[發明專利]用于制造具有懸空的壓力傳感器裝置的微機械構件的方法和微機械構件

有效

• 申請號: 201780054553.7
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN109689566B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: T·林德曼;H·施塔爾;M·米奇克;D·豪格;D·克歇爾;A·丹嫩貝格;M·施瓦茨
• 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

本發明涉及一種用于制造具有懸空的壓力傳感器裝置(12)的微機械構件(100)的方法以及一種相應的微機械構件(100)。所述方法具有以下步驟：在第一襯底(10)的第一外面中或處構造導電的犧牲元件(14)；將第二襯底(20)在所述第一襯底(10)的外面處或上安置在所述犧牲元件(14)上方；構造壓力傳感器裝置(12)，包括所述第二襯底(20)的陽極蝕刻；構造在所述第二襯底(20)中的至少一個溝(22)，該溝達到所述犧牲元件(14)；并且至少部分地移除(S50)所述犧牲元件(14)以使所述壓力傳感器裝置(12)懸空。

技術領域

本發明涉及一種用于制造具有懸空的壓力傳感器裝置的微機械構件的方法以及一種具有懸空的壓力傳感器裝置的微機械構件。

該壓力傳感器裝置尤其可以具有壓力傳感器膜片或者由具有相應的電接觸部的壓力傳感器膜片組成。

背景技術

微機械壓力傳感器經常實現為壓阻式壓力傳感器。壓阻式壓力傳感器是固有應力敏感的，因為所述壓阻式壓力傳感器原則上測量在壓力傳感器膜片的區域中的襯底彎曲，然而其中，具有壓力傳感器膜片的整個構件的襯底彎曲被一起測量。基于整個構件的襯底彎曲的信號不能或者僅能夠以大的耗費與真正希望的壓力信號區分開。為了克服該要求，在現有技術中存在使用參考結構來補償構件的襯底彎曲的概念。

為了構造壓阻式壓力傳感器，有時使用所謂的APSM方法，其中，APSM表示“Advanced?Porous?Silicon?Membrane”。這種APSM方法尤其在文獻DE?10?2004?036?032A1以及DE?10?2004?036?035?A1中進行描述，由此參照這些文獻以詳細闡釋APSM方法。

發明內容

本發明公開一種用于制造具有懸空的壓力傳感器裝置的微機械構件的方法和一種相應的、具有懸空的壓力傳感器裝置的微機械構件。

依此，設置用于制造具有懸空的壓力傳感器裝置的微機械構件的方法，所述方法具有以下步驟：在第一襯底的第一外面中或上構造導電的犧牲元件；將第二襯底在第一襯底的外面處或上安置、例如鍵合在犧牲元件上方；構造壓力傳感器裝置，所述構造包括第二襯底的陽極蝕刻；在第二襯底中構造至少一個溝，該溝達到犧牲元件；并且移除犧牲元件以使壓力傳感器裝置懸空。

壓力傳感器裝置尤其可以具有壓力傳感器膜片或者由該壓力傳感器膜片組成。壓力傳感器裝置的構造尤其可以在使用APSM方法的情況下實現。壓力傳感器裝置的懸空尤其理解為，壓力傳感器裝置僅通過相對較小和/或較薄的懸掛裝置與剩余的微機械構件連接，以便實現壓力傳感器裝置與剩余的微機械構件的盡可能大的機械應力解耦。壓力傳感器裝置例如可以具有400乘400微米的尺寸。

此外，根據本發明，提供微機械構件，該微機械構件具有在構件的第一側上的懸空的壓力傳感器裝置，其中，所述構件的背離懸空的壓力傳感器裝置的一側是未加工的晶片表面。未加工的晶片表面應理解為拋光的或未拋光的晶片表面，該晶片表面尤其不具有打開的或重新封閉的蝕刻溝、穿孔或在制造晶片表面之后實施的其他結構化部。

根據本發明的方法能夠實現APSM方法或至少APSM方法步驟的使用、尤其實現第二襯底的陽極蝕刻的使用，以用于制造懸空的壓力傳感器裝置，該壓力傳感器裝置具有針對微機械構件的襯底彎曲的特別高的不敏感性。

此外，根據本發明的方法尤其能夠在使用APSM方法步驟的情況下實現整個微機械構件從構件的單側開始(例如從晶片上側開始)的制造，使得所述構件的第二側、尤其晶片背側保持完好。因此，微機械構件的保持完好的晶片背側、即背離懸空的壓力傳感器裝置的一側對于處于過程中的大部分標準處理設施并且在建造和連接技術中(包括微機械構件在封裝中的粘接在內)有利地保持可處理。

導電的犧牲元件的使用具有以下優點：在第二襯底的陽極蝕刻中經過犧牲元件的電流不受影響或者僅以非常小的程度受影響。

另外的有利的實施方式和擴展方案由說明書參照附圖得出。