DE102012216618A1 - Anordnung von mindestens zwei Wafern zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung und Verfahren zum Herstellen der Anordnung - Google Patents
Anordnung von mindestens zwei Wafern zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung und Verfahren zum Herstellen der Anordnung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012216618A1 DE102012216618A1 DE102012216618.1A DE102012216618A DE102012216618A1 DE 102012216618 A1 DE102012216618 A1 DE 102012216618A1 DE 102012216618 A DE102012216618 A DE 102012216618A DE 102012216618 A1 DE102012216618 A1 DE 102012216618A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- arrangement
- wafer
- electromagnetic radiation
- designed
- sensor array
- 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- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/10—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors
-
- 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
- B81C1/00222—Integrating an electronic processing unit with a micromechanical structure
- B81C1/00238—Joining a substrate with an electronic processing unit and a substrate with a micromechanical structure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/04—Casings
- G01J5/041—Mountings in enclosures or in a particular environment
- G01J5/045—Sealings; Vacuum enclosures; Encapsulated packages; Wafer bonding structures; Getter arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
- G01J5/20—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using resistors, thermistors or semiconductors sensitive to radiation, e.g. photoconductive devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/16—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations, e.g. centering rings
- H01L23/18—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device
- H01L23/26—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device including materials for absorbing or reacting with moisture or other undesired substances, e.g. getters
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/011—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
- H10F39/018—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12 of hybrid image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
- H10F39/184—Infrared image sensors
- H10F39/1843—Infrared image sensors of the hybrid type
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/809—Constructional details of image sensors of hybrid image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
- B81B2201/02—Sensors
- B81B2201/0207—Bolometers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B2207/00—Microstructural systems or auxiliary parts thereof
- B81B2207/01—Microstructural systems or auxiliary parts thereof comprising a micromechanical device connected to control or processing electronics, i.e. Smart-MEMS
- B81B2207/012—Microstructural systems or auxiliary parts thereof comprising a micromechanical device connected to control or processing electronics, i.e. Smart-MEMS the micromechanical device and the control or processing electronics being separate parts in the same package
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B2207/00—Microstructural systems or auxiliary parts thereof
- B81B2207/09—Packages
- B81B2207/091—Arrangements for connecting external electrical signals to mechanical structures inside the package
- B81B2207/097—Interconnects arranged on the substrate or the lid, and covered by the package seal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C2203/00—Forming microstructural systems
- B81C2203/07—Integrating an electronic processing unit with a micromechanical structure
- B81C2203/0785—Transfer and j oin technology, i.e. forming the electronic processing unit and the micromechanical structure on separate substrates and joining the substrates
- B81C2203/0792—Forming interconnections between the electronic processing unit and the micromechanical structure
-
- 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
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—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
- H01L2224/05601—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 the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
- H01L2224/05609—Indium [In] as principal constituent
-
- 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
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—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
- H01L2224/05617—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 the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
- H01L2224/05624—Aluminium [Al] as principal constituent
-
- 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
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—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
- H01L2224/05638—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 the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/05644—Gold [Au] as principal constituent
-
- 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
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/27—Manufacturing methods
- H01L2224/274—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the layer connector
- H01L2224/27444—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the layer connector in gaseous form
- H01L2224/2745—Physical vapour deposition [PVD], e.g. evaporation, or sputtering
-
- 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
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/291—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
- H01L2224/29101—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 the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
- H01L2224/29109—Indium [In] as principal constituent
-
- 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
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/291—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
- H01L2224/29117—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 the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
- H01L2224/29124—Aluminium [Al] as principal constituent
-
- 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
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/291—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
- H01L2224/29138—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 the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/29144—Gold [Au] as principal constituent
-
- 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
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32135—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/32145—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
-
- 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
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/94—Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/02—Containers; Seals
- H01L23/10—Containers; Seals characterised by the material or arrangement of seals between parts, e.g. between cap and base of the container or between leads and walls of the container
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/27—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/93—Batch processes
- H01L24/94—Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
-
- 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
- H01L2924/10252—Germanium [Ge]
-
- 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]
-
- 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
- H01L2924/1026—Compound semiconductors
- H01L2924/1027—IV
- H01L2924/10272—Silicon Carbide [SiC]
-
- 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
- H01L2924/1026—Compound semiconductors
- H01L2924/1032—III-V
- H01L2924/10329—Gallium arsenide [GaAs]
-
- 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
- H01L2924/1026—Compound semiconductors
- H01L2924/1032—III-V
- H01L2924/10335—Indium phosphide [InP]
-
- 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
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12043—Photo diode
-
- 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
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
-
- 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
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
- H01L2924/143—Digital devices
- H01L2924/1433—Application-specific integrated circuit [ASIC]
-
- 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
- H01L2924/146—Mixed devices
- H01L2924/1461—MEMS
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anordnung von mindestens zwei Wafern (120, 110; 120, 130) zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung (FIR), wobei ein erster Wafer (120) ein Mikrosystem (115) aufweist, welches als ein Sensorarray ausgebildet ist und welches dazu ausgelegt ist, die elektromagnetische Strahlung (FIR) zu erfassen und ein entsprechendes Sensorsignal bereitzustellen; und wobei ein zweiter Wafer (110; 130) eine integrierte Schaltung (105) aufweist, welche als eine mit dem Sensorarray gekoppelte Auswerteschaltung ausgebildet ist und welche dazu ausgelegt ist, anhand des bereitgestellten Sensorsignals die elektromagnetische Strahlung (FIR) zu detektieren.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Anordnung von mindestens zwei Wafern zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung und ein Verfahren zum Herstellen der Anordnung.
- Stand der Technik
- Die
DE 10 2008 043 735 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Bondverbindung zwischen mindestens zwei Wafern. Das dort beschriebene Verfahren umfasst ein Aufbringen eines ersten Bondmaterials auf einem ersten Wafer, wobei als das erste Bondmaterial Aluminium oder eine Aluminiumlegierung ausgewählt wird. - Ferner beschreibt das Verfahren ein Aufbringen eines zweiten Bondmaterials auf einem zweiten Wafer, wobei als das zweite Bondmaterial Gold ausgewählt wird. Anschließend erfolgt bei dem dort beschriebenen Verfahren ein Durchführen eines Bondprozesses, wobei das erste und das zweite Bondmaterial miteinander verbunden werden und hierdurch ein Herstellen einer Wafer-to-Wafer Bondverbindung zwischen dem ersten Wafer und dem zweiten Wafer erfolgt.
- Weiter ist in der
EP 1071126 B1 das Zusammenbonden zweier Wafer beschrieben, wobei für die Bondpads der beiden Wafer verschiedene Bondmaterialien als geeignet beschrieben werden und Bondpads aus Gold verwendet werden. Ferner sind dort als Bondmaterialien Silizium, Indium, Aluminium, Kupfer, Silber, Legierungen aus diesen Elementen beschrieben. - Die
4 zeigt eine beispielhafte Anordnung1 von zwei Wafern10 ,20 . Ein erster Wafer10 wird als ein Kappenwafer der Anordnung verwendet. Ein zweiter Wafer weist einen MEMS-Bereich15 und einen ASIC-Bereich5 auf. Zur Kontaktierung des zweiten Wafers sind metallische Bondpads21 ,22 ,23 vorgesehen. Der MEMS-Bereich15 umfasst eine MEMS-Struktur mit einer freistehenden Zungenstruktur18 , welche einen Dehnungsmessstreifen16 aufweist. - Offenbarung der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung schafft eine Anordnung von mindestens zwei Wafern zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Herstellen der Anordnung gemäß Patentanspruch 14.
- Vorteile der Erfindung
- Die Idee der Erfindung liegt darin, eine laterale Integration der Auswerteschaltung und die vertikale Kombination von ASIC- und MEMS-Strukturen auf einem Wafer zu vermeiden, da ein gemeinsames Prozessieren beider Strukturen über sehr viele Maskenebenen die Ausschusswahrscheinlichkeit für den gesamten Wafer erhöht.
- Kern der Erfindung ist die Trennung von ASIC- und MEMS-Strukturen und die ASIC- und MEMS-Strukturen jeweils auf einen von zwei Wafern zu integrieren, wobei die zwei Wafer in einem abschließenden Schritt über auf den beiden Wafern ausgebildete metallische Waferkontakte verbunden werden.
- Dies erlaubt vorteilhaft, bestimmte und für ASIC- und MEMS-Strukturen optimierte Prozesse für jeden einzelnen Wafer zu verwenden. Ferner schafft die Erfindung Kostenvorteile durch einen minimierten Flächenverbrauch auf den jeweiligen optimierten Wafer-Strukturen. Ferner erlaubt die vorliegende Erfindung ein Einhalten der erforderlichen geringen Abstände zwischen einem Sensorpixel der MEMS-Struktur und der Auswertungsschaltung der ASIC-Struktur.
- Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auswerteschaltung als ein Schaltungsarray ausgebildet ist.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sensorarray als ein Array von mindestens einem Diodenelement ausgebildet ist. Dies erlaubt eine einfache Herstellung des Sensorarrays. Ferner erlaubt dies einen sicheren Betrieb des Sensorarrays, wobei vorteilhaft ausgenutzt wird, dass sich die Spannung an dem Diodenelement ändert, um so auf die durch Strahlung hervorgerufene Temperaturänderung des Sensorarrays zu schließen.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schaltungsarray und das Sensorarray formähnlich ausgebildet sind. Dadurch können die Weglängen zwischen einem Diodenelement des Sensorarrays und der Auswerteschaltung minimiert werden.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine Diodenelement mit mindestens einer Auswertungseinheit der Auswerteschaltung gekoppelt ist. Dadurch können von außen auf die Anordnung einwirkende Störeinflüsse verringert werden.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens einem Diodenelement aus einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten Dioden ausgebildet ist. Dadurch kann der strahlungsinduzierte Effekt einer Änderung des Spannungsabfalls an dem Diodenelement vorteilhaft vergrößert werden.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die integrierte Schaltung als eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung ausgebildet ist. Dies erlaubt eine effiziente Umsetzung des Sensorarrays.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anordnung ferner einen dritten Wafer aufweist, der als ein Kappenwafer für das Sensorarray ausgebildet ist. Dadurch kann ein von dem Sensorarray benötigter Unterdruck im Betrieb aufrechterhalten werden.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sensorarray als ein Mikrobolometerarray zum Erfassen der elektromagnetischen Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Änderung eines elektrischen Widerstandes aufgrund der am Sensorarray absorbierten und im Sensorarray zu einer Temperaturänderung führenden elektromagnetischen Strahlung erfasst werden.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die integrierte Schaltung ein Hitzeschild aufweist. Dadurch kann die integrierte Schaltung der Anordnung vor einer durch die elektromagnetische Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, verursachten Überhitzung geschützt werden.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Mikrosystem eine Gettereinrichtung aufweist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein von dem Sensorarray benötigter Unterdruck während des Betriebs der Anordnung fortlaufend aufrechterhalten werden.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Wafer eine Durchkontaktierung aufweist. Dies erlaubt eine einfache und sichere Kontaktierung des ersten Wafers.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite Wafer eine Durchkontaktierung aufweist. Dies erlaubt eine einfache und sichere Kontaktierung des zweiten Wafers.
- Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
- Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.
- Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
- Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Anordnung von zwei Wafern zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
2 eine schematische Darstellung einer Anordnung von drei Wafern zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; -
3 eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Herstellen einer Anordnung von mindestens zwei Wafern zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und -
4 eine beispielhafte Darstellung einer Anordnung von zwei Wafern. - In den Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile, Komponenten oder Verfahrensschritte, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
- Die
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung von zwei Wafern zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. - Als Wafer werden hierbei kreisrunde oder quadratische, etwa ein Millimeter dicke Scheiben bezeichnet. Die Wafer können ein- oder polykristallinen Halbleiter-Materialien aufweisen und dienen in der Regel als Substrat für elektronische Systeme. Als Halbleiter-Materialien können Silicium, Germanium, Galliumarsenid, Siliciumcarbid oder Indiumphosphid verwendet werden.
- Eine Anordnung
100 umfasst zwei Wafern120 ,110 zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung. - Ein erster Wafer
120 weist ein Mikrosystem115 auf, welches als ein Sensorarray ausgebildet ist und welches dazu ausgelegt ist, die elektromagnetische Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, zu erfassen und ein entsprechendes Sensorsignal bereitzustellen. - Ein zweiter Wafer
110 weist eine integrierte Schaltung105 auf, welche als eine mit dem Sensorarray gekoppelte Auswerteschaltung ausgebildet ist und welche dazu ausgelegt ist, anhand des bereitgestellten Sensorsignals die elektromagnetische Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, zu detektieren, indem das bereitgestellte Sensorsignal ausgewertet wird. - Beispielsweise kann die Auswerteschaltung dazu ausgebildet sein, dasjenige Sensorelement
115a zu bestimmen, welches die elektromagnetische Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, erfasst hat. Das Sensorarray kann als ein Array von Sensorelementen115a mit jeweils einem oder mehreren Diodenelementen116 ausgebildet sein. Die Auswerteschaltung kann ferner als ein Schaltungsarray ausgebildet sein, welches als ein Array von Auswertungseinheiten ausgebildet ist, wobei ein oder mehrere Diodenelemente116 des Sensorarrays mit jeweils einer Auswertungseinheit der Auswerteschaltung gekoppelt ist. - Dabei kann eine Auswertungseinheit der Auswerteschaltung als ein Messumformer ausgebildet sein, welcher ein elektrisches Sensorsignal der als Messaufnehmer ausgebildeten Diodenelementes
116 in ein normiertes elektrisches Signal umwandelt. - Das Diodenelement
116 kann aus einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten Dioden ausgebildet sein oder auch aus einer Reihenschaltung von Dioden und anderen elektrischen Bauelementen, wie etwa Widerständen. Dabei können als Dioden Halbleiter-Diode zum Einsatz kommen, die entweder ein p-n-dotierter Halbleiterkristall, Silizium, aber auch Germanium, Germaniumdiode, Galliumarsenid, oder ein Metall-Halbleiter-Übergang aufweisen. - Bondmaterial
180 kann ferner auf den ersten Wafer120 und auf den zweiten Wafer110 ;130 aufgedampft werden, wobei als Bondmaterial Gold oder Indium oder Aluminium oder ein sonstiges zum Waferbonden geeignetes Metall verwendet wird. - Zur Kontaktierung des ersten Wafers
120 sind Bondpads121 ,122 ,123 vorgesehen, welche ebenfalls aus Gold oder aus Indium oder aus Aluminium oder aus einem sonstigen zum Kontaktbonden geeignetem Metall gefertigt sind. - Zur Kontaktierung des ersten Wafers
120 mit dem zweiten Wafer110 sind auf dem zweiten Wafer110 Kontaktierungen125 vorgesehen, die die integrierte Schaltung105 mit nicht dargestellten Kontaktpads verbinden, welche auf der dem ersten Wafer120 zugewandten Seite des zweiten Wafers110 ausgebildet sind. - Als Elektroden sind zur elektrischen Kontaktierung Metall- und zur Fixierung der Diodenelemente
116 Stege aus Oxid oder anderen nichtleitenden Materialien127 vorgesehen. Die Diodenelemente116 sind dabei in oder auf ansonsten freistehenden Materialbereichen aufgebracht. Der erste Wafer120 weist beispielsweise eine Durchkontaktierung124 auf. - Ferner umfasst das Sensorelement
115a eine Kaverne126 zur thermischen Isolierung der Thermosensoren gegenüber ersten Wafer120 , welcher als Substrat für die Sensorelemente115a verwendet wird. - Dabei kann eine individuelle Kaverne
126 unter jedem Sensorelement115a zum Einsatz kommen oder es können Kavernen126 ausgebildet werden, welche mehrere Sensorelemente115a beinhalten und einen Pixelcluster bilden. - Ebenso kann eine große Kaverne unter dem gesamten Sensorarray ausgebildet sein.
- Bei mehreren Sensorelementen
115a pro Kaverne126 ist es vorteilhaft, insbesondere für die Stabilität und die Performance der Sensorelemente115a , Stützstellen vorzusehen, um die aufgenommene Wärme möglichst gut in das Reservoir des Substrats abzuführen. - Diese können beispielsweise als Wälle oder auch als Säulen ausgeführt werden. Die Herstellung der Kavernen kann beispielsweise durch ein Ätzen einer Opferschicht vorgenommen werden, gegebenenfalls unterstützt durch eine gezielte Verankerung einzelner Kavernen durch Stützstellen, aber auch durch ein anodisches Ätzen des Substrats, wobei im Substrat beispielsweise poröses Silizium erzeugt wird. Ferner können Silizium-Tiefenätzen-Verfahren mit ähnlicher Wirkung durchgeführt werden.
- Die
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung von drei Wafern zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. - Abweichend von der in der
1 gezeigten Ausführungsform weist bei der in der2 gezeigten Ausführungsform die Anordnung100 ferner einen dritten Wafer140 auf, der als ein Kappenwafer für das Sensorarray ausgebildet ist. - Ferner umfasst bei der in der
2 gezeigten Ausführungsform die integrierte Schaltung105 ein Hitzeschild108 und das Mikrosystem115 eine Gettereinrichtung118 . Das Hitzeschild108 ist beispielsweise als eine die elektromagnetische Strahlung bzw. ferne Infrarotstrahlung reflektierende Schicht ausgebildet. - Die Gettereinrichtung
118 ist beispielsweise als ein Getter ausgebildet, d. h. als ein chemisch reaktives Material, das dazu dient, einen Unterdruck möglichst lange zu erhalten. An der Oberfläche Gettereinrichtung118 gehen Gasmoleküle mit den Atomen des Gettermaterials eine direkte chemische Verbindung ein, oder die Gasmoleküle werden durch Sorption festgehalten. Auf diese Weise werden Gasmoleküle eingefangen und der Innendruck der Kaverne wird abgesenkt. - Die weiteren in der
2 dargestellten Bezugszeichen sind bereits in der zu der1 zugehörigen Figurenbeschreibung beschrieben und werden daher nicht weiter erläutert. - Die
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Herstellen einer Anordnung von mindestens zwei Wafern zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. - Als ein erster Verfahrensschritt erfolgt ein Bereitstellen S1 eines ersten Wafers
120 mit einem Mikrosystem115 und eines zweiten Wafern110 ;130 mit einer integrierten Schaltung105 . - Als ein zweiter Verfahrensschritt erfolgt ein Aufbringen S2 von Bondmaterial
180 auf den ersten Wafer120 und auf den zweiten Wafer110 ;130 . - Als ein dritter Verfahrensschritt erfolgt ein Bonden S3 des mit Bondmaterial
180 versehenen ersten Wafers120 und des mit Bondmaterial180 versehenen zweiten Wafers110 ;130 zum Herstellen der Anordnung. - Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102008043735 A1 [0002]
- EP 1071126 B1 [0004]
Claims (14)
- Anordnung von mindestens zwei Wafern (
120 ,110 ;120 ,130 ) zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, wobei – ein erster Wafer (120 ) ein Mikrosystem (115 ) aufweist, welches als ein Sensorarray ausgebildet ist und welches dazu ausgelegt ist, die elektromagnetische Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, zu erfassen und ein entsprechendes Sensorsignal bereitzustellen; und wobei – ein zweiter Wafer (110 ;130 ) eine integrierte Schaltung (105 ) aufweist, welche als eine mit dem Sensorarray gekoppelte Auswerteschaltung ausgebildet ist und welche dazu ausgelegt ist, anhand des bereitgestellten Sensorsignals die elektromagnetische Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, zu detektieren. - Anordnung (
100 ) nach Anspruch 1, wobei die Auswerteschaltung als ein Schaltungsarray ausgebildet ist. - Anordnung (
100 ) nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das Sensorarray als ein Array von mindestens einem Diodenelement (116 ) ausgebildet ist. - Anordnung (
100 ) nach Anspruch 3, wobei das Schaltungsarray und das Sensorarray formähnlich ausgebildet sind. - Anordnung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 und 4, wobei das mindestens eine Diodenelement (116 ) mit mindestens einer Auswertungseinheit der Auswerteschaltung gekoppelt ist. - Anordnung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, wobei das mindestens einem Diodenelement (116 ) aus einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten Dioden ausgebildet ist. - Anordnung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die integrierte Schaltung (105 ) als eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung ausgebildet ist. - Anordnung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anordnung (100 ) ferner einen dritten Wafer (140 ) aufweist, der als ein Kappenwafer für das Sensorarray ausgebildet ist. - Anordnung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sensorarray als ein Mikrobolometerarray zum Erfassen der elektromagnetischen Strahlung, insbesondere ferne Infrarotstrahlung, ausgebildet ist. - Anordnung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die integrierte Schaltung (105 ) ein Hitzeschild (108 ) aufweist. - Anordnung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mikrosystem (115 ) eine Gettereinrichtung (118 ) aufweist. - Anordnung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Wafer (120 ) eine Durchkontaktierung (124 ) aufweist. - Anordnung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Wafer (110 ;130 ) eine Durchkontaktierung aufweist. - Verfahren zum Herstellen einer Anordnung von mindestens zwei Wafern gemäß den Ansprüchen 1 bis 13, mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen (S1) eines ersten Wafers (
120 ) mit einem Mikrosystem (115 ) und eines zweiten Wafers (110 ;130 ) mit einer integrierten Schaltung (105 ); – Aufbringen (S2) von Bondmaterial (180 ) auf den ersten Wafer (12 ) und auf den zweiten Wafer (110 ;130 ); und – Bonden (S3) des mit Bondmaterial (180 ) versehenen ersten Wafers (120 ) und des mit Bondmaterial (180 ) versehenen zweiten Wafers (110 ;130 ) zum Herstellen der Anordnung.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102012216618.1A DE102012216618A1 (de) | 2012-09-18 | 2012-09-18 | Anordnung von mindestens zwei Wafern zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung und Verfahren zum Herstellen der Anordnung |
| CN201380048226.2A CN104620086A (zh) | 2012-09-18 | 2013-08-08 | 具有至少两个用于探测电磁辐射的晶片的装置及用于制造该装置的方法 |
| JP2015532345A JP6195929B2 (ja) | 2012-09-18 | 2013-08-08 | 電磁波を検出するための少なくとも2つのウェハを有する装置、および、当該装置の製造方法 |
| PCT/EP2013/066635 WO2014044463A1 (de) | 2012-09-18 | 2013-08-08 | Vorrichtung mit mindestens zwei wafern zum detektieren von elektromagnetischer strahlung und verfahren zum herstellen der vorrichtung |
| US14/428,736 US10270001B2 (en) | 2012-09-18 | 2013-08-08 | Device having at least two wafers for detecting electromagnetic radiation and method for producing said device |
| KR1020157006747A KR20150058214A (ko) | 2012-09-18 | 2013-08-08 | 전자기 복사를 검출하기 위한 적어도 2개의 웨이퍼를 구비한 장치 및 상기 장치의 제조 방법 |
| FR1358828A FR2995724B1 (fr) | 2012-09-18 | 2013-09-13 | Dispositif pour detecter un rayonnement electromagnetique et son procede de fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102012216618.1A DE102012216618A1 (de) | 2012-09-18 | 2012-09-18 | Anordnung von mindestens zwei Wafern zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung und Verfahren zum Herstellen der Anordnung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102012216618A1 true DE102012216618A1 (de) | 2014-03-20 |
Family
ID=49035531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102012216618.1A Withdrawn DE102012216618A1 (de) | 2012-09-18 | 2012-09-18 | Anordnung von mindestens zwei Wafern zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung und Verfahren zum Herstellen der Anordnung |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10270001B2 (de) |
| JP (1) | JP6195929B2 (de) |
| KR (1) | KR20150058214A (de) |
| CN (1) | CN104620086A (de) |
| DE (1) | DE102012216618A1 (de) |
| FR (1) | FR2995724B1 (de) |
| WO (1) | WO2014044463A1 (de) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015214586A1 (de) | 2015-07-31 | 2017-02-02 | Robert Bosch Gmbh | Strahlungssensor, Verfahren zur Detektion von Strahlung |
| DE102015220271A1 (de) | 2015-10-19 | 2017-04-20 | Robert Bosch Gmbh | Magnetischer Temperatursensor, Verfahren zur Bestimmung einer Temperatur |
| WO2021005150A1 (de) * | 2019-07-09 | 2021-01-14 | Heimann Sensor Gmbh | Verfahren zum herstellen eines thermischen infrarot-sensor arrays in einem vakuumgefüllten waferlevel gehäuse |
| FR3099953A1 (fr) * | 2019-08-14 | 2021-02-19 | Elichens | Procédé de fabrication collective d'un détecteur pyroélectrique |
| DE102020210130A1 (de) | 2020-08-11 | 2022-02-17 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Chip-Anordnung; Verfahren zur Herstellung einer Chip-Anordnung; Verfahren zum Betreiben einer Chip-Anordnung |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203967072U (zh) * | 2014-07-16 | 2014-11-26 | 佳霖科技股份有限公司 | 用于温测组件的晶圆级封装结构 |
| FR3055166B1 (fr) * | 2016-08-18 | 2020-12-25 | Commissariat Energie Atomique | Procede de connection intercomposants a densite optimisee |
| DE102017206388A1 (de) * | 2017-04-13 | 2018-10-18 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Schutz einer MEMS-Einheit vor Infrarot-Untersuchungen sowie MEMS-Einheit |
| US10923525B2 (en) | 2017-07-12 | 2021-02-16 | Meridian Innovation Pte Ltd | CMOS cap for MEMS devices |
| US10403674B2 (en) | 2017-07-12 | 2019-09-03 | Meridian Innovation Pte Ltd | Scalable thermoelectric-based infrared detector |
| FR3070096B1 (fr) * | 2017-08-08 | 2021-09-17 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'un dispositif de detection a deux substrats et un tel dispositif de detection |
| EP3676584A1 (de) * | 2017-08-31 | 2020-07-08 | Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy | Wärmedetektor und wärmedetektoranordnung |
| WO2020204834A1 (en) | 2019-04-01 | 2020-10-08 | Meridian Innovation Pte Ltd | Heterogenous integration of complementary metal-oxide-semiconductor and mems sensors |
| CN113677618B (zh) | 2019-04-01 | 2025-01-10 | 迈瑞迪创新科技有限公司 | 基于热电的红外探测器的单片后互补金属氧化物-半导体集成 |
| US20220128411A1 (en) * | 2019-04-02 | 2022-04-28 | Meridian Innovation Pte Ltd | Wafer level vacuum packaging (wlvp) of thermal imaging sensor |
| EP3875424A1 (de) * | 2020-03-05 | 2021-09-08 | Meridian Innovation Pte Ltd | Cmos-kappe für mems-vorrichtungen |
| CN113184796A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-07-30 | 北京大学(天津滨海)新一代信息技术研究院 | 一种微机电系统器件及其制造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1071126B1 (de) | 1999-07-23 | 2006-12-06 | Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) | Verpackung auf Waferebene unter Verwendung einer Mikrokappe mit Vias |
| DE102008043735A1 (de) | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Robert Bosch Gmbh | Anordnung von mindestens zwei Wafern mit einer Bondverbindung und Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US42404A (en) * | 1864-04-19 | Improvement in apparatus for making fluted ruffles | ||
| US4532424A (en) | 1983-04-25 | 1985-07-30 | Rockwell International Corporation | Pyroelectric thermal detector array |
| JP3031926B2 (ja) | 1989-09-28 | 2000-04-10 | 株式会社ロゼフテクノロジー | ゴム製品などのワークの傷検査方法 |
| JPH09113352A (ja) * | 1995-10-18 | 1997-05-02 | Nissan Motor Co Ltd | マイクロレンズ付赤外線検出素子およびその製造方法 |
| US7994599B2 (en) * | 2005-06-27 | 2011-08-09 | Meas Deutschland Gmbh | Device for the detection of electromagnetic waves and method for producing such a device |
| JP4158830B2 (ja) | 2005-11-25 | 2008-10-01 | 松下電工株式会社 | 熱型赤外線検出装置の製造方法 |
| EP1994384B1 (de) * | 2006-03-14 | 2010-01-27 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | B0l0meter mit organischer halbleiterschichtanordnung |
| US7651880B2 (en) | 2006-11-04 | 2010-01-26 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Ge short wavelength infrared imager |
| DE102007024902B8 (de) | 2007-05-29 | 2010-12-30 | Pyreos Ltd. | Vorrichtung mit Membranstruktur zur Detektion von Wärmestrahlung, Verfahren zum Herstellen und Verwendung der Vorrichtung |
| DE102007024903B4 (de) | 2007-05-29 | 2009-05-07 | Pyreos Ltd. | Vorrichtung mit Sandwichstruktur zur Detektion von Wärmestrahlung, Verfahren zum Herstellen und Verwendung der Vorrichtung |
| EP2230497A1 (de) * | 2008-06-09 | 2010-09-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V. | Diodenbolometer und ein Verfahren zur Herstellung eines Diodenbolometers |
| DE102008060796B4 (de) | 2008-11-18 | 2014-01-16 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zum Ausbilden einer Mikro-Oberflächenstruktur sowie zum Herstellen eines mikroelektromechanischen Bauelements, Mikro-Oberflächenstruktur sowie mikroelektromechanisches Bauelement mit einer solchen Struktur |
| US7820525B2 (en) | 2009-03-25 | 2010-10-26 | E-Phocus | Method for manufacturing hybrid image sensors |
| JP5786273B2 (ja) * | 2009-12-28 | 2015-09-30 | オムロン株式会社 | 赤外線センサ及び赤外線センサモジュール |
| EP2599297A1 (de) | 2010-07-27 | 2013-06-05 | Flir System, Inc. | Systeme und verfahren für infrarotkameraarchitektur |
| DE102011081641B4 (de) | 2011-08-26 | 2014-11-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Sensor und Verfahren zum Herstellen eines Sensors |
| US8564125B2 (en) * | 2011-09-02 | 2013-10-22 | Stats Chippac Ltd. | Integrated circuit packaging system with embedded thermal heat shield and method of manufacture thereof |
-
2012
- 2012-09-18 DE DE102012216618.1A patent/DE102012216618A1/de not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-08-08 JP JP2015532345A patent/JP6195929B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-08-08 US US14/428,736 patent/US10270001B2/en active Active
- 2013-08-08 WO PCT/EP2013/066635 patent/WO2014044463A1/de not_active Ceased
- 2013-08-08 CN CN201380048226.2A patent/CN104620086A/zh active Pending
- 2013-08-08 KR KR1020157006747A patent/KR20150058214A/ko not_active Ceased
- 2013-09-13 FR FR1358828A patent/FR2995724B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1071126B1 (de) | 1999-07-23 | 2006-12-06 | Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) | Verpackung auf Waferebene unter Verwendung einer Mikrokappe mit Vias |
| DE102008043735A1 (de) | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Robert Bosch Gmbh | Anordnung von mindestens zwei Wafern mit einer Bondverbindung und Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015214586A1 (de) | 2015-07-31 | 2017-02-02 | Robert Bosch Gmbh | Strahlungssensor, Verfahren zur Detektion von Strahlung |
| DE102015220271A1 (de) | 2015-10-19 | 2017-04-20 | Robert Bosch Gmbh | Magnetischer Temperatursensor, Verfahren zur Bestimmung einer Temperatur |
| WO2021005150A1 (de) * | 2019-07-09 | 2021-01-14 | Heimann Sensor Gmbh | Verfahren zum herstellen eines thermischen infrarot-sensor arrays in einem vakuumgefüllten waferlevel gehäuse |
| US11988561B2 (en) | 2019-07-09 | 2024-05-21 | Heimann Sensor Gmbh | Method for producing a thermal infrared sensor array in a vacuum-filled wafer-level housing |
| FR3099953A1 (fr) * | 2019-08-14 | 2021-02-19 | Elichens | Procédé de fabrication collective d'un détecteur pyroélectrique |
| DE102020210130A1 (de) | 2020-08-11 | 2022-02-17 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Chip-Anordnung; Verfahren zur Herstellung einer Chip-Anordnung; Verfahren zum Betreiben einer Chip-Anordnung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015534642A (ja) | 2015-12-03 |
| US10270001B2 (en) | 2019-04-23 |
| JP6195929B2 (ja) | 2017-09-13 |
| CN104620086A (zh) | 2015-05-13 |
| US20150243823A1 (en) | 2015-08-27 |
| WO2014044463A1 (de) | 2014-03-27 |
| FR2995724A1 (fr) | 2014-03-21 |
| KR20150058214A (ko) | 2015-05-28 |
| FR2995724B1 (fr) | 2019-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102012216618A1 (de) | Anordnung von mindestens zwei Wafern zum Detektieren von elektromagnetischer Strahlung und Verfahren zum Herstellen der Anordnung | |
| EP1846319B1 (de) | Mikromechanisches bauelement und entsprechendes herstellungsverfahren | |
| DE102015103059B4 (de) | Sensorstruktur zum abfühlen von druckwellen und umgebungsdruck | |
| DE4309207C2 (de) | Halbleitervorrichtung mit einem piezoresistiven Drucksensor | |
| DE10238265B4 (de) | Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| WO1999027325A2 (de) | Thermischer membransensor und verfahren zu seiner herstellung | |
| DE102009045428B4 (de) | Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil und mikromechanisches Bauteil | |
| DE102015103236A1 (de) | Eine mems-sensorstruktur zum abfühlen von druckwellen und einer änderung des umgebungsdrucks | |
| DE102013217726A1 (de) | Mikromechanisches Bauteil für eine kapazitive Sensorvorrichtung und Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil für eine kapazitive Sensorvorrichtung | |
| DE102015206863B3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Mikrofonstruktur und einer Drucksensorstruktur im Schichtaufbau eines MEMS-Bauelements | |
| DE102015103311A1 (de) | Schallwandlerstruktur mit Einzeldiaphragma | |
| DE102011085084A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Durchkontaktierung in einem Substrat sowie Substrat mit einer elektrischen Durchkontaktierung | |
| EP3526158B1 (de) | Verfahren zum herstellen eines stressentkoppelten mikromechanischen drucksensors | |
| DE102008043084A1 (de) | Verfahren zum Erzeugen von monokristallinen Piezowiderständen und Drucksensorelemente mit solchen Piezowiderständen | |
| DE102013001674B4 (de) | Vertikale druckempfindliche Struktur | |
| EP2019812B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines mikromechanischen bauelements mit membran und mikromechanisches bauelement | |
| DE102017203919A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer MEMS-Einrichtung für einen mikromechanischen Drucksensor | |
| DE102011017462A1 (de) | Vorrichtung zum Messen einer Druckdifferenz, insbesondere kapazitiver Differenzdrucksensor | |
| DE2644638C2 (de) | ||
| EP0992778A2 (de) | Sensor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE602004010927T2 (de) | Mikroelektromechanische hochfrequenz-systeme und verfahren zur herstellung solcher systeme | |
| WO2010054875A1 (de) | Anordnung von mindestens zwei wafern mit einer bondverbindung und verfahren zur herstellung einer solchen anordnung | |
| WO2019219438A1 (de) | Verfahren zum herstellen mindestens einer membrananordnung, membrananordnung für einen mikromechanischen sensor und bauteil | |
| DE19710375C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von räumlich strukturierten Bauteilen | |
| DE102017213636A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von dünnen MEMS Chips auf SOI Substrat und mikromechanisches Bauelement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R021 | Search request validly filed |
Effective date: 20150216 |
|
| R163 | Identified publications notified | ||
| R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |