STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren von Halbleiterchips und eine entspre¬ chende Halbleiterchipanordnung.

Obwohl auf beliebige Halbleiterchipanordnungen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrundeliegende Problematik in bezug auf eine mikromechanische Halbleiterchipanordnung mit einem Drucksensor erläutert.

Die DE 102 004 011 203 offenbart verschiedene Beispiele für Verfahren zum Montieren von Halblei¬ terchips und entsprechende Halbleiterchipanordnungen, von denen nachstehend drei Beispiele näher erläutert werden.

Fig. 7 zeigt ein erstes Beispiel für ein Verfahren zum Montieren von Halbleiterchips und eine entspre- chenden Halbleiterchipanordnung in Querschnittsansicht.

In Fig. 7 bezeichnet Bezugszeichen 100 einen TO8-Sockel, der beispielsweise aus Kovar hergestellt ist. Bezugszeichen 5 ist ein mikromechanischer Silizium-Drucksensorchip mit piezoresistiven Wandlerele¬ menten 51, die auf einer Membran 55 untergebracht sind. Zur Herstellung der Membran 55 wird eine Kaverne 58 auf der Rückseite des betreffenden Silizium-Drucksensorchips 5 eingebracht, beispielsweise durch anisotropes Ätzen, z.B. mit KOH oder TMAH. Alternativ kann die Membran 55 auch durch Trench-Ätzen hergestellt werden.

Der Sensorchip 5 kann aus einer reinen Widerstandsbrücke mit piezoresistiven Widerständen bestehen oder kombiniert sein mit einer Auswerteschaltung, die zusammen mit den Piezowiderständen in einen

Halbleiterprozess integriert wird. Ein Glassockel 140 aus natriumhaltigen Glas, der auf die Rückseite des Chips 5 anodisch gebondet ist, dient zur Reduzierung von mechanischer Spannung, die durch Lot oder Kleber 70 hervorgerufen wird, mittels dem der Glassockel 140 auf dem TO8-Sockel 100 aufge¬ bracht ist. Bezugszeichen 53 in Fig. 7 bezeichnet ein Bondpad einer nicht näher dargestellten inte- grierten Schaltung 52, das über einen Bonddraht 60 mit einer elektrischen Anschlusseinrichtung 130

verbunden ist, welche wiederum durch eine Isolationsschicht 131 von dem TO8-Sockel 100 isoliert ist. Der Glassockel 140 weist eine Durchgangsöffiiung 141 auf, welche die Kaverne 58 über eine Durch- gangsöffiiung 101 des TO8-Sockels 100 und eine daran angesetzte Anschlusseinrichtung 120 mit dem extern herrschenden Druck P verbindet. Der in Fig. 7 gezeigte Aufbau wird üblicherweise noch mit einer nicht gezeigten Metallkappe hermetisch dicht verschweisst.

Allerdings weist ein derartiger Aufbau den Nachteil auf, dass er umständlich ist und häufig Probleme beim hermetischen Einschliessen des Sensorchips 5 auftreten, beispielsweise wegen undichter Schweiss- nähte, o.a. Da das TO8-Gehäuse und das Silizium unterschiedliche Temperaturausdehnungskoefßzien- ten haben, entstehen mechanische Spannungen bei Temperaturwechseln, die von Piezowiderständen als Störsignal gemessen werden.

Fig. 8 zeigt ein zweites Beispiel für ein Verfahren zum Montieren von Halbleiterchips und eine entspre¬ chenden Halbleiterchipanordnung in Querschnittsansicht.

Dieses zweite Beispiel sieht vor, den Sensorchip 5 über einen Glassockel 140', der keine Durchgangs¬ öffiiung aufweist, auf ein Substrat 1 aus einer Keramik oder Kunststoff zu kleben und zum Schutz ge¬ gen Umwelteinflüsse mit einem Gel 2 zu passivieren. Zusätzlich vorgesehen über der Chipanordnung auf dem Substrat 1 ist eine Schutzkappe 13 mit einer Durchgangsöffnung 15 für den anzulegenden Druck P. Auch weist der Glassockel 140' bei diesem Beispiel keine Durchgangsöffnung auf, da der Druck P von der anderen Seite angelegt wird.

Bei Verwendung eines solchen Gels 2 wird der Maximaldruck nachteiligerweise durch das Gel 2 be¬ stimmt, da Gas in das Gel 2 eindiffundiert und bei plötzlicher Druckerniedrigung Gasblasen im Gel 2 entstehen, die das Gel 2 zerstören.

Fig. 9 zeigt ein drittes Beispiel für ein Verfahren zum Montieren von Halbleiterchips und eine entspre¬ chenden Halbleiterchipanordnung in Querschnittsansicht.

Bei diesem Beispiel ist der Sensorchip 5' ein oberflächenmikromechanischer Sensorchip, welcher bei¬ spielsweise gemäß dem in der DE 100 32 579 Al beschriebenen Verfahren hergestellt wurde und eine integrierte Kaverne 58' über einem Membranbereich 55' aufweist.

Zur Montage werden Bondpads 53 des Sensorchips 5' in einem Montagebereich mittels einer Lot- oder Klebeverbindung , z.B. Lotkügelchen 26, auf (nicht gezeigte) Bondpads des Substrat gelötet, das Teil

eines Premoldgehäuses 10 aus Kunststoff ist, aus dem seitlich ein darin eingeformter Leadframe 8 her¬ ausragt. Das Premoldgehäuse 10 weist eine Aussparung 11 auf, neben der der Sensorchip 5 in Flip- Chip-Technik überhängend montiert ist.

Der minimale Abstand von Konatktbereichen des Leadframes 8 im Montagebereich des Sensorchips 5 ist meist größer als der minimale Abstand der Bondpads 53 auf dem Sensorchip 5. Da aber nur wenig Bondpads 53 auf dem Sensorchip 5 nötig sind, z.B. vier Stück für den Anschluß einer Wheatston'schen Messbrücke, können diese so weit wie nötig voneinander entfernt plaziert werden.

Der Montagebereich weist zusätzlich eine Unterfüllung 28 aus einem isolierenden Kunststoffmaterial auf, wobei die Kante K der Aussparung 11, die zwischen Montagebereich und Membranbereich 55' liegt, als Abrisskante für die Unterfüllung 28 beim Montageprozess dient. Die Abrisskante K sorgt da¬ für, dass die Unterfüllung 28 nicht in bzw. unter den Membranbereich 55' gelangen kann. Der Memb¬ ranbereich 55' des Sensorchips 5' ragt dadurch seitlich neben dem streifenförmigen Montagebereich hinaus, so dass das Druckmedium ungestört an den Membranbereich 55' gelangen kann.

Der Sensorchip 5' ist im Membranbereich 55' auf der Oberfläche durch eine (nicht gezeigte) Sicht, z.B. eine Nitridschicht, passiviert, die als sicherer Medienschutz wirkt. Im Montagebereich ist der Sensor¬ chip 5' durch die Unterfüllung 28 vor Korrosion geschützt.

Schliesslich weist das Premoldgehäuse 10 einen ringförmigen Seitenwandbereich 10a auf, an dessen Oberseite ein Deckel 20' mit einer Durchgangsöfmung 15b für den anzulegenden Druck P vorgesehen ist. Aufgund der Tatsache, dass der Sensorchip 5' durch die Flip-Chip-Montage auf der dem Montage¬ bereich gegenüberliegenden Seite des Peripheriebereichs von der Oberseite des Premoldgehäuses 10 beabstandet ist, wird eine problemlose Übertragung des angelegten Drucks P auf den Membranbereich

55 gewährleistet.

Ferner weist der Deckel 20' einen Druckanschlussstutzen 21 auf, wobei in der Durchgangsöffnung 15b ein optionales Filter 22 eingebaut sein kann, das verhindert, dass Partikel oder flüssige Medien ins Inne- re der Sensorverpackung gelangen können. So kann beispielsweise verhindert werden, dass Wasser ein¬ dringt, welches beim Gefrieren den Sensorchip 5' absprengen und damit zerstören könnte.

Bei diesem Beispiel kann der Glassockel 140, 140' gemäss Fig. 7 bzw. 8, der bei der Herstellung erheb¬ liche Kosten mit sich bringt, vollständig weggelassen werden, da das seitliche Hinausragen des oberflä- chenmikromechanischen Sensorchips 5' neben dem streifenförmigen Montagebereich bereits den Abbau

der Spannung ermöglicht, die durch unterschiedliche Temperaturausdehnungskoeffizienten von Silizium und der Verbindung mit den Lotkügelchen 26 und der Unterfüllung 28 entsteht.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht in einer überhängenden Aufbauweise eines Halbleiterchips, insbesondere Oberflächenmikromechanik(OMM)-Differenzdrucksensorchips, auf einem Substrat mit einer Aussparung mittels einer Flip-Chip-Montagetechnik, wobei eine mechanische Entkopplung des Halbleiterchips durch das seitliche Überhängen vorgesehen ist.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Montieren von Halbleiterchips mit den Merkmalen des An¬ spruchs 1 und die entsprechende Halbleiterchipanordnung gemäss Anspruch 8 weisen gegenüber den bekannten Lösungsansätzen den Vorteil auf, dass ein einfacher kostengünstiger und spannungs¬ unempfindlicher Aufbau ermöglicht wird.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung weist den weiteren Vorteil auf, dass gegenüber einem Abso¬ lutdrucksensor ohne einen zweiten Druckanschluss bis auf einen zusätzlichen kurzen Silizium- Trenchschritt zum Öffnen einer Zugangsöffnung zu einer Kaverne keine weiteren Prozessschritte benö¬ tigt werden, was das erfindungsgemäße Verfahren sehr kostengünstig gestaltet. Der Ätzschritt zum Öff- nen des zweiten Druckzugangs muss nicht durch den gesamten Sensor erfolgen, sondern nur durch eine geringe Dicke der Membran, was einen kurzen Ätzprozess mit sich bringt.

Ein potenzielles Verstopfen des Verbindungskanals vom Membranhohlraum zum Druckanschlussloch durch Partikel im Medium kann durch ein großflächiges, feinmaschiges Gitter verhindert werden. Der erfindungsgemäße Sensortyp weist einen sehr medienresistenten Aufbau auf, der die elektrischen An¬ schlüsse, beispielsweise aus Aluminium, durch die Unterfüllung schützt. Es gibt nur Oberflächen aus Silizium oder Siliziumnitrid (Passivierung), an die das Druckmedium gelangen kann. Es ist kein Gel zur Passivierung der elektrischen Chipanschlüsse (Bondpads) nötig.

Eine einkristalline Siliziummembran kann hergestellt, deren besonderer Vorteil die hohe mechanische

Festigkeit und der hohe K-Faktor von darin dotierten Piezowiderständen ist.

Durch sich verbindendes Lot auf dem Halbleiterchip und dem Substrat wird der Halbleiterchip wegen der Oberflächenspannung des Lots ausgerichtet. Der energetisch günstigste Zustand ist erreicht, wenn das Lot zwischen zwei Kontaktflächen auf Chip und Substrat die kleinste Oberfläche hat. Dies ist er-

reicht, wenn die beiden Flächen direkt übereinander liegen. Das Druckzugangsloch wird dadurch mittels dieser Selbstjustage exakt auf den Chipanschluss justiert. Dadurch können auch sehr kleine Strukturen exakt ausgerichtet werden.

Vorhandene Herstellungsprozesse können größtenteils beibehalten werden, wie z.B. der Halbleiterpro- zess für die Sensorkomponenten und/oder Auswerteschaltungskomponenten bzw. für Sensorgehäuse¬ teile.

Ein elektrisches Vormessen im Wafer- Verbund ist möglich, ebenso wie ein Bandendeabgleich nach der Montage auf dem Träger. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ebenfalls einen platzsparenden Aufbau von Sensorchip und Auswerteschaltung.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.

Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung werden im Montagebereich eine Mehrzahl von Bondpads vor¬ gesehen, welche über eine Lot- oder Klebeverbindung auf der Oberfläche des Substrats montiert wer¬ den.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Durchgangsöffhung durch das Substrat zur Öffnung der Kaverne vor dem Montieren des Halbleiterchips vorgesehen.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird auf der Rückseite des Substrats eine erste Druckanschlusseinrichtung und auf der Vorderseite des Substrats eine zweite Druckanschlusseinrich- tung vorgesehen, die derart gestaltet sind, dass unterschiedliche Drucke an die beiden Seiten des Memb¬ ranbereichs anlegbar sind.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Substrat ein Teil eines vorgefertigten Gehäu¬ ses.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Gehäuse ein Premoldgehäuse aus Kunststoff, in das ein Leadframe eingeformt ist.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist das Gehäuse einen ringförmigen Seitenwandbe- reich auf, welcher den Sensorchip umgibt und welcher oberhalb der Sensorchips durch einen Deckel mit einer Durchgangsöffiiung verschlossen wird.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Kaverne einen ersten Kavernenbereich, einen zweiten Kavernenbereich und einen dritten Kavernenbereich auf, wobei der erste Kavernenbereich unterhalb des Membranbereichs liegt, der dritte Kavernenbereich im Peripheriebereich liegt und die Öffnung zum Substrat aufweist und der zweite Kavernenbereich ein kanalartiger Bereich ist, der den ersten und dritten Kanalbereich verbindet.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der zweite Kavernenbereich eine schmale läng¬ liche Form auf.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der erste Kavernenbereich eine rechteckige, vorzugsweise quadratische Form auf.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung geht der zweite Kavernenbereich von einer Ecke des ersten Kavernenbereichs aus.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist im Membranbereich eine piezoelektrische oder piezoresistive Druckerfassungseinrichtung vorgesehen.

ZEICHNUNGEN

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Be¬ schreibung näher erläutert.

Es illustrieren:

Fig. la,b eine erste Ausführungsform des erfϊndungsgemässen Verfahren zum Montieren von

Halbleiterchips und einer entsprechenden Halbleiterchipanordnung in seitlicher bzw. ebener Querschnittsansicht;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahren zum Montieren von

Halbleiterchips und einer entsprechenden Halbleiterchipanordnung in Querschnittsan¬ sicht;

Fig. 3 eine dritte Ausfuhrungsform des erfindungsgemässen Verfahren zum Montieren von

Halbleiterchips und einer entsprechenden Halbleiterchipanordnung in Querschnittsan¬ sicht;

Fig. 4 eine vierte Ausfuhrungsform des erfindungsgemässen Verfahren zum Montieren von Halbleiterchips und einer entsprechenden Halbleiterchipanordnung in Querschnittsan¬ sicht;

Fig. 5,6 eine Ausfuhrungsform des erfindungsgemässen Halbleiterchips als Drucksensor in

Querschnittsansicht;

Fig. 7 ein erstes Beispiel für ein Verfahren zum Montieren von Halbleiterchips und eine ent¬ sprechenden Halbleiterchipanordnung in Querschnittsansicht;

Fig. 8 ein zweites Beispiel für ein Verfahren zum Montieren von Halbleiterchips und eine entsprechenden Halbleiterchipanordnung in Querschnittsansicht;

Fig. 9 ein drittes Beispiel für ein Verfahren zum Montieren von Halbleiterchips und eine ent¬ sprechenden Halbleiterchipanordnung in Querschnittsansicht.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.

Fig. la,b zeigen eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahren zum Montieren von Halbleiterchips und einer entsprechenden Halbleiterchipanordnung in seitlicher bzw. ebener Quer¬ schnittsansicht.

Bei diesem Beispiel ist der Sensorchip 5" ein oberflächenmikromechanischer Sensorchip, welcher bei¬ spielsweise gemäß dem in der DE 100 32 579 Al beschriebenen Verfahren hergestellt wurde und eine integrierte Kaverne 58' über einem Membranbereich 55' aufweist.

Zur Montage werden Bondpads des Sensorchips 5" in einem Montagebereich MB mittels einer Lot¬ oder Klebeverbindung , z.B. Lotkügelchen 26, auf (nicht gezeigte) Bondpads des Substrat 1' gelötet, das hier eine Leiterplatte oder Keramik ist und das eine Aussparung 11 aufweist, neben der der Sensor- chip 5 " in Flip-Chip-Technik überhängend montiert ist.

Der Montagebereich MB weist zusätzlich eine Unterfüllung 28 aus einem isolierenden Kunststoffmate¬ rial auf, wobei die Kante K der Aussparung 11, die zwischen Montagebereich und Membranbereich 55' liegt, als Abrisskante für die Unterfüllung 28 beim Montageprozess dient. Die Abrisskante K sorgt da- für, dass die Unterfüllung 28 nicht in bzw. unter den Membranbereich 55' gelangen kann. Der Memb¬ ranbereich 55' des Sensorchips 5" ragt dadurch seitlich neben dem streifenförmigen Montagebereich hinaus, so dass das Druckmedium mit dem Druck Pl ungestört an den Membranbereich 55' gelangen kann.

Der Sensorchip 5" ist im Membranbereich 55' auf der Oberfläche durch eine (nicht gezeigte) Sicht, z.B. eine Nitridschicht, passiviert, die als sicherer Medienschutz wirkt. Im Montagebereich ist der Sen¬ sorchip 5" durch die Unterfüllung 28 vor Korrosion geschützt.

Im Unterschied zur oben im Zusammenhang mit Fig. 9 beschriebenen Konstruktion weist der Sensor- chip 5" eine unterschiedlich Struktur der Kaverne 58' auf, welche Fig. Ib entnehmbar ist. Insbesondere weist die Kaverne 58' einen ersten Kavernenbereich 158', einen zweiten Kavernenbereich 258' und einen Kavernenbereich 358' auf. Der erste Kavernenbereich 158' liegt unterhalb des Membranbereichs 55', wie aus Fig. 9 bekannt. Der zusätzliche dritte Kavernenbereich 358' liegt im Peripheriebereich, nämlich hier inmitten des Montagebereichs MB und enthält eine Öffnung 58'a, welche die Kaverne 58' nach außen für eine Druckbeaufschlagung zugänglich macht. Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform der zweite Kavernenbereich 258' ein kanalartiger Bereich, der den ersten und dritten Kavernenbereich 158', 358' verbindet.

Der erste Kavernenbereich 158' weist bei dieser Ausführungsform eine quadratische Form auf, wobei der zweite Kavernenbereich 258' von einer Ecke des ersten Kavernenbereichs 158' ausgeht. Dies ist hinsichtlich der Verhinderung möglicher Stresseinkopplung des zweiten Kavernenbereichs 258' in die Piezowiderstände 51 von Vorteil.

Der dritte Kavernenbereich 358' ist beim vorliegenden Beispiel rund und weist, wie in Fig. Ib zu sehen, eine gitterförmige Öffnung 58 'a auf, wobei die Gitterstruktur erforderlich ist, ein Eindringen von Fremdpartikeln in die Kaverne 58' bzw. ein Zusetzen des Kanalbereichs zu verhindern.

Das Substrat 1 ' weist unterhalb der Öffnung 58'a eine Durchgangsöffnung 101 ' auf, welche eine Ein- kopplung von Druck P2 durch das Substrat 1' in die Kaverne 58' ermöglicht. Auch den Bereich der Durchgangsöffnung 101' gelangt bei der bereits im Zusammenhang mit Fig. 9 beschriebenen Flip-Chip- Montage keine Unterfüllung 28. Es entsteht dadurch wieder eine Kante am Substrat 1 ', an der sich ein Meniskus ausbildet, und die Unterfüllung 28 stoppt.

Gemäß Fig. Ib ist die Auswerteschaltung 6 im Montagbereich MB des Chips 5" integriert. Selbstver¬ ständlich ist auch eine Lösung mit einem separaten Auswertechip denkbar.

Durch den geschilderten Aufbau dieser Ausfuhrungsform ist es möglich, auf die eine Seite des Memb- ranbereichs 55' durch die Aussparung 11 einen ersten Druck Pl und an die andere Seite des Membran¬ bereichs 55' durch die Durchgangsöffhung 101 ' einen zweiten Druck P2 anzulegen. Somit eignet sich die geschilderte Ausfuhrungsform insbesondere für eine Differenzdruck-Sensorvorrichtung.

Nachstehend werden zwei Ausfuhrungsformen geschildert, aus denen entnehmbar ist, wie die unter- schiedlichen Drucke P 1 , P2 zweckmäßigerweise unabhängig voneinander an die beiden Seiten des

Membranbereichs 55' anlegbar sind.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausfuhrungsform des erfϊndungsgemässen Verfahren zum Montieren von Halb¬ leiterchips und einer entsprechenden Halbleiterchipanordnung in Querschnittsansicht.

Bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 2 ist auf dem Substrat 1' ein Deckel 20" mittels eines Klebers 21 'a vorgesehen. Der Deckel 20" weist eine Öffnung 15a auf.

Die Druckanschlusseinrichtung weist in diesem Fall eine Gehäuseeinrichtung 3 auf, die an der Öffnung 15a und der Öffnung 101', mittels einer O-Ringeinrichtung 4 angeflanscht ist und entsprechende

Drucköffnungen 15a' aufweist. Somit gelangt der Druck Pl nur an die Vorderseite des Membranbe¬ reichs 55' und der Druck P2 an die Rückseite des Membranbereichs 55'.

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausfuhrungsform des erfϊndungsgemässen Verfahren zum Montieren von HaIb- leiterchips und einer entsprechenden Halbleiterchipanordnung in Querschnittsansicht.

Bei der in Fig 3. gezeigten Ausführungsform ist ebenfalls der Deckel 20" vorgesehen, dieser weist je¬ doch hier einen Druckanschlussstutzen 21 mit einer Öffnung 15a auf. Rückseitig ist bei dieser Ausfüh¬ rungsform ein weiterer Druckanschlussstutzen 21 ' vorgesehen, der über eine Klebeschicht 21 'a auf die Rückseite des Substrats 1 ' geklebt ist. Im Druckanschlussstutzen 21 ' zusätzlich vorgesehen ist ein opti¬ onaler Filter 22.

Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahren zum Montieren von Halb¬ leiterchips und einer entsprechenden Halbleiterchipanordnung in Querschnittsansicht.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform basiert auf dem in Zusammenhang mit dem in Fig. 9 beschrie¬ benen Beispiel.

Allerdings weist auch hier der Sensorchip 5" die modifizierte Kaverne 58' auf, welche bereits in Zu- sammenhang mit Fig. Ib ausfürhrlich erläutert wurde.

Das Premoldgehäuse 10 weist auf seiner Rückseite eine Durchgangsöffnung 101" auf, auf der von au¬ ßen ein optionaler Filter 22' aufgeklebt ist. Durch die Durchgangsöffnung 101 " kann der Druck P2 an die Rückseite des Membranbereichs 55 gelangen.

Wie bereits in Zusammenhang mit Fig. 9 beschrieben, kann der Druck Pl durch den Anschlussstutzen 21 und den darin befindlichen optionalen Filter 22 an die Vorderseite des Membranbereichs 55' gelan¬ gen.

Fig. 5,6 zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Absoltut- bzw. Differenz-Drucksensors in Querschnittsansicht.

In Fig. 5 und 6 beschrieben ist die Herstellung der gitterartigen Öffnung 58 'a (vgl. Fig. Ib) vor der Flip- Chip-Montage des Sensorchips 5".

Gemäß Fig. 5 wird auf der Vorderseite des Chips 5" zunächst eine Passivierungsschicht 65, z.B. aus Siliziumnitrid, aufgebracht und darüber eine Photolackschicht 71, die im betreffenden Bereich in Form eines Gitters 75 in üblicher Weise photolithographisch strukturiert wird.

Unter Zuhilfenahme dieser strukturierten Photolackschicht 71 als Maske kann dann eine Ätzung zum Erfolgen der gitterartigen Öffnung 58'a erfolgen. Ein großer Vorteil bei diesem Trenchätzprozess ist, dass nur die Dicke der Passivierungsschicht 65 und der Deckschicht aus Silizium oberhalb des Kaver¬ nenbereichs 358' geätzt werden muss und nicht die gesamte Dicke des Siliziumchips 5" wie beim Stand der Technik. Da der Ätzvorgang beim Erreichen des dritten Kavernenbereichs 358' nicht stoppt, wird das darunter liegende Silizium angeätzt, wie sich in Fig. 6 deutlich erkennen lässt. Durch diesen prinzi¬ piell nicht störenden Effekt kann eine ausreichend lange Überätzzeit eingestellt werden, so dass gewähr¬ leistet ist, dass über den gesamten Wafer die entsprechenden Öffnungen 58'a zu den Kavernen 58 sicher geöffnet werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert wor¬ den ist, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auch in anderer Weise ausführbar.

In den obigen Beispielen wurden nur piezoresistive Sensorstrukturen betrachtet. Die Erfindung ist je- doch auch für kapazitive oder sonstige Sensorstrukturen geeignet, bei denen Membranen verwendet werden.

Die Geometrie der Membran kann beliebig gestaltet werden, vorzugsweise jedoch quadratisch, recht¬ eckig oder rund.

BEZUGSZEICHENLISTE: