[發明專利]用于制造微機械結構的方法和微機械結構

在審

• 申請號: 202110441526.3
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113548637A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: A·烏爾班;J·賴因穆特;L·富克斯;T·弗里德里希
• 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;B81B7/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

本發明提出一種用于制造微機械結構的方法和一種微機械結構。所述方法包括以下步驟：形成第一微機械功能層(5)；在所述第一微機械功能層(5)中形成多個溝槽(7)，所述溝槽具有所述第一微機械功能層(5)的上側(O)處的擴寬的上部區域(7a)和帶有基本上恒定的寬度的下部區域(7b)；在所述第一微機械功能層(5)的上側(O)上沉積密封層(8)，以用于密封所述多個溝槽(7)，其中，在所述第一微機械功能層(5)的上側(O)下方形成所述多個溝槽(7)的密封點(P)，并且至少部分地填充第一溝槽(7)；將所述密封層(8)減薄預給定的厚度(d)；在減薄的密封層(8‘)上方形成第二微機械功能層(13)。

技術領域

本發明涉及一種用于制造微機械結構的方法和一種微機械結構。

背景技術

盡管也能夠應用任何微機械構件，但是基于加速度傳感器和轉速傳感器闡述本發明以及本發明所基于的問題。

DE 10 2011 080 978 A1公開一種方法，借助該方法能夠無形貌結構地(topographiefrei)結構化MEMS功能層。該已知的方法通常用于彼此上下地布置多個MEMS功能層。在此，在由硅制成的第一MEMS功能層中蝕刻狹窄的、垂直的第一溝槽。接著，通過第一氧化物沉積以氧化物填充該第一溝槽。在進一步的步驟中，在第一氧化物層中蝕刻狹窄的第二溝槽，并借助各向同性的蝕刻步驟在各兩個第一溝槽之間蝕刻出第一MEMS功能層的硅。借助第二氧化物沉積來密封第一氧化物層中的狹窄的第二溝槽。在現在平坦的第二氧化物層上沉積由硅制成的第二MEMS功能層。通常借助犧牲層蝕刻方法來去除兩個MEMS功能層之間的兩個氧化物層。在該方法中，兩個功能層能夠彼此獨立地結構化。此外，還可以獨立于第二MEMS功能層的厚度來選擇第一MEMS功能層的層厚度。

但是，第一與第二MEMS功能層之間的間隙間距由兩個氧化物沉積確定。兩個氧化物沉積必須選擇為如此之厚，使得將第一和第二溝槽填充。

因此，第一氧化物沉積的厚度與必須以第一氧化物沉積填充的第一溝槽的寬度耦合。第一溝槽的最小寬度在技術上由第一MEMS功能層中的最小可表示的溝槽寬度決定。對于薄的MEMS功能層，最小寬度由光刻工藝的最小分辨率決定。對于厚的MEMS功能層，最小寬度由溝槽工藝(Trench-Prozess)決定，該溝槽工藝由溝槽高度與溝槽寬度的最大比率決定。

第二氧化物沉積的厚度不與第一MEMS功能層的厚度耦合，而是通過第一氧化物層的厚度與第一氧化物層中的狹窄的第二溝槽的開口寬度耦合，并且因此在薄的第一氧化物層的情況下能夠選擇為相對較低。

對于某些應用，第一溝槽用作功能間隙，以便借此制造加速度傳感器或轉速傳感器的電容式探測結構或電容式驅動結構。因此，通常期望的是，不一定以最小寬度實施第一溝槽，而是稍寬地并且還針對一些應用也以可變的寬度實施該第一溝槽(例如輪廓溝槽(Kontur-Trench))。

發明內容

本發明提出一種用于制造微機械結構的方法，該方法具有以下步驟：

形成第一微機械功能層；

在第一微機械功能層中形成多個溝槽，這些溝槽具有第一微機械功能層的上側處的擴寬的上部區域并且具有下部區域，該下部區域具有基本上恒定的寬度；

在第一微機械功能層的上側上沉積密封層，以用于密封多個溝槽，其中，在第一微機械功能層的上側下方形成多個溝槽的密封點，并且至少部分地填充第一溝槽；

將密封層減薄預給定的厚度；

在減薄的密封層上方形成第二微機械功能層。

本發明還提出一種微機械結構，該微機械結構具有：

第一微機械功能層；

第一微機械功能層中的多個溝槽，這些溝槽具有第一微機械功能層的上側處的擴寬的上部區域并且具有下部區域，該下部區域具有基本上恒定的寬度；