Spannungsreduzierung beim Laserwiederverschluss durch Temperaturerhöhung

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff von An- spruch 1 .

Ein derartiges Verfahren ist aus der WO 2015/120939 A1 bekannt. Ist ein bestimmter Innendruck in einer Kaverne eines mikromechanischen Bauelements gewünscht oder soll ein Gasgemisch mit einer bestimmten chemischen Zusam- mensetzung in der Kaverne eingeschlossen sein, so wird der Innendruck oder die chemische Zusammensetzung häufig beim Verkappen des mikromechanischen Bauelements bzw. beim Bondvorgang zwischen einem Substratwafer und einem Kappenwafer eingestellt. Beim Verkappen wird beispielsweise eine Kappe mit einem Substrat verbunden wodurch die Kappe und das Substrat ge- meinsam die Kaverne umschließen. Durch Einstellen der Atmosphäre bzw. des

Drucks und/oder der chemischen Zusammensetzung des beim Verkappen in der Umgebung vorliegenden Gasgemischs, kann somit der bestimmte Innendruck und/oder die bestimmte chemische Zusammensetzung in der Kaverne eingestellt werden.

Mit dem aus der WO 2015/120939 A1 bekannten Verfahren kann gezielt ein Innendruck in einer Kaverne eines mikromechanischen Bauelements eingestellt werden. Mit diesem Verfahren ist es insbesondere möglich ein mikromechanisches Bauelement mit einer ersten Kaverne herzustellen, wobei in der ersten Kaverne ein erster Druck und eine erste chemische Zusammensetzung eingestellt werden kann, der bzw. die sich von einem zweiten Druck und einer zweiten chemischen Zusammensetzung zum Zeitpunkt des Verkappens unterscheiden. Bei dem Verfahren zum gezielten Einstellen eines Innendrucks in einer Kaverne eines mikromechanischen Bauelements gemäß der WO 2015/120939 A1 wird in der Kappe bzw. in dem Kappenwafer oder in dem Substrat bzw. in dem Sen- sorwafer ein schmaler Zugangskanal zu der Kaverne erzeugt. Anschließend wird die Kaverne mit dem gewünschten Gas und dem gewünschten Innendruck über den Zugangskanal geflutet. Schließlich wird der Bereich um den Zugangskanal lokal mithilfe eines Lasers erhitzt, das Substratmaterial verflüssigt sich lokal und verschließt beim Erstarren den Zugangskanal hermetisch.

Offenbarung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines gegenüber dem Stand der Technik mechanisch robusten sowie eine lange Lebensdauer aufweisenden mikromechanischen Bauelements auf gegenüber dem Stand der Technik einfache und kostengünstige Weise bereitzustellen. Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein gegenüber dem Stand der Technik kompaktes, mechanisch robustes und eine lange Lebensdauer auf- weisendes mikromechanisches Bauelement bereitzustellen. Erfindungsgemäß gilt dies insbesondere für ein mikromechanisches Bauelement mit einer (ersten) Kaverne. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen mikromechanischen Bauelement ist es ferner auch möglich ein mikromechanisches Bauelement zu realisieren bei dem in der ersten Kaverne ein erster Druck und eine erste chemische Zusammensetzung eingestellt werden kann und in einer zweiten Kaverne ein zweiter Druck und eine zweite chemische Zusammensetzung eingestellt werden kann. Beispielsweise ist ein derartiges Verfahren zur Herstellung von mikromechanischen Bauelementen vorgesehen, für die es vorteilhaft ist, wenn in einer ersten Kaverne ein erster Druck und in einer zweiten Kaverne ein zweiter Druck eingeschlossen ist, wobei sich der erste

Druck von dem zweiten Druck unterscheiden soll. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine erste Sensoreinheit zur Drehratenmessung und eine zweite Sensoreinheit zur Beschleunigungsmessung in einem mikromechanischen Bauelement integriert werden sollen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass

in einem zeitlich vor und/oder zeitlich während dem dritten Verfahrensschritt durchgeführten vierten Verfahrensschritt eine Wärmebehandlung des Substrats oder der Kappe zur Verringerung von Temperaturgradienten in dem Substrat oder in der Kappe durchgeführt wird. Hierdurch wird auf einfache und kostengünstige Weise ein Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Bauelements bereitgestellt, mit dem mithilfe einer Wärmebehandlung des Substrats oder der Kappe Temperaturgradienten in dem Substrat oder in der Kappe verringerbar sind. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass weitere Energie oder weitere Wärme bereits zeitlich vor einem ersten Übergang des Materialbereichs von dem festen in den flüssigen Aggregatzustand sowie zeitlich nach einem zweiten Übergang des Materialbereichs von dem flüssigen in den festen Aggregatzustand gezielt in das Substrat oder in die Kappe eingebracht werden kann. Somit wird aufgrund von Wärmeleitung in dem Substrat oder in der Kappe ermöglicht, dass an den Materialbereich bzw. an den absorbierenden Teil des Substrats oder der Kappe angrenzende Bereiche des Substrats oder der Kappe zeitlich vor dem ersten Übergang und zeitlich nach dem zweiten Übergang auf eine im Vergleich zum Stand der Technik erhöhte Temperatur gebracht werden können. Somit werden die Temperaturgradienten in dem Substrat oder in der Kappe, insbesondere im Bereich der Zu- gangsöffnung, im Vergleich zum Stand der Technik reduziert. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Wärmeausdehnung bei einer Temperaturerhöhung und/oder die Wärmeschrumpfung bei einer Temperatursenkung benachbarter Bereiche in dem Substrat oder in der Kappe, insbesondere im Bereich der Zugangsöffnung, aneinander angeglichen werden können und somit die im Bereich der ver- schlossenen Zugangsöffnung auftretenden mechanischen Spannungen im Vergleich zum Stand der Technik reduziert werden können. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich insbesondere Temperaturgradienten zwischen dem erst kürzlich erstarrten Materialbereich bzw. Schweißpunkt und dem den Materialbereich bzw. den Schweißpunkt umgebenden Material im Vergleich zum Stand der Technik durch gezielte Erhöhung der Tempe- ratur im den Materialbereich bzw. den Schweißpunkt umgebenden Material reduzieren. Insbesondere lassen sich diese Temperaturgradienten zum Zeitpunkt der Erstarrung des Schweißpunktes bzw. zeitlich kurz nach dem Erstarren des Schweißpunktes reduzieren. Somit lässt sich vorteilhaft ermöglichen, dass die Wärmeschrumpfung des Materialbereichs bzw. des Schweißpunktes im We- sentlichen der Wärmeschrumpfung des den Materialbereich umgebenden Materials entspricht bzw. die beiden Wärmeschrumpfungen aneinander angeglichen werden können. Somit wird vorteilhaft ermöglicht, dass die im Bereich der verschlossenen Zugangsöffnung, insbesondere zeitlich nach dem Abkühlen des Materialbereichs, auftretenden mechanischen Spannungen im Vergleich zum Stand der Technik reduziert werden können.

Erfindungsgemäß sind Temperaturgradienten zu einem Zeitpunkt zu dem der Materialbereich in einem flüssigen Aggregatzustand ist bzw. sich im Schmelzzustand befindet weniger kritisch, da der Materialbereich zu diesem Zeitpunkt im Wesentlichen spannungsfrei ist. Erfindungsgemäß ist jedoch beispielsweise vorgesehen, dass auch zu dem Zeitpunkt zu dem der Materialbereich in einem flüssigen Aggregatzustand ist die Temperaturgradienten im Vergleich zum Stand der Technik reduziert sind. Insbesondere wird erfindungsgemäß vermieden bzw. reduziert, dass sich zeitlich nach der Erstarrung des Materiabereichs Spannungen dadurch aufbauen, dass der kürzlich erstarrte Materialbereich heißer ist und dadurch beim Abkühlvorgang eine stärkere/andere thermische Dehnung erfährt als das den Materialbereich umgebende kältere Material. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Temperaturgradient im Material bzw. in dem Substrat bzw. in der Kappe während der Erstarrung des Materialbereichs bzw. des Schweißpunktes und während der Abkühlung möglichst gering zu halten, damit die nach der Abkühlung im Bauteil verbleibenden mechanischen Spannungen möglichst gering sind. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass mithilfe des gezielten Einbringens der Energie oder Wärme in das Substrat oder in die Kappe bereits zeitlich vor dem ersten Übergang und/oder zeitlich nach dem zweiten Übergang die Bewegung von Versetzungen thermisch aktivierbar ist. Somit ist es vorteilhaft möglich, dass durch thermisch aktivierte Versetzungsbewegungen bzw. durch erleichterte Versetzungsbewegungen das Substrat oder die Kappe zumindest teilweise bzw. zumindest teilweise lokal im Bereich der Zugangsöffnung, insbesondere zeitlich vor dem ersten Übergang und/oder zeitlich nach dem zweiten Übergang, plastisch verformbar ist. Somit können durch plastische Verformung lokal auftretende Spannungen bzw. Spannungsspitzen mithilfe des gezielten Einbringens der Energie oder Wärme im Vergleich zum Stand der Technik reduziert bzw. abgebaut werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere vorteilhaft für ein Verfahren bei dem im dritten Verfahrensschritt ein Laserpunktschweißverfahren angewandt wird, da mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgrund von Punkt- schweißungen lokal im Bereich der Zugangsöffnung bzw. im Bereich der verschlossenen Zugangsöffnung in das Material eingebrachte Spannungen effektiv reduziert bzw. in weiter von der Zugangsöffnung entfernte Bereiche umverteilt werden können. Das Abbauen bzw. Reduzieren lokal auftretender Spannungen ist insbesondere vorteilhaft, da somit im Vergleich zum Stand der Technik der Widerstand gegenüber Rissbildung erhöht und somit die Wahrscheinlichkeit eines Bauteilversagens unmittelbar nach dem Verschließen der Zugangsöffnung, während der Weiterverarbeitung des mikromechanischen Bauelements oder während der Produktlebensdauer im Vergleich zum Stand verringert werden kann.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist unter einer Wärmebehandlung des Substrats oder der Kappe im Wesentlichen das Einbringen von weiterer Energie oder weiterer Wärme in das Substrat oder in die Kappe zu verstehen. Bei der weiteren Energie oder weiteren Wärme handelt es sich erfindungsgemäß um Energie oder Wärme die zusätzlich zu der in dem dritten Verfahrensschritt beim Verschließen der Zugangsöffnung in den absorbierenden Teil des Substrats oder der Kappe mithilfe eines Lasers eingebrachte Energie oder Wärme. Hierbei ist beispielsweise vorgesehen, dass die weitere Energie oder Wärme in einen weiteren absorbierenden Teil des Substrats oder der Kappe eingebracht wird. Beispielsweise ist vorgesehen, dass der absorbie- rende Teil des Substrats oder der Kappe und der weitere absorbierende Teil des Substrats oder der Kappe räumlich zumindest teilweise überlappen. Alternativ ist beispielsweise auch vorgesehen, dass der absorbierende Teil des Substrats oder der Kappe und der weitere absorbierende Teil des Substrats oder der Kappe räumlich voneinander beabstandet sind.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist der Begriff„mikromechanisches Bauelement" so zu verstehen, dass der Begriff sowohl mikromechanische Bauelemente als auch mikroelektromechanische Bauelemente umfasst. Die vorliegende Erfindung ist bevorzugt für die Herstellung eines bzw. für ein mikromechanisches Bauelement mit einer Kaverne vorgesehen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung beispielsweise auch für ein mikromechanisches Bauelement mit zwei Kavernen oder mit mehr als zwei, d.h. drei, vier, fünf, sechs oder mehr als sechs, Kavernen vorgesehen.

Bevorzugt wird die Zugangsöffnung durch Einbringen von Energie oder Wärme in einen diese Energie oder diese Wärme absorbierenden Teil des Substrats o- der der Kappe mithilfe eines Lasers verschlossen. Hierbei wird bevorzugt Energie bzw. Wärme in jeweils den absorbierenden Teil des Substrats oder der Kappe von mehreren mikromechanischen Bauelementen, welche beispielsweise auf einem Wafer gemeinsam hergestellt werden, zeitlich nacheinander eingebracht. Es ist jedoch alternativ auch ein zeitlich paralleles Einbringen der Energie bzw. Wärme in den jeweiligen absorbierenden Teil des Substrats oder der Kappe von mehreren mikromechanischen Bauelementen vorgesehen, bei- spielsweise unter Verwendung von mehreren Laserstrahlen bzw. Laservorrichtungen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Kappe mit dem Substrat eine zweite Kaverne umschließt, wobei in der zweiten Kaverne ein zweiter Druck herrscht und ein zweites Gasgemisch mit einer zweiten chemischen Zusammensetzung eingeschlossen ist. Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, dass der vierte Verfahrensschritt zeitlich vor und/oder zeitlich während dem dritten Verfahrensschritt durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass zeitlich vor und/oder zeitlich während dem Verschließen der Zugangsöffnung Temperaturgradienten in dem Substrat oder in der Kappe verringerbar sind. Alternativ oder zu- sätzlich ist jedoch auch vorgesehen, dass der vierte Verfahrensschritt zeitlich nach dem dritten Verfahrensschritt durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass zeitlich nach dem Verschließen der Zugangsöffnung Temperaturgradienten in dem Substrat oder in der Kappe verringerbar sind. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Substrattemperatur und/oder Kappentemperatur zeitlich vor dem Laserverschluss bzw. dritten Verfahrensschritt global oder lokal um die Zugangsöffnung erhöht wird, sodass die Temperaturgradienten, die während der Wiedererstarrung des Materialbereichs herrschen reduziert werden.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in dem vierten Verfahrensschritt

- das Substrat und die Kappe auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden oder

- ein lateraler Bereich an einer der ersten Kaverne abgewandten Oberfläche des Substrats oder der Kappe auf eine erhöhte Temperatur gebracht wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowohl globale Wärmebehandlungen im Sinne von Wärmebehandlungen des gesamten Substrats bzw. der gesamten Kappe als auch lokale Wärmebehandlungen im Sinne von Wärmebehandlungen von Teilbereichen des Substrats bzw. der Kappe durchführbar sind. Hierbei ist es insbesondere bei einer globalen Wärmebehandlung vorteilhaft, dass Versetzungsbewegungen im Wesentli- chen in dem gesamten Substrat bzw. in der gesamten Kappe erleichtert werden und somit Spannungen im Bereich der Zugangsöffnung besonders vorteilhaft abgebaut bzw. auf die gesamte Kappe bzw. auf das gesamte Substrat umverteilt werden können. Bei einer lokalen Wärmebehandlung ist es insbesondere vorteilhaft, dass lediglich eine geringe Energiemenge bzw. Wärmemenge benö- tigt wird um die Versetzungsbewegungen zu aktivieren und dass ggf. vorhandene temperatursensible Komponenten des Bauteils von erhöhter Temperatur verschont bleiben bzw. dass die mögliche Temperaturerhöhung in dem das Belüftungsloch bzw. die Zugangsöffnung umgebenen Material nicht durch evtl. vorhandene temperatursensible Komponenten an anderer Stelle im Bauteil be- grenzt wird.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Wärmebehandlung auf einer Heizplatte und/oder mithilfe einer homogenen Bestrahlung durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass eine globale Wär- mebehandlung besonders einfach und kostengünstig durchführbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Wärmebehandlung mithilfe einer räumlich begrenzten Wärmequelle durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass gezielt eine geringe Energiemenge bzw. Wärmemenge zur Aktivierung von Versetzungsbewegungen in das Substrat oder in die Kappe eingebracht werden kann und dass ggf. vorhandene temperatursensible Komponenten des Bauteils von erhöhter Temperatur verschont bleiben bzw. dass die mögliche Temperaturerhöhung in dem das Belüftungsloch bzw. die Zugangsöffnung umgebenen Material nicht durch evtl. vor- handene temperatursensible Komponenten an anderer Stelle im Bauteil begrenzt wird. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Wärmebehandlung mithilfe eines weiteren Lasers und/oder mithilfe einer Leuchtdiode (LED) und/oder mithilfe einer Laserdiode und/oder mithilfe einer Blitzlampe durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass eine lokale Wär- mebehandlung besonders einfach und kostengünstig durchführbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Verfahrensschritt zeitlich vor dem Bondvorgang durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass der Bondvorgang bei geöffneter Zugangsöffnung durchgeführt werden kann. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Verfahrensschritt zeitlich nach dem Bondvorgang durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass beim Öffnen der Zugangsöffnung das Substrat und die Kappe bereits miteinander verbunden sind.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein mikromechanisches Bauelement mit einem Substrat und mit einer mit dem Substrat verbundenen und mit dem Substrat eine erste Kaverne umschließenden Kappe, wobei in der ersten Kaverne ein erster Druck herrscht und ein erstes Gasgemisch mit einer ersten chemischen Zusammensetzung eingeschlossen ist, wobei das Substrat oder die Kappe eine verschlossene Zugangsöffnung umfasst, wobei das Substrat oder die Kappe einen aufgrund einer durchgeführten Wärmebehandlung des Substrats oder der Kappe spannungsarmen Bereich um die verschlossene Zugangsöffnung umfasst. Hierdurch wird auf vorteilhafte Weise ein kompaktes, mechanisch robustes und kostengünstiges mikromechanisches Bauelement mit eingestelltem ersten Druck bereitgestellt. Die genannten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße mikromechanische Bauelement.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Substrat und/oder die Kappe Silizium umfasst. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass das mikromechanische Bauelement mit aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren der Schichttechnologie hergestellt werden kann. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Kappe mit dem Substrat eine zweite Kaverne umschließt, wobei in der zweiten Kaverne ein zweiter Druck herrscht und ein zweites Gasgemisch mit einer zweiten chemischen Zusammensetzung eingeschlossen ist. Hierdurch wird auf vorteilhafte Weise ein kompaktes, mechanisch robustes und kostengünstiges mikromechanisches Bauelement mit eingestelltem ersten Druck und zweiten Druck bereitgestellt.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Druck gerin- ger als der zweite Druck ist, wobei in der ersten Kaverne eine erste Sensoreinheit zur Drehratenmessung und in der zweiten Kaverne eine zweite Sensoreinheit zur Beschleunigungsmessung angeordnet ist. Hierdurch wird auf vorteilhafte Weise ein mechanisch robustes mikromechanisches Bauelement für Drehratenmessung und Beschleunigungsmessung mit sowohl für die erste Sensoreinheit und für die zweite Sensoreinheit optimalen Betriebsbedingungen bereitgestellt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein mikromechanisches Bauelement mit geöffneter Zugangsöffnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 2 zeigt in einer schematischen Darstellung das mikromechanische Bau- element gemäß Figur 1 mit verschlossener Zugangsöffnung.

Figur 3 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Bauelements gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ausführungsformen der Erfindung

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal be- nannt bzw. erwähnt.

In Figur 1 und Figur 2 ist eine schematische Darstellung eines mikromechanischen Bauelements 1 mit geöffneter Zugangsöffnung 1 1 in Figur 1 und mit verschlossener Zugangsöffnung 1 1 in Figur 2 gemäß einer beispielhaften Ausfüh- rungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hierbei umfasst das mikromechanische Bauelement 1 ein Substrat 3 und eine Kappe 7. Das Substrat 3 und die Kappe 7 sind miteinander, bevorzugt hermetisch, verbunden und umschließen gemeinsam eine erste Kaverne 5. Beispielsweise ist das mikromechanische Bauelement 1 derart ausgebildet, dass das Substrat 3 und die Kappe 7 zusätzlich gemeinsam eine zweite Kaverne umschließen. Die zweite Kaverne ist in Figur 1 und in Figur 2 jedoch nicht dargestellt.

Beispielsweise herrscht in der ersten Kaverne 5, insbesondere bei wie in Figur 2 dargestellter verschlossener Zugangsöffnung 1 1 , ein erster Druck. Außerdem ist ein erstes Gasgemisch mit einer ersten chemischen Zusammensetzung in der ersten Kaverne 5 eingeschlossen. Des Weiteren herrscht beispielsweise in der zweiten Kaverne ein zweiter Druck und es ist ein zweites Gasgemisch mit einer zweiten chemischen Zusammensetzung in der zweiten Kaverne eingeschlossen. Bevorzugt ist die Zugangsöffnung 1 1 in dem Substrat 3 oder in der Kappe 7 angeordnet. Bei dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Zugangsöffnung 1 1 beispielhaft in der Kappe 7 angeordnet. Erfindungsgemäß kann es jedoch alternativ hierzu auch vorgesehen sein, dass die Zugangsöffnung 1 1 in dem Substrat 3 angeordnet ist.

Beispielsweise ist vorgesehen, dass der erste Druck in der ersten Kaverne 5 geringer ist als der zweite Druck in der zweiten Kaverne. Beispielsweise ist auch vorgesehen, dass in der ersten Kaverne 5 eine in Figur 1 und Figur 2 nicht dargestellte erste mikromechanische Sensoreinheit zur Drehratenmessung und in der zweiten Kaverne eine in Figur 1 und Figur 2 nicht dargestellte zweite mikromechanische Sensoreinheit zur Beschleunigungsmessung angeordnet sind.

In Figur 3 ist in einer schematischen Darstellung ein Verfahren zum Herstellen des mikromechanischen Bauelements 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hierbei wird

- in einem ersten Verfahrensschritt 101 die die erste Kaverne 5 mit einer Um- gebung 9 des mikromechanischen Bauelements 1 verbindende, insbesondere schmale, Zugangsöffnung 1 1 in dem Substrat 3 oder in der Kappe 7 ausgebildet. Figur 1 zeigt beispielhaft das mikromechanische Bauelement 1 nach dem ersten Verfahrensschritt 101 . Außerdem wird

- in einem zweiten Verfahrensschritt 102 der erste Druck und/oder die erste chemische Zusammensetzung in der ersten Kaverne 5 eingestellt bzw. die erste Kaverne 5 mit dem gewünschten Gas und dem gewünschten Innendruck über den Zugangskanal geflutet. Ferner wird beispielsweise

- in einem dritten Verfahrensschritt 103 die Zugangsöffnung 1 1 durch Einbringen von Energie oder Wärme in einen absorbierenden Teil des Substrats 3 o- der der Kappe 7 mithilfe eines Lasers verschlossen. Es ist beispielsweise alternativ auch vorgesehen, dass

- in dem dritten Verfahrensschritt 103 der Bereich um den Zugangskanal lediglich bevorzugt durch einen Laser lokal erhitzt wird und der Zugangskanal hermetisch verschlossen wird. Somit ist es vorteilhaft möglich, das erfindungs- gemäße Verfahren auch mit anderen Energiequellen als mit einem Laser zum Verschließen der Zugangsöffnung 1 1 vorzusehen. Figur 2 zeigt beispielhaft das mikromechanische Bauelement 1 nach dem dritten Verfahrensschritt 103.

Zeitlich nach dem dritten Verfahrensschritt 103 können in einem in Figur 2 bei- spielhaft dargestellten lateralen Bereich 15 an einer der Kaverne 5 abgewandten Oberfläche der Kappe 7 sowie in der Tiefe senkrecht zu einer Projektion des lateralen Bereichs 15 auf die Oberfläche, d.h. entlang der Zugangsöffnung 1 1 und in Richtung der ersten Kaverne 5, des mikromechanischen Bauelements 1 mechanische Spannungen auftreten. Diese mechanischen Spannungen, insbesondere lokale mechanischen Spannungen, herrschen insbesondere an und in der Nähe einer Grenzfläche zwischen einem im dritten Verfahrensschritt 103 in einen flüssigen Aggregatzustand übergehenden und nach dem dritten Ver- fahrensschritt 103 in einen festen Aggregatzustand übergehenden und die Zugangsöffnung 1 1 verschließenden Materialbereich 13 der Kappe 7 und einem während dem dritten Verfahrensschritt 103 in einem festen Aggregatzustand verbleibenden Restbereich der Kappe 7. Hierbei ist in Figur 2 der die Zugangsöffnung 1 1 verschließende Materialbereich 13 der Kappe 7 lediglich als sche- matisch anzusehen bzw. schematisch dargestellt, insbesondere hinsichtlich seiner lateralen, insbesondere parallel zu der Oberfläche verlaufenden, Erstre- ckung bzw. Formgebung und insbesondere hinsichtlich seiner senkrecht zur lateralen Erstreckung, insbesondere senkrecht zu der Oberfläche verlaufenden, Ausdehnung bzw. Konfiguration.

In Figur 3 ist beispielhaft ein vierter Verfahrensschritt 104 dargestellt, wobei in dem vierten Verfahrensschritt 104 eine Wärmebehandlung des Substrats 3 o- der der Kappe 7 zur Verringerung von Temperaturgradienten in dem Substrat 3 oder in der Kappe 7 durchgeführt wird. Hierbei ist beispielsweise vorgesehen, dass der vierte Verfahrensschritt 104 zeitlich vor und/oder zeitlich während und/oder zeitlich nach dem dritten Verfahrensschritt 103 durchgeführt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt vorgesehen, dass der vierte Verfahrensschritt 104 zeitlich vor und/oder zeitlich während dem dritten Verfahrensschritt 103 durchgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich ist jedoch auch vor- gesehen, dass der vierte Verfahrensschritt 104 zeitlich nach dem dritten Verfahrensschritt 103 durchgeführt wird.

Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Wärmebehandlung mithilfe einer Wärmequelle durchgeführt wird. Erfindungsgemäß umfasst der Begriff Wärmequelle beispielsweise alle Vorrichtungen welche in der Lage sind das Einbringen der weiteren Energie oder der weiteren Wärme in das Substrat oder in die Kappe zu ermöglichen. Außerdem ist beispielsweise vorgesehen, dass in dem vierten Verfahrensschritt 104

- das Substrat 3 und die Kappe 7 auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden oder

- der laterale Bereich 15 an einer der ersten Kaverne 5 abgewandten Oberfläche des Substrats 3 oder der Kappe 7 bzw. eine Umgebung des Schweißpunktes bzw. die Schweißpunktumgebung auf eine erhöhte Temperatur gebracht wird.

Beispielsweise ist auch vorgesehen, dass in dem vierten Verfahrensschritt 104 mehrere Substrate 3 oder Kappen 7 bzw. mikromechanische Bauelemente 1 eines Wafers auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden. Beispielsweise ist auch vorgesehen, dass in dem vierten Verfahrensschritt 104 mehrere Wafer eines Waferstacks bzw. eines Waferstapels auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden.

Für den Fall, dass das Substrat 3 und die Kappe 7 auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden, ist beispielsweise vorgesehen, dass die Wärmebehandlung auf einer Heizplatte und/oder mithilfe einer homogenen Bestrahlung durchge- führt wird.

Für den Fall, dass mehrere Substrate 3 oder Kappen 7 bzw. mikromechanische Bauelemente 1 eines Wafers oder mehrere Wafer eines Waferstacks bzw. eines Waferstapels auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden, ist beispiels- weise vorgesehen, dass die Wärmebehandlung auf einer beheizten Waferauf- lage und/oder mithilfe einer homogenen Bestrahlung, beispielsweise während des dritten Verfahrensschritts 103, durchgeführt wird.

Für den Fall, dass der laterale Bereich 15 auf die erhöhte Temperatur gebracht wird, ist beispielsweise vorgesehen, dass die Wärmebehandlung mithilfe einer räumlich begrenzten Wärmequelle bzw. räumlich lokal begrenzten Wärmequelle durchgeführt wird. Mit anderen Worten ist beispielsweise vorgesehen, dass der weitere absorbierende Teil des Substrats 3 oder der Kappe 7 räumlich lokal, beispielsweise räumlich lokal um die Zugangsöffnung 1 1 , ausgebildet ist. Hierbei ist beispielsweise vorgesehen, dass die Wärmebehandlung mithilfe eines weiteren Lasers und/oder mithilfe einer Leuchtdiode (LED) und/oder mithilfe einer Laserdiode und/oder mithilfe einer Blitzlampe durchgeführt wird. Hierdurch lässt sich auf vorteilhafte Weise eine lokal begrenzte Temperaturerhöhung ermöglichen. Beispielsweise ist hierbei vorgesehen, dass in dem dritten Verfahrensschritt 103 die Energie oder Wärme mithilfe eines Laserpulses oder mithilfe mehrerer Laserpulse des Lasers bzw. mithilfe eines Schweißpulses des Lasers eigebracht wird. Hierbei ist beispielsweise vorgesehen, dass die Wärmebe- handlung zeitlich vor, während und/oder nach dem Schweißpuls durchgeführt wird und somit eine dreidimensional begrenzte Erwärmung der Schweißpunktumgebung bzw. eine dreidimensional begrenzter weiterer absorbierender Teil des Substrats 3 oder der Kappe 7 bewirkt wird. Beispielsweise ist alternativ o- der zusätzlich vorgesehen, dass ein eindimensional begrenzter direkter Wärme- eintrag beispielsweise mithilfe einer großflächigen und gepulsten Beleuchtung des Substrats 3 oder der Kappe mit beispielsweise einer Blitzlampe oder mehrerer Blitzlampen erreicht wird. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bedeutet eindimensional begrenzter Wärmeeintrag beispielsweise, dass der Wärmeeintrag in die Tiefe des Substrats oder der Kappe, im Sinne von ei- ner der ersten Kaverne abgewandten Oberfläche des Substrats oder der Kappe und in Richtung der ersten Kaverne hin, begrenzt ist. Mit anderen Worten bedeutet eindimensional begrenzter Wärmeeintrag beispielsweise, dass der Wafer bzw. das Substrat bzw. die Kappe oberflächlich bzw. auf einer der ersten Kaverne abgewandten Oberfläche des Substrats oder der Kappe erwärmt wird. Hierbei ist beispielsweise vorgesehen, dass die Oberfläche ganzflächig erwärmt wird.

Somit wird mit der vorliegenden Erfindung ein globales und/oder lokales Temperaturmanagement des Substrats und/oder der Kappe bereitgestellt, wobei durch das Temperaturmanagement die im Bauteil hinterlassenen Spannungen im Vergleich zum Stand der Technik reduziert werden können. Beispielsweise ist vorgesehen, dass das Temperaturmanagement eine Reduktion von Temperaturgradienten in dem Substrat und/oder in der Kappe umfasst. Hierbei ist beispielsweise vorgesehen, dass die Reduktion der Temperaturgradienten in dem Substrat und/oder in der Kappe durch eine globale Erhöhung der Substrattemperatur und/oder durch eine lokale Erhöhung der Temperatur in der Umgebung des Schweißpunktes unmittelbar vor, während und/oder unmittelbar nach dem dritten Verfahrensschritt erreicht wird. Somit wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein besonders einfaches und kostengünstiges Verfahren bereitgestellt mit dem ein Bauteilversagen durch Risse vermieden bzw. die Wahrscheinlichkeit eines Bauteilversagens durch Risse minimiert werden kann.