DE10153176A1 - Integrated circuit component encased in carrier material has contacts which are connected by channels through a thinned under layer - Google Patents

Integrated circuit component encased in carrier material has contacts which are connected by channels through a thinned under layer

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Abstract

An integrated circuit component (11) encased in carrier material has connections (12) in an upper surface of the carrier for each integrated circuit. This surface is then covered and the carrier thinned from below. Contact points in the lower face are directly connected to the connections by channels.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauelement und ein Verfahren zum Bereitstellen wenigstens einer Verkleidungsschicht für ein Trägermaterial in einem Bauelement gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 und 14. The invention relates to a component and a method for providing at least one cladding layer for a carrier material in a component according to the features of claims 1 and 14.

Es sind Verfahren bekannt bei denen Bauelemente oder integrierte Schaltungen auf einem Halbleiterchip oder noch im Verbund einer Halbleiterscheibe bzw. Wafers mit einem schützenden Gehäuse und mit elektrischen Anschlusskontakten versehen werden. Findet die Montage des Chips bzw. der integrierten Schaltung und die Verbindung der Kontaktgebiete des Chips mit den nach außen geführten Kontakten des Gehäuses noch im Waferverbund statt, so wird ein solches Montageverfahren im Allgemeinen als "Waferlevelpackage- Verfahren" bezeichnet. Methods are known in which components or integrated circuits on a semiconductor chip or still in Compound of a semiconductor wafer or wafer with one protective housing and with electrical connection contacts be provided. Find the assembly of the chip or the integrated circuit and the connection of the contact areas of the chip with the contacts on the outside of the housing still takes place in the wafer network, so it becomes one Assembly process generally as a "wafer level package" Procedure ".

Derart gehäusten Bauelemente werden typischerweise im Zusammenhang mit zum Beispiel Fingerprintsensoren, CMOS- Halbleiterbauteilen, CCD-Kameras und Scannern eingesetzt. D. h. diese Verfahren eignen sich insbesondere zum Packaging von Bauelementen, die einen Sensor sensitiven Bereich, z. B. einen optischen Sensor, aufweisen, der durch ein Gehäuse geschützt werden muß, wobei jedoch über das Gehäuse sicherzustellen ist, dass der Sensor seine externe, z. B. optische, Zugänglichkeit behält. Such packaged components are typically used in Connection with, for example, fingerprint sensors, CMOS Semiconductor components, CCD cameras and scanners are used. I.e. these methods are particularly suitable for packaging Components that have a sensor sensitive area, e.g. B. have an optical sensor through a housing must be protected, however, via the housing ensure that the sensor is external, e.g. B. keeps optical, accessibility.

Im Rahmen des Waferlevelpackaging wird z. B. bei einer optisch aktiven Fläche des Halbleiterbauelements der aktive Bereich durch das Aufkleben eines Glases auf z. B. einem Siliziumwafer geschützt. As part of wafer level packaging, e.g. B. at a optically active surface of the semiconductor device the active Area by sticking a glass on z. B. one Protected silicon wafer.

Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass durch die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Klebers und des Halbleiters Spannungen auf das Halbleiterbauelement ausgeübt werden. Ferner sind die eingesetzten Kleber wenig temperaturstabil, so dass sie für Anwendungen bei höheren Temperaturen ungeeignet sind. Daneben ist eine optimale hermetische Abdichtung der sensorisch aktiven Fläche mit dem bekannten Klebern auch nicht möglich. This method has the disadvantage that different coefficients of thermal expansion of the Glue and the semiconductor voltages on it Semiconductor device are exercised. Furthermore, the used glue little temperature stable, so that for Applications at higher temperatures are unsuitable. Besides is an optimal hermetic seal of the sensory active area with the known glue is also not possible.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von insbesondere optischen Gehäusen für einen optisch sensitiven Chip besteht darin, dass der aktive Halbleiterchip in eine Vertiefung im Chipgehäuse (Cavity) eingebracht wird. Der Halbleiterchip wird dabei über sogenanntes Drahtbonding mit dem Gehäuse verbunden und die Cavity kann über ein optisches Glas verschlossen werden. Die Nachteile dieses heute vorwiegend eingesetzten Verfahrens bestehen insbesondere darin, dass durch das Drahtbonden zusätzlicher Bauraum benötigt wird und das die Gehäusetechnologie sehr aufwendig und teuer ist. Another method of making in particular there is an optical housing for an optically sensitive chip in that the active semiconductor chip in a recess in Chip housing (cavity) is introduced. The semiconductor chip is so-called wire bonding with the housing connected and the cavity can be over an optical glass be closed. The main disadvantages of this today The method used is in particular that additional space is required by wire bonding and that the housing technology is very complex and expensive.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein verbessertes Packaging für insbesondere Sensor aktive Bauelement bereitzustellen. The object of the invention is therefore an improved Packaging for in particular sensor active component provide.

Gelöst wird diese Aufgabe auf höchst überraschende Weise bereits durch ein Bauelement gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. This task is solved in a most surprising way already by a component according to the characteristics of Claim 1.

Darüber hinaus umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zum Bereitstellen wenigstens einer Verkleidungsschicht für ein Trägermaterial nach den Merkmalen des Anspruchs 14. The invention also includes a method for providing at least one cladding layer for a carrier material according to the features of claim 14.

Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich insbesondere in den jeweils zugeordneten Unteransprüchen. Advantageous further developments can be found in particular in the assigned subclaims.

Nach der Erfindung wird höchst vorteilhaft ein Bauelement mit einem Trägermaterial angegeben, welches wenigstens einen Oberflächenbereich umfasst, wobei auf dem Oberflächenbereich zumindest teilweise eine Glas- und/oder glasartige Substanz aufgebracht ist und die Substanz mit dem Trägermaterial an wenigstens einer Stelle im Oberflächenbereich unmittelbar eine Klebeverbindung eingeht. According to the invention is a very advantageous Component specified with a carrier material, which comprises at least one surface area, on which Surface area at least partially a glass and / or glassy substance is applied and the substance with the Backing material at at least one point in the Adhesive connection is immediately formed on the surface area.

Mit höchst positiven Wirkungen kann auf diese Weise ein Bauelement bereitgestellt werden, welches durch die Verbindung mit der Glas- und/oder glasartigen Substanz ein höchstes Maß an Variabilität erfährt und z. B. bereits ohne das übliche Aufbringen einer zusätzlichen Oxidschicht auf das Trägermaterial passivierbar und/oder schützbar ist. With highly positive effects, one can Component are provided, which by the Connection with the glass and / or glassy substance experiences the highest degree of variability and z. B. already without the usual application of an additional oxide layer on the Carrier material can be passivated and / or protected.

Das erfindungsgemäße Auftragen der Glas- und/oder glasartigen Substanz unmittelbar auf das Trägermaterial oder Trägersubstrat oder Halbleitersubstrat ermöglicht nicht nur einen optimalen mechanischen Schutz der Oberfläche des Trägermaterials, sondern ergibt gleichfalls eine optimierte Isolierung des Bauelements. Diese Isolierung besteht zum einem darin, dass das Bauelement bzw. das die elektrischen Schaltungen tragende Trägermaterial sowohl elektrisch als auch in sonstiger Weise hermetisch versiegelbar ist. Eine derartige hermetische Abschirmung ist nach dem Stand der Technik, insbesondere bei der ausschließlichen Verwendung eines Klebers nicht möglich. Applying the glass and / or vitreous substance directly on the carrier material or Carrier substrate or semiconductor substrate not only enables optimal mechanical protection of the surface of the Carrier material, but also results in an optimized Isolation of the component. This insulation consists of one in that the component or the electrical Circuit carrier material both electrically and is also hermetically sealable in another way. A Such hermetic shielding is known in the art Technology, especially when used exclusively an adhesive is not possible.

In diesem Sinne besteht nach der Erfindung durch den Einsatz der mit dem Trägermaterial unmittelbar abbindenden Glas- und/oder glasartigen Substanz die Möglichkeit, die Substanz derart auf das Trägermaterial abzustimmen, dass das thermische Verhalten dem des Trägermaterials, z. B. dem von Silizium, im Wesentlichen übereinstimmt. Dies hat den außerordentlichen Vorteil, dass mechanische Spannungen zwischen den Materialien bei Temperaturänderungen weitgehend vermieden werden können. Wird die erfindungsgemäße Glas- und/oder glasartige Substanz selbst als Haftvermittler zum Aufbringen von z. B. einer dünnen Glasscheibe auf das Trägermaterial eingesetzt, so gilt entsprechendes für die Ausdehnungskoeffizienten der beiden Materialien bei dem hierbei vorliegenden Glas-Glas-Übergang. In this sense, according to the invention by Use of those that set directly with the carrier material Glass and / or glassy substance the possibility of Match substance to the carrier material in such a way that the thermal behavior of that of the carrier material, e.g. B. that of Silicon, essentially matches. This has the extraordinary advantage that mechanical tension largely between the materials with temperature changes can be avoided. If the glass and / or glassy substance itself as an adhesion promoter to Applying e.g. B. a thin sheet of glass on the Carrier material used, the same applies to the Expansion coefficient of the two materials in the here glass-glass transition.

Es sei allerdings nachdrücklich daraufhingewiesen, dass es insbesondere ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, das grundsätzlich keine Notwendigkeit mehr besteht, eine weitere Glasschicht oder vergleichbares zur Abdeckung des Trägermaterials auf dasselbe aufzubringen. Denn bereits das Auftragen oder Aufbringen der Glas- und/oder glasartigen Substanz reicht aus, um, wie bereits oben geschildert, die notwendige Abschirmung oder Abdichtung des Bauelements zu erzielen. However, it should be emphasized that it is in particular an advantage of the present invention, that is basically no longer necessary, one another layer of glass or similar to cover the Apply carrier material to the same. Because already that Application or application of the glass and / or glass-like Substance is sufficient to, as already described above, the necessary shielding or sealing of the component achieve.

Gleiches gilt auch für eine mögliche Stabilisierung des Trägermaterials bei der Herstellung des Bauelements, nämlich dann, wenn z. B. zur Um- oder Durchkontaktierung der Bondpads das Trägermaterial ausgedünnt werden muss. Hierzu wird auf die Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 101 41 558.3 verwiesen, deren Inhalt insbesondere für diesen Fall hiermit in diese Anmeldung mit aufgenommen wird. The same applies to a possible stabilization of the Carrier material in the manufacture of the component, namely then when e.g. B. for reconnection or through-connection of the bond pads the carrier material must be thinned out. This is done on the patent application with the application number 101 41 558.3 referenced, the content of which in this case in particular is included in this application.

Die erfindungsgemäße protektive glasartige Substanz eignet sich insbesondere auch besonders gut für Trägermaterialien oder Substrate, die in ihrem Oberflächenbereich wenigstens einen sensorisch sensitiven Bereich aufweisen. Vor allem dieser Bereich kann mit der erfindungsgemäßen Glas- und/oder glasartigen Substanz höchst variabel geschützt und/oder abgedichtet werden. The protective glassy substance according to the invention is particularly well suited for Carrier materials or substrates in their Surface area at least one sensor-sensitive Have range. This area in particular can be used with the glass and / or glassy substance according to the invention highly can be variably protected and / or sealed.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstands handelt es sich vorzugsweise bei dem Trägermaterial um ein opto-sensorisches Silizium Trägersubstrat. Die erfindungsgemäße Glas- und/oder glasartige Substanz deckt hierbei in Form einer Schicht insbesondere den aktiven Bereich ab, ist jedoch so strukturiert, dass Lichtstrahlen geeigneter Wellenlänge zum Ansprechen des optischen Bereichs oder des optischen Sensors durch die Schicht durchgelassen werden. In a particularly advantageous development of the Subject of the invention is preferably the Carrier material around an opto-sensory silicon Carrier substrate. The glass and / or glassy substance covers in the form of a layer especially the active area, but it is so structured that light rays of suitable wavelength for Response of the optical area or the optical sensor be allowed through the layer.

Dabei leitet sich aus dem vorhergehenden, ein weiterer großer Vorteil der vorliegenden Erfindung ab. Dieser lässt sich allgemein dadurch ausdrücken, dass die erfindungsgemäße Substanz ein hohes Maß an Strukturierbarkeit beinhaltet. Diese Fähigkeit der Substanz bezieht sich nach der Erfindung nicht nur auf deren Variabilität hinsichtlich ihrer im weitesten Sinne chemischen Eigenschaften, die es, wie bereits geschildert, z. B. erlauben den Ausdehnungscoeffizienten der Glas- und/oder glasartigen Substanz an das Trägermaterial des Bauelements anzupassen, sondern auch auf deren mechanischen Strukturierbarkeit. This derives from the previous one, another great advantage of the present invention. This leaves are generally expressed in that the invention Substance contains a high degree of structurability. This ability of the substance relates to the invention not only on their variability with regard to their im broadest chemical properties that it, like already described, e.g. B. allow the expansion coefficient of Glass and / or vitreous substance on the carrier material of the Adapt component, but also on their mechanical Structuring.

In diesem Sinne ist es nach der Erfindung auch stehts höchst vorteilhaft möglich die glasartige Substanz oder eine Schicht daraus derart zu strukturieren, dass die vom sensorisch sensitiven Bereich von außerhalb des Bauelements aufzunehmenden physikalischen und/oder chemischen Größen über die glasartige Schicht und/oder vermittels der glasartigen Schicht an den sensorisch sensitiven Bereich weitergebbar sind. In this sense it is always according to the invention the glassy substance or a very advantageously possible To structure the layer in such a way that the from Sensory-sensitive area from outside the component physical and / or chemical quantities to be recorded the vitreous layer and / or by means of the vitreous Layer can be passed on to the sensor-sensitive area are.

Für diese Zwecke eignen sich nach der Erfindung insbesondere solche glasartigen Substanzen besonders gut, die ein Sol-Gel-Glas und/oder ein optisches Polymer beinhalten. Die Vorteile dieser Substanzen beruhen insbesondere darauf, dass sie bei geeigneter Temperierung auf einfache Weise strukturierbar oder prägbar oder formbar sind und bei Raumtemperatur eine sehr stabile und feste Verbindung mit insbesondere Halbleitermaterialien und vorzugsweise mit Silizium eingehen und so erfindungsgemäß eine einzigartige physikalisch chemische Klebeverbindung mit dem Trägermaterial ausbilden, die eine hohe Temperaturstabilität und eine hermetische Versiegelung des mit den Substanzen verbundenen Halbleiters. Die Stabilität begründet sich insbesondere daraus, dass insbesondere das Sol-Gel-Glas in der Lage ist mit dem Halbleiter und vorzugsweise mit Silizium eine stofflich natürliche amorphe Netzwerkstruktur auszubilden. According to the invention, suitable for these purposes especially those glassy substances that are particularly good include a sol-gel glass and / or an optical polymer. The advantages of these substances are based in particular on that with suitable temperature control in a simple way are structurable or embossable or formable and at Room temperature a very stable and firm connection with in particular semiconductor materials and preferably with Silicon enter and thus a unique according to the invention physically chemical adhesive connection with the carrier material train the high temperature stability and a hermetic sealing of the associated with the substances Semiconductor. The stability is justified in particular from the fact that in particular the sol-gel glass is capable with the semiconductor and preferably with silicon form material-natural amorphous network structure.

Mit Bezug auf die Formbarkeit sind die Eigenschaften dieser Substanzen sogar derart vorteilhaft, dass sie nicht nur schichtförmig auf das Trägermaterial aufgebracht werden können oder sie nur mit einer einfachen makroskopischen Struktur versehen werden können, sondern dass man ihnen sogar eine mikroskopische Feinstruktur aufprägen kann. In terms of formability, the properties are these substances even so beneficial that they don't only be applied in layers to the carrier material can or just use a simple macroscopic Structure can be provided, but that you can even them can imprint a microscopic fine structure.

Ist nach der Erfindung z. B. ein optischer Sensor mit den erfindungsgemäßen Substanzen abzudecken, so bietet es sich z. B. an insbesondere die Schicht über dem Sensor derart zu strukturieren, dass eine optisch fokusierende Wirkung erzielt wird. Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass an die Schicht Mikrolinsen angeformt werden. Die Erfindung ermöglicht auf diese Weise höchst vorteilhaft, das der Sensor auch bei nur geringer Lichtausbeute in optimaler Weise funktioniert. According to the invention, for. B. an optical sensor with to cover the substances according to the invention, so it offers z. B. in particular the layer above the sensor to structure that an optically focusing effect is achieved. This can be done, for example microlenses are molded onto the layer. The In this way, the invention makes it extremely advantageous that the sensor is optimal even with low light output Way works.

Ferner besteht die Möglichkeit die glasartige Substanz und damit eine daraus gebildete Schicht chemisch und/oder physikalisch derart zu strukturieren, dass die Schicht z. B. Filterfunktionen erfüllt. Auf diese Weise ist es beispielsweise mit Vorteil möglich die erfindungsgemäße glasartige Schicht zu entspiegeln. There is also the possibility of the glassy substance and thus a layer formed chemically and / or to physically structure such that the layer z. B. Filter functions fulfilled. That way it is for example, advantageously possible according to the invention anti-reflective glass-like layer.

Die erfindungsgemäßen Substanzen zeigen die oben dargestellten Eigenschaften bereits dann, wenn sie in Form einer Schicht mit einer Stärke oder Schichtdicke von ca. 100 nm bis 1 mm auf das Trägermaterial aufgebracht werden. Mit Vorteil kann so, auch die Bauhöhe eines mit einer erfindungsgemäßen Substanzschicht ausgestatteten Bauelements reduziert werden. Dies kann sich besonders vorteilhaft auswirken, wenn in Bauelementen mehrere Trägermaterialien übereinander gestapelt und miteinander verbunden werden sollen. The substances according to the invention show the above shown properties already when they are in shape a layer with a thickness of approximately 100 nm to 1 mm can be applied to the carrier material. With So can the advantage, even the height of one with Component layer equipped according to the invention be reduced. This can be particularly advantageous impact when there are multiple substrates in components stacked on top of each other and connected to each other should.

In diesem Zusammenhang sei auch angeführt, dass für eine Verbindung nach der Erfindung Festigkeit und Elastizität kein Widerspruch ist. Vielmehr bieten die erfindungsgemäßen Substanz-Schichten genügend Elastizität, um über sie z. B. einen Druckempfindlichen Sensor anzusteuern. Von Vorteil ist hierbei auch die bereits angeführte dünne Schichtdicke. In this context it should also be mentioned that for a Connection according to the invention strength and elasticity none Contradiction is. Rather, the invention Substance layers have enough elasticity to z. B. to control a pressure sensitive sensor. Is an advantage here also the thin layer thickness already mentioned.

Die Erfindung bezieht sich allerdings nicht nur auf ein Bauelement, in dem das Trägermaterial unmittelbar mit der Glas- und/oder glasartigen Substanz eine Verbindung eingeht sondern auch auf ein Verfahren zum Bereitstellen wenigstens einer Verkleidungsschicht für ein Trägermaterial oder Trägersubstrat, insbesondere für ein vorhergehend beschriebenes Bauelement. Dabei sind insbesondere folgende Schritte zu beachten:
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst ein Trägermaterial oder ein Trägersubstrat mit wenigstens einem Oberflächenbereich bereitgestellt, auf dem eine Glas- und/oder glasartige Substanz auf zumindest einem Teil des Oberflächenbereichs aufgebracht wird, wobei die Schichtsubstanz mit dem Trägermaterial an wenigstens einer Stelle im Oberflächenbereich unmittelbar eine Klebeverbindung eingeht. However, the invention relates not only to a component in which the carrier material is directly connected to the glass and / or glass-like substance, but also to a method for providing at least one cladding layer for a carrier material or carrier substrate, in particular for a component described above , The following steps are particularly important:
According to the method according to the invention, a carrier material or a carrier substrate with at least one surface area is first provided, on which a glass and / or glass-like substance is applied to at least part of the surface area, the layer substance with the carrier material directly at one point in the surface area Adhesive connection is received.

Wie bereits oben ausgeführt werden als glasartige oder Glasmaterialien bzw. Substanzen insbesondere Sol-Gele und/oder optische Polymere eingesetzt. Diese Substanzen können nach der Erfindung mit Vorteil auf verschiedene Art und Weise auf dem Trägermaterial aufgebracht werden. Hierzu besteht beispielsweise die Möglichkeit die Substanzen zum einem auf das Trägermaterial aufzusprühen und/oder durch ein sogenanntes Spincoding und/oder durch ein sogenanntes Tauchbeschichten auf dem Oberflächenbereich des Trägermaterials aufzubringen. Darüber hinaus sei darauf verwiesen, dass das Sol-Gel auch durch Sprühen und/oder Aufrollen etc. aufgebracht werden kann. As already stated above, as glassy or Glass materials or substances, in particular sol gels and / or optical polymers used. These substances can according to the invention with advantage in different ways and applied to the carrier material. For this there is, for example, the possibility of using the substances one sprayed onto the carrier material and / or by a so-called spin coding and / or by a so-called Dip coating on the surface area of the Apply carrier material. Beyond that referenced that the sol gel also by spraying and / or Roll up etc. can be applied.

Die Substanzen zeichnen sich im Zusammenhang mit der Erfindung auch durch eine höchst Maß an Flexibilität in der Anwendung aus. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Substanzen auf dem Oberflächenbereich schichtförmig z. B. in ein oder mehreren Schichten aufgetragen. The substances stand out in connection with the Invention also through a high degree of flexibility in the Application off. According to a preferred embodiment of the Invention are the substances on the surface area layered z. B. in one or more layers applied.

Höchst vorteilhaft kann nach der Erfindung die Substanzschicht eine physikalische Strukturierung und/oder Mikrostrukturierung aufweisen. Diese Strukturierung kann mit Hilfe zum Beispiel eines Platinstempels auf einfache Art und Weise einer erfindungsgemäßen Schicht z. B. aus einem Sol-Gel aufgeprägt werden. Dies ist nach der Erfindung deshalb auf so höchst einfache Art und Weise möglich, da das erfindungsgemäß verwendete Sol-Gel bei geeigneter Temperierung eine höchst einfach zu bearbeitende amorphe Struktur umfasst, die sich durch eine Zustandsphase zwischen flüssig und fest auszeichnet. Wobei insbesondere auch die Möglichkeit besteht das Sol-Gel im kalten oder erkalteten Zustand zu prägen. Bei der Kaltprägung ist es insbesondere möglich die Materialien für den Prägestempel frei zu wählen. According to the invention, the Substance layer a physical structuring and / or Have microstructuring. This structuring can be done with Help for example a platinum stamp in a simple way and Way of a layer according to the invention z. B. from a sol gel be imprinted. This is therefore according to the invention extremely simple way possible, since that according to the invention used sol-gel with a suitable temperature a maximum easy-to-edit amorphous structure that includes through a state phase between liquid and solid distinguished. In particular, there is also the possibility to emboss the sol gel when it is cold or cold. at cold embossing it is particularly possible to use the materials free to choose for the die.

Wird in diesem Zusammenhang z. B. nach der Erfindung eine Schicht aus einer erfindungsgemäßen Substanz hergestellt, in die Mikrolinsen eingeprägt wurden, so kann es zum Schutz der Linsen von Vorteil sein, wenn auf diese Schicht z. B. ein konventionelles Schutzglas aufgebracht wird. Zum Verbinden der strukturierten Schicht und dem Schutzglas kann nach der Erfindung z. B. ein transparentes Epoxit-Polymer verwendet werden. Wobei das Epoxit-Polymer zunächst auf die mikrostrukturierte Schicht aufgebracht wird und dort die durch die Strukturierung entstandenen Unebenheiten ausgleicht. Als dann wird das Schutzglas auf die Epoxitschicht gelegt, wobei das Polymer als Haftvermittler zwischen strukturierter Schicht und Schutzglas fungiert. Is z. B. according to the invention a layer of a substance according to the invention manufactured into which microlenses were embossed, so it can to protect the lenses if beneficial on this Layer z. B. applied a conventional protective glass becomes. For connecting the structured layer and the Protective glass can, for. B. a transparent Epoxy polymer can be used. The epoxy polymer is first applied to the microstructured layer and there those created by the structuring Compensates for unevenness. Then the protective glass is on the Epoxy layer laid, using the polymer as an adhesion promoter acts between structured layer and protective glass.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstands ist es nach der Erfindung auch möglich eine geprägte Struktur derart auszubilden, in dem zunächst eine erste Schicht auf dem Trägermaterial ausgebildet wird, die eine Mikrostrukturierung, z. B. eine Vielzahl von Mikrolinsen, aufweist, auf die eine zweite Schicht aufgebracht wird, wobei die zweite Schicht eine erfindungsgemäße Substanz umfasst, und wobei auf die zweite Schicht eine dritte Schicht aufgebracht wird, die eine weitere Prägung aufweist, die im funktionalen Zusammenhang mit der Prägung in der ersten Schicht steht, wobei insbesondere, soweit wenn Mikrolinsen in der ersten Schicht ausgebildet wurden, die dritte Schicht eine Prägung z. B. in Form einer Fresnellinse zur verbesserten Fokusierung von Licht auf einen im Trägermaterial angeordneten optischen Sensor umfassen kann. According to a further advantageous development of the Subject of the invention, it is also possible according to the invention to form an embossed structure in the first place a first layer is formed on the carrier material, a microstructuring, e.g. B. a variety of Microlenses, on which a second layer is applied, the second layer comprises substance according to the invention, and being on the second A third layer is applied, the one has further embossing, which is in the functional context with the embossing in the first layer, whereby especially if microlenses in the first layer were formed, the third layer embossed z. B. in Shape of a Fresnel lens for improved focusing of Light on an optical arranged in the carrier material May include sensor.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstands, besteht die Möglichkeit noch vor dem Aufbringen der erfindungsgemäßen Substanzschicht wenigstens einen Kanal in dem Trägersubstrat zu erzeugen, wobei der Kanal vorzugsweise in dem Oberflächenbereich bzw. entlang der Oberfläche verläuft und zwar ferner vorzugsweise entlang der Trennstellen bzw. den Trennlinien auf einem Wafer, entlang derer der Wafer in eine Mehrzahl von Chips zerschnitten wird (Dicing). According to a further advantageous embodiment of the Subject of the invention, there is the possibility before Application of the substance layer according to the invention at least to create a channel in the carrier substrate, the Channel preferably in the surface area or along the Surface preferably extends along the Separation points or the dividing lines on a wafer, along which the wafer is cut into a plurality of chips (Dicing).

Mit Vorteil werden im Anschluss daran die Kanäle mit einer erfindungsgemäßen Substanz vorzugsweise mit einem Sol- Gel gefüllt und der Oberflächenbereich insbesondere zur Stabilisierung des Trägermaterials mit derselben überzogen. Fakultativ ist es auch möglich auf die erfindungsgemäße Substanzschicht insbesondere zur zusätzlichen Stabilisierung und/oder zum zusätzlichen Schutz eine weitere z. B. konventionelle Glasschicht aufzubringen. The channels are then also advantageous a substance according to the invention preferably with a sol Gel filled and the surface area especially for Stabilization of the carrier material coated with the same. Optionally, it is also possible for the invention Substance layer especially for additional stabilization and / or for additional protection another z. B. to apply conventional glass layer.

Der sich daran anschließende weitere Verfahrensverlauf beinhaltet insbesondere das Erzeugen eines zweiten Oberflächenbereichs, der dem Oberflächenbereich bzw. der dem ersten Oberflächenbereich gegenüberliegt. Hierzu wird das Trägermaterial oder Trägersubstrat von der Gegenseite her ausgedünnt. The subsequent further course of the procedure involves in particular creating a second one Surface area that corresponds to the surface area or the opposite first surface area. For this, the Carrier material or carrier substrate from the opposite side thinned.

Das Ausdünnen erfolgt vorzugsweise in Abstimmung mit dem Erzeugen des Kanals und insbesondere in Abstimmung mit der erzeugten Kanaltiefe, wobei das Trägermaterial insoweit ausgedünnt wird, als dass der Kanalboden freigelegt wird, so dass die Füllsubstanz offen liegt. Desweiteren wird auf den so ausgebildeten Oberflächenbereich eine zweite aus einer der erfindungsgemäßen Substanzen bestehenden Schicht aufgebracht. Auf diese Weise können die auf einem Wafer liegenden Chips sowohl mit Bezug auf die Flachseiten als auch lateral in Bezug auf die Schnittseiten hermetisch abgedichtet werden. In diesem Zusammenhang sei gleichfalls auf die Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 101 41 558.3 verwiesen, aus der noch weitere Details zum derartigen Wafer-Level- Packaging zu entnehmen sind und deren Inhalt deshalb auch diesbezüglich hiermit in diese Anmeldung mit aufgenommen wird. The thinning is preferably done in coordination with the Generation of the channel and especially in coordination with the generated channel depth, the carrier material so far is thinned out so that the canal floor is exposed, so that the filling substance is exposed. Furthermore, the surface area thus formed a second from one of the applied substances existing layer applied. In this way, the chips lying on a wafer both with respect to the flat sides and laterally in Hermetically sealed with respect to the cut sides. In this context, also refer to the Patent application with the application number 101 41 558.3, from which still further details on such a wafer level Packaging can be found and therefore their content hereby included in this application becomes.

Ferner sei an dieser Stelle darauf verwiesen, dass der hier vorgestellte Erfindungsgegenstand uneingeschränkt bei den Verfahren und Vorrichtungen aus der benannten Patentanmeldung eingesetzt werden kann. Dies trifft insbesondere auf das dort vorgestellte Herstellungsverfahren von Kontaktverbindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 32 und dem dort vorgestellten Montageverfahren zur Montage eines Bauelements in ein Gehäuse gemäß den Ansprüche 33 bis 43 zu. At this point it should also be noted that the Subject of the invention presented here without restriction the methods and devices from the named Patent application can be used. This is true especially the manufacturing process presented there of contact connections according to claims 1 to 32 and the Assembly methods presented there for assembling a Component in a housing according to claims 33 to 43.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand einzelner Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben. Hierzu wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, wobei es sich in den einzelnen Zeichnungen gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile beziehen. The present invention is described below of individual embodiments described in detail. For this purpose, reference is made to the attached drawings, the same in the individual drawings Reference symbols to the same parts.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Es zeigen Show it

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bauelements, bei dem auf einem Trägersubstrat mit Hilfe eines Sol-Gels eine Glasscheibe befestigt wurde, Fig. 1 is a schematic perspective view of a device according to the invention, in which on a support substrate by means of a sol gel, a glass disc was mounted,

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung des Bauelements nach Fig. 1, wobei die Pfeile die Blickrichtung auf die Schnittlinie A-A angeben, Fig. 2 is a schematic sectional view of the device according to Fig. 1, the arrows indicating the viewing direction of the cutting line AA,

Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bauelements, bei dem die aktive Seite des Trägersubstrats mit einer mit Kugellinsen versehenen Sol-Gel- und/oder polymeren Schicht abgedeckt ist, Fig. 3 is a schematic perspective view of a device according to the invention, in which the active side of the carrier substrate is covered with a ball lens provided with sol-gel and / or polymeric layer,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Querschnittes durch das Bauelement nach Fig. 3, wobei die Pfeile die Blickrichtung auf den Schnitt entlang der Schnittlinie B-B angeben, Fig. 4 is a schematic representation of a cross-section through the device according to Fig. 3, the arrows indicating the viewing direction of the section along the section line BB

Fig. 5 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßes Bauelements, bei dem auf der aktiven Schicht eine erfindungsgemäße Kugellinsenschicht, eine Verbindungsschicht und eine Schutzschicht aufgebracht wurde, Fig. 5 is a cross section of a device according to the invention, wherein on the active layer, a ball lens layer according to the invention, a tie layer and a protective layer was applied,

Fig. 6 ein erfindungsgemäßes Bauelement im Querschnitt, bei dem durch Prägung der erfindungsgemäßen Substanzschicht Druckpunkte in Bezug auf die aktive Schicht gesetzt wurden. Fig. 6 is a component of the invention in cross-section, in which pressure points have been set with respect to the active layer by embossing the substance layer according to the invention.

Fig. 7 + 8 zwei Querschnittdarstellungen, die verschiedene Zustände im Rahmen eines hermetischen Verpackens eines Halbleiterchips auf einem Wafer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren angeben. Specify Fig. 7 + 8 are two cross-sectional views showing various states as part of a hermetically packaging a semiconductor chip on a wafer with the inventive method.

Aus den Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauelements zu entnehmen. Dieses Bauelement setzt sich zusammen aus einem Trägersubstrat 1, z. B. aus einem Siliziumhalbleiter, in dem eine optisch aktive Schicht 4 eingebettet ist. Der Oberflächenbereich des Siliziumsubstrates umfasst üblicherweise insbesondere eine natürliche Oxydationsschicht aus Siliziumdioxid (SiO2). In diese eingebettet sind die Kontaktstellen 5, die sogenannten Bondpads, und kontaktverbindende Leiterbahnen. Auf die Kontaktstellen 5, die Leiterbahnen und auf die SiO2-Schicht 1' ist zum Abdecken des Siliziumsubstrates 1 eine Sol-Gel- Glas-Schicht 2 aufgebracht. An diese glasartige Schicht schließt sich nach den Fig. 1 und 2 eine fakultative weitere z. B. konventionelle Dünnglasschicht an. Die Schichtdicke der Sol-Gel-Schicht 2 beträgt im vorliegenden Fall ca. 100 nm bis 1 mm. An embodiment of a component according to the invention can be seen from FIGS. 1 and 2. This component is composed of a carrier substrate 1 , for. B. from a silicon semiconductor in which an optically active layer 4 is embedded. The surface area of the silicon substrate usually comprises, in particular, a natural oxidation layer made of silicon dioxide (SiO 2 ). The contact points 5 , the so-called bond pads, and contact-connecting conductor tracks are embedded in these. To cover the silicon substrate 1, a sol-gel-glass layer 2 is applied to the contact points 5 , the conductor tracks and the SiO 2 layer 1 '. At this vitreous layer 1 closes as shown in FIGS. 2 and an optional additional z. B. conventional thin glass layer. In the present case, the layer thickness of the sol-gel layer 2 is approximately 100 nm to 1 mm.

Das Sol-Gel ist dem Grundsatz nach ein in einem Alkohol gelöstes Silikat mit einer amorphen Struktur, welche sich bei Raumtemperatur verfestigt. Zum Aufbringen des Sol- Gel-Glases bietet sich unter anderem das Spin-Coating, das Tauchbeschichten, oder das Aufsprühen des in Lösung befindlichen Sol-Gels an. Dabei geht das Sol-Gel-Glas insbesondere mit dem sogenannten "native oxide" 1' eine amorphe physikalisch chemische Netzwerkstruktur ein. In diesem Sinne ist auch der im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendete Begriff "Klebeverbindung" zu verstehen. The sol gel is basically one in one Alcohol dissolved silicate with an amorphous structure, which solidifies at room temperature. To apply the sol Gel-Glases offers spin coating, among other things Dip coating, or spraying on in solution located sol gels. The sol-gel glass works in particular with the so-called "native oxide" 1 ' amorphous physicochemical network structure. In this is also the context of the term "adhesive bond" used in the present invention to understand.

Die Verbindung einer Sol-Gel-Schicht 2 im Zusammenhang mit dem Bauelement nach den Fig. 1 und 2 bietet insbesondere den Vorteil, dass mit einer solchen Schicht 2 das Siliziumträgersubstrat 1 und die darin integrierten aktiven Schichten 4 passiviert oder ergänzend passiviert werden können, wobei eine solche Passivierung gleichfalls einen sicheren Schutz gegen das Eindringen von z. B. Wasser und/oder verschiedenen Arten von zerstörerisch wirkenden Ionen über Defekte oder Bruchstellen, etc. bietet. Dies bedeutet, dass mit einer solchen Sol-Gel-Schicht 2 die optisch aktive Fläche 4 aber auch das Trägersubstrat hermetisch versiegelt werden kann. The connection of a sol-gel layer 2 in connection with the component according to FIGS. 1 and 2 offers in particular the advantage that with such a layer 2 the silicon carrier substrate 1 and the active layers 4 integrated therein can be passivated or additionally passivated, whereby such passivation also provides reliable protection against the ingress of e.g. B. water and / or various types of destructive ions over defects or breaks, etc. offers. This means that with such a sol-gel layer 2 the optically active surface 4 but also the carrier substrate can be hermetically sealed.

Ein weiterer Vorteil ist auch darin zu sehen, dass es sich bei dem Sol-Gel um ebenfalls ein Silikat handelt, welches demgemäß Ausdehnungseigenschaften bzw. Ausdehnungscoeffizienten aufweist, die insbesondere denen von Silizium und anderen Halbleitern entsprechen. Gleiches gilt selbstverständlich auch für das nach dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 und 2 zusätzlich aufgebrachte Deckglas 3. Another advantage can also be seen in the fact that the sol gel is likewise a silicate, which accordingly has expansion properties or expansion coefficients which correspond in particular to those of silicon and other semiconductors. The same naturally also applies to the cover glass 3 additionally applied according to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2.

Darüber hinaus ist ein Vorteil der Sol-Gel-Schicht darin zu sehen, dass sie optisch transmissiv strukturiert werden kann. Eine solche optische Durchlässigkeit ist selbstverständlich dann besonders wichtig, wenn das Sol-Gel zum Abdecken eines optisch aktiven Bereichs 4 eines Bauelementes nach den Fig. 1 und 2 verwendet wird. Dabei kann das Strukturieren eine chemische und/oder physikalische Entspiegelung beinhalten bzw. bewirken. In addition, an advantage of the sol-gel layer is that it can be structured optically transmissively. Such an optical transmission is of course particularly important when the sol gel is used to cover an optically active area 4 of a component according to FIGS. 1 and 2. The structuring can include or effect a chemical and / or physical antireflection coating.

Gegenüber den herkömmlicherweise verwendeten Klebern hat das erfindungsgemäße verwendete Sol-Gel-Glas weiterhin den Vorteil, dass bei erheblich verbesserter Stabilität und Versiegelung die Schichtdicke 2 bei einer Variationsbreite von ca. 100 nm bis 1 mm wesentlich geringer sein kann, als dies bei der Verwendung von konventionellen Klebern üblich ist. Compared to the adhesives conventionally used, the sol-gel glass used according to the invention has the further advantage that, with considerably improved stability and sealing, the layer thickness 2 can be significantly less with a variation width of approximately 100 nm to 1 mm than when using conventional glue is common.

Ferner sei noch darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Sol-Gel-Substanz gegenüber gebräuchlichen Klebern deutlich temperaturstabiler ist und ferner durch die geringe Leitfähigkeit des Sol-Gels, die elektrischen Eigenschaften der Bauelemente im wesentlichen unbeeinflusst bleiben. It should also be noted that the Sol-gel substance according to the invention compared to common Glue is significantly more temperature stable and furthermore by the low conductivity of the sol-gel, the electrical Properties of the components essentially unaffected stay.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist aber auch darin zu sehen, dass die erfindungsgemäße glasartige Substanz zum Versiegeln und/oder Abdecken von integrierten Schaltungen bereits unmittelbar auf dem Wafer, d. h. im Rahmen der sogenannten Waferlevelpackaging-Verfahren, eingesetzt werden kann. Was zu Kosteneinsparung beim Verpacken dieses Bauelements nach der Erfindung führt. A special advantage of the invention is also in it to see that the glassy substance according to the invention for Sealing and / or covering integrated circuits already directly on the wafer, d. H. As part of the so-called wafer level packaging methods are used can. What about saving costs when packing this Component leads according to the invention.

Aus den Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform für ein erfindungsgemäßes Bauelement zu entnehmen. Entsprechend zu der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 umfasst das Bauelement nach Fig. 3 im wesentlichen ein Trägersubstrat 1, in dem eine optisch aktive Schicht 4angeordnet ist. Vom optischen Sensor 4 führen Leiterbahnen zu den elektrischen Kontakten 5. . 3 and 4 is given for a component of the invention, a further embodiment of Figs. According to the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the component according to FIG. 3 essentially comprises a carrier substrate 1 , in which an optically active layer 4 is arranged. Conductor tracks lead from the optical sensor 4 to the electrical contacts 5 .

Auf das Trägersubstrat ist eine erfindungsgemäße glasartige Schicht 2 aufgebracht. Diese besteht vorzugsweise aus einem Sol-Gel-Glas oder einem optisch transparenten Polymer. Das Polymer kann dabei UV-ausgehärtet sein. A glass-like layer 2 according to the invention is applied to the carrier substrate. This preferably consists of a sol-gel glass or an optically transparent polymer. The polymer can be UV-cured.

In beiden Fällen handelt es sich um Substanzen oder Materialien, die mit Vorteil in eine Zustandsphase überführt werden können, die zwischen flüssig und fest liegt und sich daher besonders gut zur Strukturierung und/oder Mikrostrukturierung der Materialien eignet. In both cases they are substances or Materials that are advantageously brought into a state phase that can be between liquid and solid and itself therefore particularly good for structuring and / or Microstructuring of the materials is suitable.

Diese Eigenschaft macht sich die Erfindung zunutze, indem mit Hilfe eines Formstempels aus z. B. Platin der glasartigen Schicht 2 ein Kugellinsenfeld 6 aufgeprägt wird. Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 befinden sich die Kugellinsen 6 im wesentlichen im Bereich des optischen Sensors 4. Mit Vorteil kann auf diese Weise die Lichtausbeute für den darunter liegenden optischen Sensor deutlich erhöht werden. This property takes advantage of the invention by using a die from z. B. platinum of the glass-like layer 2, a spherical lens field 6 is impressed. According to the exemplary embodiment according to FIG. 1, the ball lenses 6 are located essentially in the area of the optical sensor 4 . In this way, the light yield for the optical sensor underneath can be increased significantly.

Der Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel zu entnehmen, bei dem insbesondere im Bereich des optischen Sensors 4 mehrere Schichten aus den erfindungsgemäßen glasartigen Substanzen übereinander liegen. Insbesondere die Kugellinsenstruktur 7 sollte auf dem aktiven Bereich des Silizium Wafers oder Siliziumträgersubstrats beschränkt bleiben. Wobei ansonsten zum Schutz der Bondpads 5, in entsprechender Weise wie in Fig. 2 dargestellt, diese mit einem Coating aus einer erfindungsgemäßen glasartigen Substanz überzogen werden können. FIG. 5 is shown in an exemplary embodiment, multiple layers of the inventive glass-like substances overlie one another in which in particular in the range of the optical sensor 4. In particular, the spherical lens structure 7 should remain limited to the active area of the silicon wafer or silicon carrier substrate. Otherwise, in order to protect the bond pads 5 , in a corresponding manner as shown in FIG. 2, they can be coated with a coating made of a glass-like substance according to the invention.

Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 5 wird das Linsenfeld 7 aus einem Sol-Gel mit einem optischen Polymer 8 überzogen. Abhängig von der bevorzugten optischen Wirkung ist der Brechungsindex des optischen Polymers entweder größer als der der Kugellinsen oder kleiner. Soll das Licht beispielsweise gesammelt werden, so sollte der Brechungsindex des optischen Polymers kleiner sein als der der Kugellinsen. Zum Schutz der optischen Schichten 7, 8 wird nach der dargestellten Ausführungsform eine weitere Glas- und/oder glasartigen Schicht 9 zur Abdeckung aufgebracht. According to the embodiment according to FIG. 5, the lens field 7 is coated from a sol gel with an optical polymer 8 . Depending on the preferred optical effect, the refractive index of the optical polymer is either larger than that of the spherical lenses or smaller. For example, if the light is to be collected, the refractive index of the optical polymer should be smaller than that of the spherical lenses. To protect the optical layers 7 , 8 , a further glass and / or glass-like layer 9 is applied for covering according to the illustrated embodiment.

Eine weitere Ausführungsform im Sinne von Fig. 5 könnte aber auch darin bestehen, dass die Schutzschicht 9 durch eine sogenannte Fresnellinse ersetzt wird oder auf die Schutzschicht noch zusätzlich eine solche aufgebracht wird. Die optischen Eigenschaften des nach der Erfindung aufgebrachten optischen Apparates können so weiter verbessert werden. A further embodiment in the sense of FIG. 5 could also consist in that the protective layer 9 is replaced by a so-called Fresnel lens or one is additionally applied to the protective layer. The optical properties of the optical apparatus applied according to the invention can thus be further improved.

Aus Fig. 6 ist ein weiteres Anwendungsbeispiel für die vorliegende Erfindung zu entnehmen. Das Substrat 1 beinhaltet in diesem Fall keinen optischen Sensor sondern einen druckempfindlichen Sensor 4'. Zur verbesserten Ansteuerung dieses Sensors 4' wurde auf das Trägersubstrat 1 eine erfindungsgemäße glasartige Schicht 11 derart aufgebracht, dass sie im Bereich des Sensors 10 eine wellenartige Struktur aufweist und zwar so, dass die Struktur dem Sensor gegenüber liegt und im wesentlichen die Scheitelpunkte der Wellenberge sich in Anlage mit dem sensorsensitiven Bereich befinden. From Fig. 6, a further example of application is given for the present invention. In this case, the substrate 1 does not contain an optical sensor but a pressure-sensitive sensor 4 '. To improve the control of this sensor 4 ', a glass-like layer 11 according to the invention was applied to the carrier substrate 1 in such a way that it has a wave-like structure in the area of the sensor 10 , specifically in such a way that the structure lies opposite the sensor and essentially the vertices of the wave crests are opposite one another are in contact with the sensor-sensitive area.

Mit Hilfe einer so geschaffenen bzw. geprägten Schicht können über die Wellenberge Druckpunkte auf den druckempfindlichen Sensor 10 gesetzt werden. Auf diese Weise ist es möglich ein verbessertes Ansteuern des Sensors zu erzielen. With the help of a layer created or embossed in this way, pressure points can be placed on the pressure-sensitive sensor 10 via the wave crests. In this way it is possible to achieve an improved control of the sensor.

Im Rahmen dieser Ausführungsform wird insbesondere die Fähigkeit der erfindungsgemäßen glasartigen Substanzen ausgenutzt, dass sie trotz ihrer hohen Festigkeit noch elastische Eigenschaften besitzt. Dabei ist es aber auch von Vorteil, dass es nach der Erfindung zum Schutz der darunterliegenden Bauteile ausreicht die Schichtdicke der erfindungsgemäßen Substanzschichten auf eine Stärke von ca. 100 nm bis 1 mm zu beschränken. In the context of this embodiment, in particular Ability of the glassy substances according to the invention exploited that despite their high strength they still possesses elastic properties. But it is also from Advantage that according to the invention to protect the underlying components is sufficient for the layer thickness of the substance layers according to the invention to a thickness of approx. Limit 100 nm to 1 mm.

Aus den Fig. 6 und 7 sind beispielhafte Verfahrensschritte eines Waferlevelpackaging-Verfahrens aufgezeigt, bei dem mit Hilfe der Erfindung die auf dem Wafer angeordneten Chips über ihre gesamte Oberfläche hermetisch abgedichtet werden. Exemplary process steps of a wafer level packaging method shown in Figs. 6 and 7, in which arranged on the wafer chips are hermetically sealed over their entire surface by means of the invention.

Hierzu werden zunächst in das Trägersubstrat Gräben 12 entlang der sogenannten Dicing-Linien eingeschliffen. Diese Gräben werden in der Folge im Rahmen der Beschichtung des Wafers 1 mit einer glasartigen Schicht 2 aufgefüllt. Die glasartige Schicht 2 wird dabei zur Stabilisierung des Wafers 1 und insbesondere zum Schutz der Sensoren 4 bzw. der mit diesen verbundenen integrierten Schaltungen auf die aktive Seite des Wafers oder Trägersubstrats oder Trägermaterials aufgebracht. Im Anschluss daran wird der Wafer mit geeigneten Verfahren von der noch nicht hermetisch geschützten Seite aus ausgedünnt. Das Maß der Ausdünnung richtet sich insbesondere nach der Eindringtiefe der Gräben 12 in das Trägersubstrat 1, nämlich insoweit als dass das Ausdünnen solange erfolgt bis die Böden der Gräben 12 freigelegt sind und die Füllsubstanz 13 zum Vorschein kommt. Im Anschluss daran wird auch auf die ausgedünnte Seite eine erfindungsgemäße Schutzschicht 2' aufgebracht. Details zu diesem Waferlevelpackaging-Verfahren finden sich desweiteren in der Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 101 41 558.3, deren Inhalt insbesondere diesbezüglich hiermit in diese Anmeldung mitaufgenommen wird. For this purpose, trenches 12 are first cut into the carrier substrate along the so-called dicing lines. These trenches are subsequently filled with a glass-like layer 2 as part of the coating of the wafer 1 . The glass-like layer 2 is applied to stabilize the wafer 1 and in particular to protect the sensors 4 or the integrated circuits connected to them on the active side of the wafer or carrier substrate or carrier material. The wafer is then thinned out from the not yet hermetically protected side using suitable methods. The degree of thinning depends in particular on the depth of penetration of the trenches 12 into the carrier substrate 1 , namely to the extent that the thinning takes place until the bottoms of the trenches 12 are exposed and the filling substance 13 appears. Subsequently, a protective layer 2 'according to the invention is also applied to the thinned-out side. Details of this wafer level packaging method can also be found in the patent application with the application number 101 41 558.3, the content of which is hereby incorporated into this application in particular in this regard.

Wie zuletzt dargestellt biete die Erfindung auch den Vorteil, dass mit ihr die aktiven Schichten eines Wafers unmittelbar auf dem Wafer selbst hermetisch versiegelt werden können, wobei wie dargestellt in diesem Zusammenhang nicht nur die integrierten Schaltkreise oder Sensoren auf dem Wafer mit der Erfindung geschützt werden können, sondern gleichfalls die gesamte Oberfläche der aus dem Wafer herauszuschneidenden Chips und zwar noch im Waferverbund. As shown last, the invention also offers the Advantage that with it the active layers of a wafer be hermetically sealed directly on the wafer itself can, but as shown in this context only the integrated circuits or sensors on the wafer can be protected with the invention, but likewise the entire surface of the wafer chips to be cut out and still in the wafer composite.

Claims (29)

1. Bauelement mit einem Trägermaterial, welches wenigstens einen Oberflächenbereich umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Oberflächenbereich zumindest teilweise wenigstens eine Glas- und/oder glasartige Substanz aufgebracht ist und die Substanz mit dem Trägermaterial an wenigstens einer Stelle im Oberflächenbereich unmittelbar eine Klebeverbindung eingeht. 1. Component with a carrier material which comprises at least one surface area, characterized in that at least partially at least one glass and / or glass-like substance is applied to the surface area and the substance enters into an adhesive bond with the carrier material at at least one point in the surface area. 2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Glas- und/oder glasartigen Substanz das Trägermaterial passivierbar und/oder schützbar ist. 2. Component according to claim 1, characterized in that with the glass and / or glassy substance that Carrier material can be passivated and / or protected. 3. Bauelementen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement mit der Glas- und/oder glasartigen Substanz isolierbar ist. 3. Components according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the component with the glass and / or glassy substance can be isolated. 4. Bauelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausdehnungscoeffizient der Glas- und/oder glasartigen Substanz an das Trägermaterial anpassbar ist. 4. The component according to claim 1, 2 or 3, characterized characterized that the coefficient of expansion of the glass and / or glass-like substance adaptable to the carrier material is. 5. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Oberflächenbereich wenigstens ein sensorisch sensitiver Bereich angeordnet ist, der zumindest teilweise mit der Glas- und/oder glasartigen Substanz schichtförmig überzogen ist. 5. Component according to one of the preceding claims, characterized in that in the surface area at least one sensor-sensitive area is arranged, the at least partially with the glass and / or glassy Substance is coated in layers. 6. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement einen Halbleiter, insbesondere aus Silizium, umfasst und/oder die Glas- und/oder glasartige Substanz eine Sol-Gel-Glas und/oder ein optisches Polymer aufweist. 6. Component according to one of the preceding claims, characterized in that the component is a semiconductor, comprises, in particular, silicon and / or the glass and / or vitreous substance a sol-gel-glass and / or a has optical polymer. 7. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glas- und/oder glasartige Substanz strukturierbar ist. 7. The component according to one of the preceding claims, characterized in that the glass and / or vitreous Substance can be structured. 8. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glas- und/oder glasartige Substanz in Form einer strukturierten Schicht und/oder mikrostrukturierten Schicht prägbar ist. 8. Component according to one of the preceding claims, characterized in that the glass and / or vitreous Substance in the form of a structured layer and / or microstructured layer is embossable. 9. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die glasartige Schicht derart strukturiert ist, dass die vom sensorisch sensitiven Bereich von außerhalb des Bauelements aufzunehmenden physikalischen und/oder chemischen Größen über die glasartige Schicht und/oder vermittels der glasartigen Schicht an den sensorisch sensitiven Bereich weitergebbar ist. 9. The component according to one of the preceding claims, characterized in that the vitreous layer is such is structured that from the sensory sensitive area from physical to be recorded outside the component and / or chemical quantities over the glassy layer and / or by means of the glassy layer on the sensory sensitive area can be passed on. 10. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sensorisch sensitive Bereich einen optischen Sensor umfasst. 10. The component according to one of the preceding claims, characterized in that the sensory sensitive area comprises an optical sensor. 11. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichhet, dass die strukturierte Schicht derart ausbildbar ist, dass mit ihr eine optisch fokusierende Wirkung erzielbar ist. 11. The component according to one of the preceding claims, characterized in that the structured layer in such a way can be trained that with it an optically focusing Effect can be achieved. 12. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glas- und/oder glasartige Schicht derart strukturierbar ist, dass sie Filterfunktionen erfüllt. 12. Component according to one of the preceding claims, characterized in that the glass and / or vitreous Layer can be structured in such a way that it has filter functions Fulfills. 13. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die glasartige Schicht eine Stärke von ca. 100 nm bis 1 mm aufweist. 13. Component according to one of the preceding claims, characterized in that the vitreous layer is a Has a thickness of approximately 100 nm to 1 mm. 14. Verfahren zum Bereitstellen wenigstens einer Verkleidungsschicht für ein Trägermaterial, insbesondere für ein Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, folgende Schritte umfassend: a) Bereitstellen eines Trägersubstrats mit wenigstens einem Oberflächenbereich, b) Aufbringen einer Glas- und/oder glasartigen Substanz auf zumindest einem Teil des Oberflächenbereichs, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz mit dem Trägermaterial an wenigstens einer Stelle im Oberflächenbereich unmittelbar eine Klebeverbindung eingeht. 14. A method for providing at least one cladding layer for a carrier material, in particular for a component according to one of the preceding claims, comprising the following steps: a) providing a carrier substrate with at least one surface area, b) application of a glass and / or glass-like substance to at least a part of the surface area, characterized in that the substance enters into an adhesive bond directly with the carrier material at at least one point in the surface area. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Glas- und/oder glasartige Substanz durch Spincoating und/oder Tauchbeschichten und/oder Sprühen und/oder Aufrollen aufgebracht wird. 15. The method according to claim 14, characterized in that the glass and / or glassy substance by spin coating and / or dip coating and / or spraying and / or rolling up is applied. 16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz auf dem Oberflächenbereich schichtförmig aufgebracht wird. 16. The method according to claim 14 or 15, characterized characterized that the substance on the surface area is applied in layers. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das strukturieren und/oder mikrostrukturieren der Glas- und/oder glasartigen Schicht umfasst. 17. The method according to any one of claims 14 to 16, characterized characterized that the process structure and / or microstructuring the glass and / or glassy layer includes. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Aufbringen von einer ersten strukturierten Schicht und einer zweiten Schicht und einer dritten Schicht umfasst. 18. The method according to any one of claims 14 to 17, characterized characterized that the process of applying an first structured layer and a second layer and a third layer. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Aufbringen von einer strukturierten Schicht und einer zweiten Schicht und einer dritten strukturierten Schicht umfasst. 19. The method according to any one of claims 14 to 18, characterized characterized that the process of applying an structured layer and a second layer and one third structured layer. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Erzeugen wenigstens eines Kanals in dem Trägermaterial umfasst, wobei der Kanal in dem Oberflächenbereich eingebracht wird. 20. The method according to any one of claims 14 to 19, characterized characterized in that the method at least generating of a channel in the carrier material, the channel is introduced into the surface area. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Erzeugen des Kanals an den Trennstellen bzw. Trennlinien von integrierten Schaltungen (Chips) auf einem Wafer umfasst. 21. The method according to any one of claims 14 to 20, characterized characterized in that the process starts generating the channel the dividing points or dividing lines of integrated Includes circuits (chips) on a wafer. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Auffüllen des Kanals mit der Glas- und/oder glasartigen Substanz umfasst. 22. The method according to any one of claims 14 to 21, characterized characterized that the procedure is filling the channel with the glass and / or glassy substance. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Erzeugen eines zweiten Oberflächenbereichs, der dem bzw. dem ersten Oberflächenbereich gegenüberliegt, durch ein Ausdünnen des Trägermaterials umfasst. 23. The method according to any one of claims 14 to 22, characterized characterized in that the method involves generating a second Surface area that the first Surface area is opposite, by thinning the Carrier material includes. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausdünnen in Abstimmung mit dem Erzeugen des Kanals derart erfolgt, dass nach dem Ausdünnen die Glas- und/oder glasartige Substanz freigelegt wird. 24. The method according to any one of claims 14 to 23, characterized characterized that the thinning in coordination with the Generation of the channel takes place in such a way that after thinning the glass and / or glassy substance is exposed. 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Aufbringen einer zweiten glasartigen Schicht auf dem zweiten Oberflächenbereich umfasst. 25. The method according to any one of claims 14 to 24, characterized characterized that the process of applying a second vitreous layer on the second Surface area includes. 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Aufbringen einer üblichen Glasschicht umfasst. 26. The method according to any one of claims 14 to 25, characterized characterized that the process of applying a usual glass layer. 27. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 26, gekennzeichnet durch ein Herstellen von Kontaktverbindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 32, der Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 101 41 558.3. 27. The method according to any one of claims 14 to 26, characterized by establishing contact connections according to claims 1 to 32, the patent application with the Application number 101 41 558.3. 28. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 27, gekennzeichnet durch eine Montage eines Bauelements in ein Gehäuse gemäß den Ansprüchen 33 bis 43 der Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 101 41 558.3. 28. The method according to any one of claims 14 to 27, characterized by mounting a component in a Housing according to claims 33 to 43 of the patent application with the application number 101 41 558.3. 29. Halbleiterbauelement hergestellt nach einem Verfahren gemäß den vorhergehenden Ansprüchen. 29. Semiconductor component manufactured by a method according to the preceding claims.
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