[发明专利]用于微机械窗结构的制造方法和相应的微机械窗结构

说明书

本发明涉及一种用于微机械窗结构的制造方法，所述制造方法具有以下步骤：提供衬底(1)，其中，所述衬底(1)具有正面(4)和背面(5)；在所述正面(4)上形成第一凹部(6)；在所述正面(4)和所述第一凹部(6)上构造覆层(8；8‘、8“)；并且在所述背面(5)上形成第二凹部(7)，使得所述覆层(8)至少局部地露出，由此通过所述覆层的露出区域形成窗(F)。

技术领域

本发明涉及一种用于微机械窗结构的制造方法和一种相应的微机械窗结构。

背景技术

为了保护具有微机电(MEMS)构件的晶片免受物理或化学损坏，例如将保护晶片安装到具有MEMS构件的晶片上，例如通过阳极键合。为了保护光学元件、例如微镜，为此设置具有窗的保护晶片。在此，窗覆盖有光学透明层。

由DE 10 2013 211 886A1已知用于装备有窗的装置的制造方法。如在图4中示出的那样，窗板12借助于密封和/或粘接剂接合到衬底1的缺口11中，其中，缺口11相对于衬底1的正面4和背面5具有倾斜的边缘11a。

由EP 1 748 029 A2已知一种具有微镜装置的第一衬底，在该第一衬底上安装具有透光的窗元件的第二衬底。

由DE 10 2012 206 858 A1已知一种用于制造光学窗装置的方法。为此，将透明层安装到具有凹部的衬底上并且随后使该透明层变形。

超短脉冲激光(UKP激光)适用于，有针对性地结构化或去除表面，因此例如已经给UKP激光授予德国未来奖(消息可查阅网页http://www.vditz.de/meldung/deutscher-zukunftspreis-fuer-UKP-laser/)。

发明内容

本发明根据第一方面建立一种用于制造微机械窗结构的方法，所述方法具有以下步骤：提供衬底，其中，衬底具有正面和背面；在正面上形成第一凹部；在正面和第一凹部上构造覆层；并且在背面上形成第二凹部，使得覆层至少局部地露出，由此通过覆层的露出区域形成窗。

本发明根据另一方面建立一种微机械窗结构，具有：衬底，其中，衬底具有正面和背面，其中，衬底具有凹部区域，该凹部区域从正面向背面延伸；和在凹部区域内部展开的窗，该窗由覆层构成并且具有相对于正面倾斜的平面的形状。

本发明建立一种成本有利的方法，以便制造在衬底上的微机械窗结构。通过使覆层露出的方式，形成气密密封的窗，该窗例如尤其可能对于结合MEMS构件、如微镜的应用是必要的。

取消了窗的分离和借助于密封件或粘接剂的接合，由此根据本发明的方法允许微机械窗结构的批量生产。

通过根据本发明的方法制造的微机械窗结构确保对光学元件、例如微镜的保护。

通过使窗沉入在衬底中，使得窗本身也被保护免受损坏。

根据本发明方法的另一实施方式，这样实施第一凹部的形成，使得第一凹部的凹部面具有相对于正面倾斜的平面的形状。由此光学窗良好地适用于光的穿透，例如适用于结合微镜使用。通过窗的倾斜可以防止，在微镜中心出现1级衍射反射。

根据本发明方法的另一实施方式，这样实施第二凹部的形成，使得覆层刚好在具有相对于正面倾斜的平面的形状的凹部面上露出。由此可以确保，整个窗面可供用于光的穿透，例如用于结合微镜使用。

根据本发明方法的另一实施方式，第一凹部的形成通过超短脉冲激光(UKP激光)来实施。由此确保凹部表面的高平面度，因为去除的材料不熔化，而是直接蒸发，因此不出现难以控制的熔液。

根据本发明方法的另一实施方式，覆层是氮化物覆层。