用于电容式传感器设备的微机械构件的制作方法

文档序号:22630165发布日期:2020-10-23 19:47阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于电容式传感器设备的微机械构件,具有:

衬底(10);

固定的第一电极(12),所述第一电极由直接或间接布置在所述衬底(10)上的第一半导体层和/或金属层(16)形成;和

相对于所述第一电极(12)能调节的第二电极(14),所述第二电极借助膜片(22)悬置在所述第一电极(12)上方,其中,至少所述第二电极(14)由第二半导体层和/或金属层(24)形成,所述第二半导体层和/或金属层布置在第一半导体层和/或金属层(16)的离开所述衬底(10)指向的一侧上;

其特征在于,

盖装置(26)覆盖所述膜片(22),其中,所述盖装置(26)由第三半导体层和/或金属层(28)形成,所述第三半导体层和/或金属层布置在所述第二半导体层和/或金属层(24)的离开所述衬底(10)指向的一侧上。

2.根据权利要求1的微机械构件,其中,结构化有穿过所述盖装置(26)的至少一个贯通开口(30)。

3.根据权利要求1或2所述的微机械构件,其中,所述第二电极(14)是由所述第二半导体层和/或金属层(24)形成的膜片(22)的一部分。

4.根据权利要求1或2的微机械构件,其中,所述第二电极(14)悬置在所述膜片(22)上,并且所述膜片(22)由布置在所述第二半导体层和/或金属层(24)与所述第三半导体层和/或金属层(28)之间的另一半导体层和/或金属层(48)形成。

5.根据前述权利要求中任一项所述的微机械构件,其中,在所述盖装置(26)和所述膜片(22)之间构造有至少一个电绝缘的缓冲结构(46)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的微机械构件,其中,所述盖装置(26)能这样进行电接触,使得在所述盖装置(26)和所述膜片(22)之间能施加电势差。

7.根据前述权利要求中任一项所述的微机械构件,其中,所述第一半导体层和/或金属层(16)的第一最小层厚度(d1)大于等于所述第二半导体层和/或金属层(24)的第二最小层厚度(d2)的一半和/或大于等于所述第三半导体层和/或金属层(28)的第三最小层厚度(d3)的一半,其中,凹槽(44)构造在固定的所述第一电极(12)的离开所述衬底(10)指向的一侧上,其中,所述凹槽(44)的平行于所述衬底(10)的衬底表面(10a)定向的间隙宽度(δ)小于所述第一半导体层和/或金属层(16)的所述第一最小层厚度(d1)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的微机械构件,其中,所述第一电极(12)和所述膜片(22)被框架结构(32)包围,在所述框架结构上布置有所述盖装置(26)。

9.根据权利要求8所述的微机械构件,其中,由所述框架结构(32)和所述膜片(22)包围的、具有存在于其中的参考压力(p0)的内容积(42)被这样气密地密封,使得所述膜片(22)的至少一个无支撑区域(22)借助在所述无支撑区域的离开所述衬底(20)指向的外侧上的不等于所述参考压力(p0)的物理压力(p)能变形。

10.一种电容式传感器设备,具有:

根据权利要求1至9中任一项所述的微机械构件;和

电子分析评估装置,所述电子分析评估装置设计为用于至少在考虑实时求取的关于施加在所述第一电极(12)和所述第二电极(14)之间的电压或电容的测量值的情况下确定测量值并且将其输出。

11.根据权利要求10所述的电容式传感器设备,其中,设计为电容式压力传感器设备的所述电容式传感器设备的所述微机械构件具有权利要求9的特征,并且所述分析评估装置设计为用于确定关于分别存在于所述膜片(22)的无支撑区域的外侧上的物理压力(p)的测量值并且将其输出。

12.一种用于电容式传感器设备的微机械构件的制造方法,具有以下步骤:

直接或间接地在衬底(10)上形成第一半导体层和/或金属层(16);

在所述第一半导体层和/或金属层(16)的离开所述衬底(10)指向的一侧上形成第二半导体层和/或金属层(24),

在所述第二半导体层和/或金属层(24)的离开所述衬底(10)指向的一侧上形成第三半导体层和/或金属层(28),

由所述第一半导体层和/或金属层(16)形成固定的第一电极(12);以及

形成相对于所述第一电极(12)能调节的第二电极(14),所述第二电极借助膜片(22)悬置在所述第一电极(12)上方,其中,至少所述第二电极(14)由所述第二半导体层和/或金属层(24)形成;

其特征在于,

所述膜片(22)被盖装置(26)覆盖,其中,所述盖装置(26)由所述所述第三半导体层和/或金属层(28)形成。

13.一种用于制造电容式传感器设备的方法,具有以下步骤:

根据权利要求12所述的制造方法制造微机械构件;

构造电子分析评估装置,使得所述电子分析评估装置至少在考虑实时求取的关于施加在所述第一电极(12)和所述第二电极(14)之间的电压或电容的测量参量的情况下确定测量值并且将其输出。


技术总结
本发明涉及用于电容式传感器设备的微机械构件,其具有衬底(10);由直接或间接布置在衬底(10)上的第一半导体层和/或金属层(16)形成的固定的第一电极(12);和相对于第一电极(12)能调节的借助膜片(22)悬置在第一电极(12)上方的第二电极(14),至少第二电极(14)由第二半导体层和/或金属层(24)形成,第二半导体层和/或金属层布置在第一半导体层和/或金属层(16)的离开衬底(10)指向的侧上,盖装置(26)覆盖膜片(22),盖装置(26)由第三半导体层和/或金属层(28)形成,其布置在第二半导体层和/或金属层(24)的离开衬底(10)指向的侧上。本发明也涉及电容式传感器设备和用于微机械构件和电容式传感器设备的制造方法。

技术研发人员:C·纳格尔;H·阿特曼;V·森兹
受保护的技术使用者:罗伯特·博世有限公司
技术研发日:2020.04.13
技术公布日:2020.10.23
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