SE538311C2 - Tunn övertäckande struktur för MEMS-anordningar - Google Patents

Description

TUNN ÖVERTÄCKANDE STRUKTUR FÖR MEMS-ANORDNING AR Föreliggande uppfinning hänför sig till MEMS-teknologi och avser speciellt tillhandahållande av tunna övertäckande strukturer tillverkade av högresistiva material såsom glas, och som har substrat (skiv-) genomgående kontaker (vior).

Uppfinningens bakgrund För RF (radiofrekvens) -tillämpningar i MEMS-strukturer och -anordningar är de dielektriska egenskaperna hos stödstrukturer av stor vikt, och det är önskvärt att eliminera överhörning mellan intilliggande komponenter eller element på chip eller skivor där komponenterna i fråga är anordnade. Även permeabilitetskonstanten är en viktig faktor som styr kopplingen mellan substrat och komponenter.

Det vanligast använda materialet för att bygga MEMS-strukturer och -anordningar är kisel, vilket är ett material som har en jämförelsevis hög dielektrisk konstant.

Emellertid är kislet ofta dopat för att öka ledningsförmågan och sålunda kommer ledningsförmågan att bidra till negativa effekter.

Strökapacitanser är den viktigaste negativa faktorn i både RF-tillämpningar och vid kapacitiva mätningar, och kisel förorsakar i sig självt sådana problem.

Känd teknik Sökandens egen svenska patentansökan nr. 1251236-4 avser en metod för att tillverka metallvior i ett glassubstrat.

Sammanfattning av uppfinningen I ljuset av nackdelarna med att använda kisel i ovan diskuterade tillämpningar har uppfinnarna tagit fram en ny struktur baserat på högresistiva material såsom glas, såsom basmaterial för strukturen och metoder för att framställa de nödvändiga kännetecknen i den nya strukturen. Fördelen med metoden enligt uppfinningen är att den övertäckande strukturen kan göras mycket tunn.

Uppfinningen definieras i de bifogade kraven.

Specifikt beskrivs en metod för att tillverka en mikroanordning med en övertäckande struktur, innefattande stegen att tillhandahålla ett bassubstrat på vilket det finns anbringat eller integrerat en mikroelektronisk och/eller en mikromekanisk komponent; att tillhandahålla ett övertäckande substrat av glasmaterial, d.v.s. ett icke-kristallint (d.v.s. amorft) material vilket uppvisar en glasövergång då det värms mot det flytande tillståndet, företrädesvis ett material valt bland borofloat-glas, kvart, metalliska legeringar, joniska smältor, AlOx och polymerer; att tillverka mikro fördjupningar i det övertäckande substratet till ett på förhand bestämt djup; metallisera fördjupningarna i det övertäckande substratet; att tillhandahålla elektriska anslutningar genom det övertäckande substratet; att bonda samman bassubstratet och det övertäckande substratet, så att det föreligger en elektrisk kontakt mellan komponenten på bassubstratet och de metalliserade fördjupningarna i det övertäckande substratet.

Bassubstratet bondas lämpligtvis mot det övertäckande substratet på den sida där mikrofördjupningarna görs, efter metallisering av mikrofördjupningarna, men innan elektrisk anslutning genom det övertäckande substratet görs. Alternativt bondas bassubstratet mot det övertäckande substratet på den sida som är motsatt belägen från där mikrofördjupningarna göras efter metalliseringen av mikrofördjupningarna och efter att de elektriska anslutningarna genom det övertäckande substratet görs.

Tillhandahållandet av elektriska anslutningar innefattar företrädesvis att det övertäckande substratet tunnas ned på den motstående sidan från där mikrofördjupningarna görs och att metallen i mikrofördjupningarna exponeras. Nedtunningen kan stoppas innan metallen exponeras och man kan göra öppningar för att exponera metallen, och metallisera öppningarna för att tillhandahålla kontakt och hermetiskt försegla den genomgående anslutningen.

Metoden innefattar lämpligen också tillverkning av mikro fördjupningar medelst stämpling eller pressning av en uppsättning nålar som skjuter ut från en stödskiva, in i glasskivan under värmning och tryck. Nålarna avlägsnas tillsammans med sin stödskiva omedelbart efter att fördjupningarna görs för att på så sätt kvarlämna hål i glaset. Alternativt lämnas nålarna kvar i glasmaterialet efter fördjupningarna och endast stödskivan avlägsnas för att på så sätt lämna kvar metallfyllda hål i glaset.

Det beskrivs också en anordning innefattande ett bassubstrat med en mikrokomponent anbringad därpå; distributionselement för att leda signaler till och från komponenten; distanselement som också kan verka som ledande strukturer för att distribuera signaler vertikalt; en övertäckande struktur av ett glasmaterial, anordnad ovanför bassubstratet, bondad via distanselementen, företrädesvis medelst eutektisk bondning, där den övertäckande strukturen innefattar vior som innefattar metall för tillhandahållande av elektrisk anslutning genom den övertäckande strukturen. Komponenten är företrädesvis en MEMs- eller CMOS-komponent.

Ytterligare utföringsformer definieras i de beroende kraven.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar ett exempel på en struktur som kan erhållas med de beskrivna metoderna; och fig. 2a-l illustrerar olika utföringsformer av en processekvens; fig. 3a-c illustrerar en metod för att tillverka mikro fördjupningar; fig. 3d-f illustrerar processteg för att färdigbehandla en anordning; fig. 3g-i illustrerar en utföringsform av processen som visas i fig. 3a-c; fig. 4a-b illustrerar en utföringsform av hur man anordnar vior; fig. 5a-c visar en ytterligare utföringsform av metoden att tillverka mikrofördjupningar; fig. 6a-c illustrerar en utföringsform för att tillverka långsträckta mikro fördjupningar; fig. 7a är en generaliserad representation av en anordning; fig. 7b är en utföringsform där det övertäckande substratet innefattar ett spår för att tillhandahålla plats för en komponent; och fig. 8 visar alternativa utföringsformer för att åstadkomma kaviteter för att inrymma komponenter.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer För syftena med denna ansökan och uppfinning skall termen "glas" tolkas brett, och definieras brett, inkluderande förutom traditionella kiseldioxidglas, varje fast ämne som har en icke-kristallin (d.v.s. amorf) struktur och som uppvisar en glasövergång när det värms mot det flytande tillståndet. I denna bredare betydelse kan glas tillverkas av ganska olika typer av material: borofioatglas, kvart, metalliska legeringar, joniska smältor, AlOx och polymerer.

Vidare skall termen "substrat" när den används tas som att omfatta hela skivor, såsom termen är känd inom halvledarindustrin, såväl som andra struktur av olika storlekar som kan processas såsom beskrivs häri.

För vissa aspekter och tillämpningar är s.k. borofioatglas lämpliga, för andra tillämpningar föredras kvartsmaterial.

En viktig egenskap hos materialet för RF-tillämpningar är att det är högresistivt.

I fig. 1 visas en utföringsform av en anordning tillverkad i enlighet med uppfinningen, nämligen en MEMs-anordning 10 innefattande ett substrat 12 på vilket det finns anordnat en komponent 14 med ett frihängande eller utskjutande element, eller ett membran, d.v.s. som har ett rörligt element 16 som skulle kunna vara en RF-omkopplare, en resonator eller ett tryckkänsligt element. Komponenten 14 är innesluten i ett hålrum som beroende på tillämpningen kan ha en atmosfär i form av ett vakuum eller en inert gas vid ett valt tryck. Inneslutningen bildas medelst en bondningsteknik såsom eutektisk bondning, där en bond 19 formas såsom en sluten ögla som omger komponenten 14 ifråga, och därigenom bildar en vakuumtät försegling.

Det visas ytterligare bondningsstrukturer 18 som kan bilda elektriska sammankopplingar substrat-till-substrat, och vilka också kan verka såsom stödstrukturer och/eller distansstrukturer till anordningen.

Den övertäckande strukturen 20 är ett glassubstrat (skiva) (såsom definierats här ovan) som har elektriska genomgående anslutningar 22, häri betecknade vior, som väsentligen utgör spår eller hål som sträcker sig genom glassubstratet. Tillverkningen av dessa vior kommer att beskrivas i detalj nedan. Viorna har en metallbeläggning 24 på sina innerväggar vilken är kopplad till kontaktelement 26 på den övre ytan (sett i figuren) av glassubstratet 20.

Tjockleken för den slutgiltiga övertäckande substratstrukturen såsom den visas kan vara så låg som 30 um även om 50-100 um föredras, vilket hittills enligt teknikens ståndpunkt inte kunnat uppnås.

I allmänhet innefattar en anordning tillverkad enligt uppfinningen tillhandahållande av ett övertäckande substrat som har genomgående anslutningar som betecknas vior. Viorna i sig kan tillverkas på många olika sätt, och metoderna för att tillverka vior är inte i sig del av uppfinningstanken även om vissa av metoderna betraktas såsom innovativa i sig själva.

I fig. 2a-h illustreras sålunda en metod i sin mer generalla aspekt och visar utföringsformer i figurerna (figurerna är visade såsom tvärsnitt genom strukturerna). I dessa figurer visas inga hålrum för att inrymma komponenter för enkelhetens skull, men det skall vara underförstått att sådana hålrum ofta krävs, och utföringsformer som visar sådana hålrum beskrivs nedan.

Ett substrat, lämpligen en skiva, 200 av ett glasmaterial (såsom definierats här ovan) tillhandahålles för att tillverka en övertäckande struktur, fig. 2a. Hål 202 (i en allmän bemärkelse, behöver inte vara cirkulära och skulle i princip även vara långsträckta spår) tillverkas i glassubstratet med någon lämplig metod, fig. 2b (borrning, blästring, etsning, laserbehandling, nålmetoden som beskrivs här nedan).

Väggarna i hålen metalliseras 206 med någon lämplig metod såsom plätering, se fig. 2c. Plätering diskuteras inte häri eftersom det utför del av fackmannens kompetensområde.

Nu finns två olika möjligheter tillgängliga för den fortsatta processningen.

Det första valet är att tillhandahålla ett komponentsubstrat 204, fig. 2d, (kisel med någon MEMS-struktur; ej visad) som bondas på glaset så att det åstadkommes kontakt mellan komponenten och de metalliserade viorna, om så krävs genom anordnande av lämpliga distributionsstrukturer (ej visade). Därefter tunnas det övertäckande substratet 200 ned från den motsatta sidan i förhållande till där viorna tillverkas, t.ex. genom slipning, fig. 2e. Ånyo, inom ramen för detta val, finns två ytterligare val - antingen kan det övertäckande glassubstratet tunnas ned mer än vad som visas i fig. 2e, så att metallen i botten av viorna exponeras (ej visat) eller, såsom visas, slipningen avbryts på ett avstånd ovanför viorna, fig. 2e). Därefter utförs etsning (våt eller torr) vid positionerna för viorna för att tillhandahålla små öppningar 208 så att metallen exponeras, fig. 2f. Dessa öppningar metalliseras, och fylls företrädesvis med metall 209, fig. 2g för att på så sätt tillhandaålla en hermetisk förslutning. Därefter kan kontakter tillverkas för signaldistribution etc. men detta är inte del av uppfinningen i sig och kommer inte att beskrivas ytterligare. I anslutning till föredragna utföringsformer kommer emellertid detta att förklaras i viss detalj.

Processen att tillverka öppningar 208 beskrivs i viss ytterligare detalj nedan i anslutning till en specifik utföringsform, fig. 5.

Såsom nämnts kan nedtunning alternativt göras hela vägen ned till metallen i viorna, vilket kräver att viornas djup är mycket noggrant definierat, vilket kan vara svårt att uppnå.

Om vi går tillbaka till alternativ efter steget i fig. 2c, d.v.s. bondningen av komponentsubstratet, istället för att bonda komponentsubstratet till det övertäckande substratet efter att hålen har metalliserats, skulle bondningen kunna göras efter att viorna har fullbordats, såsom beskrivits ovan, fig. 2h. I ett sådant fall skulle det emellertid krävas en temporär bärarskiva 211 för hanteringssyften.

I en utföringsform för att tillverka hålen genom att använda nålar (kommer att beskrivas nedan) kommer denna temporära bärare automatiskt att tillhandahållas genom processen. Annars, om t.ex. borrning eller etsning används för att göra hålen, skulle det behövas att en verklig temporär bärare 211, såsom visas i fig. 2h, anbringas på det övertäckande substratet. Detta är möjligt men inte föredraget eftersom det adderar processteg till metoden vilket inte är ekonomiskt.

I ytterligare en utföringsform utnyttjas en stämplings- eller pressningsprocedur med användning av nålar för att förse det övertäckande substratet med vior, schematiskt illustrerat i fig. 2i-l.

Såsom visas i fig. 2i används således en nålmatrix innefattande en uppsättning nålar 214 på ett substrat 212. Företrädesvis är nålarna tillverkade av kisel på en kiselskiva. Metoden för att tillverka sådana nålar är kända och kommer inte att diskuteras häri. Ett substrat 200 av ett glasmaterial värms så att det mjukar och nålarna 214 pressas in i glasmaterialet fig. 2i. Därefter slipas glassubstratet 200 så att kislet i nålarna exponeras. Lämpligtvis slipas också en del av nålspetsarna bort för att kvarlämna en struktur såsom visas i fig. 2j.

Sedan bondas ett komponent-MEMS-substrat 204 på det övertäckande substratet 200. Efter bondningen av komponentsubstratet 204 etsas kiselmaterialet, d.v.s. substratet 212 med sina nålar 214 bort och lämnar kvar den struktur som visas i fig. 2k, d.v.s. ett MEMS-substrat 204 med ett övertäckande substrat 200 som har tomma viahål 215.

I nästa steg, 21, metalliseras viahålen 215 med lämpliga metoder, t.ex. plätering för att åstadkomma en metallbeläggning 216 inuti viahålen på väggarna. På detta sätt säkerställs elektrisk anslutning genom det övertäckande substratet 200.

I en alternativ utföringsform kan nålarna 214 metalliseras innan matrisen pressas in i glassubstratet (ej visat). Sålunda kan metallen på nålarna stanna kvar i hålen när kislet selektivt etsas bort efter att nålarna har pressats in i glassubstratet. I denna utföringsform krävs då ingen separat metallisering av viahålen. Emellertid kommer slutresultatet att vara identiskt med strukturen i fig. 21.

En utföringsform av metoden enligt uppfinningen för tillverkning av en anordning beskrivs med hänvisning till processekvensen som illustreras i fig. 3a-f med utnyttjande av den nålbaserade metoden för att göra hål. Komponenten som tillverkas är en RF-omkopplare, men naturligtvis är metodens allmänna aspekt inte begränsad till detta.

I fig. 3a tillhandahålles ett kiselsubstrat 300 i eller på vilket det finns format vassa och väsentligen koniska 70-100 um höga kiselnålar 302 tillverkade genom DRIE- och eller KOH-etsning där resultatet är en bärare 300 med nålar 302 som skjuter ut från densamma. Nålarna kan vara strukturerade på åtskilliga sätt med användning av t.ex. KOH-etsning, DRIE-etsning eller genom elektroplätering av Ni i formstrukturer av kisel som definierar nålarna.

Ett glassubstrat 304 tillhandahålles, med en tjocklek om 300-500 um och har lämpliga mjukningsegenskaper vid förhöjda temperaturer, och nålarna pressas eller stämplas in i detta glassubstrat vid en temperatur om ungefär 650°C och under en kraft om lOkN, se fig. 3b.

När nålarna har pressats ned i glaset kan bäraren avlägsnas helt enkelt genom att bryta av desamma och nålarna 302 som kvarstannar i glaset etsas bort. Möjligtvis etsas hela strukturen, d.v.s. substrat och nålar, bort.

Om en stämplingsmetod används pressas nålarna bara in i glaset och omedelbart därefter separeras de från glaset i samma process och lämnar därmed kvar fördjupningar 306 i glaset. Därigenom föreligger inget behov att avlägsna eventuellt restkisel i ett följande processteg.

Om kisel måste avlägsnas görs detta lämpligtvis medelst TMAH/KOH/-slipning för att åstadkomma en struktur såsom den som visas i fig. 3c.

Därefter, såsom visas i fig. 3d, pläteras koppar (Cu) 308 på väggarna 306 genom att tillhandahålla en pläteringsmask med användning av lämplig litografi (ej visad) och kontaktelement 310 anordnas också lämpligen i samma pläteringssteg. Det finns också anordnat en Ni/Au/Sn-struktur för tillhandahållande av en bond- och förseglingsram och elektrisk kontakt.

Strukturen som visas i fig. 3d är en intermediär struktur 307 som slutligen kommer att bilda den övertäckande strukturen i den färdiga produkten.

Sedan, se fig. 3e, byggs en RF-omkopplare 312 på ett komponentsubstrat 305, lämpligtvis tillverkat av kisel, vars detaljer inte diskuteras eftersom denna komponent endast är exemplifierande och tillhör teknikens ståndpunkt.

Ni/Au-element för kontakt- och förseglingsring görs också med metoder som är väl kända för fackmannen. Strukturen i fig. 3e betecknas som en funktionskomponentstruktur.

Den intermediära övertäckande strukturen från fig. 3d vänds över ända och placeras upp linjerad medelst väl kända upplinjeringstekniker över funktionskomponentstrukturen från fig. 3e.

Med användning av värme och tryck bondas de två strukturerna tillsammans medelst eutektisk bondning tack vare bondningsmaterialen som anordnats på varje struktur.

Glassubstratet 304 tunnas ned genom slipning och/eller etsning för att exponera metallen 308 i fördjupningarna 306. Genom lämplig maskning och plätering tillhandahålles ytterligare kontakter 314 på den övertäckande strukturen av glas, och bildar därvid en struktur som visas i fig. 3f med ett förseglat hålrum som har en övertäckande struktur av glas med metallvior och utmärkta egenskaper för RF-tillämpningar.

Emellertid är det i allmänhet mycket svårt att kontrollera viornas djup, och följaktligen är slipningen för att exponera metallen, såsom beskrivs ovan inte alltid möjlig eftersom vissa vior kommer att exponeras före andra. Alternativt kan därför glaset tunnas ned endast i en sådan omfattning att 10-30 um av glasmaterialet lämnas kvar ovanför viorna, se fig. 4a. Därefter öppnas kontakthål 416 upp genom slipning och/eller våt-HF-etsning och de sålunda bildade fördjupningarna metalliseras för att bilda kontaktelement 418, fig. 4b. Denna senare process är inte specifik för ovanstående utföringsform utan kan användas i vilken utföringsform som helst i den allmänna metoden som beskrivs häri.

I processen att tillverka fördjupningarna genom att pressa nålar ned i glasmaterialet, såsom i fig. 3a-c, kommer det förskjutna materialet oundvikligen att tvingas ta vägen någonstans, och det som händer är att substratets yta kommer att "bukta" 316 runtom hålen som skapas av en nål 320. Detta illustreras i fig. 3g men är inte skalenligt.

Denna effekt kan förorsaka problem i den efterföljande processen, såsom metalliserings-och bondningsstegen som skall följa där planaritet är en önskad egenskap. I föredragna utföringsformer förbehandlas därför substratet för att tillhandahålla fördjupningar 318 i substratet, se fig. 4h. Dessa fördjupningar kommer att uppta buktningen när nålarna pressas in i substratmaterialet och sålunda säkerställs substratets planaritet, åtminstone i tillräcklig omfattning, eftersom det utbuktande materialet inte kommer att sträcka sig ovanför substratets "field", d.v.s. omgivande substratyta 319.

Detta illustreras i fig. 3i, som är en förstoring av en del av ett substrat och dess fördjupning 318, som visar en nål 320 under processen av att pressa den in i substratet 304 inom gränserna av en fördjupning 318 så att det förskjutna materialet innesluts i fördjupningen och inte sträcker sig ovanför "field"-ytan 219 på substratet.

I en annan aspekt av metoden att använda nålar för att tillhandahålla fördjupningar för efterföljande metallisering för att göra vior, kan djupa hål med liten pitch (centrum-till-centrum-avstånd) för andra syften göras. Detta kommer nu att beskrivas med hänvisning till fig. 5a-c.

Speciellt är idén att använda en matris av nålar på en bärarskiva som pressas eller stämplas in i ett glassubstrat generellt användbar för att tillverka små hål och mycket smala kanaler i glas med hög pitch, d.v.s. 50-200 um, med en håldiameter (eller kanalbredd) om 10-100 um, och ett djup av 10-100 um.

Således kan processekvensen enligt fig. 5a-c följas men resultatet som visas i fig. 5c kan tas som slutprodukten i vissa tillämpningar, d.v.s. om endast hålen som sådana är önskvärda. Naturligtvis kan sådana hål behandlas på många sätt för att bereda aktiva ytor på innerväggarna i hålen, möjligtvis inom life science-området skulle ytorna kunna funktionaliseras och användas som reaktionskuvetter. Sådana funktioner skulle kunna vara immobiliserade reagenter av olika slag, enzymer, antikroppar, markörer etc.

Detta illustreras schematiskt i fig. 5a-c.

Ett kiselsubstrat 500 förses med nålar 502, fig. 4j. Nålarna pressas eller stämplas in i ett glassubstrat 505, fig. 4k. Efter att ha avlägsnat kiselnålarna, antingen tillsammans med substratet eller i ett separat steg, såsom diskuteras ovan, förses glassubstratet 505 med fördjupningar 506 i ett valt mönster för det specifikt erforderliga och förbestämda syftet, fig. 41.

Det är också tänkbart att tillhandahålla ett substrat med skärande eggar, d.v.s. i längdriktningen skarpa åsar eller kanter som skulle skära längsgående spår i glassubstraten.

Detta illustreras schematiskt i fig. 6.

Således förses ett substrat 600 med i längdriktningen utsträckta skärande eggar 602, fig. 6a. Dessa pressas eller stämplas in i ett glassubstrat 604, och när de avlägsnas lämnar de kvar kanaler 606 i glassubstratet, fig. 6b-c. Dessa kanaler kan användas för biokemiska mikrokanalanordningar (mikrofluidiktillämpningar), och kan naturligtvis funktionaliseras på samma vis som beskrivs ovan i anslutning till hålen.

Som ett alternativ till stämplings- eller pressningsmetoderna som beskrivits ovan, kan hålen också göras med användning av andra tekniker, speciellt om materialet i den övertäckande strukturen inte så lätt mjuknar genom värmning såsom det traditionella glasmaterialen.

Litografi, d.v.s. maskning och etsning är standardmetoder inom MEMS- och halvledarteknologi, och fackmannen skulle ha förmåga att utforma lämpliga uppställningar för att skapa hål i valda material för övertäckande substrat, där hålen har de önskade dimensionerna (diameter, djup, pitch) för att passa i föreliggande uppfinning. Blästringstekniker kan också användas.

Fig. 7a är en schematisk återgivning av en struktur som införlivar en övertäckande struktur av glas med metallvior. Det är en generalisering av strukturen som visas i fig. 1.

Sålunda kan en anordning allmänt innefatta ett bassubstrat 700 med någon komponent 702, t.ex. MEMS- eller CMOS-komponent, anbringad därpå. Det fmns distributionselement 704 för att leda signaler till och från nämnda komponent 702. Inre och yttre distanselement 706 respektive 707 är anordnade, vilka också kan verka såsom ledande strukturer för att distribuera signaler vertikalt. Lämpligen bildar de yttre distanselementen 707 en inneslutning för förseglingssyfte, och det inre distanselementet 706 tjänar till elektriska anslutningar. Ovanför bassubstratet 700 fmns det anordnat en övertäckande struktur 708 av glas, bondad via nämnda distanselement 706, 707, företrädesvis medelst eutektisk bondning, såsom diskuterats ovan. Distanselementen tillhandahåller ett finit och väl definierat avstånd mellan bassubstratet och det övertäckande substratet.

Vissa av distanselementen kan vara faktiska styva element som definierar en på förhand bestämd höjd. Andra element, såsom indikerats ovan lämpligtvis det yttre elementet 707 kan användas som ett förseglingselement i vilket fall de omger komponenten 702 till bildning av ett förseglat hålrum, och behöver inte nödvändigtvis vara stela i sig själva, utan de kan vara beroende på andra distanselement för att definiera höjden.

Den övertäckande strukturen 708 innefattar vior 710 som omfattar metall för tillhandahållande av elektrisk anslutning genom den övertäckande strukturen, och kontaktelement 712 kopplade till metallen i viorna.

I fig. 7b illustreras ytterligare en utföringsform av strukturen som visas i fig. 7a. Här har komponenten 702 en höjd sådan att distanselementen 706 inte är tillräckligt långa för att uppta komponenten mellan substraten. Därför görs en fördjupning 714 i det övertäckande substratet 708. Denna fördjupning tillhandahåller tillräckligt utrymme för komponenten 702, t.ex. om denna innefattar ett rörligt element som rör sig i vertikal riktning.

Detta kännetecken, d.v.s. att tillhandahålla en fördjupning i substraten är användbar i alla utföringsformer av föreliggande uppfinning, och fördjupningen kan tillhandahållas i bassubstratet, i det övertäckande substratet eller i bägge, vilket illustreras i fig. 8.

Sålunda har i fig. 8a ett bassubstrat 800 en komponent 802 belägen i en fördjupning 804 i bassubstratet och ett övertäckande substrat 806 är bondat för att tillhandahålla ett förseglat hålrum.

I fig. 8b (samma hänvisningssiffor som i fig. 8a används) är fördjupningen 804 anordnad i det övertäckande substratet 806, och i fig. 8c finns anordnat fördjupningar 804 i bägge substraten 800 och 806.

Komponenterna 802 kan vara integrerade eller diskreta komponenter, både MEMS- och CMOS-strukturer.

Claims (16)

1. Metod för tillverkning av en mikroanordning (10) med en övertäckande struktur, innefattande: att ett bassubstrat (12; 204; 305; 700: 800) tillhandahålles på vilket det finns anbringat eller integrerat en mikroelektronisk och/eller mikromekanisk komponent (14; 312; 702; 802); att ett övertäckande substrat (20; 200; 304; 708; 806) av ett glasmaterial, det vill säga ett icke-kristallint eller amorft material, tillhandahålles vilket material uppvisar en glasövergång då det upphettas mot det flytande tillståndet, företrädesvis ett material utvalt bland borofioatglas, kvarts, metallegeringar, AlOx , och polymerer; att fördjupningar (202; 215) görs i det övertäckande substratet till ett på förhand bestämt djup; att endast väggarna i det övertäckande substratets fördjupningar metalliseras; att elektrisk anslutning genom det övertäckande substratet tillhandahålles; att bassubstratet (12; 204; 305; 700: 800) och det övertäckande substratet (20; 200; 304; 708; 806) bondas samman, så att det föreligger en elektrisk kontakt mellan komponenten på bassubstratet och de metalliserade fördjupningarna i det övertäckande substratet.

2. Metod enligt krav 1, där bassubstratet bondas mot det övertäckande substratet på den sida där fördjupningarna (202) görs, efter metalliseringen av fördjupningarna, men innan den elektriska anslutningen genom det övertäckande substratet görs (20; 200; 304; 708; 806).

3. Metod enligt krav 1, där bassubstratet bondas mot det övertäckande substratet på motsatt sida ifrån vilken fördjupningarna görs, efter metalliseringen av fördjupningarna (202), och efter att den elektriska anslutningen genom det övertäckande substratet (20; 304; 708; 806) görs.

4. Metod enligt krav 1, där tillhandahållandet av elektriska anslutningar innefattar nedtunning av det övertäckande substratet på den motsatta sidan i förhållande till där fördjupningarna (202; 215) görs, och exponering av metallen i fördjupningarna.

5. Metod enligt krav 4, där nedtunningen avbryts innan metallen exponeras, och öppningar görs för att exponera metallen, och öppningarna metalliseras för tillhandahållande av kontakt och för att hermetiskt försegla den genomgående anslutningen.

6. Metod enligt krav 1, där fördjupningarna (306) görs genom att stämpla eller pressa en uppsättning nålar (302) som skjuter ut från ett bärarsubstrat (300) in i det övertäckande substratet (304) under värmning och tryck.

7. Metod enligt krav 6, där nålarna avlägsnas tillsammans med b är arsub stråtet omedelbart efter att fördjupningarna (306) gjorts så att hål kvarlämnas i det övertäckande substratet.

8. Metod enligt krav 6, där nålarna lämnas kvar i det övertäckande substratet efter att fördjupningarna (306) gjorts och endast stödsubstratet avlägsnas så att metallfyllda hål lämnas kvar i materialet i det övertäckande substratet.

9. Metod enligt krav 1, där fördjupningarna (202; 215) görs medelst etsning, blästring eller laserborrning.

10. Metod enligt något av kraven 1-9, där bassubstratet, det övertäckande substratet eller bägge förses med en fördjupning (804) som bildar en kavitet som upptar komponenten (802) när substraten bondas samman.

11. Anordning innefattande ett bassubstrat (200; 300; 400; 500; 600; 700) med en mikrokomponent (14; 312; 702; 802) anbringad därpå; utfördelningselement (704) för att leda signaler till och från komponenten (14; 312; 702; 802); distanselement (19; 706) som också kan verka såsom ledanden strukturer för att fördela ut signaler i vertikal led; en övertäckande struktur (708) av ett glasmaterial, anordnad ovanför bassubstratet (700), bondad via distanselementen (19; 706), där den övertäckande strukturen (708) innefattar vior (22; 306, 308; 710) som innefattar metall endast på väggarna för tillhandahållande av elektrisk anslutning genom den övertäckande strukturen; där komponenten (14; 312; 702; 802) innefattar ett frihängande eller överskjutande element, eller ett membran, det vill säga ett rörligt element (16), vilken komponent är vald bland en RF-omkopplare, en resonator eller ett tryckavkännande element.

12. Anordning enligt krav 11, där komponenten är en MEMS- eller CMOS-komponent.

13. Anordning enligt krav 11, där distanselementen tillhandahåller ett finit och väl definierat avståndet mellan bassubstratet och det övertäckande substratet.

14. Anordning enligt krav 11, där komponenten (14) är innesluten i en kavitet som beroende på tillämpning kan ha en atmosfär i form av ett vakuum, eller en inert gas vid ett valt tryck.

15. Anordning enligt krav 11, där inneslutningen formas medelst en bondningsteknik såsom eutektisk bondning där en bondfog (19) formas som en sluten slinga som omger komponenten (14) ifråga, och därigenom bildar en vakuumtät försegling.

16. Anordning enligt krav 11, där bassubstratet, det övertäckande substratet eller båda är försedda med en fördjupning (804) som bildar en kavitet som upptar komponenten (802).