DE60201825T2 - Verfahren zum verbinden von bauteilen durch eine lokalisierte erwärmung - Google Patents
Verfahren zum verbinden von bauteilen durch eine lokalisierte erwärmung Download PDFInfo
- Publication number
- DE60201825T2 DE60201825T2 DE60201825T DE60201825T DE60201825T2 DE 60201825 T2 DE60201825 T2 DE 60201825T2 DE 60201825 T DE60201825 T DE 60201825T DE 60201825 T DE60201825 T DE 60201825T DE 60201825 T2 DE60201825 T2 DE 60201825T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- silicon
- substrate
- substrates
- wavelength
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 50
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 39
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 37
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 10
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 5
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 5
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 4
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012711 adhesive precursor Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005280 amorphization Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/206—Laser sealing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
Description
- Technisches Gebiet und Stand der Technik
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Verfahren wird in dem Dokument
US 5 009 689 A beschrieben. - Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verbindungsherstellung durch lokalisiertes Erwärmen von wenigstens zwei im Wesentlichen planen Siliciumsubstraten von geringer Dicke. Die beiden Siliciumsubstrate können zum Beispiel Platten, Blättchen, Scheiben, Dünnfilme oder auch Dünnschichten sein.
- Die Erfindung wird zum Beispiel angewendet zum Verschließen von Hohlräumen und mechanischen oder elektrischen Übergängen, die sich zwischen zwei Substraten befinden.
- Nach dem Stand der Technik erfolgt das Verbinden von im Wesentlichen planen Elementen ohne Materialzufuhr oder mit Materialzufuhr.
- Die Verbindung ohne Materialzufuhr kann erfolgen, indem man zwei polierte Oberflächen nach chemischer Vorbereitung dieser Oberflächen in Kontakt bringt und dann zur Befestigung erhitzt. Die in Kontakt gebrachten Materialien können Si/Si, Si/SiO2, Si/Metall oder Metall/Metall sein. Diese Verbindungsart ist dem Fachmann unter der Bezeichnung "wafer bonding" bekannt. Eine andere Verbindungsart ohne Materialzufuhr ist als Verbindung des anodischen Typs bekannt. Es geht dabei darum, die Verbindung zwischen zwei Materialien an der Grenzfläche unter der konjugierten Wirkung eines elektrischen Feldes und der Temperatur herzustellen (zum Beispiel Grenzfläche Si/Pyrexglas oder Al/Pyrexglas).
- Die Verbindung mit Materialzufuhr kann eine Verbindung des haftenden Typs sein. Ein haftender Zwischenstoff, zum Beispiel Epoxyharz, kann zwischen den zu verbindenden Elementen vorgesehen sein. Es kann sich auch um eine Verbindung des metallischen Typs handeln:
- – Zufuhr eines Metalls, dessen Legierung mit den zu verbindenden Materialien einen Schmelzpunkt hat, der weniger hoch ist als der des Metalls (zum Beispiel Si/Metall/Si),
- – Hybridisierung elementarer Chips auf dem Substrat,
- – Schmelzen von Metallen.
- Die Verbindungsmethoden nach dem Stand der Technik haben zahlreiche Nachteile.
- So ist die chemische Vorbereitung der Oberflächen zur Verbindung schon fertiger und folglich fragiler Schaltungen ausgeschlossen. Ebenso verhält es sich bezüglich der Methoden, die einen Temperaturanstieg der Schaltungen erfordern. Die Zufuhr von Zwischenmaterialien ist ebenfalls ein Nachteil.
- Darstellung der Erfindung
- Die Erfindung weist diese Nachteile nicht auf.
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von wenigstens zwei Siliciumsubstraten. Dieses Verfahren umfasst:
- – einen Schritt zur Herstellung eines Kontakts zwischen wenigstens einer im Wesentlichen ebenen Fläche eines ersten Siliciumsubstrats und einer im Wesentlichen ebenen Fläche eines zweiten Siliciumsubstrats, um zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat eine Grenzfläche zu bilden, wobei das erste und das zweite Substrat im Wesentlichen nicht durchlässig sind für eine Laserstrahlung der Wellenlänge λ, und
- – einen Schritt zur Beleuchtung bzw. Bestrahlung des ersten Siliciumsubstrats mit einem Laserstrahl der Wellenlänge λ, um entsprechend der Achse des Laserstrahls einen Schmelzweg zu erzeugen, der die Gesamtheit der Dicke des ersten Substrats und die Gesamtheit oder einen Teil der Dicke des zweiten Substrats durchquert.
- Nach einer zusätzlichen Charakteristik der Erfindung wird die Erzeugung des Schmelzwegs begleitet von einer Abnahme der mechanischen Festigkeit des Siliciums an der Grenzfläche zwischen dem Schmelzweg und dem Rest des Siliciumsubstrats und – beiderseits des Schmelzwegs, über eine begrenzte Distanz – von einer direkten Verschmelzung der Grenzflächen der beiden Siliciumsubstrate.
- Nach einer anderen zusätzlichen Charakteristik der Erfindung verschiebt sich der Laserstrahl mit der Wellenlänge λ an der Oberfläche des ersten Substrats so, dass er eine Folge von eine Ebene definierenden Schmelzwegen erzeugt. In diesem letzteren Fall umfasst das Verfahren nach wieder einer anderen zusätzlichen Charakteristik einen Zerlegungsschritt durch Spaltung gemäß wenigstens einer durch eine Folge von Schmelzwegen definierten Ebene.
- Nach noch einer anderen zusätzlichen Charakteristik der Erfindung verschiebt sich der Laserstrahl mit der Wellenlänge λ an der Oberfläche des ersten Substrats so, dass er eine Folge von Schmelzwegen erzeugt, die eine unebene Fläche definieren. In diesem letzteren Fall umfasst das Verfahren nach einer zusätzlichen Charakteristik der Erfindung einen Zerlegungsschritt durch KOH-Ätzung gemäß wenigstens einer durch eine Folge von Schmelzwegen definierten unebenen Fläche.
- Nach einer weiteren zusätzlichen Charakteristik der Erfindung umfasst das Verfahren einen Schritt zur Vakuumerzeugung zwischen den beiden Flächen der Siliciumsubstrate, die in Kontakt gebracht wurden.
- Nach nochmals einer anderen zusätzlichen Charakteristik der Erfindung ist die Laserstrahlung eine IR-Strahlung mit einer Wellenlänge λ von im Wesentlichen gleich 1064 nm und einer mittleren Leistung von im Wesentlichen gleich 12 W, gebildet durch Impulse, deren Frequenz im Wesentlichen 3 kHz beträgt.
- Die zu verschmelzenden Kontaktflächen haben eine sehr geringe Rauhigkeit und eine gute Planheit. Außer den zu verschmelzenden Flächen können die sich gegenüberstehenden Flächen überarbeitet bzw. bearbeitet und daher voneinander beabstandet sein. Dies ist zum Beispiel der Fall der durch Mikrotechnologie gemäß der IC-Technik hergestellten Schaltungen.
- Das Verbindungsverfahren arbeitet mittels direkter Verschmelzung der Substrate aufgrund der an der Grenzfläche der Substrate vorhandenen Qualität des Kontakts.
- Vorteilhafterweise können die erfindungsgemäß in Kontakt gebrachten Zonen einen Spaltweg für ein späteres Trennen definieren.
- Es ist auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren selbst bis zum Trennen der Schaltungen zu verlängern. Es ist dann in derselben Operation möglich, zum Beispiel bestimmte Elemente zu verbinden und andere abzutrennen.
- In beiden Fällen kann das Trennen vorteilhafterweise ohne die Schutzmaßnahmen durchgeführt werden, die üblicherweise bei den Standard-Trennverfahren angewendet werden (Wasserstrahl, Partikelprojektion, Umdrehen der Schaltung, usw.).
- Kurzbeschreibung der Figuren
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einer Realisierungsart der Erfindung hervor, bezogen auf die beigefügten Figuren:
- die
1 zeigt einen Anordnung zum erfindungsgemäßen Verbinden von zwei planen Elementen von geringer Dicke; - die
2 zeigt die Wirkung eines Laserstrahls der Wellenlänge λ auf ein planes Element von geringer Dicke und undurchlässig für eine Wellenlänge λ; - die
3 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäß verbundenen Struktur; - die
4 zeigt die Wirkung eines Laserstrahls für die Verbindung einer Struktur gemäß3 ; - die
5 zeigt die Energieverteilung eines zur Realisierung einer Verbindung gemäß3 benutzten Laserstrahls; - die
6 zeigt die Verteilung der Temperaturen in einer Siliciumnaht, der einem Laserstrahl ausgesetzt ist, dessen Energie gemäß der Darstellung in5 verteilt ist; - die
7 zeigt die Verteilung der mechanischen Festigkeit einer erfindungsgemäßen Siliciumnaht. - In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
- Detaillierte Beschreibung von Ausführungsarten der Erfindung
- Die
1 zeigt eine Anordnung zum erfindungsgemäßen Verbinden von zwei planen Elementen von geringer Dicke. - Zwei plane Elemente von geringer Dicke
5 und6 – zum Beispiel zwei Siliciumplatten oder ein Substrat mit dünner Beschichtung zusammen mit einer anderen Platte oder einem anderen Substrat mit dünner Beschichtung – befinden sich im Innern eines Hohlraums C in Kontakt miteinander. Der Hohlraum C wird definiert durch den zwischen einem Träger2 und einer Haube1 enthaltenen Raum. Eine Öffnung O, verbunden mit einer Vakuumpumpe (nicht dargestellt in der Figur), ermöglicht, in dem Hohlraum C und somit auch zwischen den beiden zu verbindenden Flächen ein Vakuum zu erzeugen. Dichtungen4 ermöglichen, das zwischen den beiden Oberflächen enthaltene Volumen zu isolieren, um dort das Vakuum herzustellen, so dass der Kontakt zwischen den beiden Oberflächen perfekt ist. - Im Falle von unverformbaren Substraten müssen die Oberflächen eine quasiperfekte Planheit aufweisen.
- Im Falle von wenigstens einem dünnen, also verformbaren Substrat genügt eine Planheit über eine kurze Distanz. Ein Planheitsmangel über eine fange Distanz kann durch eine Verformung des dünnen Substrats kompensiert werden. Die Haube
1 umfasst eine möglichst breite Öffnung3 für eine von einem Laser L stammende Strahlung R mit der Wellenlänge λ. Die Strahlung R kann also das Element5 erreichen. Der Laser L ist zum Beispiel ein YAG-Leistungslaser mit Impulsen im IR-Bereich. Als nichteinschränkendes Beispiel kann man für zwei Siliciumplatten mit einer Dicke von 450 μm die Wellenlänge λ 1064 nm wählen, wobei die mittlere Leistung gleich 12 W ist und die Frequenz der Impulse 3 kHz beträgt. Die Laserstrahlung kann geregelt werden um zum Beispiel einen Strahl mit einem zwischen 30 und 50 μm enthaltenen Durchmesser zu erhalten. Die mittlere Leistung an der Oberfläche des Elements5 kann dann 8 oder 9 W betragen. - Die bei den IR-Frequenzen durch das Silicium absorbierte Leistung ist gering. Dies ermöglicht ein Schmelzen des Siliciums mit nur sehr wenig ausgeschleudertem Material, wenn der Laserstrahl die Elemente
5 und6 durchquert. Es kommt kann zu einer Amorphisierung des Siliciums über die gesamte durchquerte Dicke. - Die
2 zeigt die Wirkung eines Strahls R mit dem Durchmesser D bei einer dünnen Siliciumschicht7 . Es wird nur über eine sehr geringe Tiefe Material ausgeschleudert, während sich längs des Strahlwegs eine Naht8 aus amorphem Silicium bildet. Um die amorphe Siliciumnaht auszubilden, kann die Verschiebungsgeschwindigkeit des Laserstrahls an der Oberfläche der Siliciumschicht zum Beispiel zwischen 0,5 mm/s und 2 mm/s betragen. - Die
3 zeigt eine erfindungsgemäß verbundene Struktur. - Die Struktur S umfasst zwei Siliciumsubstrate
9 und10 , die durch drei Nähte11 ,12 und13 aus amorphem Silicium miteinander verbunden sind. Die Dicke e1 des Substrats9 beträgt zum Beispiel 300 μm und die Dicke e2 des Substrats zum Beispiel 500 μm. Vorteilhafterweise befestigt nur ein Teil der Nähte aus amorphem Silicium die beiden Substrate aneinander. Wie man in der Folge der Beschreibung erfahren wird, erfolgt die Befestigung der Substrate hauptsächlich durch Zonen, die sich beiderseits des Schmelzwegs befinden. - Die Struktur S bildet zum Beispiel einen seismischen Sensor. Das Substrat
10 umfasst dann eine Gruppe aktiver Zonen oder Sensoren15 ,17 ,19 . Über den jeweiligen Sensoren15 ,17 ,19 sind Hohlräume14 ,16 ,18 ausgebildet. Das Substrat9 ist eine Abdeckung, die dem Schutz der Sensoren gegen Stöße und Staub dient und elektrische Kontakte durch entsprechende Öffnungen hindurch (in der Figur nicht dargestellt) möglich macht. - Die
4 zeigt die Wirkung eines Laserstrahls bei der Verbindung einer Struktur gemäß3 , und die5 und6 zeigen jeweils die Energieverteilungskurve des Laserstrahls und die Kurve der Temperaturverteilung in einer Siliciumnaht beim Verbinden der Struktur nach3 . - Wie oben schon erwähnt wurde, ist die durch das Silicium bei den IR-Frequenzen absorbierte Leistung gering. Daraus resultiert, dass nur sehr wenig Material
20 ausgeschleudert wird, wenn der Laserstrahl nacheinander die Siliciumsubstrate9 und10 durchquert. - In dem Silicium bildet sich eine Zone
21 aus geschmolzenem Silicium mit der Breite d. Die Breite d, zum Beispiel gleich 40 μm, entspricht im Wesentlichen derjenigen Breite des Laserstrahls, für welche die Energie E des Strahls maximal ist (s.5 ). In dem unter der Wirkung des Laserstrahls geschmolzenen Silicium variiert die Temperatur im Wesentlichen zwischen 2600°C in der Achse A1–A2 des Laserstrahls und 1400°C in einem Abstand d/2 von der Achse A1–A2 (s.6 ). Das Kochen des Siliciums im Zentrum der Schmelzzone21 führt vorteilhafterweise zu einer gewissen Porosität dieser Zone. Eine Grenzfläche22 entsteht zwischen der geschmolzenen Zone21 und dem nicht geschmolzenen und monokristallinen Silicium der Substrate9 und10 , das sich außerhalb der Schmelzzone befindet (deutlicher Übergang zwischen der flüssigen Phase und der festen Phase). - Beiderseits der Zone
21 mit der Breite nimmt mit zunehmender Entfernung von der Achse A1–A2 des Strahls die Temperatur in dem Silicium schnell ab, zum Beispiel von ungefähr 1400°C auf ungefähr 400°C. Diese Temperaturen reichen jedoch aus, um die Substrate9 und10 durch direkte Verschmelzung zwischen den beiden Substraten zu verbinden. Diese Verbindung durch direkte Verschmelzung erfolgt beiderseits der Zone21 über die begrenzten Distanzen11 und12 . - Nach der Realisierung der Nähte
11 ,12 ,13 aus amorphem Silicium, wie oben beschrieben, bleibt die verbundene Struktur der3 vorteilhaft ganz, das heißt handhabbar ohne Bruchgefahr. Es ist dann möglich, verschiedene Arten von technologischen Schritten durchzuführen, bei denen keine großen mechanischen Belastungen auftreten. Es ist auch möglich, die Struktur entsprechend den Grenzflächen22 zu trennen. - Wie die
7 zeigt, ist die mechanische Festigkeit, welche die Substrate9 und10 vereinigt, an den Grenzflächen22 niedrig und in den Zonen11 und12 , die sich jenseits der Schmelznaht befinden, relativ hoch. - Ein Trennen durch Spaltung an den Grenzflächen ist möglich, wenn die Grenzflächen
22 Spaltungsebenen definieren. Wenn die Grenzflächen22 nicht plan sind, sondern zum Beispiel geschlossene Kurven definieren, kann das Trennen durch KOH-Ätzung erfolgen (KOH für "Kaliumhydroxid"). Vorteilhafterweise kann eine KOH-Ätzung von einigen Minuten genügen, um eine Naht aus amorphem Silicium aufzulösen, die, wie eine erfindungsgemäße Naht, 30 μm breit und 500 μm tief ist (zum Vergleich: es sind mehrere Stunden nötig, um eine unpräparierte Siliciumdicke derselben Stärke aufzulösen). - Die KOH-Ätzung kann auch abgekürzt werden, indem das Substrat folgendermaßen präpariert wird: Eintauchen in Isopropanol, dann in Ethanol, dann in entionisiertes Wasser und schließlich in das KOH. Die KOH-Ätzung kann auch durch Ultraschall unterstützt werden.
Claims (8)
- Verfahren zum Verbinden von wenigstens zwei Siliciumsubstraten (
9 ,10 ), dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: – einen Schritt zur Herstellung eines Kontakts zwischen wenigstens einer im Wesentlichen ebenen Fläche eines ersten Siliciumsubstrats (9 ) und einer im Wesentlichen ebenen Fläche eines zweiten Siliciumsubstrats (10 ), um zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat eine Grenzfläche zu bilden, wobei das erste und das zweite Substrat (9 ,10 ) im Wesentlichen nicht durchlässig sind für eine Laserstrahlung (R) der Wellenlänge λ, und – einen Schritt zur Beleuchtung des ersten Siliciumsubstrats (9 ) mit einer Laserstrahlung der Wellenlänge λ, um entsprechend der Achse (A1–A2) der Laserstrahlung einen Schmelzweg (21 ) zu erzeugen, der die Gesamtheit der Dicke des ersten Substrats (9 ) und die Gesamtheit oder einen Teil der Dicke des zweiten Substrats (10 ) durchquert. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung des Schmelzwegs begleitet wird von einer Abnahme der mechanischen Festigkeit des Siliciums an der Grenzfläche (
22 ) zwischen dem Schmelzweg (21 ) und dem Rest des Siliciumsubstrats und – beiderseits des Schmelzwegs (21 ), über eine begrenzte Distanz – von einer direkten Verschmelzung der Grenzfläche der beiden Siliciumsubstrate. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Laserstrahlung mit der Wellenlänge λ an der Oberfläche des ersten Substrats (
5 ) so verschiebt, dass sie eine Folge von eine Ebene definierenden Schmelzwegen erzeugt. - Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Zerlegungsschritt durch Spaltung gemäß wenigstens einer durch eine Folge von Schmelzwegen definierten Ebene umfasst.
- Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Laserstrahlung mit der Wellenlänge λ an der Oberfläche des ersten Substrats (
9 ) so verschiebt, dass sie eine Folge von Schmelzwegen erzeugt, die eine unebene Fläche definieren. - Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Zerlegungsschritt durch KOH-Ätzung gemäß wenigstens einer durch eine Folge von Schmelzwegen definierten unebenen Fläche umfasst.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt zur Vakuumerzeugung zwischen den beiden Flächen der Siliciumsubstrate umfasst, welche die Grenzfläche bilden.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlung (R) eine IR-Strahlung mit einer Wellenlänge λ von im Wesentlichen gleich 1064 nm und einer mittleren Leistung von im Wesentlichen gleich 12 W ist und durch Impulse gebildet wird, deren Frequenz im Wesentlichen 3 kHz beträgt.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0102884A FR2821577B1 (fr) | 2001-03-02 | 2001-03-02 | Procede d'assemblage d'elements par chauffage localise |
FR0102884 | 2001-03-02 | ||
PCT/FR2002/000727 WO2002070188A1 (fr) | 2001-03-02 | 2002-02-28 | Procede d'assemblage d'elements par chauffage localise |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE60201825D1 DE60201825D1 (de) | 2004-12-09 |
DE60201825T2 true DE60201825T2 (de) | 2005-11-03 |
Family
ID=8860678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE60201825T Expired - Lifetime DE60201825T2 (de) | 2001-03-02 | 2002-02-28 | Verfahren zum verbinden von bauteilen durch eine lokalisierte erwärmung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7029990B2 (de) |
EP (1) | EP1383628B1 (de) |
DE (1) | DE60201825T2 (de) |
FR (1) | FR2821577B1 (de) |
WO (1) | WO2002070188A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2821577B1 (fr) | 2001-03-02 | 2003-06-20 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'assemblage d'elements par chauffage localise |
DE102008001952A1 (de) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung von vereinzelten, auf einem Siliziumsubstrat angeordneten mikromechanischen Bauteilen und hieraus hergestellte Bauteile |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2074070B (en) * | 1980-04-21 | 1985-01-09 | Gillette Co | Laser-welding shaving unit |
DE129962T1 (de) * | 1983-04-20 | 1985-06-20 | British Shipbuilders, Newcastle-Upon-Tyne | Laserstrahlschweissen. |
DK165283C (da) * | 1983-04-20 | 1993-03-22 | British Shipbuilders Eng | Fremgangsmaade ved laserstraalesvejsning |
JPS61169183A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-07-30 | Nippon Steel Corp | 複合金属部材の製造方法 |
NL8600216A (nl) * | 1986-01-30 | 1987-08-17 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting. |
DE3820848A1 (de) * | 1987-09-23 | 1989-04-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren und vorrichtung zum fuegen von werkstuecken mittels laserstrahlung |
DE4219132A1 (de) * | 1992-06-11 | 1993-12-16 | Suess Kg Karl | Verfahren zum Herstellen von Silizium/Glas- oder Silizium/Silizium-Verbindungen |
US6049054A (en) * | 1994-04-18 | 2000-04-11 | Bristol-Myers Squibb Company | Method of making an orthopaedic implant having a porous metal pad |
JP3941269B2 (ja) * | 1997-12-11 | 2007-07-04 | 株式会社デンソー | 金属部材のレーザ溶接構造および方法,並びに燃料噴射弁 |
JP2000313630A (ja) * | 1998-08-07 | 2000-11-14 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | ガラス融着方法、ガラス融着装置、融着ガラスおよび融着ガラスの製造方法 |
FR2821577B1 (fr) | 2001-03-02 | 2003-06-20 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'assemblage d'elements par chauffage localise |
-
2001
- 2001-03-02 FR FR0102884A patent/FR2821577B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-02-28 US US10/468,731 patent/US7029990B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-28 DE DE60201825T patent/DE60201825T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-28 EP EP02706908A patent/EP1383628B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-28 WO PCT/FR2002/000727 patent/WO2002070188A1/fr active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7029990B2 (en) | 2006-04-18 |
US20040110359A1 (en) | 2004-06-10 |
DE60201825D1 (de) | 2004-12-09 |
FR2821577A1 (fr) | 2002-09-06 |
FR2821577B1 (fr) | 2003-06-20 |
EP1383628B1 (de) | 2004-11-03 |
WO2002070188A1 (fr) | 2002-09-12 |
EP1383628A1 (de) | 2004-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1535315B1 (de) | Glasartiges flächensubstrat, seine verwendung und verfahren zu seiner herstellung | |
DE102011016554B4 (de) | Waferlevel-Package und Verfahren zur Herstellung | |
DE102007051823B4 (de) | Sensor für eine physikalische Grösse und Verfahren zur Fertigung des Sensors | |
DE102005015584B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauteils | |
EP1436830A1 (de) | Verfahren zur verbindung einer siliziumplatte mit einer weiteren platte | |
EP1371092B2 (de) | Verfahren zur strukturierung eines aus glasartigen material bestehenden flächensubstrats | |
EP0804323A1 (de) | Anordnung zur umsetzung von optischen in elektrische signale und verfahren zur herstellung | |
DE19800574B4 (de) | Mikromechanisches Bauelement | |
DE102004020204A1 (de) | Verkapseltes elektrisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung | |
DE102007038169A1 (de) | Verfahren zum Verpacken auf Waferebene unter Verwendung von Waferdurchgangslöchern mit geringem Aspektverhältnis | |
DE102011112476A1 (de) | Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines Bauelements | |
WO1996025263A2 (de) | Verfahren zur verbindung eines flexiblen substrats mit einem chip | |
DE102008032233A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Kristallvorrichtung | |
DE102013102134A1 (de) | Glasstück und Verfahren zum Herstellen von Glasstücken und Halbleitervorrichtungen mit Glasstücken | |
DE102004039229B4 (de) | Bauelement-Anordnung mit einem Trägersubstrat | |
EP2299496A2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Kontaktbereichs eines elektronischen Bauteils | |
EP2183185B1 (de) | Waferfügeverfahren mit sinterschritt, waferverbund sowie chip | |
DE112019001985B4 (de) | Verbundener Körper aus einem piezoelektrischen Einkristallsubstrat und einem Trägersubstrat | |
DE10148186A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Quarzkristalloszillatoren und dadurch hergestellter Quarzkristalloszillator | |
DE60201825T2 (de) | Verfahren zum verbinden von bauteilen durch eine lokalisierte erwärmung | |
DE102020117194B4 (de) | Hermetisch verschlossene Umhäusung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE102013109879A1 (de) | Fügeverfahren, Material- oder Phasentransformationsverfahren, Sicherungsverfahren, Fügemittel und Sicherheitssystem unter Verwendung reaktiver Materialsysteme | |
DE102019121298A1 (de) | Hermetisch verschlossene Glasumhäusung | |
DE102020211282A1 (de) | Verfahren zum Verbinden eines optischen Kristalls mit einem Substrat | |
DE19547941A1 (de) | Anordnung zur Umsetzung von optischen in elektrische Signale und Verfahren zur Herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition |