[发明专利]MEMS传感器元件和对应的传感器、芯片以及其制造方法

说明书

本发明涉及一种MEMS传感器元件，其具有可偏移地布置的膜片，所述MEMS传感器元件包括衬底；载体结构，所述载体结构用于所述可偏移地布置的膜片，其中，所述载体结构与所述衬底至少在一个区域中连接，其中，所述膜片部分地与所述载体结构连接，其中，在所述载体结构与所述膜片之间形成封闭的空间；和电极结构，其与所述载体结构和所述膜片间隔开地布置在所述封闭的空间中。

技术领域

本发明涉及一种具有可偏移地布置的膜片的MEMS传感器元件。

本发明还涉及一种MEMS传感器。

本发明还涉及一种具有至少一个MEMS传感器元件的芯片。

本发明还涉及一种用于制造具有可偏移地布置的膜片的MEMS传感器元件的方法。

背景技术

尽管本发明通常可以应用在具有带可偏移地布置的膜片的传感器元件的任意传感器，但是参照以电容式压力传感器的形式的MEMS传感器来描述本发明。

已知电容式压力传感器的组件和用于制造电容式压力传感器的方法，其中，将固定不动的电极布置在衬底上。然后在电极上施加绝缘的牺牲层并且将牺牲层进行结构化。在该牺牲层上施加膜片层的第一部分，并且在后续的膜片区域中布置有窄的入口孔。通过这些孔，借助蚀刻方法去除在膜片下在部分区域中的牺牲层。然后，借助沉积来封闭入口孔。以合适的方法可以实现在膜片下的空腔中封入低压。膜片上的其他层沉积能够实现密封地封闭膜片。

发明内容

在一种实施方式中，本发明提供一种具有可偏移地布置的膜片的MEMS传感器元件，所述MEMS传感器元件包括衬底、用于可偏移地布置的膜片的载体结构以及包括电极结构，其中，载体结构与衬底至少在一个区域中连接，其中，膜片部分地与载体结构连接，其中，在载体结构与膜片之间形成封闭的空间，该电极结构在封闭空间中与载体结构和膜片间隔开地布置。

在另一实施方式中，本发明提供一种MEMS传感器，其具有第一MEMS传感器元件和构造为用于第一MEMS传感器元件的参考传感器元件的第二MEMS传感器元件，第一MEMS传感器元件是根据本发明的MEMS传感器元件。

在另一个实施方式中，本发明提供一种芯片，该芯片具有至少一个根据本发明的MEMS传感器元件。

在本发明的另一实施方式中，本发明提供一种用于制造具有可偏移地布置的膜片的MEMS传感器元件的方法，所述方法包括如下步骤：

-提供衬底；

-将第一牺牲层施加到衬底上，其中，尤其接下来将第一牺牲层进行结构化；

-将膜片层施加到第一牺牲层上，其中，尤其接下来将膜片层进行结构化；

-施加第二牺牲层；

-借助施加至少一个电极层来在第二牺牲层上提供至少一个电极结构，接下来将该电极层进行结构化；

-将绝缘层施加到电极结构上，接下来将该绝缘层进行结构化；

-借助施加至少一个载体层来在绝缘层上提供载体结构，接下来将所述至少一个载体层进行结构化；

-借助通向相应的牺牲层的至少一个入口来去除牺牲层；并且

-将所述至少一个入口封闭。

由此所实现的其中一个优点是：可以显著地减小应力和弯曲，因为膜片和载体结构可以与衬底脱耦。另一优点是膜片基本上直接连接到载体层上，并且因此很好地限定膜片跨度或膜片直径，并且因此很好地限定MEMS传感器元件的敏感度。

在下面描述或由此公开本发明的其他特征、优点和其他的实施方式。