[發(fā)明專利]具有鍵合連接的微機(jī)械器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310516435.7
• 申請(qǐng)日: 2013-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN103787258A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·斯特爾;C·迪恩;H-P·貝爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號(hào): B81B1/00
• 分類號(hào): B81B1/00;B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微機(jī)械器件。尤其是，本發(fā)明涉及一種具有用于借助鍵合進(jìn)行連接的連接部的微機(jī)械器件以及一種用于制造微機(jī)械器件的方法。

背景技術(shù)

已知的微機(jī)械器件設(shè)置在殼體中。在此，借助澆注材料進(jìn)行微機(jī)械器件的固定，所述澆注材料在其硬化之后將微機(jī)械器件嚴(yán)密地包封在殼體中或者形成殼體。在澆注之前，借助鍵合建立器件與殼體的外部連接端或內(nèi)部連接部之間的電連接。為此，微機(jī)械器件包括所謂的鍵合盤，其用于建立共晶鍵合連接。

在鍵合盤的區(qū)域中微機(jī)械器件通過澆注材料的包封有時(shí)不完美，使得在相鄰的鍵合盤之間可能形成寄生電阻或寄生電容。由此，在運(yùn)行中可能產(chǎn)生測(cè)量誤差，其由于通過微機(jī)械器件的連接部交換的小的電流或者電荷通常不能再消除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所基于的任務(wù)是提出一種改進(jìn)的微機(jī)械器件，其不具有所述缺點(diǎn)。本發(fā)明的另一任務(wù)在于說明一種用于制造這種微機(jī)械器件的方法。

本發(fā)明借助具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的微機(jī)械器件和用于微機(jī)械器件的制造方法來解決所述任務(wù)。從屬權(quán)利要求反映優(yōu)選實(shí)施方式。

根據(jù)本發(fā)明的微機(jī)械器件包括襯底和襯底上的第一氧化層，其中第一氧化層具有穿通部（Durchlass）。此外，器件具有在穿通部的區(qū)域中施加在第一氧化層上的能夠?qū)щ姷墓δ軐雍褪┘釉诠δ軐由系挠糜诮㈡I合連接的金屬層。在此，在功能層的側(cè)面上施加用于功能層絕緣的第二氧化層。

第二氧化層可以防止產(chǎn)生相對(duì)于其他電元件、尤其是與金屬層的相鄰連接部的寄生電容或寄生電阻。在包括微機(jī)械器件的微機(jī)械傳感器的情況下，可以實(shí)現(xiàn)改善的測(cè)量精度。所描述的結(jié)構(gòu)可以有利地使用在集成傳感器中，其中微機(jī)械器件完全無(wú)源地構(gòu)造并且用于控制和分析處理所述微機(jī)械器件的信號(hào)的有源集成電路借助于鍵合連接與所述微機(jī)械器件連接。從無(wú)源微機(jī)械器件傳輸?shù)幕蛘邆鬏斨翢o(wú)源微機(jī)械器件的電流或者電壓可以非常小，從而連接部處的最小寄生電阻或電容已經(jīng)可以負(fù)面地影響測(cè)量精度。

在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，功能層嵌入澆注材料中。通過所描述的微機(jī)械器件結(jié)構(gòu)，澆注材料不再必須完全地并且無(wú)污物地與功能層接觸。甚至在通向金屬層的功能層的區(qū)域中硬化后的澆注材料的脫離由于第二氧化層不一定導(dǎo)致影響通過功能層交換的電流的寄生電容或寄生電阻的形成。

優(yōu)選地，通向金屬層的功能層借助第一氧化層、第二氧化層和金屬層全面地（allseits）與澆注材料分離。如此可以避免所提及的寄生效應(yīng)并且可以防止功能層受澆注材料的污物侵蝕。

此外，微機(jī)械器件可以包括震動(dòng)質(zhì)量（seismische?Masse），其上邊緣以功能層的上邊緣結(jié)束，其中震動(dòng)質(zhì)量由與功能層相同的材料構(gòu)成。由此可以由相同的原材料制造震動(dòng)質(zhì)量和通向金屬層的功能層。微機(jī)械器件的制造過程可以通過附加地施加第二氧化層僅僅略微復(fù)雜化。

根據(jù)本發(fā)明的用于制造微機(jī)械器件的方法包括提供襯底的步驟，所述襯底具有第一氧化層，其中第一氧化層具有穿通部，并且所述襯底具有功能層，所述功能層在穿通部的區(qū)域中施加在第一氧化層上，根據(jù)本發(fā)明的用于制造微機(jī)械器件的方法還包括在功能層中在圍繞穿通部的區(qū)域中產(chǎn)生溝槽的步驟和以第二氧化層填充溝槽的步驟。可選地，接著還可以去除第二氧化層的外側(cè)上的功能層的一部分。

所述方法可以毫無(wú)問題地嵌入用于制造常見微機(jī)械器件的已知方法中。

在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，借助等離子體輔助的氣相沉積以第二氧化層填充溝槽。這樣的方法步驟可以在進(jìn)行嵌入的方法中例如已經(jīng)用于將第一氧化層施加到襯底上，使得可以重復(fù)使用用于制造微機(jī)械器件的制造裝置。此外，與不用等離子體輔助相比，通過等離子體輔助可以在低得多的溫度下進(jìn)行氣相沉積，由此可以保護(hù)之前產(chǎn)生的器件結(jié)構(gòu)。

在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，在填充溝槽之后去除功能層上的覆蓋層，以及為了制造鍵合連接將金屬層施加在穿通部上方的區(qū)域中保留的功能層上。隨后實(shí)施的去除第二氧化層的外側(cè)上的功能層的一部分的步驟可容易地實(shí)施，因?yàn)楣δ軐右呀?jīng)全面由鈍化層保護(hù)，從而例如借助反應(yīng)性離子蝕刻的去除可以不再損害襯底與金屬層之間的電連接。

優(yōu)選借助研磨或蝕刻去除覆蓋層。由此可以保證功能層的上邊緣是平坦的或者平面的，使得微機(jī)械器件的其他結(jié)構(gòu)可更好地制造。