[發明專利]用于制造微機械構件的方法

有效

• 申請號: 201711011247.3
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107986228B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: H·施塔爾;A·朔伊爾勒;H·施佩希特;M·溫克;R·豪斯納;V·施米茨
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: 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

本發明提出一種用于制造微機械構件的方法，其中，微機械構件包括襯底裝置和罩裝置，其中，在準備步驟中，使襯底裝置和/或罩裝置結構化，其中，在第一子步驟中，設定第一壓力和/或第一化學組分，并且將襯底裝置和罩裝置這樣相互連接，使得形成相對于微機械構件的周圍環境封閉的第一空穴，其中，在第一空穴中存在第一壓力和/或包含第一化學組分，其中，在第二子步驟中，設定第二壓力和/或第二化學組分，并且襯底裝置和罩裝置這樣相互連接，使得形成相對于微機械構件的周圍環境并且相對于第一空穴封閉的第二空穴，其中，在第二空穴中存在第二壓力和/或包含第二化學組分。

技術領域

本發明涉及一種用于制造微機械構件的方法。

背景技術

這種方法是普遍已知的。如果期望在微機械構件的空穴中有確定的內壓，或者在空穴中應包含具有確定的化學組分的氣體混合物，則通常在封裝微機械構件時或者在襯底晶片與罩晶片之間的鍵合過程中設定內壓或化學組分。在封裝時例如將罩與襯底連接，由此罩與襯底共同包圍空穴。通過設定在封裝時在周圍環境中存在的氣體混合物的大氣或壓力和/或化學組分，可以因此設定在空穴中的確定的內壓和/或確定的化學組分。

微機械構件、例如慣性傳感器優選通過晶片鍵合過程氣密地封閉，以便保護傳感器免受環境影響(灰塵、濕氣、氣體)或者有針對性地包含確定的氣體或真空。用于在晶片平面上將微機械慣性傳感器氣密地封閉的方法的示例為：共晶鍵合、玻璃熔結鍵合和熱壓縮鍵合。迄今為止，在晶片平面上設定限定的壓力(例如1毫巴的真空、幾百毫巴的平均壓力或直至2000毫巴的過壓)或確定的氣體(例如氮氣或氖氣)。通常在轉速傳感器中設定低的內壓(高質量系統)并且在加速度傳感器中設定高的內壓(高的阻尼)，這在晶片鍵合過程期間通過排出氣體或者通過有針對性地供給氣體來實現。

發明內容

本發明的任務是，以相對于現有技術簡單、節省資源并且成本有利的方式提供用于制造具有第一空穴和第二空穴的微機械構件的方法，其中，在第一空穴可設定第一壓力并且在第二空穴中可設定第二壓力。

所述任務通過以下方式解決：

--在第二子步驟中，

--設定第二壓力和/或第二化學組分，并且

--襯底裝置和罩裝置這樣相互連接，使得形成相對于微機械構件的周圍環境并且相對于第一空穴尤其氣密封閉的第二空穴，其中，在第二空穴中存在第二壓力和/或包含第二化學組分。

通過襯底裝置和罩裝置在第一子步驟和第二子步驟中相互連接，其中，在第一子步驟中形成第一空穴并且在第二子步驟中形成第二空穴，能夠有利地實現：在分級的鍵合過程中可以首先在第一空穴中設定第一壓力，然后在同一鍵合過程內可以在第二空穴中設定第二壓力。

通過第一子步驟與第二子步驟在分級過程中的結合，能夠以有利的方式取消兩個完整的鍵合過程并且因此相對于現有技術顯著減少過程時間。此外，尤其基于準備步驟與第一子步驟和第二子步驟的結合，能夠有利地實現較小的芯片尺寸(“Footprint”)并且因此能夠減少每個微機械構件的材料成本以及提高每個晶片的微機械構件的數量，由此可以成本有利地制造微機械構件或者說包括微機械構件的芯片。

通過本發明尤其能夠有利地實現，在由加速度傳感器和轉速傳感器組成的芯片中在晶片平面上設定兩個壓力值。在這里，尤其通過使用有針對性地設定的輪廓并且通過結合晶片鍵合方法機制，能夠在一個過程內在芯片中在晶片平面上設定不同內壓。

因此，以相對于現有技術簡單、節省資源并且成本有利的方式提供用于制造具有第一空穴和第二空穴的微機械構件的方法，其中，在第一空穴中可設定第一壓力并且在第二空穴中可設定第二壓力。

就本發明而言，概念“微機械構件”應如此理解：所述概念既包括微機械構件也包括微機電構件。