablagerung von gasabsorbierendem Material vollständig bedeckt und mit einem Material gefertigt ist, das mit der Herstellung von mikroelektronischen, mikrooptoelektronischen oder mikromechanischen Bausteinen oder Teilen davon kompatibel ist, gebildet wird.
Der Träger der Erfindung ist praktisch zu den üblicherweise in der Industrie verwendeten Siliziumwafern gleich, weist jedoch unter der Oberfläche, auf der die mikroelektronischen oder mikromechanischen Bausteine mittels der oben erwähnten Techniken der Ablagerung von festen Materialien und der Entfernung gebildet werden, „vergrabenes" gasabsorbierendes Material (in der Form einer kontinuierlichen Schicht oder einzelnen Ablagerungen) auf.
Die Erfindung wird unten mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische, teilweise ausgeschnittene Ansicht eines ersten möglichen erfindungsgemäßen Trägers;
2 eine perspektivische, teilweise ausgeschnittene Ansicht eines zweiten möglichen erfindungsgemäßen Trägers;
3 bis 11 einige Arten und Weisen zum Verwenden der Träger der Erfindung.
Um der Klarheit der Beschreibung willen werden die erfindungsgemäßen Träger in den Zeichnungen mit einem in Bezug auf die wirklichen Abmessungen extrem übertriebenen Höhen-Durchmesser-Verhältnis dargestellt. Darüber hinaus werden die Träger in den Zeichnungen stets mit einer Wafer-Geometrie dargestellt, d. h. einer niedrigen Materialscheibe, da dies die Geometrie ist, die üblicherweise von den Herstellern von Festkörperbauteilen eingesetzt wird; diese Geometrie könnte sich aber auch anders geartet sein, beispielsweise quadratisch oder rechteckig.
1 zeigt in einer teilweise ausgeschnittenen Ansicht einen Träger der Erfindung in dessen einfachster Ausführungsform. Ein Träger, 10, umfasst eine Basis, 11; diese hat als einzige Funktion das mechanische Tragen des Trägers und der von diesem stammenden Bausteine und die Dicke des Trägers 10 (in der Größenordnung von einem Millimeter) ist fast vollständig durch die Dicke dieser Basis vorgegeben. Auf einer Oberfläche 12 der Basis 11 liegt eine kontinuierliche Schicht 13 eines gasabsorbierenden Materials, 14, vor, deren obere Oberfläche mit einer anderen Schicht 15 eines Materials 16 bedeckt ist, das mit dem Prozess zur Herstellung von ICs oder MMs kompatibel ist, die auf der oberen Oberfläche 17 der Schicht 15 hergestellt werden.
Beim Material der Basis 11 kann es sich um ein Metall, ein keramisches Material, ein Glas oder einen Halbleiter, vorzugsweise Silizium, handeln.
Das Material 14 kann ein beliebiges bekanntes Material sein, das unter den Materialien, die üblicherweise als Getter bezeichnet werden und verschiedene Gasmoleküle sorbieren können, und den Trockenmaterialien, spezifisch für Feuchtigkeitsabsorption, ausgewählt wurde.
Im Fall eines Gettermaterials kann dies beispielsweise ein Metall wie Zr, Ti, Nb, Ta, V sein; eine Legierung dieser Metalle oder dieser und einem oder mehreren Elementen, die unter Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Al, Y, La und Seltenerdmetallen ausgewählt wurden, wie beispielsweise die binären Legierungen Ti-V, Zr-V, Zr-Fe und Zr-Ni, die ternären Legierungen Zr-Mn-Fe oder Zr-V-Fe oder Legierungen mit mehr Komponenten. Für diese Anwendung bevorzugte Gettermaterialien sind Titan, Zirkonium, die Legierung mit der Gewichtsprozentzusammensetzung von Zr 84%–Al 16%, das vom Anmelder unter dem Namen St 101^® hergestellt und verkauft wird, die Legierung mit der Gewichtsprozentzusammensetzung von Zr 70%–V 24,6%–Fe 5,4%, das vom Anmelder unter dem Namen St 707^® hergestellt und verkauft wird, und die Legierung mit der Gewichtsprozentzusammensetzung von Zr 80,8%–Co 14,2% –TR 5% (wobei es sich bei TR um ein Seltenerdmetall, Yttrium, Lanthan oder Gemische davon handelt), das vom Anmelder unter dem Namen St 787 hergestellt und verkauft wird. Die Gettermaterialschicht 13 kann mittels verschiedener Techniken erhalten werden, wie beispielsweise Verdampfung, Ablagerung aus metallorganischen Vorläuferverbindungen oder mittels in der Technik als „Laserablation" und „durch Elektronenstrahl induzierte Ablagerung" bekannter Techniken; vorzugsweise wird diese Schicht durch Sputtern erhalten.
Im Fall von Trockenmaterialien werden diese vorzugsweise unter den Oxiden von Alkali- oder Erdalkalimetallen ausgewählt; besonders bevorzugt ist die Verwendung von Calciumoxid, CaO, das während der Phasen der Herstellung, Verwendung oder Entsorgung von es enthaltenden Bausteinen keine Sicherheits- oder Umweltprobleme darstellt. Eine Schicht 13 aus Oxid kann zum Beispiel mittels der so genannten Technik des „reaktiven Sputterns" erhalten werden, wobei das betreffende Alkali- oder Erdalkalimetall unter einer Atmosphäre eines Edelgases (im Allgemeinen Argon), in der ein geringer Prozentanteil an Sauerstoff vorliegt, abgelagert wird, so dass das Metall während der Ablagerung in sein Oxid umgewandelt wird.
Die Schicht 13 kann eine Dicke im Bereich von etwa 0,1 bis 5 μm aufweisen: Bei Dickewerten, die niedriger als die angegebenen sind, wird die Gassorptionsfähigkeit der Schicht 13 übermäßig vermindert, wohingegen bei höheren Dickewerten die Ablagerungszeiten ohne wirkliche Vorteile bei den Sorptionseigenschaften verlängert werden.
Das Material 16 ist eines der Materialien, die für gewöhnlich in der Herstellung von Festkörperbauteilen als Substrat verwendet werden; es kann ein so genanntes III–IV-Material (beispielsweise GaAs oder InP) oder vorzugsweise Silizium sein. Die Schicht 16 kann durch Sputtern, Epitaxie, CVD oder andere in der Technik bekannte Techniken erhalten werden. Die Dicke der Schicht 16 beträgt im Allgemeinen weniger als 50 μm und liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 1 bis 20 μm. Diese Schicht übt zwei Funktionen aus: Sie schützt das gasabsorbierende Material vor dem Kontakt mit Gasen, bis das letztere freigelegt wird (durch teilweise oder örtlich festgelegte Entfernung der Schicht 16), und fungiert als eine Verankerung für die Schichten, die anschließend darauf abgelagert werden, um ICs, mikrooptoelektronische Bausteine oder MMs zu konstruieren; oder sie kann sogar selbst die Schicht sein, in der diese Bausteine gebildet werden (die sich bewegenden Teile der Mikromaschine können beispielsweise in dieser Schicht durch Entfernen von Teilen dieser erhalten werden). Die obere Oberfläche der Schicht 16 kann auch derart behandelt werden, dass ihre chemische Zusammensetzung modifiziert wird, beispielsweise ein Oxid oder ein Nitrid bildet, mit Blick auf die folgenden Arbeitsvorgänge der Herstellung der Bausteine.
2 zeigt eine zweite mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers; auch in diesem Fall ist der Träger in einer teilweise ausgeschnittenen Ansicht dargestellt und ansonsten sind auch in diesem Fall die seitlichen Abmessungen der verschiedenen Ablagerungen auf der Basis aus Gasabsorptionsmaterial um der Klarheit willen übertrieben. Ein Träger 20 umfasst eine Basis 21. In Flächen 22, 22', ... einer Oberfläche 23 dieser Basis werden einzelne Ablagerungen, 24, 24', ... von gasabsorbierendem Material 25 erhalten; diese werden dann mit einer Schicht 26 aus Material 27 bedeckt. Die Basis 21 ist von derselben Art und Größe wie die Basis 11 des Trägers 10; sinngemäß sind die Materialien 25 und 27 von derselben Art wie die Materialien 14 bzw. 16, die mit Bezugnahme auf den Baustein 10 beschrieben wurden.
Die Ablagerungen 24, 24', ... sind so dick wie die Schicht 13 des Trägers 10. Diese Ablagerungen sind jedoch einzeln und haben seitliche Abmessungen, die im Allgemeinen weniger als 500 μm betragen und innerhalb von Breitenbereichen variabel sind, die vom endgültigen Zielbaustein abhängen: Wenn beispielsweise eine Verwendung in ICs erwartet wird, werden die seitlichen Abmessungen im Bereich von einigen Mikrometern oder weniger liegen, wohingegen im Fall von MMs diese Abmessungen von einigen zehn bis zu einigen hundert Mikrometern umfasst sein können.
Die Schicht 26 hat eine variable Dicke, die in den Bereichen über den Ablagerungen 24, 24', ... geringer und in den Bereichen stärker ist, die von diesen Ablagerungen frei gemacht sind, welche an der Oberfläche 23 in diesen Bereichen anhaften. Die Dicke dieser Schicht in den Bereichen über den Ablagerungen weist die gleichen Werte der Schicht 15 des Trägers auf, wohingegen ihre Dicke in den von Ablagerungen 24, 24', ... freien Bereichen in Bezug auf die Dicke dieser Ablagerungen erhöht sein wird. Um die Anhaftung zu unterstützen, wird die Schicht 26 vorzugsweise aus demselben Material wie die Basis 21 gefertigt; die bevorzugte Kombination ist Silizium (mono- oder polykristallin) für die Basis 21 und durch Epitaxie aufgewachsenes Silizium für die Schicht 26.
Die 3 und 4 zeigen eine mögliche Verwendung des Trägers 10 in der Herstellung von ICs. Auf der oberen Oberfläche 17 des Trägers 10, aus einer Schicht 15 aus beispielsweise Silizium gebildet, werden mittels bekannter Techniken mikroelektronische Festkörperschaltkreise, als Elemente, 30, 30', ... schematisiert, erhalten. Der Träger 10 wird dann entlang der gestrichelten Linien in 3 geschnitten, wodurch einzelne Bausteine für ICs erhalten werden: Einer davon ist in 4 schematisiert, die einen integrierten Schaltkreis 40 zeigt, der auf einem Teil des Trägers 10 erhalten wurde, der integriert, unter der Oberfläche 17 „vergraben", eine Schicht 13 aus gasabsorbierendem Material 14 aufweist. Diese Schicht 13 kann Gase, speziell Wasserstoff, sorbieren, die durch die verschiedenen Schichten des Bausteins diffundieren können, so dass die Kontaminierung des integrierten Schaltkreises 40 verhindert oder verringert wird.
Im Fall der Herstellung von MMs werden auf der Oberfläche 17 des Trägers Strukturen, in 5 als Elemente 50, 50', ... schematisiert, hergestellt, die bewegliche Teile der Mikromaschine umfassen. Wenn die Herstellung der Strukturen 50, 50', ... (einschließlich Anschlussdrähten für die elektrische Verbindung jeder einzelnen Mikromaschine mit der Außenseite; in der Zeichnung nicht gezeigt) abgeschlossen ist, wird der Träger einem Arbeitsvorgang örtlich festgelegter Entfernung der Schicht 15 in den Bereichen der Oberfläche 17, die von den Strukturen frei gemacht sind, unterzogen, wodurch Durchgriffe 51, 51', ... gebildet werden, die das gasabsorbierende Material 14 freilegen; dann wird ein Abdeckungselement 60 über dem so behandelten Träger 10 angeordnet (die Baugruppe aus diesem und dem Träger 10 ist im Querschnitt in 6 gezeigt); dieses Element wird im Allgemeinen mit denselben Materialien wie die Basis 11 umgesetzt und sollte einfach an der Oberfläche 17 fixierbar sein (die Verwendung von Silizium wird bevorzugt): Dieses Element 60 kann Hohlräume 61, 61', ... (der in der Figur gezeigte Fall) in Übereinstimmung mit Bereichen aufweisen, in denen auf dem Träger 10 Strukturen 50, 50', ... erhalten und Teile der Schicht 13 freigelegt worden sind; insbesondere wird jeder der Hohlräume derart sein, dass, wenn der Träger 10 und das Element 60 aneinander befestigt werden, ein Zwischenraum 62 erhalten wird, in dem eine Struktur wie 50, 50', ... und ein Durchgriff 51, der Zugriff zum Material 14 gewährt, enthalten sind, so dass diese letztere sich in direktem Kontakt mit dem Zwischenraum 62 befindet und möglicherweise vorhandene oder während der Zeit im Zwischenraum freigesetzte Gase sorbieren kann. Schließlich werden einzelne Mikromaschinen erhalten, indem die Baugruppe, die sich aus dem Träger 10 und dem Element 60 zusammensetzt, entlang deren Adhäsionsbereiche geschnitten wird.
In einer Variation des oben zusammengefassten Prozesses zur Produktion von Mikromaschinen wird die örtlich festgelegte Entfernung der Schicht 15 vor den Fertigungsschritten der Strukturen 50, 50' ausgeführt.
In einer anderen Variation des oben umrissenen Prozesses, dessen Endresultat die in 7 gezeigte Mikromaschine 70 ist, wird der Träger der Erfindung als das Element 60 verwendet. In diesem Fall ist das Substrat, auf dem die Mikromaschine gebildet wird, ein herkömmliches Substrat ohne integrierte gasabsorbierende Schicht. Der Träger 10 wird einer Behandlung örtlich festgelegter Entfernung der Schicht 15 unterzogen, wodurch gleichzeitig ein Hohlraum 71 gebildet wird, der einen Zwischenraum 72 zum Unterbringen einer beweglichen Struktur 73 und den Zugriff zum Material 14 gewährenden Durchgriff festlegt.
Die Verwendung eines Trägers des Typs 20 wird nur in Verbindung mit der Verwendung als einem Träger dargestellt, auf dessen Oberfläche eine Mikromaschine gebildet wird (zu der in den 5 und 6 dargestellten Verwendung ähnliche Verwendung); dieser kann jedoch offensichtlich auch als Träger für die Herstellung von ICs (wie mit Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben) oder als ein Abdeckungselement in Mikromaschinen (wie mit Bezugnahme auf 7 beschrieben) verwendet werden. Der Träger 20 wird einer Behandlung örtlich festgelegter Entfernung der Schicht 26 in Übereinstimmung mit den Ablagerungen 24, 24', ... unterzogen, wodurch auf dem Träger Durchgriffe 80, 80', ..., wie im Schnitt in 8 gezeigt, erhalten werden, die für die Reihenfolge von Schritten zur Herstellung von Mikromaschinen bereit sind. Sich bewegende Strukturen (als Elemente 90, 90' schematisiert) von 9 werden dann auf diesem Träger gebildet; danach wird ein Abdeckungselement 100 am Träger 20 in Bereichen, die von den sich bewegenden Strukturen 90, 90', ... und den Durchgriffen 80, 80', ... frei gemacht wurden, befestigt, wodurch eine im Schnitt in 10 gezeigte Baugruppe 101 erhalten wird; schließlich wird durch Schneiden der Baugruppe 101 entlang von Linien (in der Figur gestrichelt), die von Adhäsionsbereichen zwischen dem Träger 20 und dem Element 100 umfasst sind, die im Schnitt in 11 gezeigte Mikromaschine 110 erhalten.
Aufgrund seiner Verwendungsweise muss der Träger des Typs 20 hergestellt werden, wenn die Endanwendung bekannt ist. Insbesondere ist es wichtig, speziell im Fall der Mikromaschinen, die Seitengröße der sich bewegenden Strukturen (50, 50', ..., 73 oder 90, 90', ...) als auch die Seitengröße der Hohlräume (61, 61', ... oder 71) zu kennen, die als nächstes hergestellt werden, um in der Lage zu sein, die Seitengröße und den gegenseitigen Abstand der Ablagerungen 24, 24, ... korrekt festzulegen; auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Hohlräume, die Zugriff auf das gasabsorbierende Material gewähren, sich nicht störend auf die bewegliche Struktur auswirken, aber auch dass sie im Umkreis des Zwischenraums 62 oder 72 enthalten sind, in dem die Mikromaschine untergebracht ist. Diese korrekte Größenbestimmung kann durch Beziehen von (selbst vorläufigen) Zeichnungen von auf dem Träger 20 herzustellenden Bausteinen von Herstellern von Endschaltkreisen durchgeführt werden.

Claims

Träger (10; 20) mit integrierter Ablagerung von gasabsorbierendem Material zum Fertigen mikroelektronischer, mikrooptoelektronischer oder mikromechanischer Bausteine, der eine Basis (11; 21) mit Funktionen zum mechanischen Tragen, eine kontinuierliche (13) oder diskontinuierliche (24, 24', ...) Ablagerung eines gasabsorbierenden Materials (14; 25) auf einer Oberfläche (12; 23) der Basis, wobei das gasabsorbierende Material (14; 25) aus einem Gettermaterial oder einem Trockenmaterial ausgewählt ist, und eine Schicht (15; 26), die die Ablagerung von gasabsorbierendem Material vollständig bedeckt und aus einem Material (16; 27) gefertigt ist, das mit der Fertigung von mikroelektronischen, mikrooptoelektronischen oder mikromechanischen Bausteinen oder Teilen davon kompatibel ist, umfasst.
Träger (10) nach Anspruch 1, wobei die Ablagerung (13) von gasabsorbierendem Material über die gesamte Oberfläche (12) der Basis (11) kontinuierlich verläuft.
Träger (20) nach Anspruch 1, wobei die Ablagerung von gasabsorbierendem Material in der Form von einzelnen Ablagerungen (24, 24', ...) auf der Oberfläche (23) der Basis (21) vorliegt.
Träger nach Anspruch 1, wobei die Basis (11; 21) aus einem Material gefertigt ist, das unter einem Metall, einem keramischen Material, einem Glas oder einem Halbleiter ausgewählt ist.
Träger nach Anspruch 4, wobei das Material Silizium ist.
Träger nach Anspruch 1, wobei das gasabsorbierende Material ein Gettermaterial ist.
Träger nach Anspruch 6, wobei das Gettermaterial unter den Metallen Zr, Ti, Nb, Ta, V, Legierungen dieser Metalle oder Legierungen dieser Metalle und einem oder mehreren unter Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Al, Y, La und Seltenerdmetallen ausgewählten Elementen ausgewählt ist.
Träger nach Anspruch 7, wobei das Gettermaterial Titan ist.
Träger nach Anspruch 7, wobei das Gettermaterial Zirkonium ist.
Träger nach Anspruch 7, wobei das Gettermaterial eine Legierung ist, die eine Gewichtsprozentzusammensetzung von Zr 84%–Al 16% aufweist.
Träger nach Anspruch 7, wobei das Gettermaterial eine Legierung ist, die eine Gewichtsprozentzusammensetzung von Zr 70%–V 24,6%–Fe 5,4% aufweist.
Träger nach Anspruch 7, wobei das Gettermaterial eine Legierung ist, die eine Gewichtsprozentzusammensetzung von Zr 80,8%–Co 14,2%–TR 5% aufweist, wobei TR für ein Seltenerdmetall, Yttrium, Lanthan oder Gemische davon steht.
Träger nach Anspruch 1, wobei das gasabsorbierende Material ein Trockenmaterial ist.
Träger nach Anspruch 13, wobei das Trockenmaterial unter den Oxiden von Alkali- oder Erdalkalimetallen ausgewählt ist.
Träger nach Anspruch 14, wobei das Trockenmaterial Calciumoxid ist.
Träger nach Anspruch 1, wobei die kontinuierliche oder diskontinuierliche Ablagerung von gasabsorbierendem Material eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 5 μm aufweist.
Träger nach Anspruch 1, wobei das mit der Fertigung von mikroelektronischen, mikrooptoelektronischen oder mikromechanischen Bausteinen oder Teilen davon kompatible Material ein Halbleitermaterial ist.
Träger nach Anspruch 17, wobei das Material Silizium ist.
Träger nach Anspruch 1, wobei die Schicht von mit der Fertigung von mikroelektronischen, mikrooptoelektronischen oder mikromechanischen Bausteinen oder Teilen davon kompatiblem Material eine Dicke von weniger als 50 μm aufweist.
Träger nach Anspruch 19, wobei die Dicke im Bereich von 1 bis 20 μm liegt.
Verwendung eines Trägers gemäß Anspruch 1 als Abdeckungselement (60) bei der Herstellung eines mikromechanischen Bausteins (70).