[发明专利]具有键合连接的微机械器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种微机械器件。尤其是，本发明涉及一种具有用于借助键合进行连接的连接部的微机械器件以及一种用于制造微机械器件的方法。

背景技术

已知的微机械器件设置在壳体中。在此，借助浇注材料进行微机械器件的固定，所述浇注材料在其硬化之后将微机械器件严密地包封在壳体中或者形成壳体。在浇注之前，借助键合建立器件与壳体的外部连接端或内部连接部之间的电连接。为此，微机械器件包括所谓的键合盘，其用于建立共晶键合连接。

在键合盘的区域中微机械器件通过浇注材料的包封有时不完美，使得在相邻的键合盘之间可能形成寄生电阻或寄生电容。由此，在运行中可能产生测量误差，其由于通过微机械器件的连接部交换的小的电流或者电荷通常不能再消除。

发明内容

本发明所基于的任务是提出一种改进的微机械器件，其不具有所述缺点。本发明的另一任务在于说明一种用于制造这种微机械器件的方法。

本发明借助具有独立权利要求的特征的微机械器件和用于微机械器件的制造方法来解决所述任务。从属权利要求反映优选实施方式。

根据本发明的微机械器件包括衬底和衬底上的第一氧化层，其中第一氧化层具有穿通部（Durchlass）。此外，器件具有在穿通部的区域中施加在第一氧化层上的能够导电的功能层和施加在功能层上的用于建立键合连接的金属层。在此，在功能层的侧面上施加用于功能层绝缘的第二氧化层。

第二氧化层可以防止产生相对于其他电元件、尤其是与金属层的相邻连接部的寄生电容或寄生电阻。在包括微机械器件的微机械传感器的情况下，可以实现改善的测量精度。所描述的结构可以有利地使用在集成传感器中，其中微机械器件完全无源地构造并且用于控制和分析处理所述微机械器件的信号的有源集成电路借助于键合连接与所述微机械器件连接。从无源微机械器件传输的或者传输至无源微机械器件的电流或者电压可以非常小，从而连接部处的最小寄生电阻或电容已经可以负面地影响测量精度。

在一种优选实施方式中，功能层嵌入浇注材料中。通过所描述的微机械器件结构，浇注材料不再必须完全地并且无污物地与功能层接触。甚至在通向金属层的功能层的区域中硬化后的浇注材料的脱离由于第二氧化层不一定导致影响通过功能层交换的电流的寄生电容或寄生电阻的形成。

优选地，通向金属层的功能层借助第一氧化层、第二氧化层和金属层全面地（allseits）与浇注材料分离。如此可以避免所提及的寄生效应并且可以防止功能层受浇注材料的污物侵蚀。

此外，微机械器件可以包括震动质量（seismische Masse），其上边缘以功能层的上边缘结束，其中震动质量由与功能层相同的材料构成。由此可以由相同的原材料制造震动质量和通向金属层的功能层。微机械器件的制造过程可以通过附加地施加第二氧化层仅仅略微复杂化。

根据本发明的用于制造微机械器件的方法包括提供衬底的步骤，所述衬底具有第一氧化层，其中第一氧化层具有穿通部，并且所述衬底具有功能层，所述功能层在穿通部的区域中施加在第一氧化层上，根据本发明的用于制造微机械器件的方法还包括在功能层中在围绕穿通部的区域中产生沟槽的步骤和以第二氧化层填充沟槽的步骤。可选地，接着还可以去除第二氧化层的外侧上的功能层的一部分。

所述方法可以毫无问题地嵌入用于制造常见微机械器件的已知方法中。

在一种优选实施方式中，借助等离子体辅助的气相沉积以第二氧化层填充沟槽。这样的方法步骤可以在进行嵌入的方法中例如已经用于将第一氧化层施加到衬底上，使得可以重复使用用于制造微机械器件的制造装置。此外，与不用等离子体辅助相比，通过等离子体辅助可以在低得多的温度下进行气相沉积，由此可以保护之前产生的器件结构。

在一种优选实施方式中，在填充沟槽之后去除功能层上的覆盖层，以及为了制造键合连接将金属层施加在穿通部上方的区域中保留的功能层上。随后实施的去除第二氧化层的外侧上的功能层的一部分的步骤可容易地实施，因为功能层已经全面由钝化层保护，从而例如借助反应性离子蚀刻的去除可以不再损害衬底与金属层之间的电连接。

优选借助研磨或蚀刻去除覆盖层。由此可以保证功能层的上边缘是平坦的或者平面的，使得微机械器件的其他结构可更好地制造。