[发明专利]用于微机械结构元件的层组件

说明书

技术领域

本发明涉及用于微机械结构元件的层组件。此外，本发明涉及用于制造用于微机械结构元件的层组件的方法。

背景技术

微机械惯性传感器当今大多数以表面微机械技术制造。这里，除各种沉积和蚀刻技术外，借助气态的HF蒸气执行氧化硅的牺牲层蚀刻(所谓的气相蚀刻，英语为vapor phase etching)作为重要的制造步骤。在该步骤中，使微机械结构从下层溶解并且可运动，其方式是，去除微机械结构下方的氧化物牺牲层。

当然，在该过程步骤中，在结构元件中存在或者裸露的全部氧化物都被作用。这在微机械功能结构的区域中是所希望的，在键合垫(Bondpads)的区域中这是不希望的并且对于在传感器核的内部以及外部安置的电气连接也是不希望的，因为这些连接会由于掏蚀而在机械上不稳定。

在现有技术中，不希望的掏蚀的问题在键合垫和布线的区域中被不同地处理。在键合垫的区域中已知避免气相蚀刻情况下的掏蚀的解决方案。

US 2012/0107993 A1公开了为避免掏蚀而使用氮化硅或者富硅的硅氮化物作为铝键合垫上面的印制导线之上和微机械功能层结构下方的印制导线之上的保护层。

从DE 198 20 816 B4中获知使用多晶硅作为微机械传感器的键合垫的区域中掏蚀保护。

DE 10 2004 059 911 A1公开了传感器核中的印制导线上的氮化物和氧化硅，用于在具有硅牺牲层技术和随后的短暂的气相蚀刻的过程流中的掏蚀保护。

此外，从US 7 270 868 B2中获知在印制导线的下方使用相对厚的、结构化的氮化硅层。

发明内容

因此本发明的任务是提供一种用于微机械结构元件的、改进的层组件。

根据第一方面，该任务通过一种用于微机械结构元件的层组件解决，其具有：

第一层，它既可用于所述结构元件的电布线也可用作所述结构元件的电极；和

耐氧化物蚀刻的第二层，它布置在第一层的下方，其中，该第二层基本上在一个平面中构造。

提供这种方式，有利地可能的是，第一层能够可选地既用作电气的布线也用作电极。由于第二层基本上布置在一个平面中的事实，第一层和第二层能够在各一个单一的制造步骤中施加。以这种方式支持根据本发明的层组件的低成本的制造和多重可用性。提供耐蚀刻的第二层实现：第一层不被掏蚀并且由此在作为布置在其上的、可运动的微机械结构的电极使用的情况下不会被毁坏或者损伤。

在第一层作为电气的印制导线应用的情况下，第一层由此能够比常规的印制导线实施得窄的多。结构元件内的导线引导由此灵活得多并且强烈简化。

根据第二方面，所述任务通过用于制造用于微机械结构元件的层组件的方法解决，该方法包括步骤：

-准备衬底；

-在衬底上沉积氧化物层；

-在氧化物层上沉积耐氧化物蚀刻的第二层；

-沉积第一层；

-给第一层掺杂；

-结构化第一层；和

-在第一层上和在第二层上沉积另外的氧化物层。

所述层组件和所述方法的有利的扩展是从属权利要求的主题。

所述层组件的一种有利的扩展设置，第二层构造为富硅的硅氮化物层。以这种方式使用一种材料，其耐氧化物蚀刻并且以这种方式能够有效地阻止第一层的掏蚀。

所述层组件的另一种实施方式的特征在于，第二层的厚度在约0.5μm到约1μm之间。由此，第二层采用这样的尺寸，通过该尺寸一方面能够可靠地避免第一层的掏蚀并且由此能够使该层组件上的附加电容最小化。

所述层组件的另一种实施方式的特征在于，所述第二层整面地布置在第一层的下方。由此支持第二层的节省时间和低成本的施加。

所述层组件的另一种实施方式的特征在于，所述第二层在第一层的下方结构化地构造。当第二层不能整面地布置在第一层的下方时该变体方案是适合的。此外，以这种方式能够将机械压力对晶片(英语为Waferbow)的作用保持得小。

附图说明

下面通过另外的特征和优点根据多幅图详细说明本发明。这里，所有说明的特征与它们在说明和图中的表示无关以及与它们在权利要求中的引用关系无关地构成本发明的主题。相同的或者功能相同的元件具有相同的参考标记。

在附图中示出：

图1a和1b微机械结构元件的两个常规的层组件；

图2微机械结构元件的两个另外的常规的层组件；

图3用于微机械结构元件的、两个另外的常规的层组件；