[發明專利]用于微機械結構元件的層組件

在審

• 申請號: 201510224045.1
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104843631A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: A·格羅塞;H·施塔爾
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81C1/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

技術領域

本發明涉及用于微機械結構元件的層組件。此外，本發明涉及用于制造用于微機械結構元件的層組件的方法。

背景技術

微機械慣性傳感器當今大多數以表面微機械技術制造。這里，除各種沉積和蝕刻技術外，借助氣態的HF蒸氣執行氧化硅的犧牲層蝕刻(所謂的氣相蝕刻，英語為vapor?phase?etching)作為重要的制造步驟。在該步驟中，使微機械結構從下層溶解并且可運動，其方式是，去除微機械結構下方的氧化物犧牲層。

當然，在該過程步驟中，在結構元件中存在或者裸露的全部氧化物都被作用。這在微機械功能結構的區域中是所希望的，在鍵合墊(Bondpads)的區域中這是不希望的并且對于在傳感器核的內部以及外部安置的電氣連接也是不希望的，因為這些連接會由于掏蝕而在機械上不穩定。

在現有技術中，不希望的掏蝕的問題在鍵合墊和布線的區域中被不同地處理。在鍵合墊的區域中已知避免氣相蝕刻情況下的掏蝕的解決方案。

US?2012/0107993?A1公開了為避免掏蝕而使用氮化硅或者富硅的硅氮化物作為鋁鍵合墊上面的印制導線之上和微機械功能層結構下方的印制導線之上的保護層。

從DE?198?20?816?B4中獲知使用多晶硅作為微機械傳感器的鍵合墊的區域中掏蝕保護。

DE?10?2004?059?911?A1公開了傳感器核中的印制導線上的氮化物和氧化硅，用于在具有硅犧牲層技術和隨后的短暫的氣相蝕刻的過程流中的掏蝕保護。

此外，從US?7?270?868?B2中獲知在印制導線的下方使用相對厚的、結構化的氮化硅層。

發明內容

因此本發明的任務是提供一種用于微機械結構元件的、改進的層組件。

根據第一方面，該任務通過一種用于微機械結構元件的層組件解決，其具有：

第一層，它既可用于所述結構元件的電布線也可用作所述結構元件的電極；和

耐氧化物蝕刻的第二層，它布置在第一層的下方，其中，該第二層基本上在一個平面中構造。

提供這種方式，有利地可能的是，第一層能夠可選地既用作電氣的布線也用作電極。由于第二層基本上布置在一個平面中的事實，第一層和第二層能夠在各一個單一的制造步驟中施加。以這種方式支持根據本發明的層組件的低成本的制造和多重可用性。提供耐蝕刻的第二層實現：第一層不被掏蝕并且由此在作為布置在其上的、可運動的微機械結構的電極使用的情況下不會被毀壞或者損傷。

在第一層作為電氣的印制導線應用的情況下，第一層由此能夠比常規的印制導線實施得窄的多。結構元件內的導線引導由此靈活得多并且強烈簡化。

根據第二方面，所述任務通過用于制造用于微機械結構元件的層組件的方法解決，該方法包括步驟：

-準備襯底；

-在襯底上沉積氧化物層；

-在氧化物層上沉積耐氧化物蝕刻的第二層；

-沉積第一層；

-給第一層摻雜；

-結構化第一層；和

-在第一層上和在第二層上沉積另外的氧化物層。

所述層組件和所述方法的有利的擴展是從屬權利要求的主題。

所述層組件的一種有利的擴展設置，第二層構造為富硅的硅氮化物層。以這種方式使用一種材料，其耐氧化物蝕刻并且以這種方式能夠有效地阻止第一層的掏蝕。

所述層組件的另一種實施方式的特征在于，第二層的厚度在約0.5μm到約1μm之間。由此，第二層采用這樣的尺寸，通過該尺寸一方面能夠可靠地避免第一層的掏蝕并且由此能夠使該層組件上的附加電容最小化。

所述層組件的另一種實施方式的特征在于，所述第二層整面地布置在第一層的下方。由此支持第二層的節省時間和低成本的施加。

所述層組件的另一種實施方式的特征在于，所述第二層在第一層的下方結構化地構造。當第二層不能整面地布置在第一層的下方時該變體方案是適合的。此外，以這種方式能夠將機械壓力對晶片(英語為Waferbow)的作用保持得小。

附圖說明

下面通過另外的特征和優點根據多幅圖詳細說明本發明。這里，所有說明的特征與它們在說明和圖中的表示無關以及與它們在權利要求中的引用關系無關地構成本發明的主題。相同的或者功能相同的元件具有相同的參考標記。

在附圖中示出：

圖1a和1b微機械結構元件的兩個常規的層組件；

圖2微機械結構元件的兩個另外的常規的層組件；

圖3用于微機械結構元件的、兩個另外的常規的層組件；