[发明专利]微机械结构元件

说明书

提出一种具有主延伸平面的微机械结构元件，其中，所述微机械结构元件包围第一空腔并且包围第二空腔，其中，在所述第一空腔中存在第一压力并且在所述第二空腔中存在第二压力，其中，微机械结构元件的基本上平行于所述主延伸平面延伸的第一层在所述第一空腔与所述第二空腔之间基本上垂直于主延伸平面地伸入微机械结构元件的基本上平行于所述主延伸平面延伸的第二层中。

技术领域

本发明涉及一种微机械结构元件。

背景技术

这种微机械结构元件广泛已知。US8,546,928B2例如公开了一种具有两个空腔的微机械结构元件，其中，在同一个芯片上既提供用于微机械结构元件的转速传感器的、相对小的空腔内压力又提供用于微机械结构元件的加速度传感器的、相对高的空腔内压力。在此，用于转速传感器的空腔内压力通过存在于空腔中的吸气剂保持在相对低的水平上。

然而，在结构元件的小型化的过程中，传感器的数量随着对在同一个芯片上的空腔内压力方面的不同要求而持续增加。

发明内容

本发明的任务是，以简单的和成本有利的方式提供一种微机械结构元件，在该微机械结构元件的使用寿命期间，所述微机械结构元件具有相对于现有技术来说较小的特性变化、尤其品质变化。

在根据本发明的微机械结构元件的情况下，通过以下方式解决所述任务：微机械结构元件的基本上平行于主延伸平面延伸的第一层在第一空腔与第二空腔之间基本上垂直于主延伸平面地伸入微机械结构元件的基本上平行于主延伸平面延伸的第二层中。

在根据本发明的另一微机械结构元件的情况下，通过以下方式解决所述任务：微机械结构元件的基本上平行于主延伸平面延伸的第一层基本上垂直于主延伸平面地伸入该微机械结构元件的基本上平行于主延伸平面延伸的第二层中。

由此，以有利的方式在沿第二层走向的平面内平行于主延伸平面地提供扩散障碍或气体扩散障碍或气体扩散路径的中断。由此，有利地能够实现，防止原子或分子——所述原子或分子通过第二层从第一空腔朝向第二空腔、或从第二空腔朝向第一空腔、或从微机械结构元件的周围环境朝向第一空腔或从第一空腔朝向微机械结构元件的周围环境扩散——在第一层的伸入第二层中的区域中在沿第二层延伸的平面中由于第一层在扩散方面受阻碍或者说所述原子或分子的扩散由于第一层而强烈地降低。因此，降低原子或分子从第一空腔朝向第二空腔或从第二空腔朝向第一空腔或从微机械结构元件的周围环境朝向第一空腔或从第一空腔朝向微机械结构元件的周围环境的扩散，且因此明显降低两个空腔之间或微机械结构元件与第一空腔之间的气体交换。因此，与现有技术相比，尤其在不使用吸气剂的情况下可以以简单的和成本有利的方式使第一压力和第二压力或者说两个空腔的内压力或第一压力保持恒定。由此，相对于现有技术，以简单的和成本有利的方式使微机械结构元件在该微机械结构元件的使用寿命期间的特性变化、尤其品质变化保持微小。

尤其，通过本发明能够在一个芯片上并排地布置具有不同内压力的两个分别包括空腔的核心(Kern)，而不必通过使用吸气剂材料来使空腔中的一个或两个的内压力稳定化。对于本发明的实现，仅仅需要适配传感器布局。也减少在微机械结构元件处于高温时两个空腔之间的气体交换，所述高温例如在产品检验时通常发生。因此，提供特别成本有利的简单的和节省空间的微机械结构元件。

第一层包括氢气在第一层中扩散的第一扩散系数、氦气在第一层中扩散的另一第一扩散系数、以及氖气在第一层中扩散的第三第一扩散系数。此外，第二层包括氢气在第二层中扩散的第二扩散系数、氦气在第二层中扩散的另一第二扩散系数、以及氖气在第二层中扩散的第三第二扩散系数。在此，第一和/或另一第一和/或第三第一扩散系数优选小于第二和/或另一第二和/或第三第二扩散系数。由此，以有利的方式提供对氢气和/或氦气和/或氖气从第一空腔朝向第二空腔或从第二空腔朝向第一空腔通过第一层到第二层中的伸入部的扩散的适宜调节。

在本发明的上下文中，概念“微机械结构元件”应如此理解：所述概念既包括微机械结构元件又包括微机电结构元件。