[发明专利]具有带封闭件的罩的微机械部件

说明书

现有技术

本发明涉及具有衬底、腔和构成腔的边界的罩的微机械部件。该罩 具有至腔的入口。

为了特定的使用目的或者也只是为了其保护，微机械部件设置有 罩。此外，已知的是用于在部件上固定罩的玻璃料键合(Glasfrit-Bonden) 或者阳极键合。在专利文献EP 1 274 648 B1中描述了一种借助薄层的 封装，一种所谓的OMM封装(OMM-表面微机械)。在包含微机械功 能元件的腔上面的、由外延的多晶硅构成的穿孔层构成了这种技术的基 础。这些穿孔能够实现在微机械部件的制造期间从外部到达腔。

作为罩封闭，确切地说是穿孔封闭，描述了传统的半导体技术(例 如氧化物或氮化物沉积)，然而这些技术对实际的功能元件提出了尖锐 的边界条件。在此，已公开了真空方法以及由此也公开了相应地低的部 件内部压力。在此，内部气氛的成分自然仅仅具有次要的地位。

本发明的优点

本发明的公开

本发明从具有衬底、腔和构成腔的边界的罩的微机械部件出发。该 罩具有至腔的入口。本发明的核心在于，该罩具有用于将入口封闭的膜 片。

有利的是，该罩是薄层罩。在层结构中，膜片可以特别有利地展示。

该部件的一种有利的构型是，膜片设置在罩下方。这允许了带有膜 片的罩的一种相对简单的构造，能够实现通过外表露出的入口容易地到 达腔，并且能够实现将高的压力封闭在腔中。

该部件的另一种有利的构型是，膜片设置在罩上方。这允许了特别 是将小的内部压力封闭在腔中。

该部件的第三个有利的构型规定，膜片设置在罩内的至少一个层 中。有利的是，在这种布置中，不仅高的内部压力而且低的内部压力都 可以被封闭在腔中。此外有利的是，在此，罩在内部不具有膜片并且由 此能够实现一种简单的、特别是平滑的腔上侧的构型，这种构型不会妨 碍在腔内部的可能的运动的微机械结构。在此，罩内侧也可以有利地用 作微机械结构在罩方向上的偏移的止挡。

还有利的是，罩腔具有至少一个穿孔作为至腔的入口。该部件的一 种有利的构型是，入口从外部借助填料来封闭。这样，有利的是，除了 通过膜片的机械的封闭之外还给出了持久的、特别是严密密封的封闭。

本发明还涉及一种用于具有衬底、腔和构成腔的边界的罩的微机械 部件的制造方法。该罩具有至腔的入口。根据本发明的方法的核心在于： 用合适地结构化的层制造用于封闭入口的膜片。有利的是，可以通过施 加并结构化膜片层、牺牲层、刻蚀停止层和罩层来实现在微机械部件上 方的罩，该罩在刻蚀过程之后提供了带有设置在真正的罩下方的膜片 的、可用机械方式封闭的通道。

根据本发明的制造方法的一种有利的构型规定，通过在上述层之前 制造附加的刻蚀停止层和附加的牺牲层，实现了具有位于内部的膜片的 罩。有利的是，这种膜片可以在两个偏移方向上被操作。

此外，本发明还涉及一种用于封闭具有衬底、腔和构成腔的边界的 罩的微机械部件，其中该罩具有至腔的入口，并且其中该罩具有用于封 闭该入口的膜片。本方法具有的基本步骤是：首先调节在腔中的内部气 氛，该内部气氛具有确定的成分和确定的压力；随后借助施加膜片机械 地封闭该至腔的入口；并且随后通过材料涂覆封闭该入口。有利的是， 在这种方法中，内部气氛的调节和腔的封闭彼此分开，并且由此在很大 程度上彼此独立。

该用于封闭的方法的一种有利的构型规定：通过在腔和部件的环境 之间的所引起的压力差将膜片施加到入口的一部分上。有利的是，由此 可以特别简单并且无需在部件上的直接操作地实现通道的机械封闭。

该用于封闭的方法的另一种有利的构型规定：膜片通过被感应的静 电力作用被施加到入口的一部分上。有利的是，由此通道的机械封闭可 以至少部分与在腔中和在部件的环境中的压力关系无关地实现。

本发明应该这样地封闭罩-EPI中的穿孔，使得在确定的内部压力下 通过使用传统的半导体工艺(例如CVD、真空)来调节适当的内部气 氛。本发明可被看作具有从属方法的层序列。特别地，要描述的构思借 助腔中的印制导线得到了协同效应，这些印制导线不但可以用于电的线 路，而且也可以用作用来封闭入口的膜片。