[发明专利]微系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种微系统以及一种用于制造微系统的方法。

背景技术

由现有技术已知微机械的传感器结构。用于检测绕着一个或者多个轴的转速的微机械转速传感器例如在车辆领域中和在娱乐电子装置中被用于导航、图像稳定和运动检测。这样的转速传感器具有被包围在腔中的运动的微机械元件。为了实现小的缓冲以及因此高的机械品质，该微机械元件典型地在非常小的气体压力、例如在1至5毫巴下被包围。微机械的加速度传感器用于检测在一个或者多个空间方向上作用的加速度并且例如用于电子稳定程序，用于气囊激活或者位置检测。这样的加速度传感器同样具有被包围在腔中的运动的微机械元件。为了实现临界缓冲以及由此实现运动元件的快速振动，该微机械元件典型地被包围在具有相对高的气体压力、例如800毫巴的腔中。同样已知，多个转速传感器和加速度传感器被组合在一个惯性导航系统中，该导航系统通过单个信号的时间积分使得能够跟踪位置和方向。

通过晶片级封装、例如通过密封玻璃接合或者共晶接合将微机械元件包围在腔中。在此，在接合时使用的压力被包围在腔的内部空间中。如果在一个芯片上实现多个传感器，那么所有的内封腔具有相同的内压力。在使用密封玻璃接合时，该接合压力附加地由于来自密封玻璃的溶剂的放气而提高。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种具有第一腔和第二腔的微系统，这些腔通过不同的接合连接封闭。该任务通过根据本发明的微系统解决。本发明的另一任务是给出一种用于制造这样的微系统的方法。该任务通过根据本发明的方法解决。优选的扩展构造在下面说明。

根据本发明的微系统具有与周围环境隔开的第一腔和与周围环境隔开的第二腔。在此，该第一腔通过第一接合连接限界并且该第二腔通过第二接合连接限界，其中，第一接合连接或者第二接合连接是共晶接合连接或者扩散钎焊连接。有利的是，可以在该微系统的这些腔中实现不同的内压力。这允许在芯片上集成不同的微机械传感器。由此使得能够实现更高度集成的微机械的传感器系统，这些传感器系统是位置节省的并且是成本有利的。

优选在第一腔中存在第一压力并且在第二腔中存在第二压力，其中，第一压力和第二压力具有不同的数值。优选的是，在这些腔中允许设置不同的传感器，其中在每个腔中确保对各自传感器的运行最优的内压力。

在一种实施方式中，第一接合连接具有铝和金并且第二接合连接具有铝和硅。优选第一接合连接然后可以通过在低温度下的热压接合被封闭，而第二接合连接可以通过在较高温度下的共熔接合被封闭。在可选的实施方式中该第一接合连接具有铜并且第二接合连接具有铜和锡。有利的是，这两个接合连接也可以在不同的温度和压力下被封闭。

优选在第一腔中安置第一传感器结构并且在第二腔中安置第二传感器结构。由此优选使得实现具有多个功能的高度集成的传感器构件。

在根据本发明的用于制造微系统的方法中，衬底与罩晶片通过接合相互连接。在此在第一方法步骤中，在第一温度和第一周围环境压力下该衬底和罩晶片在第一区域中通过第一接合方法相互连接，并且在另一方法步骤中，在第二温度和第二周围环境压力下该衬底和罩晶片在第二区域中通过第二接合方法相互连接，其中，第一接合方法或者第二接合方法是共晶接合方法或者扩散钎焊。该方法有利地允许不同地选择第一周围环境压力和第二周围环境压力。

在该方法的扩展构造中，提前附加地实施以下方法步骤：提供具有第一表面的衬底，在该第一表面上设有第一接合框和第二接合框，提供具有第二表面的罩晶片，在该第二表面上设有另一第一接合框和另一第二接合框，其中，该第二接合框和/或该另一第二接合框通过至少一个中断部通穿，并且这样安置衬底和罩晶片，使得第一表面面向第二表面，第一接合框与另一第一接合框接触以及第二接合框与另一第二接合框接触。有利地，在罩晶片和衬底在第二区域中通过共晶接合方法或者扩散钎焊相互连接之前，第二接合框或者另一第二接合框中的至少一个中断部允许第二区域中的压力适配于第二周围环境压力。

符合目的地，第二接合框和/或另一第二接合框在共晶接合或者扩散钎焊中短时间地熔化，其中，在第二接合框中和/或在另一第二接合框中的所述至少一个中断部被封闭。有利地，然后在通过共晶接合方法封闭的区域中包围该第二周围环境压力。

符合目的地，第一温度比第二温度低。有利地由此确保这些接合连接可以相继地制成。

优选第一接合框具有铝，第二接合框具有硅并且另一第一和第二接合框具有金。在此，该第一温度高于300℃并且低于363℃并且该第二温度高于或者位于363℃。

附图说明