[发明专利]用于制造微机械传感器的方法有效
申请号: | 201780053215.1 | 申请日: | 2017-07-05 |
公开(公告)号: | CN109641741B | 公开(公告)日: | 2023-03-14 |
发明(设计)人: | J·克拉森 | 申请(专利权)人: | 罗伯特·博世有限公司 |
主分类号: | B81C1/00 | 分类号: | B81C1/00;H04R19/00 |
代理公司: | 永新专利商标代理有限公司 72002 | 代理人: | 侯鸣慧 |
地址: | 德国斯*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 制造 微机 传感器 方法 | ||
1.用于制造微机械传感器(100)的方法,所述方法具有以下步骤:
-提供具有MEMS衬底(1)的MEMS晶片(10),其中,在所述MEMS衬底(1)中在膜片区域(3a)中构造限定数量的蚀刻沟,其中,所述膜片区域构造在第一硅层(3)中,该第一硅层以与所述MEMS衬底(1)隔开限定的间距的方式布置;
-提供罩晶片(20);
-将所述MEMS晶片(10)与所述罩晶片(20)键合;并且
-通过磨削所述MEMS衬底(1)构造通向所述膜片区域(3a)的介质入口(6);
其中,在构造所述蚀刻沟时在所述MEMS衬底(1)中以在侧面隔开限定的间距的方式构造附加蚀刻沟,所述附加蚀刻沟构造得比用于所述介质入口(6)的蚀刻沟以限定的程度更窄。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在构造所述膜片区域(3a)时实施下列步骤:
a)将氧化物层(2)施加到所述MEMS衬底(1)上;
b)在所述氧化物层(2)中构造贯通开口;
c)在所述MEMS衬底(1)的所述膜片区域中穿过所述氧化物层(2)的所述贯通开口构造蚀刻沟;
d)借助氧化物材料封闭所述氧化物层(2)的所述贯通开口;
e)将第一硅层(3)施加到所述氧化物层(2)上;
f)在所述第一硅层(3)的所述膜片区域中构造贯通开口;
g)移除在所述第一硅层(3)的所述膜片区域中在所述贯通开口下方的所述氧化物层(2);并且
h)基本上无表面型貌地封闭所述第一硅层(3)的所述膜片区域的所述贯通开口。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,在构造所述膜片区域(3a)时在步骤d)之后实施下列步骤:
e1)移除所述氧化物层(2)在所述膜片区域的区域中的氧化物材料;
f1)使硅功能晶片(30)与所述MEMS晶片(10)键合;并且
g1)将所述硅功能晶片(30)从背侧磨削到所述膜片区域的限定目标厚度。
4.根据权利要求2所述的方法,其中,为了构造所述膜片区域在步骤d)之后实施下列步骤:
e2)提供预先结构化的多层晶片;
f2)借助晶片键合方法将所述预先结构化的多层晶片与所述MEMS晶片(10)连接;
g2)将所述预先结构化的多层晶片磨回到第二硅层(4)的目标厚度;
h2)在所述第二硅层(4)上构造键合界面(5);
i2)在所述第二硅层(4)中构造贯通开口用于限定与所述膜片区域的电接触;
j2)打开处于所述第二硅层(4)的在步骤i2)中构造的所述贯通开口下方的所述氧化物层(2);
k2)将金属沉积到在步骤i2)和j2)中构造的所述贯通开口中并且结构化所述金属以制造在所述膜片区域和所述第二硅层(4)之间的电连接;
l2)实施第二沟槽过程以在所述第二硅层(4)中构造MEMS结构元件;并且
m2)移除处于在步骤l2)中构造的所述MEMS结构元件下方的氧化物材料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,所述第一硅层(3)的所述膜片区域(3a)构造为压力传感器膜片。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,所述微机械传感器(100)构造为微机械压力传感器。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述微机械压力传感器构造为用于麦克风的声压传感器。
8.根据权利要求4所述的方法,其中,所述预先结构化的多层晶片是SOI晶片。
9.微机械传感器元件,其根据权利要求1至8中任一项所述的方法来制造。
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