微机械传感器单元和用于制造微机械传感器单元的方法_3

文档序号:8311165阅读:来源:国知局
11免于在第二方法步骤中的蚀刻方法并且由此积极地提高功能良好的第一传感器元件11的概率。在第二示例性的实施方式中,衬底4至少部分地以蚀刻终止层18覆盖,所述蚀刻终止层基本上避免衬底4的蚀刻。在第三实施方式中封闭罩5包括接片19,所述接片如此伸入到第一腔21中,使得第一腔21被分为通风区域14和传感器元件区域13,其中,传感器元件区域13和通风区域14通过连接通道15分享相同的第一大气。尤其衬底4以在通风区域14和连接通道15的区域中的蚀刻终止层18覆盖。优选地,连接通道15平行于微机械传感器单元I的主延伸平面。在第四实施方式中与之相对地蚀刻终止层18仅仅在连接通道18的区域中延伸。由此有利地节省用于蚀刻终止层的材料并且如在图5中所示那样可能的是,以如此程度蚀刻到衬底4中,使得暴露分析处理晶片6。也可以考虑,如此继续蚀刻过程,使得通道9从封闭罩5延伸直至衬底基体7,如在图6中所示。在根据本发明的第六示例性的微机械传感器单元I中设定,可封闭的通道9设置在衬底4中。优选地,牺牲层16在第一腔21内设置在可封闭的通道9下方或上方。尤其牺牲层16具有大的表面并且具有连接通道15并且设定用于至少部分地减少各向同性的蚀刻气体。
[0039]在图8中示出了用于制造根据本发明的微机械传感器单元I的示例性方法,其中,在附图8a至8h中连续地示出分别在依次的方法步骤之后封闭罩5的瞬间拍摄(微机械传感器单元的第一腔)。在图8a中示出了封闭罩5,其在下侧上具有空穴38,所述空穴设定用于形成第一腔21。优选地随后优化封闭罩5的这样的初始形式(参见图Sb),其方式是,例如使得封闭罩变得平坦,由此实现尽可能节省结构空间的封闭罩5。在图Sc中在补充的方法步骤中实现用于容纳第一封闭机构的凹部。随后在第二方法步骤中蚀刻可封闭的通道9优选窄通道9到封闭罩5中。尤其可以考虑,封闭罩5在第一方法步骤中在图8a至8d中示出的制造过程之一之后与衬底4如此连接,使得形成第一腔21。换言之,可以考虑,第一方法步骤在时间上在第二方法步骤之前或之后实现,但是在时间上在第三方法步骤之前实现。图8e不出了在封闭罩5以第一封闭机构31在平行于主延伸平面的和背向衬底4(未不出)的表面侧上覆盖后的封闭罩5。优选地,第一封闭机构31的粘性如此选择,使得第一封闭机构31至少部分地填充可封闭的通道9并且不流过可封闭的通道9。尤其第一封闭机构31具有如此大的表面应力,使得封闭机构31在硬化之前没有进入到第一腔21中。随后又移除设置在封闭罩5上的第一封闭机构31的一部分。尤其如此移除第一封闭机构31,使得产生用于容纳第二封闭机构的另一凹部42。图8f示出这一点。随后封闭罩5如此平面地以第二封闭机构覆盖,使得第二封闭机构32不仅覆盖第一封闭机构31而且覆盖封闭罩5的表面侧,所述表面侧平行于主延伸平面并且位于在背向衬底5的侧上。尤其设定,在第一与第二封闭机构之间不产生间隙。在最后的第四方法步骤中结构化第二封闭机构32。在图8h中例如减小第二封闭机构32的平行于主延伸平面的延伸,其中,设定,在减小之后第二封闭机构32的平行于主延伸平面的延伸大于第一封闭机构31的延伸,并且第二封闭机构32完全覆盖第一封闭机构31,由此优选如此实现覆盖,使得可封闭的通道被严密地并且持久地封闭。
【主权项】
1.一种用于制造微机械传感器单元(I)的方法,其中,所述微机械传感器单元(I)包括衬底(4)和封闭罩(5),其中,在第一方法步骤中如此设计并且接合所述衬底(4)和所述封闭罩(5),使得通过封闭罩(5)和衬底(4)的连接制造: 具有第一压力的第一腔(21),第一传感器元件(11)设置在所述第一腔中,和 具有第二压力的第二腔(22),第二传感器元件(12)设置在所述第二腔中, 其特征在于,在第二方法步骤中制造引导到所述第一腔(21)中的可封闭的通道(9),其中,在第三方法步骤中通过所述可封闭的通道(9)改变所述第一腔(21)中的第一压力。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在第四方法步骤中以第一封闭机构(31)和/或第二封闭机构(32)封闭所述可封闭的通道(9)。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在补充的方法步骤中实现用于容纳所述第一封闭机构(31)的凹部(40)。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于, 将所述第一封闭机构(31)如此设置在用于容纳所述第一封闭机构(31)的凹部(40)中,使得用于容纳所述第二封闭机构(32)的另一凹部(42)通过所述第一封闭机构(31)的容纳来实现;和/或 将所述第二封闭机构(32)如此设置在所述第一封闭机构(31)上,使得所述第一封闭机构(31)由所述第二封闭机构(32)和所述微机械传感器单元(I)完全包围。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在第二方法步骤中: 以蚀刻方法实现(40)所述可封闭的通道(9)和/或用于容纳所述第一封闭机构(31)的凹部(40);和/或 通过用于实现所述通道(9)的蚀刻方法仅仅蚀刻所述第一腔(21)的以下区域:所述区域不是所述第一传感器元件(11)的组成部分。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述微机械传感器单元(I)包括用于所述第二方法步骤的保护装置,其中,所述保护装置包括: 蚀刻终止层(18); 牺牲蚀刻区域(16)和/或 接片(19)。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一封闭机构(31)至少部分地具有聚合物,而所述第二封闭机构(32)至少部分地具有金属。
8.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在第五方法步骤中结构化所述第二封闭机构(32)。
9.一种微机械传感器单元(I),其中,所述微机械传感器单元(I)包括: 具有第一压力的第一腔(21),第一传感器元件(11)设置在所述第一腔中,和 具有第二压力的第二腔(22),第二传感器元件(12)设置在所述第二腔中, 其特征在于,所述第一腔(21)包括可封闭的通道(9),其用于确定在所述第一腔(21)中的第一压力。
10.根据权利要求11所述的微机械传感器单元(1),其特征在于,所述可封闭的通道(9)以第一封闭机构(31)和/或第二封闭机构(32)封闭。
11.根据权利要求11至12中任一项所述的微机械传感器单元(I),其特征在于, 所述微机械传感器单元(I)具有主延伸平面; 所述微机械传感器单元(I)具有用于容纳所述第一封闭机构(31)的凹部(40);和/或所述第二封闭机构(32)完全沿垂直于所述主延伸平面的方向覆盖所述第一封闭机构(31)。
12.根据权利要求11至14中任一项所述的微机械传感器单元(I),其特征在于,所述第一传感器元件(11)和/或所述第二传感器元件(12)是: 转速传感器、 加速度传感器或 基于洛伦兹力的磁场传感器。
【专利摘要】本发明提出一种用于制造微机械传感器单元的方法,其中,所述微机械传感器单元包括衬底和封闭罩,其中,在第一方法步骤中所述衬底和所述封闭罩如此设计并且接合,使得通过封闭罩和衬底的连接制造:具有第一压力的第一腔,第一传感器元件设置在所述第一腔中,和具有第二压力的第二腔,第二传感器元件设置在所述第二腔中,其中,在第二方法步骤中制造引导到所述第一腔中的可封闭的通道,其中,在第三方法步骤中通过所述可封闭的通道改变所述第一腔中的第一压力。
【IPC分类】G01C19-5733, B81B7-02, G01P15-00, B81B1-00, B81C1-00, G01R33-02
【公开号】CN104627950
【申请号】CN201410609771
【发明人】J·赖因穆特, J·贡斯卡
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年11月3日
【公告号】DE102013222517A1, US20150123217
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