[发明专利]具有激光激活的吸气剂材料的传感器元件

说明书

本发明提出一种用于制造微机械结构元件的方法，该微机械结构元件具有衬底和与衬底连接并且与衬底包围第一空穴的罩，其中，在第一空穴中存在第一压力并且包含具有第一化学组分的第一气体混合物，其中，在第一方法步骤中，在衬底中或在罩中构造连接第一空穴与微机械结构元件的周围环境的进入开口，其中，在第二方法步骤中，设定在第一空穴中的第一压力和/或第一化学组分，其中，在第三方法步骤中，通过借助于激光将能量或热量引入到衬底或罩的吸收部分中来封闭进入开口，其中，在时间上在所述第三方法步骤之前将用于进一步设定第一压力和/或第一化学组分的可逆吸气剂引入到第一空穴中。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的方法。

背景技术

由WO 2015/120939 A1已知这类方法。如果期望在微机械结构元件的空穴中有确定的内压，或在空穴中应包含具有确定的化学组分的气体混合物，那么通常在封装微机械结构元件时或在衬底晶片与罩晶片之间的键合过程中设定内压或化学组分。在封装时例如将罩与衬底连接，由此罩与衬底共同包围空穴。通过设定在封装时在周围环境中存在的气体混合物的气氛或压力和/或化学组分，可以因此设定在空穴中的确定的内压和/或确定的化学组分。

通过由WO 2015/120939 A1已知的方法可以有针对性地设定在微机械结构元件的空穴中的内压。通过该方法尤其可能的是，制造具有第一空穴的微机械结构元件，其中，在第一空穴中可以设定第一压力和第一化学组分，该第一压力或第一化学组分不同于在封装时刻的第二压力和第二化学组分。

在根据WO 2015/120939 A1的用于有针对性地设定微机械结构元件的空穴中的内压的方法中，在罩中或者说在罩晶片中或在衬底中或者说在传感器晶片中产生到空穴的窄的进入通道。紧接着以所期望的气体和所期望的内压通过进入通道充满空穴。最后借助于激光器局部地加热环绕进入通道的区域，衬底材料局部液化并且在固化时密封地封闭进入通道。

在转速传感器中例如包含非常小的、例如小于1mbar的压力。这是这种情况，因为在转速传感器中一部分可运动的结构被共振地驱动。在压力低的情况下，由于小的阻尼可以通过相对小的应力非常容易地激励振动。

与此相对，在加速度传感器中不期望传感器出现振动，这在施加外部加速度时是可能的。因此，这些传感器在较高内压的情况下运行。加速度传感器的内压例如是500mbar。

用于有针对性地设定微机械结构元件的空穴中的内压的另一方法由EP 2 004542 B1已知。

发明内容

本发明的任务是，以相对于现有技术简单并且成本有利的方式提供一种用于制造相对于现有技术机械牢固的以及具有长使用寿命的微机械结构元件的方法。此外，本发明的任务是，提供一种相对于现有技术紧凑的、机械牢固的并且具有长使用寿命的微机械结构元件。根据本发明，这尤其适用于具有(第一)空穴的微机械结构元件。通过根据本发明的方法和根据本发明的微机械结构元件还能够实现一种微机械结构元件，在该微机械结构元件中，在第一空穴中可以设定第一压力和第一化学组分，并且在第二空穴中可以设定第二压力和第二化学组分。例如设置这类用于制造微机械结构元件的方法，对于该微机械结构元件有利的是，在第一空穴中包含第一压力并且在第二空穴中包含第二压力，其中，第一压力应不同于第二压力。例如当用于转速测量的第一传感器单元和用于加速度测量的第二传感器单元要集成在一个微机械结构元件中时是这种情况。本发明的任务尤其是能够在微机械结构元件的使用寿命期间实现稳定的空穴内压。

所述任务通过以下方式解决：

在时间上在第三方法步骤之前将用于进一步设定第一压力和/或第一化学组分的可逆吸气剂引入到第一空穴中。