[發(fā)明專利]用于傳感器或麥克風(fēng)設(shè)備的微機械組件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110046944.2
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN113120852A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H·韋伯;A·朔伊爾勒;C·赫爾梅斯;P·施莫爾格魯貝爾;T·弗里德里希
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

本發(fā)明涉及一種用于傳感器或麥克風(fēng)設(shè)備的微機械組件，其具有膜片載體結(jié)構(gòu)、構(gòu)造在膜片載體結(jié)構(gòu)中并與膜片內(nèi)側(cè)鄰接的空腔和分離溝道，膜片載體結(jié)構(gòu)具有構(gòu)造在膜片載體結(jié)構(gòu)的表面上的膜片，分離溝道穿過膜片載體結(jié)構(gòu)的表面地結(jié)構(gòu)化并且延伸至空腔并完全包圍膜片，分離溝道通過至少一種分離溝道封閉材料以介質(zhì)密封的方式和/或以空氣密封的方式被密封，至少一個蝕刻通道在所述膜片載體結(jié)構(gòu)中與分離溝道分開地構(gòu)造，其分別從其第一蝕刻通道區(qū)段延伸至其第二蝕刻通道區(qū)段，第一蝕刻通道區(qū)段通到所述空腔中，第二蝕刻通道區(qū)段分別通過至少構(gòu)造在膜片載體結(jié)構(gòu)的表面的外部部分面上的至少一個蝕刻通道封閉結(jié)構(gòu)以介質(zhì)密封和/或空氣密封的方式密封。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于傳感器或麥克風(fēng)設(shè)備的微機械組件。本發(fā)明還涉及一種用于傳感器或麥克風(fēng)設(shè)備的微機械組件的制造方法。

背景技術(shù)

圖1a至1c示出了示意性橫截面用于闡述一種根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于制造常規(guī)半導(dǎo)體組件的方法，該方法被申請人稱為內(nèi)部現(xiàn)有技術(shù)。

在借助圖1a至1c示意性示出的常規(guī)方法中，首先形成由如下構(gòu)成的層結(jié)構(gòu)：沉積在襯底10上的至少一個絕緣層12a和12b、至少部分地覆蓋至少一個絕緣層12a和12b的布線層14、至少部分地覆蓋布線層14的第一犧牲層(未示出)、至少部分地覆蓋第一犧牲層的第一半導(dǎo)體材料層和/或第一金屬層16、至少部分地覆蓋第一半導(dǎo)體材料和/或第一金屬層16的第二犧牲層(未示出)和至少部分地覆蓋第二犧牲層的第二半導(dǎo)體材料層和/或第二金屬層18。借助第二半導(dǎo)體材料層和/或第二金屬層形成膜片20，使得該層堆疊也可以稱為膜片載體結(jié)構(gòu)22，其具有構(gòu)造在膜片載體結(jié)構(gòu)22的表面22a上的膜片20。分離溝道24如此穿過膜片載體結(jié)構(gòu)22的表面22a地結(jié)構(gòu)化，使得分離溝道24完全包圍(umrahmen)膜片20并延伸至由第一犧牲層和第二犧牲層所占據(jù)的內(nèi)部容積。分離溝道24隨后可以用于膜片20的電絕緣。此外，在這里描述的常規(guī)方法中，分離溝道24用作用于蝕刻第一犧牲層和第二犧牲層的蝕刻通道。以這種方式在膜片載體結(jié)構(gòu)22中構(gòu)造有空腔(Kaverne)26，膜片的遠離膜片載體結(jié)構(gòu)22的表面22a地指向的膜片內(nèi)側(cè)20a與該空腔26鄰接。中間結(jié)果在圖1a中示出。

為了后續(xù)將膜片載體結(jié)構(gòu)22用作傳感器或麥克風(fēng)設(shè)備的部分，需要以介質(zhì)密封的方式和/或以空氣密封的方式封閉分離溝道24。為此，通常通過等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(英語Plasma-Enhanced Chemical Vapour Deposition，縮寫PECVD，等離子體增強化學(xué)氣相沉積)或通過反應(yīng)性濺射形成封閉層28(參見圖1b)。通常，借助等離子體輔助化學(xué)氣相沉積法來沉積二氧化硅、氮化硅、碳化硅和/或氧化鋁作為封閉層28。

然而，借助等離子體輔助化學(xué)氣相沉積或通過反應(yīng)性濺射形成的封閉層28通常在分離溝道24的區(qū)域中不一致(konform)地構(gòu)造，從而在分離溝道24處可能形成封閉層28中的所謂的尖端30(參見圖1c)。此外，用于形成封閉層28所實施的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積或反應(yīng)性濺射工藝對設(shè)置在空腔26中的參考壓力有影響。

關(guān)于常規(guī)半導(dǎo)體組件的其他特征，參考下面的描述。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明創(chuàng)建一種具有根據(jù)本發(fā)明的特征的用于傳感器或麥克風(fēng)設(shè)備的微機械組件，以及一種具有根據(jù)本發(fā)明的特征的用于傳感器或麥克風(fēng)設(shè)備的微機械組件的制造方法。

本發(fā)明的優(yōu)點

本發(fā)明創(chuàng)建微機械組件，所述微機械組件分別具有膜片以及介質(zhì)密封的和/或空氣密封的封閉層，而在完全包圍其膜片的分離溝道的區(qū)域中沒有所謂的尖端(Spitze)。因此，在根據(jù)本發(fā)明的微機械組件的情況下，不必擔(dān)心其膜片上的壓力負載導(dǎo)致在其密封層的至少一個尖端的區(qū)域中的拉應(yīng)力，并以這種方式發(fā)起在密封層中的裂紋(Riss)或存在于其空腔中的參考壓力的變化。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的微機械組件或配備有該微機械組件的傳感器或麥克風(fēng)設(shè)備具有更長的使用壽命和可靠性。